EP1031531A2 - Wippkran - Google Patents

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Publication number
EP1031531A2
EP1031531A2 EP99125403A EP99125403A EP1031531A2 EP 1031531 A2 EP1031531 A2 EP 1031531A2 EP 99125403 A EP99125403 A EP 99125403A EP 99125403 A EP99125403 A EP 99125403A EP 1031531 A2 EP1031531 A2 EP 1031531A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
luffing
crane
jib
luffing jib
pivot axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99125403A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1031531A3 (de
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.)
MAN Wolffkran GmbH
Original Assignee
MAN Wolffkran GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Wolffkran GmbH filed Critical MAN Wolffkran GmbH
Publication of EP1031531A2 publication Critical patent/EP1031531A2/de
Publication of EP1031531A3 publication Critical patent/EP1031531A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear
    • 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
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
    • B66C23/74—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib
    • B66C23/76—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib and movable to take account of variations of load or of variations of length of jib
    • 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
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/92—Snubbers or dashpots for preventing backwards swinging of jibs, e.g. in the event of cable or tackle breakage

Definitions

  • the invention relates to a luffing crane.
  • Construction cranes are usually designed as tower cranes on which Horizontal jib for the horizontal load shifting of a trolley is led.
  • the crane swept by the jib Be free of obstacles.
  • a crane tower In the Steep position is the radial extension of that swept by the boom Rotation range very small, so that obstacles lying radially outside can be avoided.
  • the luffing jib has one in its Length adjustable cable system to one arranged at the crane base Tensioned winch.
  • the problem with such rocker drives is the determination of the steep end position of the luffing jib if unintentional Fold back the raised luffing jib with safety should be prevented. This is especially true if the superscript The luffing jib is still exposed to wind forces.
  • the luffing jib of which is simple and precise on its End positions, in particular on the steep position is adjustable.
  • the invention is based on a luffing crane with a crane base, one between a flat position and a steep position pivotable on the Crane base mounted luffing jib and one in a first articulated connection at a distance from the swivel axis of the luffing jib on the Crane base and in a second articulation at a distance from the Swivel axis on the luffing jib attacking luffing drive and is thereby characterized in that the seesaw drive has at least one between the two Piston-cylinder hydraulic power unit attacking articulated connections having.
  • the position of the piston is determined in its retracted position and in its extended position immediately the position of the luffing jib, with which the steep position and the Flat position of the luffing jib can be defined mechanically without that it needs to be adjusted limit switch or the like.
  • Conveniently is the one above the swivel axis of the luffing jib Hydraulic power device both tensile and compressive with the Crane base and the luffing jib connected. This can cause wind power Fold up the luffing jib or even fold back over the Steep position can be prevented.
  • an information signal which more or less accurately represents the magnitude of the load torque.
  • the deviation, with which the hydraulic pressure represents the load torque be kept comparatively small if the distance of the first Articulated connection from the swivel axis of the luffing jib by less than 20%, but preferably less than 10% larger than that vertical distance of the connecting line of the two articulated connections from this pivot axis.
  • the Line of action of the hydraulic power device is substantially tangential a circle around the pivot axis of the luffing jib with the result that the force exerted by the power device on the luffing jib and accordingly the hydraulic pressure in the power unit proportional to the load torque of the luffing jib.
  • the luffing crane is preferably a tower luffing crane, at which the crane base a crane tower and one the luffing jib counter jib protruding from the upper end of the crane tower has, on which the luffing jib in turn pivotable is stored.
  • the hydraulic power device is advantageously above
  • the pivot axis of the luffing jib is arranged and connects the luffing jib with the counter jib.
  • it is one Tower luffing crane can also be a top-slewing crane but a rotating tower luffing crane for reasons of easier and dismantling in construction crane operation preferred.
  • the counter jib is expediently approximately parallel to the Pivot axis extending pivot axis pivotable with the Crane tower connected and anchored to the lower end of the crane tower.
  • effective stops are provided on the counter jib and the crane tower. These stops prevent the luffing jib in the steep position in case of wind load, it tilts backwards together with the counter jib.
  • the crane base is usually on the side facing away from the luffing jib
  • a counterweight body is arranged on the side of its pivot axis.
  • this counterweight body is transverse to Swivel axis movably guided and with the luffing jib over a Coupled drive connection, such that the counterweight body in the Steep position of the luffing jib is closer to the swivel axis than in the flat position.
  • the weight of the counterweight body can be done in this way reduce.
  • the counterweight body is attached Leadership of the crane base with increasing approach of the luffing jib down to the steep position in the vertical direction shifted.
  • the one via the drive connection which is preferably a mechanical drive connection, in particular a cable connection acts, provides counterweight body connected to the luffing jib at least approximately for a compensation of the luffing jib Cantilever torque rotating flat and thus that of the Hydraulic power device to be applied when lifting the luffing jib Powers.
  • the conditions can be such that the luffing jib and the counterweight body mechanically coupled with it with respect to the swivel axis of the luffing jib almost in equilibrium are and accordingly only of the hydraulic power device additional forces required to lift the load are provided have to.
