NL9301613A

NL9301613A - Method and device to prevent a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over.

Info

Publication number: NL9301613A
Application number: NL9301613A
Authority: NL
Original assignee: Iveco Magirus
Priority date: 1992-09-19
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1994-04-18
Also published as: GB2271100B; NL194270B; DE4231441B4; NL194270C; JP3426299B2; FR2695925B1; BE1007515A4; GB9321032D0; GB2271100A; FR2695925A1; DE4231441A1; ITTO930665A0; ITTO930665A1; JPH06263391A; IT1261586B

Description

Werkwijze en inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt.Method and device to prevent a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting om te voorkomen dat een kraan of een heffend reddingsvoertuig kantelt door de vering van de wielen vast te klemmen en te vergrendelen middels een hydraulische veervergrendelinrichting, en het met behulp van regelmiddelen uitsteken en plaatsen van een ondersteuningsinrichting op de grond.The present invention relates to a method and device for preventing a crane or a lifting rescue vehicle from tipping over by clamping and locking the suspension of the wheels by means of a hydraulic spring locking device, and protruding and placing a support device by means of control means to the ground.

Bij bekende veervergrendelinrichtingen in voertuigen worden de veerverplaatsingen van de assen gewoonlijk beperkt door kabelregeling en vergrendeld via hydraulische cilinders voordat de ondersteuningselementen worden uitgestoken. Drukdichte terugslagklekken 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 groot contactgebied in het gebied met stevige ondergrond.In prior art spring locking devices in vehicles, the spring displacements of the shafts are usually limited by cable control and locked via hydraulic cylinders before the supporting elements are extended. Pressure-tight recoil leaks 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 werkwijze en 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 werkwijze van het in conclusie 1 aangeduide soort.The object of the present invention is to provide a method and 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 reliable provided. The object which forms the basis of the invention is achieved by a method of the type indicated in claim 1.

De werkwijze volgens de uitvinding is op voordelige wijze uit te voeren in overeenstemming met de volgconclusies 2 t/m 6. Een voordelige inrichting om de werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren ter voorkoming dat kantelen optreedt, wordt gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7· Deze is op voordelige wijze uit te voeren met de maatregelen volgens de volgconclusies 8 t/m 10. 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 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 belastingstoename 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 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 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 moment- verhogende regelwaarden is zowel hydraulisch, als elektrisch als elektronisch en in combinaties daarvan uit te voeren.The method according to the invention can be advantageously carried out in accordance with the subclaims 2 to 6. An advantageous device for carrying out the method according to the invention to prevent tilting from occurring is characterized by the measures according to claim 7 · This can be advantageously carried out with the measures according to subclaims 8 to 10. The invention applies the above-described known spring lock so that during a subsequent supporting operation the hydraulic reaction pressure acting in the spring locking cylinder is used in the supporting operation as a means of control to indicate stability. When a certain value is assigned to the wheel remaining on the ground, when the 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 torque 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-tip device is to be used on vehicles with lockable hydraulic spring-lock 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 kracht en 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 force and balance is 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 kabelregelkracht (welke correspondeert met de maximale hydraulische druk in de cilinder).Rear axle load - wheel load / 2 = maximum cable control force (which corresponds to the maximum hydraulic pressure in the cylinder).

Ten gevolge van de restkracht op de wielen welke op dë grond rusten, verschaft deze belastingcomponent een lagere kabelregelkracht 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 maximumdruk 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 cable control force 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.

De uitvinding wordt meer in detail in het hiernavolgende beschreven op basis van een uitvoering als voorbeeld onder verwijzing naar de begeleidende tekening waarin: fig. 1 een aanzicht toont van de krachten en momenten in het heffende reddingsvoertuig met stabilisatie armen in een van de meest kritieke zijstanden; fig. 2 een voorbeeld toont van een veervergrendelinrichting met kabelregeling aan de hydraulische cilinder, waarmee de veer van een as geklemd is, en fig. 3 een karakteristieke kromme toont van de wielveer tijdens het aantrekken van het middel om kantelen te voorkomen volgens fig. 2.The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawing in which: Fig. 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 ; fig. 2 shows an example of a spring locking device with cable control on the hydraulic cylinder, with which the spring of a shaft is clamped, and fig. 3 shows a characteristic curve of the wheel spring during tightening of the means to prevent tipping according to fig. 2 .

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

Het middel voor het tegengaan van kantelen zoals weergegeven in fig 2 is aan te brengen aan een kraan of een heffend reddingsvoertuig welke is voorzien van veervergrendelinrichtingen 3 met hydraulische cilinders 4 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 or a lifting rescue vehicle which is provided with spring locking devices 3 with hydraulic cylinders 4 and wherein residual wheel pressure of the wheels 7 of the vehicle is present on the ground 5.

