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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum räumlichen Abspannen eines Auslegers, üblicherweise eines Auslegers an einem mobilen Teleskopkran, einem Bagger oder einer mobilen Hubarbeitsbühne.
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Der heute gängige Einsatz von hochfesten Materialien und die dadurch ermöglichte Leichtbauweise in Kombination mit sehr langen und schlanken Auslegern führt insbesondere im Einsatz bei Kranen zu vergleichsweise großen elastischen Verformungen des Auslegers, die unerwünscht sind, weil sie die Handhabung der Last erschweren und die Arbeitssicherheit gefährden.
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Zusätzlicher Materialeinsatz, um den Ausleger stabiler gegen Verformung zu machen, ist nicht praktikabel, da das zulässige Gewicht nicht überschritten werden darf. Die Abmessungen bzw. Geometrie des Auslegers zu vergrößern, um den Ausleger steifer zu machen, ist ebenfalls nicht praktikabel, da für den Transport die Abmessungen engen Grenzen unterliegen.
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Eine zweckmäßige Lösung ist es, den Ausleger mit Hilfe einer Vorrichtung räumlich abzuspannen. Aus dem Stand der Technik sind Abspannvorrichtungen bekannt, die in Auslegerlängsrichtung wirken. Beispielsweise sind aus
DE 31 13 763 C2 oder aus
DE 38 40 408 C2 Abspannvorrichtungen bekannt.
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Diese Vorrichtungen wirken jedoch nicht gegen die seitlich auftretenden Kräfte am Ausleger, so dass sich senkrecht zur Wippebene des Kranauslegers immer noch große Verformungen einstellen können. Unter der Wippebene ist die Ebene zu verstehen, welche üblicherweise senkrecht auf dem Untergrund steht und in welcher die Wippbewegung beim Aufrichten und Neigen des Kranauslegers ausgeführt wird.
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Andere Vorrichtungen, wie zum Beispiel
DE 100 22 600 B4 oder
DE 202 03 443 U1 , spannen den Ausleger am Ende des untersten Auslegerkastens in zwei Ebenen ab. Diese Lösungen sind aber nicht optimal, weil die Abspannkräfte aufwendig in den dünnwandigen Ausleger eingeleitet werden müssen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, mittels Abspannungen die großen Verformungen bei der Belastung des Auslegers bei gleicher Lastfähigkeit zu reduzieren oder die Traglast bei gleichbleibender Verformung zu erhöhen.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abspannvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Als Auslegervorrichtung im Sinne der Erfindung ist in der Regel ein üblicher teleskopierbarer Kranausleger oder ein Gitterausleger beispielsweise eines Kranwagens oder Raupenkrans zu verstehen. Der Ausleger kann ein Gitterausleger oder ein teleskopierbarer Ausleger sein, mit oder ohne Hilfsausleger.
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Der Hauptausleger ist um die horizontal gelegene Auslegeranlenkachse wippbar, die senkrecht zur Wippebene steht.
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Die erfindungsgemäße Abspannvorrichtung umfasst dabei einen Oberwagen, an welchem ein Hauptausleger mit seinem Fußstück in der vertikalen Wippebene wippbar angelenkt ist. An dem Oberwagen ist weiterhin eine Ausleger-Abspannvorrichtung angelenkt.
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Unter einem Oberwagen ist der drehbare Aufsatz eines Kranwagens zu verstehen, welcher den Ausleger trägt und die Gegengewichte zum Lastausgleich hält. Vorteilhafterweise ist der Oberwagen um eine vertikale Drehachse drehbar.
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Weiterhin vorteilhafterweise ist der Oberwagen dabei auf einem verfahrbaren Unterwagen drehbar angeordnet. Insbesondere handelt es sich dabei um einen Mobilkran oder eine mobile Hubarbeitsbühne. Der verfahrbare Unterwagen kann ein Raupenfahrwerk, ein Schienenfahrwerk, ein Straßenfahrwerk oder ein geländegängiges Fahrwerk besitzen.
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Am Oberwagen sind am hinteren Ende ein Gegengewicht und der Hauptausleger angeordnet, im vorderen Bereich ist ein Wippzylinder angelenkt, der den Hauptausleger auf- und abwippt.
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Die Krafteinleitung der Abspannvorrichtung erfolgt erfindungsgemäß im Bereich des Oberwagens eines Krans am Fußstück des Hauptauslegers. Dort stehen ausreichende Materialkapazitäten zur Verfügung und Kräfte können problemloser in die Konstruktion eingeleitet werden.
