JP4068161B2 - 伸縮ジブを有するクレーン - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した形式の伸縮ジブを有するクレーンに関する。
ＥＰ０６６１２３４Ａ１により公知の伸縮ジブを有するクレーンでは、伸縮ジブの個々の繰り出し可能な段ジブは、拘束するピン結合を外した後に、１つの単段式ピストンシリンダユニットのみによって引き出し・引き込み可能であり、引き出された、または引き込まれた位置で、その都度、ロックされた位置に向かう方向でばね負荷されているロックピンによって拘束されている。単段式ピストンシリンダユニットのピストン棒は、最外側の段ジブの内側端部を閉じているジブ枢着部材に枢着されている。繰り出し可能な段ジブの受容部と連結可能な連行装置が、そこからピストン棒が進出するシリンダの端部の範囲に配置されている。この連行装置は、ピストンによって形成されて、それぞれの段ジブを拘束する引き込み・引き出し可能なピンのための互いに向き合うシリンダを有する油圧ブロックと、これに対して直角に配置されている、それぞれのロックピンを操作するための油圧ピストンシリンダユニットとから成る。連行装置の油圧要素は作用結合していて、しかも連行装置が拘束するピンを介して繰り出すべき、または繰り入れるべき段ジブと連結されている場合にのみ、それぞれのロックピンを引き入れるための半径方向に位置しているピストンシリンダユニットが操作され得るようになっている。
比較可能な伸縮ジブがＥＰ０７５４６４６Ａ１により公知である。この伸縮ジブは基本ジブと、基本ジブに対して伸縮可能な少なくとも２つの段ジブとから成る。段ジブはそれぞれの位置で壁体が隣接している段ジブを貫通する取り外し可能な差込ピン（ロックピン）によって固定される。さらにこの伸縮ジブシステムは、段ジブによって限定された、好ましくは両側が圧力媒体で負荷可能な単段式ジブ伸縮シリンダを有している。このジブ伸縮シリンダは、その都度延長されるべき段ジブと作用係合にもたらすことのできる連行装置を備えている。上に説明した従来公知技術におけるように、ピストンシリンダユニットのピストン棒は外側の段ジブの内側端部に枢着されている。公知の両提案は、ピストンシリンダユニットの油供給が内側で行われ、タンクに還流するために長い経路が必要であり、相応の乱流形成を伴うという欠点がある。それによって伸縮時の速度が低下する。さらに、ピストンシリンダユニット内にある油量によって主ジブ先端重量が高くなるが、このことは利用可能な吊り上げ荷重の減少を意味する。
ＤＥ３１２５６０３Ａ１には基本ジブと３つの段ジブとを有する伸縮ジブが開示されており、これらの段ジブは単段式ピストンシリンダユニットによって直接に、もしくはチェーン駆動装置を介して間接的に引き込み・引き出し可能である。ピストンシリンダユニットのシリンダケーシングはその後側端部で基本ジブの内側端部に枢着されている。ピストン棒は前側端部で、ピンを介して引き出されたピストン棒を包含しているシリンダボックスと結合されている。そのシリンダボックスはその内側端部の近傍で、ピンを介して第１段ジブの側壁と結合されている。この構造の欠点は、３つの段ジブすべてが一緒に引き込まれ、または引き出され、１つの段ジブのみを限定的に引き入れたり、引き出したりできないことである。
本発明の課題は、段ジブを１つのピストンシリンダユニットによって個々に伸縮可能にする原理を維持しながら、廉価に製作ができ、従来の公知技術より高い伸縮速度を可能にし、かつ利用可能な吊り上げ荷重がより大きい伸縮ジブを有するクレーンを提供することである。
この課題は、請求項１の前文から出発し、請求項１の特徴部に記載された特徴と組み合わせて解決される。
本発明の有利な構成が、請求項２以下に記載されている。
