JP2013545691A - 移動式伸縮自在クレーン - Google Patents

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Abstract

移動式伸縮自在クレーン(1)は、少なくとも4つのサブジブ(16〜19)を有する伸縮自在なジブ(9)を有する。サブジブ(16〜19)のそれぞれは、少なくとも2つのサブジブ部分(20〜31)から構成され、長手方向(L)に伸縮自在である。長手方向(L)と直交して互いから離間したサブジブ部分(20〜31)はそれぞれ、少なくとも1つの曲げ強い連結要素(32〜35)と共にジブ部分(11〜13)を形成する。このようなジブ(9)の構造は、ジブ(9)の断面二次モーメントの増大のために、吊り上げ能力の増大を容易にもたらす。

Description

本発明は、請求項1のプレアンブル部分に係る移動式伸縮自在クレーンに関するものである。
移動式の伸縮自在クレーンは特許文献1から知られており、ジブに配置されていてラフィング面 (luffing plane) に対して傾斜している2つのアンカーサポートを有する。アンカーケーブルを介する移動式伸縮自在クレーンの軸受荷重を増大させるため、アンカーサポートはジブの自由端と上部構造に連結している。結局、ジブの操作位置での軸受荷重臨界基準である、ジブに対して横に作用する荷重がより良好に吸収される。この移動式伸縮自在クレーンの欠点は、アンカーサポートが相当な追加荷重を有することである。ゆえに、アンカーサポートは工事現場まで大型トラックで別個に輸送され、そこでジブに組み立てられなければならない。これは、コストと時間に関する相当な出費に繋がる。
材料運搬機械が特許文献2から知られており、可動性機械フレームとジブを有する。ジブはそこに旋回可能に配置され、伸縮自在である。ジブは多数のジブ部分から構成され、移動させるべき荷物用の受容フォークが最外のジブ部分に配置されている。ジブ部分は伸縮自在であり、従って受容フォークをその上に配置された荷物とともに機械フレームに向かって及びそこから離れるように移動させるために、ジブは伸長及び収縮される。材料運搬機械の前軸の周りの傾斜モーメントを低減させるため、少なくとも1つのジブ部分が複合材料から製造される。その結果、ジブの重量、ゆえに前軸の周りの傾斜モーメントが低減される。
最外のジブ部分は、例えば複合材料からなる3つの部品ジブ部分から構成される。
EP1354842A2 GB2387373A
本発明は、軸受荷重の増大を容易に可能にする移動式伸縮自在クレーンを提供する目的に基づいている。
この目的は、請求項1の特徴を備えた移動式伸縮自在クレーンによって達成される。ジブは、互いから離間して配置されていて互いに屈曲可能に強固に連結した少なくとも3つの部品ジブから構成されているので、ジブの断面二次モーメントは顕著に増大される。曲げ剛性の尺度である断面二次モーメントは、平行軸定理によれば部品ジブ自体の割合及びそれらのシュタイナー割合から生成される。部品ジブの部品ジブ部分をジブ部分に連結する曲げ強い(曲げ剛性の大きい)連結要素のために、ジブは極めて高い曲げ剛性を有し、ジブに荷重がかかっても断面積は実質的に一様なままであり、シュタイナー割合は実質的にそれらの理論値、場合により減少率によって断面二次モーメントを計算する際に設定され得る。
少なくとも4つの部品ジブのために、ラフィング面に垂直に作用する曲げ力とラフィング面に作用する曲げ力の両方に対して、ジブの高い剛性が保証される。少なくとも4つの部品ジブは多角形に配置されてもよく、剛性は、ラフィング面に及びラフィング面に垂直に作用する曲げ力に対してジブの幅及び高さについて調節可能である。例えば、少なくとも4つの部品ジブは三角形又は四角形に、特に台形又はひし形に配置されてもよい。これは、ジブが正に4つのジブ又は5以上のジブを有するときに当てはまる。
断面二次モーメントの顕著な増大のために、本発明に従うジブは従来のジブと完全に異なって寸法決めされ、それによりアンカーサポートを有する従来のジブに比べて、軸受荷重の対応する増加が低めの追加荷重によって達成される。部品ジブは、長手方向に伸縮可能な部品ジブ部分から構成されるので、ジブは輸送位置から操作位置まで難なく運ばれる。低めの追加荷重のために、本発明に従う移動式伸縮自在クレーンは、或る軸受荷重ランク内で、完全なジブとともに公共の道路内を工事現場まで進行することができる。従って、アンカーサポートを有するジブと比べて、別個の輸送や骨の折れる組み立てを要しない。ゆえに、本発明に従う移動式伸縮自在クレーンは軸受荷重の増大を容易に可能にする。
更に、本発明に従うジブは、アンカーサポートを有する従来のジブに比べて、相当な軸受荷重の増大が再び実現されるように寸法決めされる。この場合、本発明に従うジブは相当な重量を有し、それで本発明に従うジブを有する移動式伸縮自在クレーンは公共の道路においてもはや制限なく機能し得る。個々の部品ジブ又は部品ジブの一又はジブ全体は、工事現場に別個に輸送され、そこで組み立てられなければならない。ゆえに、本発明に従うジブの前記した寸法決めでは、軸受荷重の増大に利点がある。
多数の最適化パラメータが、部品ジブやそれらの装置の数、また互いに対する間隔によって得られ、それで本発明に従うジブは、ラフィング面と垂直及び/又は平行な曲げ剛性に関して及び/又は重量に関して最適化され得る。本発明に従う移動式伸縮自在クレーンの軸受荷重ランクに依存して、本発明に従うジブはその重量及び/又はその曲げ剛性又は軸受荷重に関して最適化され得る。本発明に従う移動式伸縮自在クレーンは好ましくは、少なくとも3、特に少なくとも4、特に少なくとも5つのジブ部分又は個々の部品ジブ部分を有するジブを有する。