  • the counterweight body When guiding the counterweight body, it can be lever or Act handlebars.
  • the guide is designed as an inclined surface guide, along the the counterweight body between one of the flat positions of the Upper luffing jib assigned to the swivel axis Position and one of the steep position of the luffing jib assigned to the Swivel axis closer lower position is movable.
  • the counterweight body is attached to both the upper counter jib, but also in the area of the lower end of the tower on a platform of the Slewing gear can be arranged.
  • FIG. 1 shows a construction crane in the form of a rotating tower crane.
  • the Crane has a stationary, but possibly mobile lower platform 1, on which an upper platform 3 by means of a rotating mechanism 5 vertical axis of rotation 7 is rotatably mounted.
  • On the upper platform 3 is a tower 9 designed as a tube or lattice structure is attached to the its upper end one between a flat position (shown with solid lines) and a steep position (shown with dash-dotted lines Lines) about a horizontal pivot axis 11 pivoting luffing jib 13 wears.
  • the radius of the crane changes, i.e.
  • the end of the Luffing jib 13 in a joint forming the pivot axis 11 a counter jib 15 mounted, which in turn about a to the pivot axis 11 parallel folding axis 17 articulated on the upper end of the Tower 9 is stored.
  • the counter jib 15, like the luffing jib 13, can be designed as a framework or lattice construction, is opposite to the luffing jib in relation to the pivot axis 11 13 and is via a guy 19 to the upper platform 3 braced.
  • the upper platform 3 carries on the rest of the tower 9th opposite side of the axis of rotation 7 a counterweight body 21, the Weight is such that it is in the flat position of the crane Keep the luffing jib 13 in balance at the maximum permissible load can. Stops 23 assigned to one another at the upper end of the tower 9 on the one hand and on the counter jib 15 on the other hand prevent the Counter jib 15 to the side of the guying 19 around the folding axis 17 folds around, for example when the luffing jib 13 in its Steep position is exposed to a wind load from the front, through which the Guy 19 would otherwise be claimed for pressure.
  • a hydraulic power device 29 in Form of a double-acting hydraulic cylinder built in so that that between the hinge connections 25, 27 both compressive forces can also absorb tensile forces.
  • the power device 29 has a cylinder 31, which at the same time end stops for a displaceable in the cylinder 31 Piston 33 forms.
  • the construction is such that the piston 33 in its one end position, here its extended end position Flat position of the luffing jib 13 defines and in its other End position, here its retracted end position, the steep end position of the Jib boom 13 sets. Additional limit switches for operation are not mandatory; the end position is due to the mechanical construction of the strength device 29 determined. Since the power device 29 also in the steep position Can absorb pressure forces, it also prevents the folding Luffing jib beyond the steep end position, for example when there is a wind load.
  • the force device 29 is individual Piston-cylinder unit shown. It is understood that several such units can be provided working in parallel to each other. Multiple piston-cylinder units can also be used to increase the stroke Row be arranged.
  • the crane construction is designed for a predetermined maximum load moment on the luffing jib.
  • the load that can be attached to the crane hook 14 is in a predetermined position range of the luffing jib 13 in the area of its flat position inversely proportional to the outreach of the luffing jib 13, ie the distance of the load hook 14 from the axis of rotation 7 of the crane.
  • the maximum load moment M is shown as a hyperbolic limit curve of the load L as a function of the projection s.
  • the maximum load capacity of the crane is determined not by the load moment M but by a line of constant maximum load L max .
  • the limit curve determined by M constant and L max must not be exceeded during the operation of the crane and what is monitored by suitable monitoring circuits.
  • force measuring devices are provided on the crane hook 15 or on the lifting mechanism of the crane, not shown in any more detail. In principle, the load moment monitoring in the flat position of the luffing jib could also be monitored by force measuring devices of this type, which operate depending on the luffing angle of the luffing jib.
  • suitable dimensioning of the kinematics of the power device 29 ensures that the hydraulic pressure in the power device 29 is at least approximately a measure of the load torque.
  • the distance between one of the articulated connections 25 or 27, here the articulated connection 27 of the counter jib 15, from the pivot axis 11 is only slightly larger than the vertical distance of the pivot axis 11 from the connecting line of the two articulated connections 25, 27, ie only slightly larger is the moment arm of the direction of force of the force device 29.
  • the moment arm changes only slightly depending on the momentary outreach of the luffing jib 13 and accordingly the load moment curve M is approximated by a curve of constant hydraulic pressure F shown in dashed lines in FIG.
  • a pressure limit indicator is indicated at 35 in FIG. 2; the limit transmitter 35 can, however, also be provided at any suitable point in the hydraulic generating system, provided that it is ensured that a pressure representing the pressure in the hydraulic power device 29 is detected.
  • Figure 3 several luffing positions of the luffing jib 13 are shown. The illustration shows that at a distance of the joint suspension 27 from the pivot axis 11, which in the flat position is less than 10% of the vertical distance of the pivot axis 11 from the line of action of the force device 29, the load torque constant by less than 10% from a curve Hydraulic pressure deviates.
