NL194270C

NL194270C - Device to prevent a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over.

Info

Publication number: NL194270C
Application number: NL9301613A
Authority: NL
Inventors: Helmut Link
Original assignee: Iveco Magirus
Priority date: 1992-09-19
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 2001-11-05
Also published as: GB2271100B; FR2695925B1; NL9301613A; FR2695925A1; NL194270B; DE4231441B4; JPH06263391A; IT1261586B; BE1007515A4; GB2271100A; JP3426299B2; GB9321032D0; DE4231441A1; ITTO930665A0; ITTO930665A1

Description

1 1942701 194270

Inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddlngsvoertuig kanteltDevice to prevent a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over

Inrichting op een kraan of een heffend voertuig, zoals een reddingsvoertuig, voor het voorkomen van kanteling van de kraan of het heffend voertuig.omvattende een hydraulische veervergrendelinrichting met 5 veervergrendelcilinders voor het klemmen en vergrendelen van wielveren van de kraan of het heffend voertuig en een regelmiddel voor het na vergrendeling van de wielveren op de ondergrond plaatsen van een stabiliserende ondersteuningsinrichting.Device on a crane or a lifting vehicle, such as a rescue vehicle, for preventing tilting of the crane or lifting vehicle, comprising a hydraulic spring locking device with 5 spring locking cylinders for clamping and locking wheel springs of the crane or lifting vehicle and a control means for placing a stabilizing support device on the ground after the wheel springs have been locked.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Britse octrooiaanvrage GB-A-2.187.432.ln deze aanvrage wordt een mobiele kraan beschreven met een viertal hydraulische, zijdelings ten opzichte van de langsas van het 10 voertuig uitstekende steunvoeten. Oe inrichting kan tijdens bedrijf gedeeltelijk worden afgesteund op de steunvoeten en op de wielen. Door het meten van de krachten op de steunvoeten en op de vooras kan worden bepaald of een stabiliteitsgrens bij het heffen van een voorwerp wordt overschreden. De bekende inrichting is relatief complex en heeft als nadeel dat een betrouwbare ondersteuning door middel van de steunvoeten niet altijd is gegarandeerd.Such a device is known from British patent application GB-A-2,187,432. In this application a mobile crane is described with four hydraulic support feet projecting laterally with respect to the longitudinal axis of the vehicle. The device can be partially supported on the support feet and on the wheels during operation. By measuring the forces on the supporting feet and on the front axle, it can be determined whether a stability limit is exceeded when lifting an object. The known device is relatively complex and has the drawback that reliable support by means of the support feet is not always guaranteed.

15 Bij andere bekende veervergrendelinrichtingen in voertuigen worden de veerverplaatsingen van de assen gewoonlijk in hun vrijheid beperkt door middel van een kabel en vergrendeld via hydraulische cilinders voordat de ondersteuningselementen worden uitgestoken. Drukdichte terugslagkleppen voorkomen enig verlies van deze vergrendelstand. Vervolgens worden de stabilisatiearmen van de ondersteuningsinrichting uitgestoken in de overeenkomstige stand en in contact gebracht met de grond ter verschaffing van een 20 groot contactgebied in het gebied met stevige ondergrond.In other known vehicle spring lock devices, the spring displacements of the shafts are usually freely restricted by a cable and locked via hydraulic cylinders before the support members are extended. Pressure-tight check valves prevent any loss of this locking position. Then, the stabilizing arms of the support device are extended into the corresponding position and brought into contact with the ground to provide a large contact area in the solid substrate area.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding een inrichting van het hierboven bedoelde soort te verschaffen om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt, waarbij met eenvoudige middelen een verhoogde stabiliteit en, in het bijzonder, controle van de ondersteuning betrouwbaar is verschaft. Het doel dat de basis van de uitvinding vormt wordt bereikt met een inrichting, waarin dat in het 25 regelmiddel een restwieldruk van het voertuig op de ondergrond wordt ingesteld door tijdens de ondersteu-ningsoperatie de reactiedruk die wordt uitgeoefend in een veervergrendelcilinder, toe te passen als een regelvariabele om de beweging van de ondersteuningsinrichting te beëindigen, en dat gedurende het bedrijf i van het voertuig met een last S op een stabilisatiearm van de ondersteuningsinrichting aan de onbelaste zijde van het voertuig, de restwieldruk die aan die zijde werkzaam is op de veervergrendelcilinder, wordt 30 toegepast als een additionele variabele voor indicatie van de stabiliteit van het voertuig.It is the object of the present invention to provide a device of the above-mentioned type to prevent a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over, whereby by simple means an increased stability and, in particular, control of the support is reliably provided. The object which forms the basis of the invention is achieved with a device in which in the control means a residual wheel pressure of the vehicle is set on the ground by applying the reaction pressure exerted in a spring locking cylinder during the supporting operation as a control variable to stop the movement of the support device, and that during operation of the vehicle with a load S on a stabilizing arm of the support device on the unloaded side of the vehicle, the residual wheel pressure acting on that side on the spring locking cylinder, is used as an additional variable to indicate the stability of the vehicle.