請求項2に従う移動式伸縮自在クレーンは、曲げ荷重に対するジブの高い剛性を保証する。個々の部分断面積は材料断面積と部品ジブの材料で画定されるキャビティ断面積を有する。
請求項3に従う移動式伸縮自在クレーンは、ラフィング面と垂直に作用する曲げ力に対して増大した剛性を有する。幅Bはジブ又は個々のジブ部分の最大幅である。
請求項4に従う移動式伸縮自在クレーンは、ラフィング面に作用する曲げ力に対して増大した剛性を有する。高さHはジブ又は個々のジブ部分の最大高さである。
請求項5に従う移動式伸縮自在クレーンは、正及び負の横方向においてジブの同じ剛性挙動を保証する。
請求項6に従う移動式伸縮自在クレーンにより、ジブの剛性がその重量に関して最適化される。部品ジブの四角形装置により、それらは特に、長方形、不等辺四辺形(トラペジウム)、ひし形又は凧形四角形として配置されてもよい。
請求項7に従う移動式伸縮自在クレーンはジブのコンパクトな輸送位置を保証する。必要なときに、ジブの高さの可能な変更のために、移動式伸縮自在クレーンが進行操作中に最大許容高さを超えないことが特に保証される。少なくとも4つの部品ジブは、例えば互いに対して直線的に移動可能又は旋回可能であってもよい。部品ジブは、変位した操作位置で互いに関して固定可能である。これは特に、機械式ロックユニットにより行われる。機械式ロックユニットは例えば連結要素上に配置される。
部品ジブ部分から構成される部品ジブはロックのために極めて大きい曲げ剛性を有するので、請求項8に従う移動式伸縮自在クレーンは、ジブの伸張した操作位置において、それぞれの隣接するジブ部分の機械式ロックのために高い剛性を保証する。好ましくは、各部品ジブのそれぞれの隣接する部品ジブ部分は互いに対して機械式にロック可能である。ロックは、例えば油圧、空気圧又は電気機械式で作動されるロックボルトによって行われる。それに代えて、ロックは差し込み式のロック機構によって行われてもよい。
請求項9に従う移動式伸縮自在クレーンは、部品ジブの伸縮自在能力を保証する。長手方向に隣接する部品ジブ部分は、それぞれの場合で互いの中に縮められ又は伸縮自在にガイドされるので、ジブの高い剛性と相俟ってジブ部分の伸縮自在能力が容易に実現される。
請求項10に従う移動式伸縮自在クレーンは単純に構成される。例えば、部品ジブ部分は円形断面を有する。
請求項11に従う移動式伸縮自在クレーンはジブの高い剛性を保証し、よって、ジブに荷重がかかっても断面積は一様なままであり、断面二次モーメントを計算する際にシュタイナー割合は略それらの理論値に設定され得る。
請求項12に従う移動式伸縮自在クレーンは、隣接する部品ジブ部分の機械式ロックを容易に可能にする。個々のロックボルトは、例えば油圧、空気圧又は電気機械式で作動され得る。好ましくは、各部品ジブの全ての隣接する部品ジブ部分は、少なくとも1つのロックボルトにより互いに対して機械式にロック可能である。
請求項13に従う移動式伸縮自在クレーンは、隣接する部品ジブ部分の迅速な機械式ロックを可能にする。部品ジブ部分を互いに対して機械式に固定するために、各ロックボルトは、隣接する部品ジブ部分の2つの関連するロック穴のみを通ってガイドされなければならない。ロックのために覆われるそれぞれのロックボルトの通り道は小さい。それぞれのロックボルトは2つの関連するロック穴を通ってガイドされればよいので、それぞれのロックボルトを調整(心合わせ)する際に比較的低い精度しか必要でない。好ましくは、互いに反対に配置されて反対方向に作動され得る正に2つのロックボルトが具備される。
請求項14に従う移動式伸縮自在クレーンは、ラフィング面に垂直に作用する曲げ力に対して高い剛性を保証する。ラフィング面から最も大きい間隔を有する少なくとも2つの部品ジブが車台に対向するジブの下側サイドに配置され、それによりジブの幅がその下側サイドからその上側サイドまで減少すれば、ラフィング面内に作用する曲げ力とラフィング面に垂直に作用する曲げ力の両方のために、少なくとも2つの下側部品ジブは圧力を受けるだろう。ジブのこの種の構造は、オイラー座屈のケースに従う二倍圧力荷重のために、ジブ又は移動式伸縮自在クレーンの所望でない軸受荷重制限をもたらすだろう。これを回避するために、ラフィング面から最も大きい間隔を有する少なくとも2つの部品ジブは、車台から離れたサイド又はジブの上側サイドに配置され、それでラフィング面内に作用する曲げ力は少なくとも2つの上側部品ジブの引張荷重を実質的に生じさせる一方、ラフィング面に垂直に作用する曲げ力は1つの上側部品ジブの圧力荷重を生じさせる。ゆえに、ラフィング面から最も離れた部品ジブへの圧力荷重は著しく低減され得る。従って、一方で断面二次モーメントが本発明に従う方法で増大されるが、他方で二倍圧力荷重が回避される。上側サイドの方向に増大する幅のために、ラフィング面に垂直に作用する曲げ力に対してジブの最適な曲げ剛性が実現される。ジブの輸送位置における設置スペースは上側サイドで実質的に制限されないので、上側サイドでのジブの幅は要求される広い範囲内で寸法決めされ得る。ジブが三角形状に配置された正に4つの部品ジブを有する場合、車台に対向する下側部品ジブはラフィング面内に配置され、車台から離れた3つの上側部品ジブはラフィング面から離れて又はラフィング面内に配置され、よってジブの幅は、下側部品ジブ又は下側サイドから上側部品ジブ又は上側サイドまで増大する。ジブが台形状に配置された正に4つの部品ジブを有する場合、ジブの幅は、車台に対向する2つの下側部品ジブから車台から離れた2つの上側部品ジブまで増大する。ゆえに、下側部品ジブは、上側部品ジブよりもラフィング面から小さい間隔を有する。ラフィング面に垂直に作用する曲げ力のためにラフィング面からの間隔によって圧力荷重が減少するので、曲げ剛性も、台形状に配置された部品ジブを有するジブにおいてラフィング面に垂直に作用する曲げ力に対して最適化される。