  • the crane explained above is a rotating tower crane. It is understood that the principles of the invention can also be used with an overhead rotating tower crane.
  • FIGS. 5 and 6 show an overhead rotating tower crane Luffing jib 13a in the flat position of luffing jib 13a (FIG. 5) and in a position approximating the steep position (FIG. 6).
  • the luffing jib 13a is in turn in a swivel joint 11a Counter jib 15a rockable about a horizontal pivot axis, and the Counter jib 15a is in turn by means of one indicated at 5a Slewing gear rotatable about a vertical axis 7a.
  • For the rocker drive is again a piston-cylinder hydraulic power device 29a between one Articulated connection 25a of the luffing jib 13a on the one hand and an articulated connection 27a of the counter jib 15a connected on the other hand.
  • the Counterweight body 21 a In contrast to the embodiment of Figures 1 and 2 is the Counterweight body 21 a not stationary, i.e. with fixed radial Distance to the axis of rotation 7a, arranged, but along an oblique guide 37 of the counter jib 15a can be moved.
  • the inclined guide 37 is of the Axis of rotation 7a directed radially away and increases with increasing distance from the axis of rotation 7a.
  • a pull rope 41 guided over deflection rollers 39 connects the counterweight body 21 a with the luffing jib 13a in the Way that the counterweight body 21a in the flat position of the The luffing jib 13a has a maximum distance from the axis of rotation 7a and itself is in its highest position.
  • the steep position of the luffing jib 13a approaches Counterweight body 21a of the axis of rotation 7a with simultaneous lowering on.
  • the counterweight body 21a forms a balance weight, which is the own weight of the luffing jib 13a at least partially compensated. Since the counterweight body 21 a with growing Approach of the luffing jib 13a at its steep position Axis of rotation 7a approaches, it is also achieved that the overall center of gravity of the crane regardless of the luffing position of the luffing jib 13a remains at least approximately stationary with respect to the axis of rotation 7a. This benefits the stability of the crane and allows use lighter counterweight body.
  • FIGS. 5 and 6 show a variant of a luffing crane with radial to the axis of rotation movable counterweight body.
  • FIGS. 5 and 6 are a rotating tower crane, similar to the tower crane of Figures 1 and 2.
  • the counterweight body 21 b is in turn on a radially extending to the axis of rotation 7b and inclined guide 37b of the upper, rising from the axis of rotation 7b the tower 3b supporting platform 3b movable and via a rope 41b, the via deflection rollers 39b of the platform 3b or the counter-jib 15b is guided, tensile connected to the luffing jib 13b.
  • the counterweight body 21b for balancing the luffing jib 13b while largely maintaining the overall focus of the crane.

Abstract

Es wird ein Wippkran mit einer Kranbasis (9, 15), einem zwischen einer Flachstellung und einer Steilstellung schwenkbar an der Kranbasis (9, 15) gelagerten Wippausleger (13) und einem in einer ersten Gelenkverbindung (27) im Abstand von der Schwenkachse (11) des Wippauslegers (13) an der Kranbasis (9, 15) und in einer zweiten Gelenkverbindung (25) im Abstand von der Schwenkachse (11) am Wippausleger (13) angreifenden Wippantrieb (29) vorgeschlagen. Der Wippantrieb (29) weist wenigstens ein zwischen den beiden Gelenkverbindungen (25, 27) angreifendes Kolben-Zylinder-Hydraulikkraftgerät auf, das sowohl zugkraftsteif als auch druckkraftsteif mit der Kranbasis (9, 15) und dem Wippausleger (13) verbunden ist. Das Hydraulikkraftgerät (29) bildet mechanische Endanschläge zwischen einem Zylinder (31) und seinem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben (33), die zugleich Wippwegbegrenzungsanschläge des Wippauslegers (13) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wippkran.
Baukrane sind üblicherweise als Turmdrehkrane ausgebildet, auf deren Horizontalausleger für die horizontale Lastverschiebung eine Laufkatze geführt ist. Bei einem solchen Baukran muß der vom Ausleger überstrichene Drehbereich frei von Hindernissen sein. Verringerte Anforderungen an die Hindernisfreiheit haben Baukrane mit Wippauslger, bei welchen der Wippausleger zwischen einer Flachstellung und einer Steilstellung schwenkbar an einer Kranbasis, zumeist auch hier einem Kranturm gelagert ist. In der Steilstellung ist die radiale Erstreckung des vom Ausleger überstrichenen Drehbereichs sehr klein, so daß radial außen liegenden Hindernissen ausgewichen werden kann.
Bei herkömmlichen Turm-Wippkranen ist der Wippausleger über ein in seiner Länge verstellbares Seilsystem zu einer an der Kranbasis angeordneten Wippwinde hin abgespannt. Problematisch bei derartigen Wippantrieben ist die Festlegung der steilen Endstellung des Wippauslegers, wenn ungewolltes Zurückklappen des hochgestellten Wippauslegers mit Sicherheit verhindert werden soll. Dies gilt insbesondere dann, wenn der hochgestellte Wippausleger noch Windkräften ausgesetzt ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen insbesondere als Baukran geeigneten Wippkran zu schaffen, dessen Wippausleger einfach und präzise auf seine Endstellungen, insbesondere auf die Steilstellung einstellbar ist.
