EP1466855A2 - Spannsystem für einen mobil-teleskopkran - Google Patents

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EP1466855A2
EP1466855A2 EP04006221A EP04006221A EP1466855A2 EP 1466855 A2 EP1466855 A2 EP 1466855A2 EP 04006221 A EP04006221 A EP 04006221A EP 04006221 A EP04006221 A EP 04006221A EP 1466855 A2 EP1466855 A2 EP 1466855A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mast
clamping
crane
tensioning
telescopic
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Withdrawn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
EP04006221A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1466855A3 (de
Inventor
Franz Paschke
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.)
Grove US LLC
Original Assignee
Grove US LLC
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 Grove US LLC filed Critical Grove US LLC
Priority to EP09165859A priority Critical patent/EP2108611A3/de
Publication of EP1466855A2 publication Critical patent/EP1466855A2/de
Publication of EP1466855A3 publication Critical patent/EP1466855A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear
    • B66C23/821—Bracing equipment for booms
    • B66C23/826—Bracing equipment acting at an inclined angle to vertical and horizontal directions
    • 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
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic

Definitions

  • the present invention relates to a clamping system for a mobile telescopic crane in which the telescopic mast is braced on the outside using a clamping device.
  • the present invention in general the optimized integration of a clamping system and the related components with a boom construction on the superstructure of a mobile telescopic crane.
  • the aim of any boom construction is to determine the ratio of the dead weight to the Keep payload small.
  • the overall system must also have sufficient rigidity possess in order to meet the usability required in the standards.
  • the hollow cross-sections used for a boom are mainly based on bending claimed. In terms of tension, only the edge fibers are used, the material in the middle is inactive. Other plate-shaped areas are at risk of stability, the use of higher quality material has no effect.
  • a boom cross section for a guyed system with high-strength materials is in DE 201 20 121 U1. It teaches how to bend outwards Shell segment constructions can increase the payload. From DE 200 02 179 U1 and from DE 100 22 658 A1 guy structures are known which refer to an overvoltage arranged in the seesaw plane or inclined with respect to the seesaw plane restrict the main boom, with a rigid or variable mast on Boom base is attached.
  • this object is achieved by a tensioning system which the clamping device is guided and fastened along or above the telescopic mast is that the mast is prestressed in the area of the clamping device guide.
  • the advantage associated with the invention is based in particular on the fact that Dissolve bending beams, so that the material properties with high-strength mast materials very high yield strengths can be used.
  • Prestressed masts can easily absorb the prestress in the material and use the cheap, resulting traction under load.
  • such a prestressed system that the bending stiffness of the Boom is combined with a defined bracing force and the boom cross-section forms a low-cost unit with the prestressing and prestressing in all crane conditions.
  • Limit stresses in the Edge fibers, both in the boom and in the turntable support for the counterweight and caused by bending are compensated by prestressing and bracing.
  • the clamping means is on both sides of the mast part to be tensioned and pre-tensioned, so the pressure pre-tensioning is effective to be able to muster. It is possible to remove the clamping device from an external bearing point to a starting point in the upper mast area and then along the boom to one to drive inner or outer bearing point in the lower part of the mast. At the top attachment point the clamping device can be deflected by means of a roller.
  • the clamping device in which an off and Preloading of the top chord of the mast takes place, is from a Crane superstructure provided pull unit or winch over at least one pylon and / or at least one guy support to the top of the mast.
  • the pylon (s) can thereby pivotally attached in the area of the superstructure and in particular diagonally from the
  • the rocker level should be arranged so as to be at an angle to the forces occurring at an angle to the rocker level to be able to record.
  • top chord of the mast and additionally or alternatively for the bottom chord of the mast can use two clamping devices, one on each side (at a distance from the luffing plane of the Cantilever) are provided.
  • an additional crane tip for example a fixed tip or a luffing jib is present, it is advantageous, at least the tensioning means according to the invention to run in sections along or over the tip.
  • a tensioning system provided, in which the train units or winches on the crane superstructure in one such a distance to the luffing plane of the crane telescopic mast that the Clamping devices Loads with components perpendicular to the luffing plane to a significant extent be able to record.
  • This ensures that within the Clamping system also absorbs lateral loads, such as wind loads and can be compensated for that act in any direction across the rocking plane.
  • Clamping system for a mobile telescopic crane with clamping device winches and clamping devices for Guying the telescopic mast, the tensioning device pulling units or winches on the Crane superstructure structure are slidably arranged.
  • Basically is horizontal and vertical movement is conceivable, in particular the vertical movement allows extensive uses, such as according to a preferred one Embodiment, the assignment of tensioning tension units or winches
  • Counterweights of the crane, the traction units or winches with individual or all associated counterweights are connectable. With such a construction, it will possible the preload in the clamping devices by the weight of the counterweights to apply and thereby save those units that would otherwise have such tensile forces for example, provide by motor.
  • the Clamping device pulling units or winches via damping units on the Attach the crane superstructure structure to avoid vibrations.