Een voordelige inrichting volgens de uitvinding ter voorkoming van kantelen, wordt gekenmerkt,doordat j de veervergrendelcilinder aanvankelijk wordt belast met een vooraf bepaalde hydraulische druk, welke druk in de veervergrendelcilinder wordt gemeten middels een drukopnemer en waarbij de momentane reactiedruk in de veervergrendelcilinder aan de onbelaste zijde in een microprocessor wordt vergeleken met een 35 maximum druk in de cilinder, welke maximum druk optreedt wanneer het wiel aan die zijde loskomt van de ondergrond, waardoor het kantelmoment wordt bepaald en waarbij door de microprocessor de regel- | bewegingen die het kantelmoment vergroten, worden verminderd en worden geblokkeerd wanneer de kantelgrens wordt bereiktAn advantageous device according to the invention for preventing overturning, is characterized in that the spring locking cylinder is initially loaded with a predetermined hydraulic pressure, which pressure in the spring locking cylinder is measured by means of a pressure transducer and wherein the instantaneous reaction pressure in the spring locking cylinder on the unloaded side in a microprocessor is compared with a maximum pressure in the cylinder, which maximum pressure occurs when the wheel on that side is released from the ground, so that the tilting moment is determined and whereby the microprocessor controls the | movements that increase the tilting moment are reduced and blocked when the tilting limit is reached

Een verder voordelige uitvoeringsvorm is gekenmerkt,doordat deze een rotatietransducent op de j 40 rotatiespil van de kraan of het heffende reddingsvoertuig omvat, welke de heersende belastingrichtingA further advantageous embodiment is characterized in that it comprises a rotary transducer on the rotary spindle of the crane or the lifting rescue vehicle, which has the prevailing load direction

doorgeeft aan de microprocessor voor het evalueren van de wielzijde van de inrichting en doordat deze een Ipasses to the microprocessor for evaluating the wheel side of the device and for having an I

_ microprocessor omvat, die tevens de regelbeweging waarmee de belasting toensemt,begrenst aan de_ | belastingzijde voordat deze komt onder een gegeven druk tijdens de ondersteuningsoperatie en voorts een j waarschuwinrichting waarschuwt. Nog een verdere uitvoeringsvorm is voordelig doordat de reactiedruk in de 45 veervergrendelcilinder werkzaam is op de regelmiddelen, welke gedeeltelijk hydraulisch, pneumatisch, gedeeltelijk elektronisch/elektrisch op zichzelf of in combinatie zijn, en voorkomt dat de regelbeweging waarbij de belasting toeneemt doorgaat, of een belasting verlagende regelbeweging toestaat en doordat deze in voertuigen met toelaatbare hellingsstanden de verdeling van de belasting over de assen corrigeert middels het berekenen van het zwaartepunt van het voertuig en dat de reactiekrachten uit de veerassen de 50 fouten corrigeren uit de hellingsstand.includes a microprocessor, which also limits the control movement by which the load increases, to the load side before coming under a given pressure during the support operation and further warning j warning device. Yet a further embodiment is advantageous in that the reaction pressure in the spring lock cylinder acts on the control means, which are part hydraulic, pneumatic, part electronic / electric on its own or in combination, and prevent the control movement from increasing load, or a load from continuing allows for decreasing control movement and because in vehicles with permissible tilt positions it corrects the load distribution across the axles by calculating the vehicle's center of gravity and that the reaction forces from the spring axes correct the 50 errors from the tilt position.