Die Erfindung geht aus von einem Wippkran mit einer Kranbasis, einem zwischen einer Flachstellung und einer Steilstellung schwenkbar an der Kranbasis gelagerten Wippausleger und einem in einer ersten Gelenkverbindung im Abstand von der Schwenkachse des Wippauslegers an der Kranbasis und in einer zweiten Gelenkverbindung im Abstand von der Schwenkachse am Wippausleger angreifenden Wippantrieb und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wippantrieb wenigstens ein zwischen den beiden Gelenkverbindungen angreifendes Kolben-Zylinder-Hydraulikkraftgerät aufweist. Bei einem solchen Wippkran bestimmt die Position des Kolbens in seiner eingezogenen Stellung und in seiner ausgefahrenen Stellung unmittelbar die Position des Wippauslegers, womit die Steilstellung und die Flachstellung des Wippauslegers mechanisch definiert werden kann, ohne daß es zu justierender Endschalter oder dergleichen bedarf. Zweckmäßigerweise ist das oberhalb der Schwenkachse des Wippauslegers angeordnete Hydraulikkraftgerät sowohl zugkraftsteif als auch druckkraftsteif mit der Kranbasis und dem Wippausleger verbunden. Hierdurch kann windkraftveranlaßtes Hochklappen des Wippauslegers oder gar Zurückklappen über die Steilstellung hinaus verhindert werden. Zweckmäßigerweise hat das Hydraulikkraftgerät mechanische Endanschläge zwischen seinem Zylinder und seinem in dem Zylinder verschiebbaren Kolben, und diese Endanschläge bilden zugleich Wippwegbegrenzungsanschläge des Wippauslegers.
Aus Gründen der Betriebssicherheit muß das auf den Wippausleger aufgrund des Auslegergewichts und der anhängenden Last wirkende Lastmoment überwacht werden. Die anhängende Last kann umso größer sein, je steiler der Wippausleger steht. Im Bereich der Steilstellung ist jedoch nicht mehr das Lastmoment, sondern die Tragfähigkeit, d.h. das maximale Lastmoment für die maximale Belastbarkeit des Krans zu überwachen. Während die Maximallastüberwachung im Bereich der Steilstellung durch herkömmliche Kraftmeßeinrichtungen beispielsweise im Bereich des Lasthakens oder des Hubwerks in herkömmlicher Weise durchgeführt werden kann, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß die Lastmomentüberwachung bei flachgestelltem Wippausleger unmittelbar durch Überwachung des Hydraulikdrucks in dem Hydraulik-Kraftgerät oder seiner zugeordneten Hydraulikdruck-erzeugenden Anlage durchgeführt wird. Durch Messen des Hydraulikdrucks läßt sich ein Informationssignal gewinnen, welches mehr oder weniger exakt die Größe des Lastmoments repräsentiert. Die Abweichung, mit der der Hydraulikdruck das Lastmoment repräsentiert, kann vergleichsweise klein gehalten werden, wenn der Abstand der ersten Gelenkverbindung von der Schwenkachse des Wippauslegers um weniger als 20 %, vorzugsweise jedoch um weniger als 10 % größer ist als der lotrechte Abstand der Verbindungslinie der beiden Gelenkverbindungen von dieser Schwenkachse. Bei einer solchen Ausgestaltung bewegt sich die Kraftwirkungslinie des Hydraulikkraftgeräts im wesentlichen tangential zu einem Kreis um die Schwenkachse des Wippauslegers mit der Folge, daß die von dem Kraftgerät auf den Wippausleger ausgeübte Kraft und dementsprechend der Hydraulikdruck in dem Kraftgerät proportional zum Lastmoment des Wippauslegers ist.
Bei dem Wippkran handelt es sich bevorzugt um einen Turm-Wippkran, bei welchem die Kranbasis einen Kranturm sowie einen dem Wippausleger abgewandt von dem oberen Ende des Kranturms abstehenden Gegenausleger aufweist, an welchem der Wippausleger seinerseits schwenkbar gelagert ist. Das Hydraulikkraftgerät ist zweckmäßigerweise oberhalb der Schwenkachse des Wippauslegers angeordnet und verbindet den Wippausleger mit dem Gegenausleger. Wenngleich es sich bei einem solchen Turm-Wippkran auch um einen obendrehenden Kran handeln kann, so ist doch ein untendrehender Turm-Wippkran aus Gründen des einfacheren Auf- und Abbaus im Baukranbetrieb bevorzugt.
Um den Auf- und Abbau des Wippkrans für Transportzwecke zu vereinfachen, ist der Gegenausleger zweckmäßigerweise um eine etwa parallel zur Schwenkachse verlaufende Gelenkachse schwenkgelenkig mit dem Kranturm verbunden und zum unteren Ende des Kranturms hin abgespannt. An dem Gegenausleger und dem Kranturm können einander zugeordnete, bei Druckbeanspruchung der Abspannung wirksame Anschläge vorgesehen sein. Diese Anschläge verhindern, daß der Wippausleger in der Steilstellung bei Windlast zusammen mit dem Gegenausleger nach hinten überkippt.