  • the present invention can also be defined as one that is important Components of the superstructure, for example cantilevers, guying, pylons, prestressing, Extension unit, turntable, counterweight and clamping device pull units designed and combined that the individual modules are self-controlling depending on the operating state Exercise functions and support each other in a way that one overall allows lighter and more stable support structure.
  • the ones listed in this description Features can be implemented individually or in any combination.
  • the possible weight reduction and that in the context of Invention possible rearrangement of the important components of the superstructure and their Combination of operations Advantages that have not previously been achieved in the prior art could.
  • the weights of the guy unit adversely affect all loads that are caused by the ball slewing ring, the luffing cylinder, the support pressures, the undercarriage and the stability. To do that Compensating additional torque from the guy weights was a higher counterweight required, which results in additional costs for the counterweight and the rotary table and Undercarriage design resulted in additional transportation costs.
  • FIGS 1A and 1B show a side and a rear view of a According to the invention on the upper boom clamped telescopic mast for a mobile crane.
  • the mast 7 consists of several telescopic parts, of which only the first extendable telescopic part with the reference numeral 5 is designated separately.
  • the lower flange of the Mastes bears the reference number 7b and the upper flange, which in this case is pre-tensioned reference number 7a.
  • the telescopic mast is clamped on both sides of the luffing plane, the components are only open provided with reference numerals on the left-hand side in FIG. 1B.
  • the clamping system works like follows:
  • the tensioning cable 1 initially runs with its outer part 1b via a roller 8 on a pylon 9 which is pivotally attached to the crane superstructure, such as is represented by the arrows.
  • the rope 1b goes through the frame 10 and becomes deflected on the roller 4 at the top of the mast into the telescopic boom, where it is with its inner part 1a along the inside of the boom to the lower part of the first Telescopic part 5 runs. There it is secured to the attachment 6.
  • the counterweights 2 will be explained in more detail with reference to FIG. 3.
  • the winches 3 are located on the right and left side of the luffing plane and thus create the opportunity to support lateral forces.
  • the mast 7 and the pull rope 1 form a unit in all load conditions and when driving on the road.
  • FIGS. 2A and 2B show the same views as in FIGS. 1A and 1B, but with the difference that a construction was chosen here, which ensures increased lateral stability of the telescopic mast.
  • pylons 9a which extend outwards; H. away from the seesaw and stick up.
  • These pylons 9a can be variable in length and change them the distance of the pull cables to the main axes of the boom, in order to To make guying adjustable in their direction.
  • FIG. 3 shows a rear view of the crane superstructure, the counterweights 2, the Cable winches 3 and part 13 of the crane superstructure structure can be seen more clearly.
  • the laterally attached, lockable winches 3 are, as with the reference number 12 indicated, slidably connected on the turntable, and they pull the rope of the winch 3 taut.
  • the pre-tensioning and tensioning forces are applied by at least a part of one Counterweight assembly 2 is attached to the movable winch 3 as by the dash-dotted lines is indicated.
  • the counterweights 2 thus receive a new one additional function, namely as a rope tensioner, which they additionally without any further Can exert effort.
  • Another advantage is that the Counterweight arrangements 2 can be reduced by the amount of the weight of the winches 3 can, with both elements simultaneously applying a defined bias. Thereby there is also no need for a complex measuring device for the pull rope.
  • the pre-tensioning can also be carried out using a pulling unit done (for example, cylinder, screw, wind, spring, etc.).
  • a pulling unit done for example, cylinder, screw, wind, spring, etc.
  • FIG 4 is a system shown, which is biased by a damped telescopic cylinder 15.
  • the winch 3 is in turn attached to the crane structure 13 with the sliding or sliding attachment 12 can move up and down. At the bottom of the structure, it is over the damped telescopic cylinder 15 biased. Wind, pushing or pushing the Boom parts or certain engine speeds can basically be used for the superstructure Stimulate swinging.
  • the damped telescopic cylinder 15, in the manner shown in the bracing is integrated can eliminate a vibration problem.
  • a lifted load remains essentially at the same point, the deformation is minimized. Fatigue problems are due to the lower deformation and lower voltage differences are further reduced. The deformation of such pre-stressed system is then still significantly less than one pre-tensioned system when the tension in the ropes is fully reduced and this have become limp. With an upper and lower preload and bracing Harmful voltage peaks avoided, material saved, deformation minimized and increases the load capacity both in the strength area and in the stability area.
  • the torsional moment and the lateral moment in the boom decrease, the cross section becomes narrower, the shell radii are narrower and the stability of the shells is increased.
  • FIGS. 6A, 6B, 7A and 7B show embodiments with peak operation, namely with a fixed tip (FIGS. 6A and 6B) and with a luffing tip (FIGS. 7A and 7B).
  • the pre-tensioning and tensioning construction for the lower flange is common to all of these Embodiments the same as in Figures 5A and 5B.
  • the guide for the rope 1 of the upper and Guy changed.
  • the rope section 1b runs initially, coming from the winch and pylon via the roller 20 and is continued in the direction of the tip head.
  • the luffing tip 26 shown in Figures 7A and 7B is also shown in FIG Clamping system according to the invention included.