従来の公知技術とは異なり、ピストンシリンダユニットの摺動可能な要素の内側端部および外側端部に、引き出し可能な段ジブの凹部と連結可能である固定・鎖錠装置が、それぞれ１つ固定されている。ピストンシリンダユニットの摺動可能な要素は、シリンダケーシングを選択することができる。この場合、ピストン棒が基本ジブの内側端部でその後側端部と枢着される。また摺動可能な要素としてピストン棒を選択することができ、その場合は、シリンダケーシングが基本ジブの内側端部でその後側端部と枢着される。いずれの場合も、２つの固定・鎖錠装置を配置することによってピストンシリンダユニットの長さが主ジブの約５０％にすぎなくなるという利点を有する。ピストンシリンダユニットが短いということは、キンク長さがより短いことを意味し、その結果としてピストンシリンダユニットは同じ吊り上げ力のもとで寸法上より好都合に設計できる。また、２つの固定・鎖錠装置の配置による追加重量にもかかわらず、重量は１００％の長さに比べてより低い。各個の段ジブの伸縮のために２つの行程が必要である。しかし、この行程は５０％にすぎないので、全行程は長いピストンシリンダユニットの場合と全く等しい。
基本ジブに枢着されたシリンダケーシングを有する配置を優先的に選択する。その場合にピストン棒は、ピストンシリンダユニットに対して平行に配置された案内・引張装置に結合される。その案内・引張装置の内側端部および外側端部に両固定・鎖錠装置が配置される。案内・引張装置は、ピストン棒の前側端部に固定された横桁とシリンダケーシングの左右にそれぞれ配置される２つの案内要素とから成る。これら案内要素の前側端部が横桁と結合された前側端部の範囲内に第２の固定・鎖錠装置を結合し、２つの案内要素の後側端部に第１の固定・鎖錠装置を結合する。好ましくは横桁はウェブ板で補強された扁平断面を有しており、案内要素は内側に薄板補強を配置した箱形断面材から成る。
内側端部に配置された第１の固定・鎖錠装置はピストンシリンダユニットのシリンダケーシング上で摺動可能なブシュを有しており、該ブシュは両案内要素に結合されている。このブシュ上に摺動部材が摺動可能に配置されている。この摺動部材は、案内溝とそれに係合する案内リングによって、両ストップピンおよびグリップと機械的に作用結合している。この場合、案内溝および案内リングの配置は、両ストップピンが段ジブのそれぞれの側方凹部内に引き込まれている場合にのみ、それぞれのロックピンを抜くことが可能であり、逆にそれぞれのロックピンが係合している場合にのみそれぞれの凹部から両ストップピンを引き出すことが可能であるように選択されている。摺動部材のための操作要素は、好ましくは案内要素と結合されたピストンシリンダユニットである。このピストンシリンダユニットは段ジブを動かすピストンシリンダユニットのシリンダケーシングに対して平行に位置して配置されている。外側端部に配置された第２の固定・鎖錠装置では、ブシュの配置を不要にすることができる。その他の要素は第１の固定・鎖錠装置と全く等しい。
ロックピンを係合させるために、段ジブは内側端部および外側端部に設けた凹部のほかに、中央範囲にも凹部を有する。これらの中央範囲内にある凹部は、好ましくは段ジブの長さの約５０％で互いに上下に位置して配置される。このことは、長さの約５０％までの押し入れ、もしくは押し出しは、内側端部に配置された第１の固定・鎖錠装置によってロックが行われ、さらに５０〜１００％の間での押し入れ、もしくは押し出しは外側端部に配置された第２の固定・鎖錠装置によるロックが行われることを意味する。
公知のピストンシリンダユニットを使用しながら段ジブが伸縮可能であるようにしたこの構造は、廉価に製造でき、固定・鎖錠装置に関して良好な案内をするという利点も有する。さらに、ピストンシリンダユニットへの油供給は、底部側における油供給がシリンダケーシングをもつ基本ジブの端部で直接実現できることによって簡単になる。そうすることによって、シリンダケーシング内にある油量は、大きい公称径を有する油圧接続路により、最短経路で乱流を生じずに油圧タンクに還流され得る。このことは伸縮過程における速度増加を助ける。引き出された主ジブの重心位置は、シリンダの油圧油の自重によって主ジブ下端点の方に移動するが、このことは主ジブ先端重量の減少、ひいては吊り上げ荷重の増加を意味する。電気障害または油圧障害に影響されない機械的ロックも有利である。