Üblicherweise ist an der Kranbasis auf der dem Wippausleger abgewandten Seite seiner Schwenkachse ein Gegengewichtskörper angeordnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist dieser Gegengewichtskörper quer zur Schwenkachse beweglich geführt und mit dem Wippausleger über eine Antriebsverbindung gekuppelt, derart, daß der Gegengewichtskörper in der Steilstellung des Wippauslegers der Schwenkachse nähergelegen ist als in der Flachstellung. Auf diese Weise wird die Tendenz des Gesamtschwerpunkts sich abhängig von der Wippstellung des Wippauslegers zu verlagern, verringert. Das Gewicht des Gegengewichtkörpers läßt sich auf diese Weise verringern.
Von besonderem Vorteil ist auch, wenn die den Gegengewichtskörper an der Kranbasis führende Führung mit wachsender Annäherung des Wippauslegers an die Steilstellung sich in vertikaler Richtung nach unten verlagert. Der über die Antriebsverbindung, bei der es sich bevorzugt um eine mechanische Antriebsverbindung, insbesondere eine Seilverbindung handelt, mit dem Wippausleger verbundene Gegengewichtskörper sorgt zumindest angenähert für einen Ausgleich des den Wippausleger zur Flachstellung hin drehenden Auslegermoments und damit der von dem Hydraulikkraftgerät beim Anheben des Wippauslegers aufzubringenden Kräfte. Die Verhältnisse können so getroffen sein, daß sich der Wippausleger und der mit ihm mechanisch gekuppelte Gegengewichtskörper bezogen auf die Schwenkachse des Wippauslegers nahezu im Gleichgewicht befinden und dementsprechend von dem Hydraulik-Kraftgerät nur noch die zum Anheben der Last zusätzlich erforderlichen Kräfte bereitgestellt werden müssen.
Bei der Führung des Gegengewichtskörpers kann es sich um Hebel oder Lenker handeln. Zu besonders einfachen und stabilen Konstruktionen gelangt man, wenn die Führung als Schrägflächenführung ausgebildet ist, längs der der Gegengewichtskörper zwischen einer der Flachstellung des Wippauslegers zugeordneten, der Schwenkachse entfernten, oberen Stellung und einer der Steilstellung des Wippauslegers zugeordneten, der Schwenkachse nähergelegenen unteren Stellung verfahrbar ist. Es versteht sich, daß der Gegengewichtskörper sowohl an dem turmoberen Gegenausleger, aber auch im Bereich des unteren Turmendes auf einer Plattform des Drehwerks angeordnet sein kann.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Figur 1
eine schematische Darstellung eines untendrehenden Turmdrehkrans mit Wippausleger;
Figur 2
eine Detaildarstellung, die die Anlenkung des Wippauslegers am oberen Ende des Kranturms zeigt;
Figur 3
eine schematische Skizze zur Erläuterung der Kinematik des Wippantriebs;
Figur 4
ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs "anhebbare Last L" in Abhängigkeit der Ausladung s des Wippauslegers;
Figur 5 und 6
eine Variante des Turmdrehkrans mit abhängig von der Stellung des Wippauslegers beweglichem Gegengewichtskörper in einer Flachstellung des Wippauslegers und einer Steilstellung des Wippauslegers und
Figur 7
eine Variante eines Turmdrehkrans mit abhängig von der Stellung des Wippauslegers verfahrbarem Gegengewichtskörper.
Figur 1 zeigt einen Baukran in Form eines untendrehenden Turmkrans. Der Kran hat eine stationäre, gegebenenfalls jedoch fahrbare untere Plattform 1, auf der eine obere Plattform 3 mittels eines Drehwerks 5 um eine vertikale Drehachse 7 drehbar gelagert ist. Auf der oberen Plattform 3 ist ein als Rohr oder Gitterfachwerk ausgebildeter Turm 9 aufgesetzt, der an seinem oberen Ende einen zwischen einer Flachstellung (dargestellt mit ausgezogenen Linien) und einer Steilstellung (dargestellt mit strichpunktierten Linien) um eine horizontale Schwenkachse 11 schwenkbaren Wippausleger 13 trägt. Abhängig von der Wippstellung des Wippauslegers 13 ändert sich die Ausladung des Krans, d.h. der Abstand seines vom freien Ende des Wippauslegers 13 herabhängenden Lasthakens 14 von der Drehachse 7. Wie am besten auch Figur 2 zeigt, ist das turmnahe Ende des Wippauslegers 13 in einem die Schwenkachse 11 bildenden Gelenk an einem Gegenausleger 15 gelagert, der seinerseits um eine zur Schwenkachse 11 parallele Klappachse 17 gelenkig auf dem oberen Ende des Turms 9 gelagert ist. Der Gegenausleger 15, der, wie auch der Wippausleger 13, als Fachwerk- oder Gitterkonstruktion ausgebildet sein kann, steht, bezogen auf die Schwenkachse 11 entgegengesetzt zum Wippausleger 13 ab und ist über eine Abspannung 19 zur oberen Plattform 3 hin abgespannt. Die obere Plattform 3 trägt im übrigen auf der vom Turm 9 abgewandten Seite der Drehachse 7 einen Gegengewichtskörper 21, dessen Gewicht so bemessen ist, daß er den Kran in der Flachstellung des Wippauslegers 13 bei maximal zulässiger Last im Gleichgewicht halten kann. Einander zugeordnete Anschläge 23 am oberen Ende des Turms 9 einerseits und am Gegenausleger 15 andererseits verhindern, daß der Gegenausleger 15 zur Seite der Abspannung 19 hin um die Klappachse 17 herum abklappt, beispielsweise wenn der Wippausleger 13 in seiner Steilstellung einer Windbelastung von vorn ausgesetzt wird, durch die die Abspannung 19 ansonsten auf Druck beansprucht würde.