  • the rope 1b runs over the side at an angle extending guy frames 27, where it is deflected on the roller 23, then in turn to run to the roller 24, which is attached to the luffing tip 26 above and laterally. From there the rope 1a runs to the attachment point in the telescopic mast 7.
  • the inclination of the The luffing jib is made via the tensioning means 25.
  • the tensioning system according to the invention can be integrated.
  • FIGS. 8A and 8B show yet another embodiment of an inventive Crane.
  • the crane according to FIGS. 8A and 8B is except for the return of the rope sections 1a and 11a and their lower attachment are constructed in the same way as the crane from FIGS. 5A and 5B. Only the differently arranged elements 1a, 11a, 6 'and 16' are from this Reason called.
  • the rope pieces 1a and 11a are not within the Mastes are brought back down and they are different even at their lowest point attached than in the embodiment of Figures 5A and 5B.
  • the return of the rope pieces 1a and 11a takes place outside the boom and along the boom to the lower fastening points 6 'for the cable piece 1a and 16 'for the rope piece 11a.
  • the lower attachment point 6 ' is located on the Upper structure, as well as the lower attachment point 16 'for the rope piece 11a.
  • the rope pieces 1a and 11a can be together with the rest Clamping system ensure a pressure preload of the boom.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran, bei dem der Teleskopmast (7) über ein Spannmittel (1, 11) außen abgespannt wird, und wobei das Spannmittel (1, 11) derart am Teleskopmast (7) entlang oder über diesem geführt und befestigt wird, dass eine Druck-Vorspannung des Mastes (7) im Bereich der Spannmittelführung entsteht. Die Zugeinheiten bzw. Winden (3, 17) eines erfindungsgemäßen Systems sind auf dem Kranoberwagen in einem solchen Abstand zur Wippebene des Kran-Teleskopmastes (7) angeordnet, dass die Spannmittel (1, 11) Lasten mit Komponenten senkrecht zur Wippebene zu einem wesentlichen Anteil aufnehmen können. Die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden (3, 17) eines erfindungsgemäßen Systems sind an der Kranoberwagenstruktur verschieblich angeordnet. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran, bei dem der Teleskopmast über ein Spannmittel außen abgespannt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ganz allgemein die optimierte Integration eines Spannsystems und der damit verbundenen Bauteile mit einer Auslegerkonstruktion auf dem Oberwagen eines Mobil-Teleskopkrans.
Das Ziel einer jeden Auslegerkonstruktion ist es, das Verhältnis des Eigengewichts zur Nutzlast klein zu halten. Das Gesamtsystem muss außerdem eine ausreichende Steifigkeit besitzen, um der in den Normen geforderten Gebrauchstauglichkeit zu genügen.
Im Auslegerbau werden hauptsächlich Feinkombaustähle mit immer höheren Festigkeiten bis zu einer Streckgrenze von 1100 N/mm2 eingesetzt. Der Elastizitätsmodul und der zur Verfügung stehende Bauraum bleiben nahezu unverändert, weswegen die Verformungen an die Grenzen der Gebrauchstauglichkeit stoßen. Verformungen wie bei einer Angelrute sind bei Hebebühnen und im Kransektor aber nicht erwünscht.
Die verwendeten Hohlquerschnitte für einen Ausleger werden hauptsächlich auf Biegung beansprucht. Spannungsmäßig werden nur die Randfasem ausgenutzt, wobei das Material in der Mitte inaktiv ist. Andere plattenförmige Bereiche sind stabilitätsgefährdet, der Einsatz von höherwertigem Material bleibt ohne Wirkung.
Es ist wichtig, Leichtbaukonstruktionen zu entwickeln, welche die Werkstofffestigkeiten optimal ausnutzen, und dies gilt insbesondere bei Fahrzeugkranen. Filigrane und sorgfältige Konstruktionen mit geringer Verformung sind leistungsstark und gewichtsparend. Die Traglasten im Festigkeitsbereich und im Standsicherheitsbereich müssten bei den bestehenden Kranklassen noch erheblich gesteigert werden.
Ein Auslegerquerschnitt für ein abgespanntes System mit hochfesten Materialien ist in der DE 201 20 121 U1 beschrieben. Dort wird gelehrt, wie durch nach außen gekrümmte Schalensegment-Konstruktionen eine Traglaststeigerung erzielt werden kann. Aus der DE 200 02 179 U1 und aus der DE 100 22 658 A1 sind Abspannkonstruktionen bekannt, die sich auf eine in der Wippebene angeordnete oder gegenüber der Wippebene geneigte Überspannung des Hauptauslegers beschränken, wobei ein starrer oder längenveränderlicher Mast am Auslegerbasisteil befestigt ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spannsystem für einen Mobilkran-Teleskopausleger bereitzustellen, welches die Tragfähigkeit des Teleskopmastes verbessert, wobei insbesondere Mastverformungen verringert werden sollen.
Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung durch ein Spannsystem gelöst, bei dem das Spannmittel derart am Teleskopmast entlang oder über diesem geführt und befestigt wird, dass eine Druck-Vorspannung des Mastes im Bereich der Spannmittelführung entsteht.