正に4つの部品ジブがひし形又は凧の形状で配置されるときにも、同じことが当てはまる。ひし形又は凧としての部品ジブの配置では、ジブの幅は、ラフィング面内に配置された下側部品ジブから、ラフィング面から離れて配置された2つの上側部品ジブまで増大し、それで前記した利点が実現される。ラフィング面内に配置された上側部品ジブは、ラフィング面内に作用する曲げ力とラフィング面に垂直に作用する曲げ力の両方のために圧力を受けない。ゆえに、ラフィング面から離れて配置された上側部品ジブからラフィング面内に配置された上側部品ジブまでのジブの幅の減少は、不利でない。
請求項15に従う移動式伸縮自在クレーンは、ラフィング面内に作用する曲げ力に対してジブの高い剛性を保証する。隣接する部品ジブ部分の端部ロックのために、横に作用する曲げ力はジブ全体に直接ガイドされ、それにより吸収される。これは、特に、それぞれの少なくとも1つのロックボルトが関連する又は隣接する連結要素に締結され又はそこに変位可能に直接搭載されることで保証される。
請求項16に従う移動式伸縮自在クレーンは、ラフィング面内に作用する曲げ力に対して高い曲げ剛性を保証する。車台に対向する少なくとも1つの部品ジブは、その部分断面積のためにラフィング面内に作用する高い曲げ力を吸収することができる。ゆえに、ジブの曲げ剛性は対応的に高い。それぞれの場合で少なくとも1つの下側部品ジブの部分断面積は、別な部品ジブの部分断面積の少なくとも1.5倍及び少なくとも2倍に対応する。別な部品ジブは、好ましくは同じ部分断面積を有する。更に、車台に面する少なくとも1つの部品ジブは、ジブを伸縮するための油圧シリンダ用の受容スペースとして使用され得る。
請求項17に従う移動式伸縮自在クレーンは、簡単でスペース節約な方法でジブの伸縮自在能力を可能にする。好ましくは、少なくとも1つの部品ジブは、別な部品ジブと比べてより大きい部分断面積を有する。少なくとも1つの部品ジブがラフィング面内に配置される場合、油圧シリンダは好ましくはこの部品ジブに配置される。全ての部品ジブがラフィング面から離れて配置される場合、油圧シリンダは好ましくは部品ジブのうちの1つに配置される。それに代えて、多数の油圧シリンダ、好ましくは2つの油圧シリンダが、ラフィング面に対して対称に配置された部品ジブに配置されてもよい。
請求項18に従う移動式伸縮自在クレーンは比較的硬くて単純に構成されたジブを有する。
請求項19に従う移動式伸縮自在クレーンは単純でスペース節約なケーブルガイドを有する。
請求項20に従う移動式伸縮自在クレーンは、従来の方法での支持ケーブルによる荷物の持ち上げを保証する。支持ケーブルは、ジブの自由端から上部構造に配置されたケーブルウィンチへガイドされている。支持ケーブルは好ましくはケーブル案内路内を案内される。
本発明の更なる特徴、利点及び詳細は、多数の実施形態の以下の記載から明らかとなる。
伸縮自在ジブを有する第1実施形態に係る移動式伸縮自在クレーンの斜視図である。このジブは4つの部品ジブから構成され、輸送位置に位置している。 図1の移動式伸縮自在クレーンの側面図である。 図2の断面線III−IIIに沿うジブを通る断面図である。 ジブが伸びた操作位置に位置する、図1の移動式伸縮自在クレーンの斜視図である。 図4の移動式伸縮自在クレーンの側面図である。 図5の断面線VI−VIに沿うジブを通る断面図である。 図5の断面線VII−VIIに沿うジブを通る断面図である。 ジブを有する第2実施形態に係る移動式伸縮自在クレーンの側面図である。このジブは4つの部品ジブから構成され、輸送位置にある。 図8の断面線IX−IXに沿うジブを通る断面図である。 ジブが伸びた操作位置にある、図8の移動式伸縮自在クレーンの斜視図である。 図10の移動式伸縮自在クレーンの側面図である。 図11の断面線XII−XIIに沿うジブを通る断面図である。 図11の断面線XIII−XIIIに沿うジブを通る断面図である。 ジブを有する第3実施形態に係る移動式伸縮自在クレーンの斜視図である。このジブは4つの部品ジブから構成され、伸びた操作位置にある。 第1ジブ部分の領域における図14の伸びたジブを通る断面図である。
本発明の第1実施形態を図1〜6に則して以下に記載する。移動式伸縮自在クレーン1は可動な車台2を有しており、その上に釣合重り4を備えた上部構造3が配置されている。車台2は公道での進行操作のために従来通りに構成されている。この目的のために、車台2はベースフレーム5を有し、該フレームには、そこに配された車輪7を有する多数の車軸6が搭載されている。車輪は従来通りに駆動、操縦される。上部構造3とそこに配された釣合重り4は、ベースフレーム5と垂直に延びる回転軸8まわりに回転可能に車台2に搭載されている。
上部構造3上に配置されているのは、ラフィング面W内で油圧シリンダ10によって旋回可能で、長手方向Lに伸縮自在なジブ9である。ジブ9は、このために3つのジブ部分11〜13を有する。ジブ部分は油圧シリンダ14により伸縮自在に収縮・伸長され、よって収縮した輸送位置から伸長した操作位置まで変形することができる。第1ジブ部分11は、端部で水平旋回軸15まわりに旋回可能に上部構造3に連結している。ジブ9は油圧シリンダ10によってラフィング面W内で旋回される。該シリンダは、上部構造3から始まり、旋回軸15から離間したジブ部分11に連結している。