Für den Wippantrieb des Wippauslegers 13 ist oberhalb der Schwenkachse 11 zwischen einem Gelenkanschluß 25 des Wippauslegers 13 und einem Gelenkanschluß 27 des Gegenauslegers 15 ein Hydraulikkraftgerät 29 in Form eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders eingebaut und zwar so, daß es zwischen den Gelenkanschlüssen 25, 27 sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte aufnehmen kann. Das Kraftgerät 29 hat einen Zylinder 31, welcher zugleich Endanschläge für einen in dem Zylinder 31 verschiebbaren Kolben 33 bildet. Die Konstruktion ist so getroffen, daß der Kolben 33 in seiner einen Endstellung, hier seiner ausgefahrenen Endstellung zugleich die Flachstellung des Wippauslegers 13 festlegt und in seiner anderen Endstellung, hier seiner eingefahrenen Endstellung, die Steil-Endstellung des Wippauslegers 13 festlegt. Zusätzliche Endschalter für den Betrieb sind nicht erforderlich; die Endstellung wird durch die mechanische Konstruktion des Kraftgeräts 29 bestimmt. Da das Kraftgerät 29 in der Steilstellung auch Druckkräfte aufnehmen kann, verhindert es zugleich das Umklappen des Wippauslegers über die Steil-Endstellung hinaus, zum Beispiel bei Windbelastung.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kraftgerät 29 als einzelne Kolben-Zylinder-Einheit dargestellt. Es versteht sich, daß auch mehrere derartiger Einheiten zueinander parallel arbeitend vorgesehen sein können. Auch können mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten zur Erhöhung des Hubs in Reihe angeordnet sein.
Die Krankonstruktion ist für ein vorbestimmtes maximales Lastmoment am Wippausleger ausgelegt. Die an den Kranhaken 14 anhängbare Last ist in einem vorbestimmten Stellungsbereich des Wippauslegers 13 im Bereich von dessen Flachstellung umgekehrt proportional zur Ausladung des Wippauslegers 13, d.h. dem Abstand des Lasthakens 14 von der Drehachse 7 des Krans. In der Darstellung in Figur 4 ist das maximale Lastmoment M als Hyperbel-Grenzkurve der Last L in Abhängigkeit von der Ausladung s dargestellt. Zur Steilstellung hin, d.h. im Bereich kleiner Ausladungen des Wippauslegers 13, wird die maximale Belastbarkeit des Krans nicht durch das Lastmoment M sondern durch eine Linie konstanter Maximallast Lmax bestimmt. Die durch M = konstant und Lmax bestimmte Grenzkurve darf im Betrieb des Krans nicht überschritten werden und was durch geeignete Überwachungsschaltungen überwacht wird. Für die Überwachung der Maximallast Lmax im Bereich der Steilstellung sind an dem Kranhaken 15 oder an dem nicht näher dargestellten Hubwerk des Krans Kraftmeßeinrichtungen vorgesehen. Auch die Lastmomentüberwachung in der Flachstellung des Wippauslegers könnte im Prinzip durch derartige Kraftmeßeinrichtungen, die abhängig vom Wippwinkel des Wippauslegers arbeiten, überwacht werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist durch geeignete Bemessung der Kinematik des Kraftgeräts 29 jedoch sichergestellt, daß der Hydraulikdruck in dem Kraftgerät 29 zumindest näherungsweise ein Maß für das Lastmoment ist. Hierzu ist vorgesehen, daß der Abstand einer der Gelenkanschlüsse 25 oder 27, hier des Gelenkanschlusses 27 des Gegenauslegers 15 von der Schwenkachse 11 nur wenig größer ist als der lotrechte Abstand der Schwenkachse 11 von der Verbindungslinie der beiden Gelenkanschlüsse 25, 27, d.h. nur wenig größer ist als der Momentenarm der Kraftrichtung des Kraftgeräts 29. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Momentenarm in Abhängigkeit von der momentanen Ausladung des Wippauslegers 13 nur wenig ändert und dementsprechend die Lastmomentkurve M durch eine in Figur 4 gestrichelt eingezeichnete Kurve konstanten Hydraulikdrucks F approximiert wird. Durch Überwachung des Hydraulikdrucks auf Erreichen eines Hydraulikdruckgrenzwerts kann mit hinreichender Genauigkeit das Erreichen einer Lastmomentgrenze überwacht werden. Ein Druckgrenzwertgeber ist in Figur 2 bei 35 angedeutet; der Grenzwertgeber 35 kann aber auch an jeder geeigneten Stelle der Hydraulik-erzeugenden Anlage vorgesehen sein, sofern sichergestellt ist, daß ein dem Druck im Hydraulik-Kraftgerät 29 repräsentierender Druck erfaßt wird. In Figur 3 sind mehrere Wippstellungen des Wippauslegers 13 eingezeichnet. Die Darstellung zeigt, daß bei einem Abstand der Gelenkaufhängung 27 von der Schwenkachse 11, der im Bereich der Flachstellung weniger als 10 % des lotrechten Abstands der Schwenkachse 11 von der Kraftwirkungslinie des Kraftgeräts 29 beträgt, das Lastmoment um weniger als 10 % von einer Kurve konstanten Hydraulikdrucks abweicht.