De uitvinding past de hiervoor beschreven bekende veervergrendeling toe, zodat tijdens een daarop volgende ondersteuningsoperatie de hydraulische reactiedruk die werkzaam is in de veervergrendelcilinder bij de ondersteuningsoperatie gebruikt wordt als een controlemiddel ter indicatie van de stabiliteit Wanneer een bepaalde waarde wordt toegekend aan het wiel dat op de ondergrond achterblijft, wanneer de 55 stabilisatiearm belast is aan de onbelaste zijde van het voertuig, is deze bepaalde waarde tevens werkzaam op de veervergrendelcilinder als een extra variabele. De hydraulische druk in de cilinder neemt toe. Dit effect wordt gebruikt om het voertuig te beschermen tegen kantelen door niet langer enige belastings- 194270 2 toename en momenttoename van de regelwaarden toe te staan. De proportionele toename van de regelvariabelen verschaft de mogelijkheid van een gelijkmatige regeling van de beweging van het voorwerp. Dientengevolge is de inrichting om kantelen te voorkomen te gebruiken bij voertuigen met vergrendelbare hydraulische veervergrendelinrichtingen aan de assen, en vereist grondcontact van de wielen. Het 5 beschermt het voertuig dat een bepaalde, ingestelde wieldruk heeft tegen kantelen in de gebruikelijke risicovolle linker· en rechterzijgebieden. In deze gebieden zijn de contragewichten gering ten gevolge van de ontwerprandvoorwaarden. De gronddruk die door de wielen wordt uitgeoefend, samen met de statische wrijving van de wielen met de grond die daaruit resulteert, stabiliseert het voertuig en dit in het bijzonder In de speciale gevallen van hellende standen en bij dynamische bewegingen of schokken. Het bijzondere 10 voordeel van de onderhavige uitvinding is gelegen in het feit dat het meetelement niet is aangebracht in een rechtstreeks belast ondersteuningselement van de ondersteuningsinrichting. De regelwerking voor het vergrendelen of voor de gelijkmatige regeling van de belasting en de momentverhogende regelwaarden is zowel hydraulisch, als elektrisch als elektronisch en in combinaties daarvan uit te voeren.The invention applies the above-described known spring lock, so that during a subsequent support operation the hydraulic reaction pressure acting in the spring lock cylinder in the support operation is used as a control means to indicate stability. When a certain value is assigned to the wheel on the If the 55 stabilizing arm is loaded on the unloaded side of the vehicle, this determined value also acts on the spring lock cylinder as an additional variable. The hydraulic pressure in the cylinder increases. This effect is used to protect the vehicle from overturning by no longer allowing any load increase and moment increase of the control values. The proportional increase in the control variables allows for an even control of the movement of the object. As a result, the anti-tipping device is to be used on vehicles with lockable hydraulic spring-locking devices on the axles, and requires ground contact of the wheels. It protects the vehicle that has a certain set wheel pressure from tipping over in the usual risky left and right side areas. In these areas, the counterweights are small due to the design boundary conditions. The ground pressure exerted by the wheels, together with the static friction of the wheels with the resulting soil, stabilizes the vehicle, especially in the special cases of inclined positions and during dynamic movements or shocks. The particular advantage of the present invention resides in the fact that the measuring element is not arranged in a directly loaded supporting element of the supporting device. The control action for locking or for even control of the load and the torque-increasing control values can be carried out hydraulically, electrically and electronically and in combinations thereof.