ジブ9は4つの部品ジブ16,17,18,19を有し、部品ジブは、それぞれの場合に4つの部品ジブ部分20〜22,23〜25,26〜28,29〜31から伸縮可能に構成されている。油圧シリンダ14は部品ジブ16の受容スペース内に配置されている。部品ジブ16は中空シリンダとして設計され、受容スペースを構成している。それに代えて又は加えて、油圧シリンダ14は、中空シリンダとして設計されて受容スペースを構成する部品ジブ17の受容スペース内に配置されてもよい。部品ジブ16〜19は、互いから間隔をおいて長手方向Lに対して横に配置され、4つの曲げ強い連結要素32〜35により互いに連結されている。連結要素32,33は、それぞれの場合に端部で部品ジブ部分20,23,26,29上に配置され、それにより第1ジブ部分11を形成する。連結要素34は、第1ジブ部分11から離間した部品ジブ部分21,24,27,30の端部に配置され、それにより第2ジブ部分12を形成する。従って、連結要素35は、ジブ部分12から離間した部品ジブ部分22,25,28,31の端部に配置され、それにより第3ジブ部分13を形成する。別な連結部36が、連結要素32,33の間で部品ジブ部分20,23,26,29に配置されている。油圧シリンダ10は連結要素36に旋回可能に連結している。
ジブ9はラフィング面Wに関して対称に構成され、ジブ中央縦軸37を有する。この軸は重心軸と呼ばれ、ラフィング面W内に位置する。部品ジブ16〜19は関連する部品ジブ中央縦軸38〜41を対応的に有し、これら軸はラフィング面Wに関して多角形状又は四角形状及び対称的に配置される。部品ジブ中央縦軸38〜41は特に台形状に配置される。ジブ中央縦軸37はラフィング面W内にある。部品ジブ中央縦軸38,39は、ラフィング面Wと垂直に同じ間隔b、bと、ラフィング面Wと平行にジブ中央縦軸37に対して同じ間隔h、hを有する。従って、部品ジブ中央縦軸40,41は、ラフィング面Wと垂直に同じ間隔b、bと、ラフィング面Wと平行にジブ中央縦軸37に対して同じ間隔h、hを有する。部品ジブ16〜19の台形配置のために、間隔b=b<b=bが当てはまる。
車台2に対向する下側部品ジブ16,17はジブ9の下側サイドを形成するのに対し、車台2から離れた上側部品ジブ18,19はジブ9の上側サイドを形成する。ジブ9は、ラフィング面Wと垂直に、下側部品ジブ16,17から始まって最大幅Bまで上側部品ジブ18,19の方向に増大する幅Bを有する。これは図7に示されている。
部品ジブ部分20〜31は中空シリンダとして構成され、円形断面を有する。図7は、第1ジブ部分11の部品ジブ部分20,23,26,29の横断面形状と、これら部品ジブ部分20,23,26,29の互いに対する及びラフィング面Wに対する位置を示す。部品ジブ部分20,23は同じ外半径R,Rを有し、これらは部品ジブ部分26,29の同じ外半径R,Rよりも大きい。ゆえに、ラフィング面Wと平行な部品ジブ部分20,23は高さH=2R又はH=2Rを有し、ラフィング面Wと垂直に幅B=2R又はB=2Rを有する。従って、部品ジブ部分26,29は関連する高さH=2R及びH=2Rと、関連する幅B=2R及びB=2Rを有する。ゆえに、ジブ9は、ジブ部分11の領域で、高さ、又はR,R,h及びhの和から作られる最大高さHを有する。更に、ジブ9は、ジブ部分11の領域で、幅、又はR,R,b及びbの和から作られる最大幅Bを有する。同じものがジブ部分12,13に対して作られ、外半径R〜Rは、ジブ9の伸縮能力のために対応的により小さい。ジブ9を伸縮させるために、各部品ジブ16〜19の、長手方向Lに隣接するそれぞれの部品ジブ部分20〜31は、互いに変位するようにガイドされる。それぞれの幅Bi(i=1〜4)に対する幅Bの比には、B/B≧1.5、特にB/B≧2、特にB/B≧2.5が当てはまる。更に、それぞれの高さH(i=1〜4)に対する高さHの比には、H/H≧1.5、特にH/H≧2、特にH/H≧2.5が当てはまる。同様のことがジブ部分12,13にも当てはまる。
ラフィング面Wと垂直に、ジブ部分20,23,26,29は、それぞれの場合に関連する外半径R〜Rを有する円形面積から作られる部分断面積A〜Aを有する。ゆえに、それぞれの場合に部分断面積Aは関連する物質断面積AMiと物質で画定されるキャビティ断面積AHiを有する。ここで、i=1〜4である。部品ジブ16〜19又は部品ジブ部分20,23,26,29の離間した配置のために、ジブ9は、ジブ部分11の領域で、部分断面積A〜Aの和Aより大きい断面積Aを有する。部分断面積Aは図7において、それぞれの場合に隣接する部品ジブ部分20,23,26,29の間で接線方向に延びる点線で示されている。部品ジブ部分20,23,26,29とともに点線は、ジブ部分11の外縁線を形成する。外縁線は部分断面積Aを画定する。比喩的に言うと、外縁線を形成するケーブルが部品ジブ部分20,23,26,29のまわりにきつく張られることで部分断面積Aは作られる。同じことがジブ部分12,13にも当てはまる。
部分断面積A〜Aの和Aに対する断面積Aの比に対して、A/A>1、特にA/A≧1.5、特にA/A≧2、特にA/A≧2.5、特にA/A≧3、特にA/A≧4が当てはまる。同じことがジブ部分12,13にも当てはまり、その際、部品ジブ部分21,24,27,30又は22,25,28,31は、伸縮能力のために、より小さい半径R〜Rを対応的に有することが考慮される。