Bei dem vorangegangen erläuterten Kran handelt es sich um einen untendrehenden Turmkran. Es versteht sich, daß die Prinzipien der Erfindung auch bei einem obendrehenden Turmkran angewendet werden können.
Im folgenden sollen Varianten von Wippkranen, insbesondere von Turmdrehkranen mit Wippausleger erläutert werden. Zu den vorangegangen erläuterten Komponenten der Kräne gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Figuren 1 und 2 sowie zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung wird jeweils auf die vorangegangene wie auch auf die nachfolgende Beschreibung Bezug genommen.
Die Figuren 5 und 6 zeigen einen obendrehenden Turmdrehkran mit Wippausleger 13a in der Flachstellung des Wippauslegers 13a (Figur 5) sowie in einer der Steilstellung angenäherten Position (Figur 6). Der Wippausleger 13a ist wiederum in einem Schwenkgelenk 11a an dem Gegenausleger 15a um eine horizontale Schwenkachse wippbar, und der Gegenausleger 15a ist seinerseits mittels eines bei 5a angedeuteten Drehwerks um eine vertikale Achse 7a drehbar. Für den Wippantrieb ist wiederum ein Kolben-Zylinder-Hydraulikkraftgerät 29a zwischen einem Gelenkanschluß 25a des Wippauslegers 13a einerseits und einem Gelenkanschluß 27a des Gegenauslegers 15a andererseits angeschlossen.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist der Gegengewichtskörper 21 a nicht stationär, d.h. mit feststehendem radialen Abstand zur Drehachse 7a, angeordnet, sondern längs einer Schrägführung 37 des Gegenauslegers 15a verfahrbar. Die Schrägführung 37 ist von der Drehachse 7a radial weggerichtet und steigt mit wachsendem Abstand von der Drehachse 7a an. Ein über Umlenkrollen 39 geführtes Zugseil 41 verbindet den Gegengewichtskörper 21 a mit dem Wippausleger 13a in der Weise, daß der Gegengewichtskörper 21a in der Flachstellung des Wippauslegers 13a maximalen Abstand von der Drehachse 7a hat und sich in seiner höchstgelegenen Position befindet. Mit Annäherung an die Steilstellung des Wippauslegers 13a nähert sich, wie Figur 6 zeigt, der Gegengewichtskörper 21a der Drehachse 7a unter gleichzeitiger Absenkung an. Der Gegengewichtskörper 21a bildet auf diese Weise ein Balance-Gewicht, welches das Eigengewicht des Wippauslegers 13a zumindest teilweise kompensiert. Da sich der Gegengewichtskörper 21 a mit wachsender Annäherung des Wippauslegers 13a an dessen Steilstellung der Drehachse 7a annähert, wird ferner erreicht, daß der Gesamtschwerpunkt des Krans unabhängig von der Wippstellung der Wippauslegers 13a zumindest annähernd stationär bezogen auf die Drehachse 7a bleibt. Dies kommt der Stabilität des Krans zugute und erlaubt die Verwendung leichterer Gegengewichtskörper.
Figur 7 zeigt eine Variante eines Wippkrans mit radial zur Drehachse verfahrbarem Gegengewichtskörper. Im Unterschied zur Ausführungsform der Figuren 5 und 6 handelt es sich um einen untendrehenden Turmdrehkran, ähnlich dem Turmdrehkran der Figuren 1 und 2. Der Gegengewichtskörper 21 b ist wiederum auf einer radial zur Drehachse 7b verlaufenden und von der Drehachse 7b weg ansteigenden Schrägführung 37b der oberen, den Turm 9b tragenden Plattform 3b verfahrbar und über ein Seil 41 b, das über Umlenkrollen 39b der Plattform 3b bzw. des Gegenauslegers 15b geführt ist, zugfest mit dem Wippausleger 13b verbunden. Auch hier sorgt der Gegengewichtskörper 21b für einen Gewichtsausgleich des Wippauslegers 13b unter weitgehender Beibehaltung des Gesamtschwerpunkts des Krans.