Bij een enkelassige uitvoering met twee veren aan elke zijde van de as, heerst het volgende krachten-15 evenwicht bij de kantelgrens wanneer geen hydraulische voorspanning is ontwikkeld in de veervergrendel-cilinders voorafgaande aan de ondersteuningsoperaties:In a single-axle version with two springs on each side of the shaft, the following forces-15 balance at the tilt limit when no hydraulic pretension has been developed in the spring-locking cylinders prior to the support operations:

Belasting achteras = wielbelasting/2 = maximum door de kabel uit te oefenen kracht (welke correspondeert met de maximale hydraulische druk in de cilinder).Rear axle load = wheel load / 2 = maximum force exerted by the cable (which corresponds to the maximum hydraulic pressure in the cylinder).

Ten gevolge van de restkracht op de wielen welke op de grond rusten, verschaft deze belasting-20 component een lagere vrijheidsbeperkende kracht van de kabel op de cilinders. Daardoor kan er een verschil bestaan tussen deze en de maximale belasting. Het is het eenvoudigst om de druk in de cilinder op te nemen middels een geschikte drukdichte elektronische druksensor welke vrij van olielekkage is. Met het hydraulisch voorspannen van de cilinders tijdens het op spanning brengen van de kabel neemt de maximum druk in de cilinder toe door toename van de reactiekracht van de veer door de voor-spanningsdruk.Due to the residual force on the wheels resting on the ground, this load component provides a lower freedom-limiting force of the cable on the cylinders. Therefore, there may be a difference between this and the maximum load. It is easiest to measure the pressure in the cylinder by means of a suitable pressure-tight electronic pressure sensor that is free from oil leakage. Hydraulic tensioning of the cylinders during tensioning of the cable increases the maximum pressure in the cylinder by increasing the reaction force of the spring by the pretension pressure.

2525

De uitvinding wordt meer in detail in het hiernavolgende beschreven op basis van een uitvoering als voorbeeld onder verwijzing naar de begeleidende tekening waarin: figuur 1 een aanzicht toont van de krachten en momenten in het heffende reddingsvoertuig met stabilisatiearmen in een van de meest kritieke zijstanden; 30 figuur 2 een voorbeeld toont van een veervergrendelinrichting met een vrijheidsbeperkende kabel aan de hydraulische cilinder, waarmee de veer van een as vastgeklemd is, en figuur 3 een karakteristieke kromme toont van de wielveer tijdens het aantrekken van het middel om kantelen te voorkomen volgens figuur 2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing, in which: Figure 1 shows a view of the forces and moments in the lifting rescue vehicle with stabilizing arms in one of the most critical side positions; Figure 2 shows an example of a spring locking device with a freedom-limiting cable on the hydraulic cylinder, with which the spring of an axle is clamped, and figure 3 shows a characteristic curve of the wheel spring during tightening of the means to prevent tipping according to figure 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Figuur 1 toont een heffend voertuig 1, bijvoorbeeld een reddingsvoertuig, met een ondersteuningsinrichting 2 2 met stabilisatiearmen en met een hydraulische vergrendelinrichting 3 in een van de meest kritieke 3 zijstanden, waarin is weergegeven hoe de buitenste ondersteuningselementen op een stevige ondergrond 4 het scharnierpunt vormen van het belastingsmoment of kantelmoment (M) wanneer de belasting (L) 5 werkzaam is op de reddingskooi van de roterende toren en de andere zijde ”van de veren” is getild. De 6 elasticiteit van het frame draagt bij aan het effectief maken van de gemeten waarde voorafgaande aan het 7 kantelen en verschaft een verdere veiligheidsfactor.Figure 1 shows a lifting vehicle 1, for example a rescue vehicle, with a support device 2 2 with stabilizing arms and with a hydraulic locking device 3 in one of the most critical 3 side positions, showing how the outer supporting elements on a firm surface 4 form the pivot point of the load moment or overturning moment (M) when the load (L) 5 operates on the rotating tower rescue cage and the other side "of the springs" is lifted. The 6 elasticity of the frame contributes to making the measured value effective before tilting 7 and provides a further safety factor.