この構造のために、ジブ9は、従来のジブに比べて、ラフィング面Wと垂直に作用する曲げ力とラフィング面に作用する曲げ力に関してより高い断面二次モーメントIz,tot又はIy,totを有する。ラフィング面Wと垂直に作用する曲げ力に関する、言い換えればz軸まわりの屈曲の際の断面二次モーメントIz,totは方程式(1)で作られる。
Figure 2013545691
ここで、iは部品ジブのための連続的指数、Iz,iは部品ジブi自身の割合、bは、y方向でのジブの重心線又は中央縦軸から部品ジブiの重心軸又は中央縦軸までの間隔、AMiは部品ジブiの物質断面積、b ・AMiは部品ジブiのシュタイナー割合 (Steiner proportion)、nは部品ジブの数である。
方程式(1)に対して、n=4も当てはまる。方程式(1)は、理想的な曲げ剛性のジブ9における実現可能な断面二次モーメントIz,totを記述する。ジブ9の実用的な寸法決めにおいて、減少率 (reduction ratio)αがシュタイナー割合のために考慮され、これは連結要素32〜35の数とそれらの曲げ剛性の程度に依存する。
従って、ラフィング面Wと平行に作用する曲げ力に関する、言い換えればy軸まわりの屈曲での断面二次モーメントIy,totは式(2)で作られる。
Figure 2013545691
ここで、iは部品ジブのための連続的指数、Iy,iは部品ジブi自身の割合、hは、z方向でのジブの重心線又は中央縦軸から部品ジブiの重心軸又は中央縦軸までの間隔、AMiは部品ジブiの物質断面積、h ・AMiは部品ジブiのシュタイナー割合、nは部品ジブの数である。
方程式(1)に対応して、減少率βが方程式(2)でシュタイナー割合のために考慮される。
断面二次モーメントはそれぞれの曲げ力に関連するジブ9の剛性の尺度である。シュタイナー割合のために、断面二次モーメントは従来のジブに対して相当増大する。
連結要素32〜36は、ラフィング面Wの方向に互いに対して変位可能であって互いに固定され得る、車台2に対向する下側プレート又は下側連結要素部品42と、車台2から離間した上側プレート又は上側連結要素部品43から実質的に構成される。連結要素33〜36はそれぞれの場合に部品ジブ16〜19の部品ジブ部分20〜31のための貫通孔44〜47を有する。部品ジブ16,17のための貫通孔44,45はそれぞれの場合に下側プレート42に形成され、部品ジブ18,19のための貫通孔46,47はそれぞれの場合に上側プレート43に形成されている。下側プレート42はそれぞれの場合に、上側の部品ジブ18,19に対向する凹部48,49を有し、上側の部品ジブ18,19が少なくとも部分的に収容される。よって、上側プレート43はそれぞれの場合に、下側の部品ジブ16,17に対向する凹部50,51を有し、下側の部品ジブ16,17が少なくとも部分的に収容される。更に、連結要素32〜36はそれぞれの場合に、それぞれのプレート42,43を通って形成された貫通孔52を有し、該貫通孔はケーブル案内路53を形成し、支持ケーブル54を案内する。支持ケーブル54はジブ9の自由端から、上部構造3上に配置されたケーブルウィンチ55へ従来の方法で案内される。支持ケーブル54はジブ9の自由端上で、支持フレーム58を介してジブ9の自由端に回転可能に設置された2つの偏向ローラ56,57の上を案内される。
部品ジブ18,19は、ラフィング面Wと平行に部品ジブ16,17に対して変位できる。この目的のために、2つの油圧シリンダ59が、上部構造3に対向する部品ジブ部分20,23の端部に固定配置され、連結要素32の上側プレート43に連結されている。よって、2つの油圧シリンダ60が、端部で部品ジブ部分20,23に締結され、連結要素33の上側プレート43に連結されている。部品ジブ18,19を変位させ又はこれらの部品ジブ18,19を部品ジブ16,17に対して固定するために、ロックユニット61が具備されている。2つのそれぞれのロックユニット61はそれぞれの上側プレート43に配置されている。図6は、例えば連結要素34に属するロックユニット61を示す。各ロックユニット61は、関連するロック穴63に固定(ロック)又は解除(アンロック)されるために案内されるロックボルト62を有する。それぞれのロックボルト62は、例えば油圧、空気圧又は電気機械式で作動される。それぞれの案内ボルト62はそれぞれの上側プレート43に変位可能に設置されるが、関連するロック穴63は関連する下側プレート42に構成される。2つの関連するロック穴63は、各ロックボルト62のためのそれぞれの下側プレート42に構成され、ジブ9の収縮した輸送位置と伸びた操作位置でプレート42,43を固定又は解除するのに使用される。ロックユニット61は連結要素32〜35の各々及び連結要素36にも配置される。
ジブ9は、油圧シリンダ59,60及びロックユニット61によって輸送位置から操作位置に、またその逆に移動される。輸送位置では、ジブ9の断面積A又は高さHは操作位置に比べて減少し、ゆえに移動式伸縮自在クレーン1は小さめの全体高さを有する。全体高さの減少は、例えば道路交通の最大許容高さを超えないようにするのに必要である。
長手方向Lにジブ部分11〜13を固定するために、連結要素33,34の領域に配置されたロックユニット64〜67が更に具備されている。ロックユニット64〜67は、それぞれの関連する連結要素33,34に直接搭載又は固着されていて、そのため隣接する部品ジブ部分20及び21、21及び22、23及び24、24及び25、26及び27、27及び28、29及び30、30及び31は、端部で互いに対して機械式に固定可能である。ロックユニット64〜67はそれぞれの場合に、個々の関連するロック穴69,70を通って案内される、2つの対向配置されたロックボルト68を有する。ロックボルト68は、例えば油圧、空気圧又は電気機械式で作動される。