以下に、本発明によって形成された伸縮ジブの実施例を図面に基づき詳しく説明する。
図１ａ、図１ｂは、本発明によって形成された引き込まれた状態の伸縮ジブを２つに分断して各部の縦断面図を示す。図２ａは、図１ａの矢印Ｘで示す部分の拡大側面図を示し、図２ｂは、図１ａの矢印Ｘで示す部分の平面図を示す。図３は、部分的に断面にした伸縮ジブの斜視図を示す。図４ａ〜図４ｄは、引き込まれた伸縮ジブの段階から部分的に引き出された伸縮ジブの段階までの個々の段階を示す。図５は、図４ｂのＡ−Ａ線による断面図（ロックされていない状態）の拡大図を示し、図６は、図４ｂのＡ−Ａ線による断面図（ロックされた状態）を示す。
図１ａ、図１ｂおよび図２ａ、図２ｂに示すように、楕円形に近い断面を備えた基本ジブ１内に複数の段ジブ２〜５が互いの中に差し込まれて軸方向に摺動可能に支承されている。このような構成のユニットは、定置式クレーンまたは自走式クレーンのための伸縮ジブとして使用されている。この実施例では個々の段ジブ２〜５の伸縮は、公知の単段式ピストンシリンダユニットによって行なわれる。しかし、慣用的な仕様とは異なり、ピストン棒１６（図２ｂ）ではなく、シリンダケーシング６が、基本ジブ１を閉じるジブ枢着部材１８に、支承部７によって枢着されている。第１段ジブ２から第４段ジブ５（以下段ジブ２〜５という）まで、各段ジブには後側支承部の範囲内にそれぞれ１つのロックピン２Ａ〜５Ａが設けられており、これらのロックピンを介して段ジブ１〜４が互いに結合される。さらに各段ジブ２〜５は、両側にそれぞれ１つの凹部２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′を有する（図１ａ、図５）。この凹部には、例えば図３および図５、図６に図解するように固定・鎖錠装置８．１に設けた案内溝２７、２７′と案内リング２２、２２′によってストップピン１３、１３′を差込可能である。
シリンダケーシング６の両側にはそれぞれ１つの案内要素９、９′が配置されている。これらの案内要素９、９′の前側端部はウェブ板３０によって補強された横桁１１に結合されている（図２ａ、図２ｂ）。横桁１１には支持のために支持ローラ１２が設けられている。図示していないロープを案内するために、最内側のジブ５の先端部材１９にロープ車１５が設けられている（図４ｂ）。
また、単段式のピストンシリンダユニットの外側端部に第２の固定・鎖錠装置８．２が配置されている。これは内側端部に配置された固定・鎖錠装置８．１と全く等しい。駆動装置１４がこれら固定・鎖錠装置８．１および８．２にそれぞれ設けられている。それぞれの駆動装置１４への油圧供給は、制御・バブルメモリ装置３５．１、３５．２を介して行われる（図１ａ）。段ジブ２〜５を動かすピストンシリンダユニットの長さに応じて、２つの制御・バブルメモリ装置３５．１、３５．２を１つのブロックにまとめることができる。固定・鎖錠装置８．１、８．２へのエネルギー供給手段１７のために、ピストンシリンダユニットの下側に案内構造１０が配置されている。（図２ａ）
図３は、固定・鎖錠装置８．１の斜視図を示す。固定・鎖錠装置８．１は、ピストンシリンダユニットのシリンダケーシング６上で摺動可能なブシュ２８を備える。ブシュ２８は案内要素９、９′の側部に結合されている。この結合は、結合ボルト２６によって行われる（図２ａ、図２ｂ）。ブシュ２８上には摺動部材２１が摺動可能に配置されている。この摺動は、シリンダケーシング６に対して平行に配置された駆動装置１４によって行なわれる。この駆動装置１４はブシュ２８に結合されている。摺動部材２１の左右には、水平にウェブ板２９、２９′が取り付けられており、このウェブ板２９、２９′に案内溝２７、２７′が形成されている。案内溝２７、２７′にはストップピン１３、１３′に結合した案内リング２２、２２′が係合している（図３、図５）。したがって、駆動装置１４を作動し、摺動部材２１を摺動させることにより、互いに向き合う両ストップピン１３、１３′を、それぞれの側方開口部２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′内に引き込み又は引き出すことができる（図３、図５、図６）。