Die vorstehend erläuterte Idee, den Gegengewichtskörper in Antriebsverbindung mit dem Wippausleger zu bringen und so für einen Gewichtsausgleich des Wippauslegers zu sorgen, läßt sich auch Wippkranen einsetzen, die anstelle eines als Hydraulikkraftgerät ausgebildeten Wippantriebs andere Wippantriebe, beispielsweise in Form einer Winde oder dergleichen, haben.

Claims (12)

  1. Wippkran mit einer Kranbasis (9, 15), einem zwischen einer Flachstellung und einer Steilstellung schwenkbar an der Kranbasis (9, 15) gelagerten Wippausleger (13) und einem in einer ersten Gelenkverbindung (27) im Abstand von der Schwenkachse (11) des Wippauslegers (13) an der Kranbasis (9, 15) und in einer zweiten Gelenkverbindung (25) im Abstand von der Schwenkachse (11) am Wippausleger (13) angreifenden Wippantrieb,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Wippantrieb wenigstens ein zwischen den beiden Gelenkverbindungen (25, 27) angreifendes Kolben-Zylinder-Hydraulikkraftgerät aufweist.
  2. Wippkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikkraftgerät (29) oberhalb der Schwenkachse (11) angeordnet ist und sowohl zugkraftsteif als auch druckkraftsteif mit der Kranbasis und dem Wippausleger (13) verbunden ist.
  3. Wippkran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydraulikkraftgerät (29) mechanische Endanschläge zwischen seinem Zylinder (31) und seinem in den Zylinder (31) verschiebbaren Kolben (33) hat und diese Endanschläge zugleich Wippwegbegrenzungsanschläge des Wippauslegers (13) bilden.
  4. Wippkran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hydraulikkraftgerät (29) zur Überwachung des Auslegermoments ein Hydraulikdrucksensor (35) zugeordnet ist, der ein den Druck im Zylinder (31) des Hydraulikkraftgeräts (29) repräsentierendes Signal liefert.
  5. Wippkran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ersten Gelenkverbindung (27) von der Schwenkachse (11) des Wippauslegers (13) um weniger als 20 %, vorzugsweise um weniger als 10 %, größer ist als der lotrechte Abstand der Verbindungslinie der beiden Gelenkverbindungen (25, 27) von dieser Schwenkachse (11).
  6. Wippkran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kranbasis (9, 15) einen Kranturm (9) sowie einen dem Wippausleger (13) abgewandt vom oberen Ende des Kranturms (9) abstehenden Gegenausleger (15) aufweist, an dem der Wippausleger (13) schwenkbar gelagert ist,
    und daß das Hydraulik-Kraftgerät (29) oberhalb der Schwenkachse (11) des Wippauslegers (13) angeordnet ist und den Wippausleger (13) mit dem Gegenausleger (15) verbindet.
  7. Wippkran nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenausleger (15) um eine etwa parallel zur Schwenkachse (11) verlaufende Gelenkachse (17) schwenkgelenkig mitdem Kranturm (9) verbunden und zum unteren Ende des Kranturms (9) hin abgespannt ist.
  8. Wippkran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gegenausleger und dem Kranturm einander zugeordnete, bei Druckbeanspruchung der Abspannung wirksame Anschläge vorgesehen sind.
  9. Wippkran nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kranbasis (9a, b, 15a, b) auf der dem Wippausleger (13a, b) abgewandten Seite seiner Schwenkachse (11a, b) ein Gegengewichtskörper (21a, b) quer zur Schwenkachse (11a, b) beweglich geführt ist
    und daß der Gegengewichtskörper (21a, b) mit dem Wippausleger (13a, b) über eine Antriebsverbindung(41, 41b) gekuppelt ist, derart, daß der Gegengewichtskörper (21a, b) in der Steilstellung (11a, b) des Wippauslegers (13a, b) der Schwenkachse (11a, b) näher gelegen ist als in der Flachstellung.
  10. Wippkran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gegengewichtskörper (21 a, b) an der Kranbasis (9a, b, 15a, b) führende Führung (37, 37b) den Gegengewichtskörper (21a, b) mit wachsender Annäherung des Wippauslegers (13a, b) an die Steilstellung in vertikaler Richtung nach unten verlagert.
  11. Wippkran nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (37, 37b) als Schrägflächenführung ausgebildet ist, längs der der Gegengewichtskörper (21a, b) zwischen einer der Flachstellung des Wippauslegers (13a, b) zugeordneten, der Schwenkachse (11a, b) entfernten, oberen Stellung und einer der Steilstellung des Wippauslegers (13a, b) zugeordneten, der Schwenkachse (11a, b) näher gelegenen unteren Stellung verfahrbar ist.
  12. Wippkran nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (41, 41) eine mechanische Antriebsverbindung, insbesondere eine Seilverbindung ist.
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