図1〜3は、移動操作に供される状態にある移動式伸縮自在クレーン1を示す。ジブ9は、完全に収縮した輸送位置にある。ロックユニット64〜67はロック解除されており、ジブ部分11〜13は伸縮式に収縮している。更に、部品ジブ18,19は油圧シリンダ59,60によって完全に下げられており、よって部品ジブ18,19は凹部48,49内に配置され、部品ジブ16,17は凹部50,51内に配置されている。この状態では、移動式伸縮自在クレーン1は最小の可能な全体高さを有し、道路交通の最大許容高さを超えていない。図3は、ジブ部分19を通る断面を用いてジブ9の輸送位置を示している。
油圧シリンダ59,60により、部品ジブ18,19及び連結要素32〜36の上側プレート43は、ラフィング面Wと平行に部品ジブ16,17及び連結要素32〜36の下側プレート42に対して伸ばされる。次いで、連結要素32〜36に属するロックユニット61は固定され、それで連結要素32〜36の下側及び上側プレート42,43は互いに対して固定される。
その後、ジブ9はラフィング面Wで油圧シリンダ10により立てられ、油圧シリンダ14により伸縮可能に伸ばされる。図4,5は、完全に立てられて伸縮可能に伸ばされたジブ9を有する操作位置にある移動式伸縮自在クレーン1を示す。この状態では、連結要素33,34に属するロックユニット64〜67も機械式に固定され、それでジブ9は高い剛性を有する。図6は、連結要素34に属するロックユニット64〜67を通る断面を示す。
本発明に係るジブ9は、高い断面二次モーメントのために、ラフィング面Wと垂直及び平行な曲げ力に対して高い剛性を有する。結局、ジブ9の重量に対して、相当な軸受荷重(吊り上げ荷重)の増大が実現される。特に、ジブ9は、従来のジブに比べて重量増加が無くても又は僅かな重量増加だけで、アンカーサポートを備えた従来のジブのそれに略対応する相当な軸受荷重増大を有する。しかしながら、アンカーサポートを備えた従来のジブに比べて、別個の輸送や骨の折れる組み立ては必要でない。
本発明の第2実施形態を図8〜13を用いて以下に記載する。第1実施形態に比べて、ジブ9aの部品ジブ16a〜19aは凧の形状で配置されている。部品ジブ16aは車体2に対面し、ラフィング面W内に配置される。ここで、b=0が当てはまる。対照的に、部品ジブ17a,18aは、車体2から離れていてラフィング面Wから間隔を置いた部品ジブ16aのサイドに配置されている。ここで、b=b及びh=hが当てはまる。特に、h=h=0が当てはまる。部品ジブ19aは、車体2から離れてラフィング面W内で部品ジブ17a,18aのサイドに配置されている。ここで、b=0が当てはまる。部品ジブ17a〜19aの部分断面積A〜Aは同じ大きさであり、よってA=A=Aが当てはまる。部品ジブ16aの部分断面積Aは個々の部分断面積A〜Aより大きい。部品ジブ16a〜19aは円形断面を有する。ゆえにジブ9aは、ジブ部分11aの領域で、R,h,h及びRの和から作られる最大高さHを有する。更に、ジブ9aは、ジブ部分11aの領域で、R,h,h及びRの和から作られる最大幅Bを有する。部品ジブ19aにより形成される受容スペースはケーブル案内路53aとして使用される。
連結要素33a〜35aの下側プレート42aはそれぞれの場合に中央に配置された凹部48aを有し、凹部で最上の部品ジブ19aが受容され得る。対照的に、上側プレート43aはそれぞれの場合に中央に配置された凹部50aを有し、凹部で下側の部品ジブ16aが受容され得る。最上の部品ジブ19aは、第1実施形態に一致して別な部品ジブ16a〜18aに対して変位でき、ロックユニット61aにより収縮した輸送位置と伸張した操作位置で固定できる。
部分断面積A〜Aの和Aに対する断面積Aの比、それぞれの高さH〜Hに対する高さHの比、それぞれの幅B〜Bに対する幅Bの比に関して、第1実施形態に関する記述が同様に当てはまる。ラフィング面Wと垂直に作用する曲げ力に関する第1断面二次モーメントIz,totに対して、方程式(1)が当てはまり、n=4、b=b=0である。ラフィング面Wと平行に作用する曲げ力に関する断面二次モーメントIy,totに対して、方程式(2)が当てはまり、n=4である。減少率α及びβがシュタイナー割合のために考慮される。
移動式伸縮自在クレーン1、特にジブ9a、ジブ部分11a〜13a、部品ジブ部分20a〜31a、ロックボルト68a及び関連するロック穴69a,70aを含む関連するロックユニット64a〜67aの更なる構造と更なる機能モードに関しては、第1実施形態を参照されたい。
本発明の第3実施形態を図14,15に則して以下に記載する。第2実施形態と異なり、部品ジブ19bは連結要素32b〜35bを介して部品ジブ16b〜18b上に固定配置されており、それらに対して変位できない。移動式伸縮自在クレーン1bの最大許容高さが超えられない限り、ジブ9bの構造の単純化がこのようにして可能である。連結要素32b〜35bが部品ジブ19bに固定配置され、互いに対して変位可能なプレートから構成されていないので、油圧シリンダ59a,60a、凹部48a,50a、ロックボルト62a及び関連するロック穴63aを有するロックユニット61aは不要になる。部品ジブ19bにより形成される受容スペースはケーブル案内路53bとして機能する。
更に、特にジブ9b、ジブ部分11b〜13b、部品ジブ部分20b〜31b、ロックボルト68b及び関連するロック穴69b,70bを含む関連するロックユニット64b〜67bは、第2実施形態に従って構成されている。