摺動部材２１には、両ウェブ板２９、２９′に対して直角方向に案内リング２３を有するフォーク板３１を設ける。案内リング２３はグリップ２４に設けた案内溝３３に係合している。グリップ２４は図５および図６に示すようにブシュ３２内で案内される。摺動部材２１の上側部には、近接スイッチ２５と２５．１、２５′と２５．１′、２５．２と２５．３、２５．２′と２５．３′が対になって配置されている（図２ａ、図３）。これらの近接スイッチは固定・鎖錠装置８．１がシリンダケーシング６に沿って摺動すると、側方凹部２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′の１つにその接近を知らせる。
図４ａ〜４ｂに、伸縮時の個々の段階を示す。図４ａのステップは図１ａ、図１ｂと同じ状態なので、説明は繰り返さない。進出するために、ピストンシリンダユニットを作動し、案内要素９、９′を備えたピストン棒１６を左方向に動かす。最も内側の段ジブ５を引き出すために、固定・鎖錠装置８．１をシリンダケーシング６に沿って、対応するロックピン５Ａと連結可能になるまで動かす。段ジブ５と段ジブ４とのロックの解除は、図６に示すように、ストップピン１３、１３′を対応する凹部５Ｂ、５Ｂ′から引き込めることによって行なう。次いで固定・鎖錠装置８．１によって段ジブ５を拘束する。この拘束は、ロックピンＡを段ジブ５の凹部に押し込むことによって行なう。図４ｂのステップに従い、ピストン棒１６を左方向に摺動することによって最も内側の段ジブ５を部分的に押し出す。図４ｂはこの第１の引出し段階の最終状態を示す。次いで段ジブ５のロックピン５Ａを、段ジブ４のほぼ中央にある凹部３４．１内に押し入れる。こうして部分的に押し出された段ジブ５は段ジブ４にロックされる。
図４ｃに示すステップは、進出していた固定・鎖錠装置８．１が戻った最終状態と、段ジブ５のロックピン５Ａが第２の固定・鎖錠装置８．２と係合している状態とを示す。しかしこのロックが解除可能となる前に、ストップピン１３、１３′はそれらのために設けられた側方凹部５Ｂ、５Ｂ′内に押し入れられる。このようにして第２の固定・鎖錠装置８．２が段ジブ５とピン５Ａで固定される。
図４ｄに示すステップは、段ジブ５が完全に押し出された最終状態を示す。段ジブ５を段ジブ４にロックするために、ロックピン５Ａは段ジブ４の凹部３４．１と係合する。同時に両ストップピン１３、１３′は側方凹部５Ｂ、５Ｂ′から押し出される（図６）。次いで、ピストンシリンダユニットの可動部分が再び初期位置に戻り、図４ａに示す状態になる。
紙面を節約し、また方法ステップの繰り返しを避けるために、残りの段ジブ２〜４の押し出しの図示および説明は省略した。
図５は、図４ｂの方向Ａ−Ａの断面図を示す。図５は段ジブ４がロックされていない状態を示し、この図は図４ｂと組み合わせて、段ジブ５が固定・鎖錠装置８．１とストップピン１３、１３′で拘束されている状況を示す。すなわち、固定・鎖錠装置８．１内に配置されたストップピン１３、１３′が、右方向および左方向で段ジブ５内に配置された凹部５Ｂ、５Ｂ′内に引き込まれている。この拘束によって、最も内側の段ジブ５は固定・鎖錠装置８．１を介してピストンシリンダユニットとストップピンで拘束される。次いで、ロックピン５Ａが上側凹部３４．１から抜かれて、ピストン棒１６が動くことによって段ジブ５を押し出すことができる。
図６は、図４ｂと同じ断面Ａ−Ａを示すが、段ジブ４がロックされた状態を示す。すなわち、段ジブ５のロックピン５Ａが段ジブ４の上側凹部３４．１内に押し入れられている点だけが異なる。そして、図３で説明した機械的な作用により、ストップピン１３、１３′は側方凹部５Ｂ、５Ｂ′から引き出されている。
符号の説明