Der mit der Erfindung einhergehende Vorteil beruht insbesondere auf der Tatsache den Biegebalken aufzulösen, so dass die Materialeigenschaften hochfester Mastmaterialien mit sehr hohen Streckgrenzen genutzt werden können. Durch Spannmittel auf Druck vorgespannte Masten können die Druck-Vorspannung ohne weiteres im Material aufnehmen und bei Belastung die günstige, entstehende Zugkraft nutzen. Erfindungsgemäß tritt dann bei einem solchermaßen vorgespannten System die Wirkung ein, dass die Biegesteifigkeit des Auslegers mit einer definierten Abspannkraft kombiniert wird und der Auslegerquerschnitt mit der Ab- und Vorspannung in allen Kranzuständen eine traglastgünstige Einheit bildet. Damit entsteht die Möglichkeit, Masten mit geringem Eigengewicht aus hochfestem Material zu verwenden, wobei im Gegensatz zu der Situation nach dem Stand der Technik die hohe Festigkeit der Materialien auch ausgenutzt werden kann. Grenzbeanspruchungen in den Randfasem, sowohl im Ausleger als auch im Drehtischträger für das Gegengewicht und hervorgerufen durch Biegung, werden durch Vor- und Abspannung kompensiert.
Das Spannmittel wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beidseitig des ab- und vorzuspannenden Mastteiles geführt, um so wirksam die Druck-Vorspannung aufbringen zu können. Es ist dabei möglich, das Spannmittel von einem äußeren Lagerpunkt zu einem Ansetzpunkt im oberen Mastbereich und dann entlang des Auslegers zu einem inneren oder äußeren Lagerpunkt im Mastunterteil zu fuhren. Am oberen Ansetzpunkt kann das Spannmittel mittels einer Rolle umgelenkt werden.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannsystems, bei der eine Ab- und Vorspannung des Obergurtes des Mastes stattfindet, wird das Spannmittel von einer am Kranoberwagen vorgesehenen Zugeinheit bzw. Winde über mindestens einen Pylon und/oder mindestens eine Abspannstütze zum Oberteil des Mastes geführt. Der oder die Pylone können dabei im Bereich des Kranoberwagens schwenkbar befestigt und insbesondere schräg von der Wippebene abstehend angeordnet sein, um auch schräg zur Wippebene auftretende Kräfte aufnehmen zu können.
Vorteilhafterweise wird bei einer Ab- und Vorspannung des Untergurtes des Mastes das Spannmittel von einer am Kranoberwagen vorgesehene Zugeinheit bzw. Winde zum Oberteil des Mastes geführt.
Für den Obergurt des Mastes und zusätzlich oder alternativ für den Untergurt des Mastes können zwei Spannmittel, jeweils eines an jeder Seite (im Abstand zur Wippebene des Auslegers) vorgesehen sein.
Wenn, wie oben angesprochen, ein innerer oder äußerer Lagerpunkt im Mastunterteil für das Spannmittel vorgesehen ist, ist es von Vorteil, diesen an dem untersten ausfahrbaren Teleskopteil anzuordnen. Damit wird sichergestellt, dass im Wesentlichen die Gesamtlänge des Auslegers vorgespannt werden kann.
Wenn eine Zusatz-Kranspitze, beispielsweise eine feste Spitze oder eine Wippspitze vorhanden ist, ist es von Vorteil, das Spannmittel erfindungsgemäß auch zumindest abschnittsweise entlang oder über der Spitze zu führen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Spannsystem bereitgestellt, bei dem die Zugeinheiten bzw. Winden auf dem Kranoberwagen in einem solchen Abstand zur Wippebene des Kran-Teleskopmastes angeordnet sind, dass die Spannmittel Lasten mit Komponenten senkrecht zur Wippebene zu einem wesentlichen Anteil aufnehmen können. Hierdurch wird sichergestellt, dass innerhalb des erfindungsgemäßen Spannsystems auch seitliche Belastungen, beispielsweise Windlasten aufgefangen und kompensiert werden können, die in irgendeiner Richtung quer zur Wippebene wirken. Bei solchen Konstruktionen ist es günstig, die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden für die Abspannung des Mast-Obergurtes hinter dem Mastansatz des Kranoberwagens anzuordnen, da sie so gleichzeitig als Gegengewicht wirken können.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dadurch verwirklicht, dass bei einem Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran mit Spannmittelwinden und Spannmitteln zur Abspannung des Teleskopmastes die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden an der Kranoberwagenstruktur verschieblich angeordnet sind. Grundsätzlich ist horizontale und vertikale Verschieblichkeit denkbar, wobei insbesondere die vertikale Verschieblichkeit umfassende Einsatzmöglichkeiten gestattet, wie zum Beispiel, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die Zuordnung der Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden zu Gegengewichten des Krans, wobei die Zugeinheiten oder -winden mit einzelnen oder allen zugehörigen Gegengewichten verbindbar sind. Mit einer solchen Konstruktion wird es möglich, die Vorspannung in den Spannmitteln durch die Gewichtskraft der Gegengewichte aufzubringen und dadurch diejenigen Einheiten einzusparen, die solche Zugkräfte ansonsten zum Beispiel motorisch bereitstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante wird auch vorgeschlagen, die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden über Dämpfungseinheiten an der Kranoberwagenstruktur anzubringen, um Schwingungsbeeinträchtigungen zu vermeiden.