更なる構造と更なる機能モードに関しては、先の実施形態の記載を参照されたい。
本発明に係るジブを形成するために、ジブ9〜9bの特徴は基本的にどのようにも組み合わせ可能である。断面二次モーメントを増加させることによる軸受荷重の簡単な増大の他に、本発明に係るジブ9〜9bは、アンカーサポートを有する従来のジブと比べて更なる利点を有する。本発明に係るジブ9〜9bは、各ジブ部分11〜13bにおいて、作用する曲げ力に関して別個に最適化され、それでこれら曲げ力はジブの端部だけでなくジブ9〜9bに沿って連続的に吸収される。更に、ジブ9〜9bの操作位置への移行とそれらの操作の両方とも極めて簡単である。特に、アンカーケーブルのプレテンション力の手間のかかる制御は必要でなく、よって操作は単純化され、またプレテンション力の不正確な制御が可能でないので、同時に信頼性が上昇する。部品ジブ16〜19bの数、それらの配置、互いとの間隔により(それにより断面積Aが定義される)、また断面形状、部分断面積Aにより、非常に多数の最適化パラメータが与えられる。ゆえに、本発明に係るジブ9〜9bは、ラフィング面Wと垂直及びラフィング面内に作用する曲げ力を吸収する能力と重量に関して最適化され得る。全体として、本発明に係るジブ9〜9bは、従来のジブに比べて所定の重量で軸受荷重の相当の増大を可能にする。特に、同じ軸受荷重を用いて、アンカーサポートを有する従来のジブに比べて輸送及び組み立て又は操作位置への移行に関して、ジブ9〜9bのかなり容易な操縦が可能になる。
1 移動式伸縮自在クレーン
2 車台
3 上部構造
9,9a,9b ジブ
11〜13,11a〜13a,11b〜13b ジブ部分
16〜19,16a〜19a,16b〜19b 部品ジブ
20〜31,20a〜31a,20b〜31b 部品ジブ部分
32〜35,32a〜35a,32b〜35b 連結要素

Claims (20)

  1. 可動な車台(2)、
    車台(2)上に回転可能に配置された上部構造(3)、及び
    長手方向に伸縮自在で、上部構造(3)上に配置されていて、ラフィング面内で旋回可能なジブ(9;9a;9b)、を有する移動式伸縮自在クレーンにおいて、
    ジブ(9;9a;9b)は少なくとも4つの部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)を有し、
    部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれは、長手方向に伸縮自在であるように、少なくとも2つの部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)から構成され、
    互いから間隔を置いて長手方向に対して横に配置された部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)はそれぞれ、少なくとも1つの曲げ強い連結要素(32〜35;32a〜35a;32b〜35b)を有するジブ部分(11〜13;11a〜13a;11b〜13b)を形成することを特徴とする移動式伸縮自在クレーン。
  2. ジブ(9;9a;9b)は、ラフィング面と垂直に、少なくとも4つの部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)により作られる断面積Aを有し、部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれは、ラフィング面と垂直に、部分断面積(A〜A)を有し、
    部分断面積の和Aに対する断面積Aの比に対して、A/A>1、特にA/A≧1.5、特にA/A≧2、特にA/A≧2.5が当てはまることを特徴とする請求項1に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  3. ジブ(9;9a;9b)はラフィング面と垂直に幅Bを有し、部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれは幅Bを有し、それらの比に対して、それぞれの場合に、B/B≧1.5、特にB/B≧2、特にB/B≧2.5が当てはまることを特徴とする請求項1又は2に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  4. ジブ(9;9a;9b)はラフィング面と平行に高さHを有し、部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれは高さHを有し、それらの比に対して、それぞれの場合に、H/H≧1.5、特にH/H≧2、特にH/H≧2.5が当てはまることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  5. 部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)はラフィング面に関して対称に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  6. 部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)は互いに対して多角形状、特に三角形状又は四角形状に配置されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  7. 