De samenstellen worden gewoonlijk slechts bevestigd aan de achteras of -assen van het voertuig, maar kunnen tevens zijn bevestigd aan alle assen, dat wil zeggen ze zijn voorzien van vergrendelinrichtingen voor elk van de veerassen. De hydraulische veergrendelcilinders 6 kunnen gebruikt worden als de vergrendelinrichtingen 3. welke rechtstreeks bediend zijn of, bijvoorbeeld, middels een kabelregeling 11 met of zonder uitslagen tegen de elastische krachten van de assen en de wielen 7· Op overeenkomstige wijze kunnen eveneens rechtstreeks scharnierende hydraulische cilinders gebruikt zijn welke tijdens de werking van het voertuig werkzaam zijn als schokopnemers via smoorafsluiters. Deze hydraulische cilinders zijn gebruikt voor het klemmen en vergrendelen van de veerwielen 4. Hierdoor is mogelijk een eenvoudige meting van de reactiekrachten van de veren van de as via drukopnemers 8 in de arbeidskamer 12 van de veergrendelcilinder 6.The assemblies are usually attached only to the rear axle or axles of the vehicle, but may also be attached to all axles, i.e. they include locking devices for each of the spring axles. The hydraulic spring locking cylinders 6 can be used as the locking devices 3. which are directly operated or, for example, by means of a cable control 11 with or without deflections against the elastic forces of the axles and the wheels 7 · Similarly, directly hinged hydraulic cylinders 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 spring wheels 4. This makes it possible to easily measure the reaction forces of the springs of the shaft via pressure sensors 8 in the working chamber 12 of the spring locking cylinder 6.

Als de gewoonlijk belaste as wordt aangetrokken door de veervergrendelcilinders 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 de grond 6 bereikt hebben. Voordat de maximale waarde bereikt wordt - kan de maximum waarde zijn: druk p = elastische kracht F/effectief oppervlak A van de cilinder 6.When the normally loaded shaft is attracted by the spring locking cylinders 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 have reached ground 6. Before the maximum value is reached - the maximum value can be: pressure p = elastic force F / effective area A of the cylinder 6.

De verdere ondersteuning wordt stilgezet, bij elke gewenste lage druk. Deze druk bepaalt de resterende gronddruk of restwieldruk van het wiel 7 van het voertuig.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.

De kantelinrichting gebruikt de elasticiteit van het frame 14 van het voertuig om een deel van de belasting op het voorwiel te gebruiken als een verdere veiligheidsvariabele tegen kantelen.The tilting device uses the elasticity of the vehicle frame 14 to use some of the load on the front wheel as a further anti-tipping safety variable.

De gemeten waarden in de hydraulische veervergrendelcilinder 6 aan de zijde tegenover het belastingsmoment nemen toe met het kantelmoment M tot aan de kantelgrens.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.

Afhankelijk van de stijfheid van de totale structuur, van de vergrendelde assen en overeenkomstig de gekozen restdruk op de wielen, vormt de gemeten druk een variabele voor het kantelen van het voertuig 1. Volgens de veiligheidsnorm, voordat deze druk bereikt wordt, worden de verdere bewegingen waardoor het kantelmoment wordt vergroot, beperkt of gestopt via de microprocessor 9· Deze regeling middels de microprocessor 9 maakt voortdurend volgen van de stabiliteit van het voertuig mogelijk. De druk op de veergrendelcilinder 6 kan rechtstreeks worden gebruikt om een terugslagklep 10 te bekrachtigen voor het beperken van nadelige bewegingen van de regelmiddelen van de ondersteuningsinrichting 2.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 the vehicle to tilt 1. According to the safety standard, before this pressure is reached, the further movements increasing, limiting or stopping the overturning 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 check valve 10 to limit adverse movements of the control means of the support device 2.

Een belangrijke indicatie kan tevens verkregen worden van de uitvoering aan de zijde van het kantelmoment. Vrijwel geen drukreductie mag daar optreden, omdat dit zou leiden tot een aanzienlijke daling van de ondersteuningsplaat van de ondersteuningen 13 op de grond 5· Middels de microprocessor 9* welke de waarde opslaat van de afsluitdruk van de ondersteuning aan het begin van de operatie, is het mogelijk om een constante vergelijking uit te voeren van de gemeten waarden van de vergrendelcilinder 6 en de toename aan de onbelaste zijde en de afname van de belaste zijde kunnen gevolgd worden. Voor dat doel is de positie van de stabilisatiearm bepaald via een rationele transducent.An important indication can also be obtained from the version on the side of the tipping point. 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 rational transducer.

Met een inrichting van dit soort is het tevens mogelijk om de actuele reactie te volgen van de ondersteuningsoperatie in het geval van onbekende omstandigheden van de ondergrond met betrekking tot het verzekeren van de stabiliteit. Daarom is de veer 4 van de as geklemd volgens fig. 2 middels een kabelregeling 11 welke verbonden is met de veervergrendelinrichting 3· Het aantrekken wordt uitgevoerd voordat elke ondersteuningsoperatie van het voertuig wordt uitgevoerd om een definitieve startbasis te verkrijgen. In deze context wordt rekening gehouden met de kracht H op de as en de voorspandruk p van de hydraulische cilinder 6 van een samenstel met een kabelregeling 11 voor het op spanning brengen van de kabel.With a device of this type, it is also possible to monitor the actual response of the support operation in case of unknown conditions of the substrate with regard to ensuring stability. Therefore, the spring 4 of the axle is clamped according to Fig. 2 by a cable control 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 biasing pressure p of the hydraulic cylinder 6 of an assembly with a cable control 11 for tensioning the cable.