Insgesamt kann die vorliegende Erfindung auch als eine solche definiert werden, die wichtige Bauteile des Oberwagens, beispielsweise Ausleger, Abspannung, Pylone, Vorspannung, Ausschiebeeinheit, Drehtisch, Gegengewicht und Spannmittelzugeinheiten so konzipiert und kombiniert, dass die einzelnen Baugruppen je nach Betriebszustand selbststeuernd mehrere Funktionen ausüben und sich gegenseitig in einer Weise unterstützen, welche eine insgesamt leichtere und stabilere Tragkonstruktion ermöglicht. Die in dieser Beschreibung aufgeführten Merkmale können dabei einzeln oder in jedweder Kombination umgesetzt werden. Insbesondere bringen auch die mögliche Gewichtserleichterung und die im Rahmen der Erfindung mögliche Neuanordnung der wichtigen Bauteile des Oberwagens sowie deren Betriebskombination Vorteile, wie sie bisher im Stand der Technik nicht erzielt werden konnten.
Beispielsweise konnten bei geraden oder schrägen Abspannungen mit Abspannböcken am Mast die hintere und die vordere Abspannung und die Seilwinde bei der Straßenfahrt nicht mitgeführt werden, weil die Fahrzeughöhe und/oder das zulässige Gesamtgewicht überschritten wurden. Nachteilig war ferner der hohe Montageaufwand. Ein zusätzlicher Montagekran zum Aufsetzen des Abspannbockes war erforderlich und Montagearbeiten in drei bis vier Meter Höhe an relativ weit auseinander liegenden Punkten mussten ausgeführt werden, was das Unfallrisiko erheblich erhöhte. Solcherweise abgespannte Krane erhielten am Auslegerbasisteil zusätzliche Anschweißkonstruktionen, den Abspannbock (Pylon), den Aufrichtzylinder und die hintere Abspannung anzuschließen. All diese Zusatzgewichte erhöhten die Achslasten bei Straßenfahrten. Während des Betriebes befanden sich alle Gewichte bezogen auf die Abspannung vor der Drehmitte. Die Gewichte der Abspanneinheit beeinflussen alle Traglasten ungünstig, die von der Kugeldrehverbindung, dem Wippzylinder, den Stützdrücken, dem Unterwagen und von der Standsicherheit begrenzt werden. Um das Zusatzmoment aus den Abspanngewichten auszugleichen, war ein höheres Gegengewicht erforderlich, woraus sich Mehrkosten beim Gegengewicht und bei der Drehtisch- und Unterwagenkonstruktion ergaben sowie zusätzliche Transportkosten.
Durch die erfindungsgemäße Vorspannung und die damit verbundenen, möglichen Gewichtseinsparungen, durch die Anordnung der Spannmittelzugeinheiten gemäß der Erfindung und deren Integration mit weiteren am Oberwagen befindlichen Einheiten sowie durch die erfindungsgemäß ermöglichte Umkonstruktion des Oberwagens können die obigen Probleme gelöst werden.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1A und 1B
eine seitliche sowie eine hintere Ansicht eines erfindungsgemäß am Obergurt vorgespannten Teleskopmastes;
Figur 2A und 2B
eine seitliche und eine hintere Ansicht eines erfindungsgemäß schräg am Obergurt vorgespannten Teleskopmastes;
Figur 3
eine hintere Ansicht des Kranoberwagens mit Spannmittelwinden und Gegengewichten;
Figur 4
eine hintere Ansicht des Kranoberwagens mit gedämpft befestigten Spannmittelzugeinheiten;
Figur 5A und 5B
eine seitliche sowie eine hintere Ansicht eines am Obergurt und am Untergurt erfindungsgemäß vorgespannten Teleskopmastes;
Figur 6A und 6B
eine seitliche und eine hintere Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Spannsystem versehenen Teleskopmastes mit fester Zusatzspitze;
Figur 7A und 7B
eine seitliche und eine hintere Ansicht eines mit einem erfindungsgemäßen Spannsystem versehenen Teleskopmastes mit Wippspitze; und
Figur 8A und 8B
eine seitliche sowie eine hintere Ansicht eines am Obergurt und am Untergurt erfindungsgemäß vorgespannten Teleskopmastes mit außen laufenden Spannmitteln.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Baueinheiten. Die Figuren 1A und 1B zeigen eine seitliche und eine hintere Ansicht eines erfindungsgemäß am Obergurt verspannten Teleskopmastes für einen Mobilkran. Dargestellt sind der Teleskopmast 7 sowie dessen Ab- und Vorspannsystem mit Seilwinden 3 und Gegengewichten 2. Der Mast 7 besteht aus mehreren Teleskopteilen, von denen nur das erste ausfahrbare Teleskopteil mit dem Bezugszeichen 5 separat bezeichnet ist. Der Untergurt des Mastes trägt das Bezugszeichen 7b und der Obergurt, der in diesem Fall vorgespannt ist, hat das Bezugszeichen 7a.