少なくとも1つの部品ジブ(18,19;19a)は、断面積Aを変化させるため、特にジブ(9;9a)の高さHを変化させるため、少なくとも1つの他の部品ジブ(16,17;16a〜18a)に対して変位可能であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  8. それぞれの隣接する部品ジブ部分(11〜13;11a〜13a;11b〜13b)は、長手方向に互いに対して機械式に固定可能であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  9. 全ての部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)の部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、中空シリンダとして設計され、隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、それぞれの場合で互いに伸縮自在であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  10. 全ての部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)の部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、幾何学的に似た断面、特に同一の断面を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  11. 全ての部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれの隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、長手方向に互いに対して機械式に固定可能であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  12. 少なくとも2つの隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、少なくとも1つのロックボルト(68;68a;68b)により互いに対して機械式に固定可能であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  13. 少なくとも2つの隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、少なくとも2つのロックボルト(68;68a;68b)により互いに対して機械式に固定可能であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  14. ジブ(9;9a;9b)はラフィング面と垂直に変化する幅を有し、該幅は、車台(2)に対向する少なくとも1つの下側部品ジブ(16,17;16a;16b)から、車台(2)から離れた少なくとも2つの上側部品ジブ(18,19;17a,18a;17b,18b)まで増大することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  15. 少なくとも1つの部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)のそれぞれの隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)は、端部で互いに対して機械式に固定可能であり、
    特に、隣接する部品ジブ部分(20〜31;20a〜31a;20b〜31b)を固定するためにそれぞれの場合に備えられる少なくとも1つのロックボルト(68;68a;68b)は、関連する連結要素(33,34;33a,34a;33b,34b)に配置されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  16. 車台(2)に対向する少なくとも1つの下側部品ジブ(16,17;16a;16b)は、別な部品ジブ(18,19;17a〜19a;17b〜19b)と比べてより大きい部分断面積(A,A;A)を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  17. 少なくとも1つの部品ジブ(16;16a;16b)は、ジブ(9;9a;9b)を伸縮するための油圧シリンダ(14)が配置される受容スペースを形成することを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  18. ジブ(9;9a;9b)が、多角形状でラフィング面に対して対称に配置された正に4つのジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)を有することを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  19. 部品ジブ(16〜19;16a〜19a;16b〜19b)はケーブル案内路(53;53a;53b)を画定することを特徴とする請求項1〜18のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
  20. 支持ケーブル(54)がジブ(9;9a;9b)に沿って案内され、支持ケーブル(54)は、特にケーブル案内路(53;53a;53b)内に配置されることを特徴とする請求項1〜19のいずれか一項に記載の移動式伸縮自在クレーン。
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