Zoals weergegeven in fig. 3 zijn de veeruitslag 6 en de kracht H op de as in hoofdzaak aan elkaar gecorreleerd en het voorbeeld toont een veer met een parabolische karakteristiek. De voorspankracht V ontwikkelt door de hydraulische druk p werkt daarnaast op de veer 4 van de as. Wanneer de druk verlaagd wordt terwijl het wiel wordt opgetild, veroorzaken de elastische kracht F en de voorspankracht V de maximale druk in de cilinder.As shown in Fig. 3, the spring travel 6 and the force H on the shaft are substantially correlated to each other and the example shows a spring with a parabolic characteristic. The prestressing force V developed by the hydraulic pressure p also acts on the spring 4 of the shaft. When the pressure is lowered while the wheel is being lifted, the elastic force F and the prestressing force V cause the maximum pressure in the cylinder.

Wanneer grotere nauwkeurigheid vereist is bij hellende standen, kan de hellingsstand van het voertuig 1 worden opgenomen voor de asbelasting of wielbelasting, berekend door de microprocessor en toegekend aan de afzonderlijke wielen als een correctiewaarde welke te variëren is voor het begrenzen van de regelbeweging.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 control movement.

Alle hier in de beschrijving en in de tekeningen weergegeven nieuwe eigenschappen, of wel genomen op zichzelf of in de geschikte samenhang, zijn relevant voor de uitvinding, zelfs wanneer niet nadrukkelijk opgenomen in de conclusies, hoewel niet zodanig essentieel dat één of meer eigenschappen niet achterwege kunnen worden gelaten.All of the new properties presented herein in the description and in the drawings, whether taken by themselves or in appropriate context, are relevant to the invention, even when not expressly included in the claims, although not so essential that one or more properties are not omitted can be left.

Claims

Method to prevent a crane or a lifting vehicle, such as a rescue vehicle (1), from tipping over by clamping and locking the wheel springs by means of a hydraulic spring locking device and protruding and placing a support device on the ground via a control means , with the attribute. that a residual wheel pressure of the vehicle (1) is set on the ground (5) by clamping the wheel springs (k) by means of the spring locking device (3), which uses the reaction pressure applied in the spring locking cylinder (6) during a subsequent support operation by a control device as a control variable to indicate the stability of the vehicle (1), and that with a load S on the stabilizing arm of the support device (2) on the unloaded side of the vehicle (1), the residual wheel pressure acts on the spring lock cylinder as an additional variable.

Method according to claim 1, characterized in that by loading the spring locking cylinders (6) with a certain hydraulic pressure, the variables for a reaction force from the spring wheel (4) of the shaft in the spring locking cylinder (6) initially take the form of a hydraulic pressure P prevailing in the support device (2) in the actual load condition on the unloaded side, the pressure P corresponding to the maximum measurable reaction pressure when the wheel (7) is fully relieved, which is measured by means of a pressure transducer ( 8) and stored in a microprocessor (9) as a comparison value with respect to the value at that time, resulting from the residual wheel pressure, and constituting a measured value of the wheel relief (7) with respect to the overturning moment, and that before the tilt limit is reached, the microprocessor (9) reduces the control movements, as a result of which the tilting moment is increased, and blocks it when d at is reached.

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

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

Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that. that the reaction pressure in the spring lock cylinder (6) acts on the control means which are partly hydraulic, pneumatic, partly electronic / electric by itself or in combination, and prevent the control movement from increasing the load, or allowing a load reducing control movement.

Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in vehicles with permissible tilt positions the load distribution over the axles is corrected by calculating the center of gravity of the vehicle and. the reaction forces from the spring shafts correct the errors from the inclination.

Tilt prevention means for carrying out the method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a rotation transducer is provided on the rotation spindle of the crane or the lifting rescue vehicle (1), which means an output signal activates the microprocessor (9) to indicate the prevailing force vector for evaluating the wheel side.

Tilt-prevention device according to claim 7, characterized in that the microprocessor (9) actuates a blocking device of the control means for blocking control movements, thereby increasing the load and then actuating a warning device for issuing a warning signal, when a certain pressure value is reached on the load side during the support operation.

Anti-tipping means according to claim 7 or 8, characterized in that a check valve (10) provides iff which is directly actuated by the reaction pressure in the working chamber of the spring lock cylinder (6), and in that the activated check valve is the hydraulic blocks drive means of the support device (2) to prevent control movements which increase the load.

Tilt prevention device according to any one of claims 7 to 9, characterized in that it is mounted on at least one separate wheel (7) independent of the number of vehicle axles.