Der Teleskopmast ist zu beiden Seiten der Wippebene hin verspannt, die Bauteile sind nur auf der linken Seite in Figur 1B mit Bezugszeichen versehen. Das Spannsystem funktioniert wie folgt:
Ausgehend von der Seilwinde 3 läuft das Spannseil 1 mit seinem äußeren Teil 1b zunächst über eine Rolle 8 an einem Pylon 9, der schwenkbar am Kranoberwagen befestigt ist, wie durch die Pfeile dargestellt ist. Von der Rolle 8 geht das Seil 1b durch den Bock 10 und wird an der Rolle 4 an der Spitze des Mastes in den Teleskopausleger hinein umgelenkt, wo es mit seinem inneren Teil 1a an der Auslegerinnenseite entlang bis zum Unterteil des ersten Teleskopteils 5 läuft. Dort wird es an der Befestigung 6 gesichert. Die Vorspannung des Seils über die Gegengewichte 2 wird anhand der Figur 3 näher erläutert. Wie aus Figur 1B hervorgeht, befinden sich die Winden 3 rechts und links seitlich von der Wippebene entfernt und schaffen so die Möglichkeit, auch Seitenkräfte abzustützen. Der Mast 7 und das Zugseil 1 bilden bei allen Tragzuständen und bei Straßenfahrt eine Einheit.
Durch die Wirkung der Kraft in den Seilabschnitten 1a und 1b wird der Teleskopmast an seinem Obergurt 7a auf Druck vorgespannt. Der aus hochfestem Stahl bestehende Obergurt 7a kann diese Druck-Vorspannung ohne weiteres aufnehmen. Falls nun eine Gewichtsbelastung des Teleskopmastes erfolgt, so wirken die dabei entstehenden Zugkräfte gegen die Druckkräfte aus der Vorspannung und es entsteht an diesen Stellen eine Entlastung des Materials, so dass unerwünschte große Verformungen vermieden werden können. Der Biegebalken wird aufgelöst. Die Figuren 2A und 2B zeigen dieselben Ansichten wie in den Figuren 1A und 1B, jedoch mit dem Unterschied, dass hier eine Konstruktion gewählt wurde, welche für eine vergrößerte Seitenstabilität des Teleskopmastes sorgt. Hierzu werden längere, zusätzlich angelenkte Pylone 9a vorgesehen, die nach außen, d. h. von der Wippebene weg und nach oben abstehen. Diese Pylone 9a können längenveränderlich sein und sie verändern den Abstand der Zugseile zu den Hauptachsen des Auslegers, um damit die Wirkung der Abspannung in ihrer Richtung anpassbar zu machen. Eine höhere Querstabilisierung, zusätzlich zur vorhandenen Längsabspannung bereitgestellt, die Druck-Vorspannung wirkt in derselben Weise, wie zu den Figuren 1A und 1B erläutert.
Die Figur 3 zeigt eine hintere Ansicht des Kranoberwagens, wobei die Gegengewichte 2, die Seilwinden 3 und ein Teil 13 der Kranoberwagenstruktur deutlicher zu sehen sind. Die seitlich angebrachten, feststellbaren Winden 3 sind, wie bei dem Bezugszeichen 12 angedeutet, verschieblich am Drehtisch verbunden, und sie ziehen das Seil der Winde 3 straff. Die Vorspann- und Abspannkräfte werden aufgebracht, indem mindestens ein Teil einer Gegengewichtsanordnung 2 an der beweglichen Winde 3 befestigt wird, wie durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die Gegengewichte 2 erhalten damit eine neue zusätzliche Funktion, nämlich als Seilstraffer, die sie zusätzlich ohne jedweden weiteren Aufwand ausüben können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Gegengewichtsanordnungen 2 um den Betrag des Gewichtes der Winden 3 verringert werden kann, wobei beide Elemente zugleich eine definierte Vorspannung aufbringen. Dadurch entfällt auch eine aufwändige Messeinrichtung für das Zugseil.
Bei Kranen mit begrenztem Gegengewicht kann die Vorspannung auch über eine Zugeinheit erfolgen (zum Beispiel Zylinder, Schnecke, Wind, Feder usw.). In Figur 4 ist ein System dargestellt, das über einen gedämpften Teleskopierzylinder 15 vorgespannt ist. Die Winde 3 ist wiederum mit der Gleit- oder Schiebebefestigung 12 an der Kranstruktur 13 befestigt und kann sich nach oben und unten bewegen. Am unteren Teil der Struktur wird sie über den gedämpften Teleskopierzylinder 15 vorgespannt. Wind, das Aus- oder Einschieben der Auslegerteile oder bestimmte Motordrehzahlen können grundsätzlich den Oberwagen zum Schwingen anregen. Der gedämpfte Teleskopierzylinder 15, der in der dargestellten Weise in die Abspannung integriert ist, kann ein Schwingungsproblem beseitigen.