88

Het middel voor het tegengaan van kantelen zoals weergegeven in fig 2 is aan te brengen aan een kraan 9 of een heffend reddingsvoertuig, welke is voorzien van veervergrendelinrichtingen 3 met hydraulische 10 cilinders 6 en waarbij restwieldruk van de wielen 7 van het voertuig op de grond 5 aanwezig is.The anti-tilting means as shown in fig. 2 can be fitted to a crane 9 or a lifting rescue vehicle, which is provided with spring locking devices 3 with hydraulic cylinders 6 and with residual wheel pressure of the wheels 7 of the vehicle on the ground 5 is present.

1111

De samenstellen worden gewoonlijk slechts bevestigd aan de achteras of - assen van het voertuig, maar 12 kunnen tevens zijn bevestigd aan alle assen, dat wil zeggen dat elk van de veerassen is voorzien van 13 vergrendelinrichtingen. De hydraulische veergrendelcilinders 6 kunnen gebruikt worden als de vergrendel·- 14 inrichtingen 3, welke rechtstreeks bediend zijn of, bijvoorbeeld, middels een vrijheidsbeperkende kabeltrek- 15 inrichting 11 met of zonder verplaatsingen tegen de richting van de elastische krachten in van de assen en 16 de wielen 7. Op overeenkomstige wijze kunnen eveneens om een as draaiende hydraulische cilinders 17 gebruikt zijn welke tijdens de werking van het voertuig werkzaam zijn als schokopnemers via smoor- 18 afsluiters. Deze hydraulische cilinders zijn gebruikt voor het klemmen en vergrendelen van de wielveren 4.The assemblies are usually attached only to the rear axle or axles of the vehicle, but 12 may also be attached to all axles, i.e. each of the spring axles includes 13 locking devices. The hydraulic spring locking cylinders 6 can be used as the locking devices 14, which are directly actuated or, for example, by means of a freedom-limiting cable pulling device 11 with or without displacements against the direction of the elastic forces of the shafts and the wheels 7. Correspondingly, axis-rotating hydraulic cylinders 17 can also be used, which act as shock sensors via throttle valves during vehicle operation. These hydraulic cylinders are used for clamping and locking the wheel springs 4.

1919

Hierdoor is mogelijk een eenvoudige meting vein de reactiekrachten van de veren vem de as via drukopne- 20 mers 8 in de arbeidskamer 12 van de veergrendeldiinder 6.This makes it possible to easily measure the reaction forces of the springs on the shaft via pressure sensors 8 in the working chamber 12 of the spring locking cylinder 6.

2121

Als de gewoonlijk belaste as wordt aangetrokken door de veervergrendeldlinders 6, veroorzaakt deze voorspanning in de arbeidskamer 12 een extra kracht op de veer 4 van de as. Wanneer het voertuig vervolgens ondersteund wordt, zal de druk in de arbeidskamer toenemen zodra de ondersteuningen 13 deWhen the normally loaded shaft is attracted by the spring-locked latches 6, this pretension in the working chamber 12 causes an additional force on the spring 4 of the shaft. When the vehicle is subsequently supported, the pressure in the working chamber will increase as soon as the supports 13 de

Claims

A device on a crane or a lifting vehicle, such as a rescue vehicle, for preventing tilting of the crane or lifting vehicle, comprising a hydraulic spring locking device with spring locking cylinders for clamping and locking wheel springs of the crane or lifting vehicle and a control means for placing a stabilizing support device on the ground after the wheel springs have been locked, characterized in that in the control means a residual wheel pressure of the vehicle (1) is set on the ground (5) by reacting the reaction pressure during the supporting operation. applied in a spring locking cylinder (6), to be used as a control variable to terminate the movement of the supporting device (2), and that during operation of the vehicle (1) with a load S on a stabilizing arm (13) of the supporting device (2) on the unloaded side of the vehicle, the residual wheel pressure acting on that side is on the spring lock cylinder (6), is used as 55 an additional variable to indicate the stability of the vehicle (1).