１ 基本ジブ
２ 第１段ジブ
２Ａ ロックピン
２Ｂ、２Ｂ′ 側方凹部
３ 第２段ジブ
３Ａ ロックピン
３Ｂ、３Ｂ′ 側方凹部
４ 第３段ジブ
４Ａ ロックピン
４Ｂ、４Ｂ′ 側方凹部
５ 第４段ジブ
５Ａ ロックピン
５Ｂ、５Ｂ′ 側方凹部
６ ピストンシリンダユニットのシリンダケーシング
７ シリンダケーシングの支承部
８．１、８．２ 固定・鎖錠装置
９、９′ 案内要素
１０ 固定・鎖錠装置のエネルギー供給のための案内構造
１１ 横桁
１２ 支持ローラ
１３、１３′ ストップピン
１４ 固定・鎖錠装置の駆動装置
１５、１５′ ロープ車
１６ ピストン棒
１７ 固定・鎖錠装置のエネルギー供給手段
１８ ジブ枢着部材
１９ 基本ジブの先端部材
２０．１〜２０．４ 上側凹部（図３に２０．３のみ示す）
２１ 摺動部材
２２、２２′ ストップピン１３、１３′のための案内リング
２３ グリップ２４のための案内リング
２４ グリップ
２５〜２５．３ 位置検出のための近接スイッチ
２５′〜２５．３′ 位置検出のための近接スイッチ
２６ 結合ボルト
２７、２７′ ウェブ板２９、２９′内の案内溝
２８ ブシュ
２９、２９′ ウェブ板
３１ フォーク板
３２ グリップ２４のためのブシュ
３３ グリップ２４内の案内溝
３４．１〜３４．４ 上側凹部（中央）
３５．１、３５．２ 制御・バブルメモリ装置

Claims (15)

1. 伸縮ジブを有するクレーンであって、この伸縮ジブの基本ジブ（１）内に配置されていて個々に繰り出し可能な段ジブ（２〜５）が、拘束するピン（１３、１３′）を外した後に油圧ピストンシリンダユニットによって引き出し・引き込みが可能であり、その都度、引き出された、または引き込まれた位置でロックピン（２Ａ〜５Ａ）によって拘束されている形式のものにおいて、
   ピストンシリンダユニットのピストン棒（１６）が基本ジブ（１）の内側端部でその後側端部と枢着されており、摺動可能なシリンダケーシング（６）の内側端部および外側端部にそれぞれ１つの固定・鎖錠装置（８．１、８．２）が固定されていて、この固定・鎖錠装置が繰り出し可能な段ジブ（２〜５）の凹部（２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′、３４．１〜３４．４）と連結可能であることを特徴とするクレーン。
2. 伸縮ジブを有するクレーンであって、この伸縮ジブの基本ジブ（１）内に配置されていて、個々に繰り出し可能な段ジブ（２〜５）が、拘束するピン結合（１３、１３′）を外した後に油圧ピストンシリンダユニットによって引き出し・引き込み可能であり、その都度、引き出された、または引き込まれた位置でロックピン（２Ａ〜５Ａ）によって拘束されている形式のものにおいて、
   ピストンシリンダユニットのシリンダケーシング（６）が基本ジブ（１）の内側端部でその後側端部と枢着されており、ピストン棒（１６）が前側端部でピストンシリンダユニットに対して平行に位置している案内・引張装置（３５）と結合されており、この案内・引張装置の内側端部および外側端部にそれぞれ１つの固定・鎖錠装置（８．１、８．２）が配置されていて、この固定・鎖錠装置が繰り出し可能な段ジブ（２〜５）の凹部（２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′、３４．１〜３４．４）と連結可能であることを特徴とするクレーン。
3. ロックピン（２Ａ〜５Ａ）を係合させるために、段ジブ（２〜５）が内側端部および外側端部に設けた凹部（２Ｂ、２Ｂ′〜５Ｂ、５Ｂ′）のほかに、中央範囲内にも凹部（３４．１〜３４．４）を有することを特徴とする、請求項１または２記載のクレーン。
4. 凹部（３４．１〜３４．４）が段ジブ（２〜５）の長さの約５０％の部位に互いに上下に位置して配置されていることを特徴とする、請求項３記載のクレーン。