Allgemein ist festzustellen, dass Grenzbeanspruchungen in den Randfasem, sowohl im Ausleger (Teleskopmast) als auch im Drehtischträger für das Gegengewicht, hervorgerufen durch Biegung, durch die erfindungsgemäße Vor- und Abspannung kompensiert werden. Material und Verformungen können weiter optimiert werden, wenn die Druckbeanspruchung auch im Untergurt in eine Zugbeanspruchung umgewandelt werden kann. Dies geschieht beispielsweise bei einer Ausführungsform gemäß den Figuren 5A und 5B, bei der der Teleskopmast 7 sowohl oberhalb als auch unterhalb der Schwerachse vor- und abgespannt wird. Die Abspannung am Obergurt entspricht bei der Ausführungsform nach den Figuren 5A und 5B derjenigen aus den Figuren 1A und 1B. Zusätzlich ist aber hier noch eine Ab- und Vorspannung im Untergurt realisiert, nämlich über die am Kranoberwagen vom befestigte Winde 17, von der aus ein Zugseil 11, und von diesem zunächst der Teil 11b zur oberen Rolle 14 läuft, wo es umgelenkt wird und mit dem Teil 11a bis zur Befestigung 16 am ersten ausfahrbaren Teleskopteil 5 läuft. Das Material und die Verformungen können noch weiter optimiert werden, weil die Druckbeanspruchung im Untergurt 7b durch diese Maßnahme in eine Zugbeanspruchung umgewandelt werden kann. Die Seilstücke 11a und 11b am Untergurt tragen die Last mit, weil sie vorgespannt sind. Wenn der Teleskopmast 7 belastet wird, wird die Druckspannung im Ausleger nicht erhöht, sondern die Zugspannung in den Seilen wird abgebaut. Eine angehobene Last bleibt im Wesentlichen am selben Punkt, die Verformung wird minimiert. Dauerfestigkeitsprobleme werden aufgrund der geringeren Verformung und geringeren Spannungsdifferenzen noch weiter verringert. Die Verformung eines solchen vorgespannten Systems ist auch dann noch erheblich geringer gegenüber einem nicht vorgespannten System, wenn die Zugspannung in den Seilen voll abgebaut ist und diese schlaff geworden sind. Mit einer oberen und unteren Vor- und Abspannung werden schädliche Spannungsspitzen vermieden, Material wird eingespart, die Verformung minimiert und die Traglasten sowohl im Festigkeitsbereich als auch im Standsicherheitsbereich erhöht.
Das Torsionsmoment und das Seitenmoment im Ausleger verringern sich, der Querschnitt wird schmaler, die Schalenradien sind enger und die Stabilität der Schalen wird erhöht.
In den Figuren 6A, 6B, 7A und 7B werden Ausführungsformen mit Spitzenbetrieb, nämlich mit fester Spitze (Figuren 6A und 6B) sowie mit Wippspitze (Figuren 7A und 7B) aufgezeigt. Die Vor- und Abspannungskonstruktion für den Untergurt ist bei all diesen Ausführungsformen dieselbe wie in den Figuren 5A und 5B. Für den Betrieb mit fester Spitze wird, wie in den Figuren 6A und 6B gezeigt, die Führung für das Seil 1 der oberen Vor- und Abspannung geändert. Das Seilstück 1b läuft, von Winde und Pylon her kommend, zunächst über die Rolle 20 und wird in Richtung Spitzenkopf weitergeführt. Über eine Umlenkrolle 21, die sich seitlich an der Spitze befindet, sowie über eine weitere Rolle 22 wird das Seil 1 dann zur Rolle 4 und mit dem Teil 1a wieder in den Teleskopmast hineingeführt, um so die Vorspannfunktion erfüllen zu können. Die Konstruktion über den Umlenkrollen 21 am Kopf und den Spitzenadaptem ist nach oben offen. Ein Lösen der Seilenden ist daher nicht erforderlich, da die Seile von der Umlenkung am Auslegerkopf in die Umlenkvorrichtungen an der Spitze eingehängt werden können. Die Seile werden danach von den Winden 3 wieder gestrafft und vorgespannt. Je nach Länge des Gesamtsystems müssen die oben liegenden Seile über einen oder mehrere, seitlich angebrachte Seilfänger laufen (Rollen 22 und 4). Die feste Spitze 18 wird so insgesamt in die Vor- und Abspannung integriert.
Die Wippspitze 26, die in den Figuren 7A und 7B gezeigt ist, wird ebenfalls in das erfindungsgemäße Spannsystem mit einbezogen. Das Seil 1b läuft über die seitlich schräg verlaufenden Abspannböcke 27, wo es an der Rolle 23 umgelenkt wird, um dann wiederum zur Rolle 24 zu laufen, welche an der Wippspitze 26 oben und seitlich befestigt ist. Von dort aus verläuft das Seil 1a zum Befestigungspunkt im Teleskopmast 7. Die Neigung der Wippspitze wird über das Spannmittel 25 vorgenommen. Somit kann auch beim Wippspitzenbetrieb das erfindungsgemäße Spannsystem integriert werden.