Device according to claim 1, characterized in that the spring locking cylinder (6) is initially loaded with a predetermined hydraulic pressure, the pressure in the spring locking cylinder (6) being measured by means of a pressure sensor (8) and wherein the instantaneous reaction pressure in the spring-locked cylinder (6) on the unloaded side in a microprocessor (9) is compared with a maximum pressure in the cylinder, which maximum pressure occurs when the wheel (7) on that side is released from the ground (5), so that the tilting moment is determined and wherein the microprocessor (9) reduces the control movements which increase the tilting moment and are blocked when the tilting limit is reached.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a rotary transducer on the rotary spindle of the crane or the lifting rescue vehicle (1), which transmits the prevailing load direction to the microprocessor (9) for evaluating the wheel side.

Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a microprocessor (9), which also limits the control movement by which the load increases on the load side before coming under a given pressure during the supporting operation and further a warning device warns.

4 3 194270 have reached ground 6. Before the maximum value is reached, the maximum value can be: pressure p = spring force F / effective area A of the cylinder 6. The further support is stopped at any desired low pressure. This pressure determines the residual ground pressure or residual wheel pressure of the wheel 7 of the vehicle.

Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the reaction pressure in the spring-locking cylinder (6) acts on the control means which are partly hydraulic, pneumatic, partly electronic / electrical on their own or in combination , and prevents the control movement with increasing load from continuing or allowing a load-reducing control movement

The tilting device uses the elasticity of the frame 14 of the vehicle to use part of the load on the front wheel as a further anti-tipping safety variable. The measured values in the hydraulic spring locking cylinder 6 on the side opposite the load moment increase with the tilting moment M up to the tilting limit. Depending on the stiffness of the overall structure, of the locked axles and according to the selected residual pressure on the wheels, the measured pressure forms a variable for tilting the vehicle 1. According to the safety standard, before this pressure is reached, the further movements which increase, limit or stop the tilting moment via the microprocessor 9. This control by means of the microprocessor 9 allows continuous monitoring of the stability of the vehicle. The pressure on the spring lock cylinder 6 can be used directly to actuate a non-return valve 10 to limit adverse movements of the control means of the support device 2. An important indication can also be obtained from the tilt side torque design. Virtually no pressure reduction should occur there, as this would lead to a significant drop of the support plate of the supports 13 to the ground 5. By means of the microprocessor 9, which stores the value of the closing pressure of the support at the start of the operation, it is possible to perform a constant comparison of the measured values of the locking cylinder 6 and the increase on the unloaded side and the decrease on the loaded side can be followed. For that purpose, the position of the stabilizing arm is determined via a rotatable transducer. With a device of this kind, it is also possible to monitor the actual response of the support operation in the case of unknown conditions of the substrate with regard to ensuring stability. Therefore, the spring 4 of the axle is clamped according to Figure 2 by means of a freedom-limiting cable pulling device 11 which is connected to the spring locking device 3. The tightening is performed before each support operation of the vehicle is performed to obtain a final starting base. In this context, account is taken of the force H on the shaft and the prestressing pressure p of the hydraulic cylinder 6 of an assembly with a cable restraint which restricts freedom for tensioning the cable. As shown in Figure 3, the spring travel and the force H on the shaft are substantially correlated to each other and the example shows a spring with a parabolic characteristic. The pretensioning force V developed by the hydraulic pressure p additionally acts on the spring 4 of the shaft. When the pressure 35 is lowered while the wheel is being lifted, the elastic force F and the prestressing force V cause the maximum pressure in the cylinder. When greater accuracy is required at inclined positions, the inclination of the vehicle 1 can be recorded for the axle load or wheel load calculated by the microprocessor and assigned to the individual wheels as a correction value which can be varied to limit the 40 control movement.

6. Device as claimed in any of the claims 11 5, characterized in that it corrects the distribution of the load over the axles in vehicles with permissible tilt positions by calculating the center of gravity of the vehicle and in that the reaction forces from the spring axes correct the errors. from the lifting position.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a non-return valve (10) which is directly actuated by the reaction pressure in the working chamber of the spring-locking cylinder (6) and comprises the activated non-return valve, which actuates the hydraulic actuating means 25 blocks the support device (2) to prevent control movements that increase the load.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is mounted on at least one separate wheel (7) independent of the number of vehicle axles. Hereby 1 sheet drawing