5. それぞれの固定・鎖錠装置（８．１、８．２）が、それぞれの段ジブ（２〜５）を拘束するためにピン（１３、１３′）を作動するための互いに向き合うウェブ板（２９、２９′）と案内リング（２２、２２′）を含む手段と、ウェブ板に対して直角に配置されている、それぞれのロックピン（２Ａ〜５Ａ）を操作するための案内リング（２３）を有するフォーク板（３１）を含む手段と、これら手段を作動させるための、シリンダ（１４）を有する油圧手段から成ることを特徴とする、請求項１または２記載のクレーン。
6. それぞれのロックピン（２Ａ〜５Ａ）を引き入れるための、半径方向に位置している駆動手段は、それぞれの固定・鎖錠装置（８．１、８．２）が、拘束するピン（１３、１３′）を介して、繰り出すべき、または繰り入れるべき段ジブ（２〜５）と連結されている場合にのみ、操作できることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のクレーン。
7. 案内・引張装置（３５）がピストン棒（１６）の前側端部に固定された横桁（１１）と、シリンダケーシング（６）の左右にそれぞれ位置する２つの案内要素（９、９′）とから成り、この案内要素（９、９′）の前側端部が横桁（１１）と結合され、その前側端部の範囲内に第２の固定・鎖錠装置（８．２）が結合されており、その後側端部が第１の固定・鎖錠装置（８．１）と結合されていることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載のクレーン。
8. 横桁（１１）がウェブ板（３０）で補強された扁平断面材から成ることを特徴とする、請求項２から７までいずれか１項記載のクレーン。
9. 案内要素（９、９′）が箱形断面材として形成されていることを特徴とする、請求項２から８までのいずれか１項記載のクレーン。
10. 箱形断面材が内側に補強された薄板を備えていることを特徴とする、請求項９記載のクレーン。
11. 内側端部に配置された固定・鎖錠装置（８．１）がシリンダケーシング（６）上で摺動可能なブシュ（２８）を備えて、このブシュ（２８）が両案内要素（９、９′）と結合しており、両固定・鎖錠装置（８．１、８．２）が操作要素と結合された摺動部材（２１）を有し、この摺動部材（２１）が、案内溝（２７）をもつウェブ板（２９、２９′）と案内リング（２２、２２′）に固着された２つのストップピン（１３、１３′）と、案内溝（３３）をもつフォーク板（３１）によって案内されるグリップ（２４）とを備えていることを特徴とする、請求項２から１０までのいずれか１項記載のクレーン。
12. 摺動部材（２１）の左右に、案内溝（２７、２７′）を備えたそれぞれ１つのウェブ板（２９、２９′）が水平に配置されており、この案内溝（２７、２７′）がストップピン（１３、１３′）に取り付けた案内リング（２２、２２′）と協働し、さらに摺動部材（２１）に両ウェブ板（２９、２９′）に対して直角に案内リング（２３）を備えたフォーク板（３１）を設け、案内リング（２３）がブシュ（３２）で案内されたグリップ（２４）に配置されている案内溝（３３）と協働することを特徴とする、請求項１１記載のクレーン。
13. 各々の案内溝（２７、２７′、３３）が摺動部材（２１）の運動方向に対して斜めに延びている部分と平行に延びている部分とを有しており、斜めに延びている部分と平行に延びている部分との順序が、両ウェブ板（２９、２９′）の案内溝（２７、２７′）ではグリップ（２４）の案内溝（３３）における順序に対して逆になっていることを特徴とする、請求項１１または１２記載のクレーン。
14. 摺動部材（２１）のための操作要素が、それぞれの固定・鎖錠装置（８．１、８．２）と結合された駆動装置（１４）であることを特徴とする、請求項１１から１３までのいずれか１項記載のクレーン。
15. それぞれの駆動装置（１４）が段ジブ（２〜５）を動かすピストンシリンダユニットのシリンダケーシング（６）に対して平行に位置して配置されていることを特徴とする、請求項１４記載のクレーン。

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