Die Figuren 8A und 8B zeigen noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Krans. Der Kran nach den Figuren 8A und 8B ist bis auf die Rückführung der Seilabschnitte 1a und 11a und deren untere Befestigung ebenso aufgebaut wie der Kran aus den Figuren 5A und 5B. Nur die unterschiedlich angeordneten Elemente 1a, 11a, 6' und 16' sind aus diesem Grund bezeichnet.
Beim Kran gemäß Figur 8A und 8B werden die Seilstücke 1a und 11a nicht innerhalb des Mastes nach unten zurückgeführt, und sie werden auch an ihrem untersten Punkt anders befestigt als in der Ausführungsform gemäß den Figuren 5A und 5B. Gemäß den Figuren 8A und 8B erfolgt nämlich die Zurückführung der Seilstücke 1a und 11a außerhalb des Auslegers und an dem Ausleger entlang bis zu den unteren Befestigungsstellen 6' für das Seilstück 1a und 16' für das Seilstück 11a. Die untere Befestigungsstelle 6' befindet sich an der Oberwagenstruktur, ebenso die untere Befestigungsstelle 16' für das Seilstück 11a. Auch in dieser Anordnung können die Seilstücke 1a und 11a zusammen mit dem restlichen Spannsystem für eine Druck-Vorspannung des Auslegers sorgen.

Claims (16)

  1. Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran, bei dem der Teleskopmast (7) über ein Spannmittel (1, 11) außen abgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (1, 11) derart am Teleskopmast (7) entlang oder über diesem geführt und befestigt wird, dass eine Druck-Vorspannung des Mastes (7) im Bereich der Spannmittelführung entsteht.
  2. Spannsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (1, 11) beidseitig des ab- und vorzuspannenden Mastteiles (7a, 7b) geführt wird.
  3. Spannsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (1, 11) von einem äußeren Lagerpunkt zu einem Ansetzpunkt im oberen Mastbereich und dann zu einem inneren oder äußeren Lagerpunkt am Mastunterteil geführt wird.
  4. Spannsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (1, 11) am Ansetzpunkt im oberen Mastbereich mittels einer Rolle (4, 14) umgelenkt wird.
  5. Spannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ab- und Vorspannung des Obergurtes (7a) des Mastes (7) das Spannmittel (1) von einer am Kranoberwagen vorgesehenen Zugeinheit bzw. Winde (3) über mindestens einen Pylon (9) und/oder mindestens eine Abspannstütze (10) zum Oberteil des Mastes (7) geführt wird.
  6. Spannsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Pylone (9) im Bereich des Kranoberwagens schwenkbar befestigt sind und insbesondere schräg von der Wippebene abstehend angeordnet sind.
  7. Spannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ab- und Vorspannung des Untergurtes (7b) des Mastes (7) das Spannmittel (11) von einer am Kranoberwagen vorgesehenen Zugeinheit bzw. Winde (17) zum Oberteil des Mastes (7) geführt wird.
  8. Spannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Obergurt (7a) des Mastes (7) zwei Spannmittel (1), eines an jeder Seite, vorgesehen sind.
  9. Spannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Untergurt (7b) des Mastes (7) zwei Spannmittel (11), eines an jeder Seite, vorgesehen sind.
  10. Spannsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der innere oder äußere Lagerpunkt (6) im Mastunterteil (7) an dem untersten ausfahrbaren Teleskopteil (5) oder im Fußbereich am Mastbasisteil angeordnet ist.
  11. Spannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannmittel (1) beim Vorhandensein einer Zusatz-Kranspitze (18, 26) auch zumindest abschnittsweise entlang oder über der Spitze (18, 26) geführt wird.
  12. Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran, mit Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden (3, 17) und Spannmitteln (1, 11) zur Abspannung des Teleskopmastes (7), insbesondere mit einer Spannmittelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinheiten bzw. Winden (3, 17) auf dem Kranoberwagen in einem solchen Abstand zur Wippebene des Kran-Teleskopmastes (7) angeordnet sind, dass die Spannmittel (1, 11) Lasten mit Komponenten senkrecht zur Wippebene zu einem wesentlichen Anteil aufnehmen können.
  13. Spannsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden für die Abspannung des Mast-Obergurtes (7a) hinter dem Mastansatz des Kran-Oberwagens angeordnet sind.
  14. Spannsystem für einen Mobil-Teleskopkran, mit Spannmittelwinden (3, 17) und Spannmitteln (1, 11) zur Abspannung des Teleskopmastes (7), insbesondere mit einer Spannmittelführung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder einer Zugeinheiten- bzw. Windenanordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden (3, 17) an der Kranoberwagenstruktur verschieblich angeordnet sind.
  15. Spannsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden (3, 17) Gegengewichten (2) des Krans zugeordnet und mit einzelnen oder allen zugeordneten Gegengewichten (2) verbindbar sind.
  16. Spannsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittelzugeinheiten bzw. -winden (3, 17) über Dämpfungseinheiten (15) an der Kranoberwagenstruktur angebracht sind.
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