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Durch die bevorzugte Anlenkung der Abspannvorrichtung im Bereich der Auslegeranlenkachse ist bei einer Neigung/Wippbewegung des Auslegers sichergestellt, dass der absolute Winkel zwischen Ausleger und Abspannvorrichtung beim Wippen nicht oder nur unwesentlich verändert werden muss.
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Vorteilhafterweise sind am Oberwagen im Bereich der Auslegeranlenkachse – bevorzugt auf oder im Bereich der Auslegeranlenkachse – die Abspannstützen dergestalt drehbar angelenkt, dass die Abspannstützen beim Auf- oder Abwippen des Auslegers nur eine geringe oder keine Relativbewegung gegenüber dem Ausleger vollführen. Somit ist keine Nachführung oder Ausgleichsregelung der Position der Abspannstützen erforderlich.
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Vorteilhafterweise liegt die Drehachse der Abspannstützen dergestalt parallel zur Auslegeranlenkachse, dass die Abspannstützen beim Auf- oder Abwippen des Auslegers nur eine geringe oder keine Relativbewegung gegenüber dem Ausleger vollführen.
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Vorteilhafterweise sind die Abspannstützen mit Hilfe von Streben dergestalt gegen den Ausleger abgestützt, dass beim Auf- oder Abwippen des Auslegers die Abspannstützen automatisch und ohne zusätzlichen Regelungsaufwand durch die Kransteuerung dem Ausleger folgen.
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Vorteilhafterweise sind die Streben in der Länge veränderbar – bevorzugt über eine Kolben-Zylindereinheit – welche die Position der Abspannstützen relativ zum Ausleger an die Anforderungen an die Auslegersteifigkeit anpassen.
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Vorteilhafterweise sind die Streben und Kolben-Zylindereinheiten dergestalt ausgebildet und vorzugsweise verriegelbar, dass sie die Abspannstützen im Betrieb in Position halten. Als verriegelbar gelten die Bestandteile insbesondere auch dann, wenn die Kolben-Zylindereinheiten derart abgesperrt werden können, dass sie Kräfte auch ohne die Beaufschlagung mit Hydrauliköl (Druck) aufnehmen können.
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Vorteilhafterweise sind die äußeren Enden der Abspannstützen mit dem Kopfende des Auslegers oder einem oberen Auslegerbereich mit Hilfe von Spannmitteln – bevorzugt Seilen – verbunden, welche die Stützwirkung übertragen und den Ausleger räumlich stabilisieren. Die Spannmittel sind in bekannter Weise mit dem Auslegerkopf oder einem oberen Auslegerbereich verbunden.
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Vorteilhafterweise sind an den Abspannstützen Winden dergestalt angeordnet, dass die Spannmittel durch Auf- oder Abtrommeln an die jeweiligen Anforderungen an die Auslegersteifigkeit und der Auslegerlänge angepasst sind.
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Vorteilhafterweise sind die Kolben-Zylindereinheiten der Streben dergestalt ausgebildet, dass die Spannmittel durch Längenänderung der Streben an die jeweiligen Anforderungen an die Auslegersteifigkeit angepasst sind.
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Vorteilhafterweise sind an den äußeren Enden der Abspannstützen Umlenkrollen angeordnet, über welche die Spannmittel von der Winde zum Festpunkt am Auslegerkopf verlaufen.
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Vorteilhafterweise sind die Winden dergestalt am äußeren Ende der Abspannstützen angeordnet, dass die Spannmittel direkt von den Abspannstützen zum Festpunkt am Auslegerkopf verlaufen.
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Vorteilhafterweise bestehen die Abspannstützen aus einem inneren Segment und einem äußeren Segment, welches – bevorzugt mit einer Kolben-Zylindereinheit – dergestalt gegen das innere Segment verschwenkt wird, dass die Spreizung der äußeren Enden der äußeren Segmente an die jeweiligen Anforderungen an die Auslegersteifigkeit angepasst ist.
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Vorteilhafterweise sind die Kolben-Zylindereinheiten so ausgebildet, dass sie im Betrieb die äußeren und inneren Segmente zueinander in Position halten.
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Vorteilhafterweise befinden sich an den Abspannstützen Festpunkte, die dergestalt ausgebildet sind, dass sie Spanmittel – bevorzugt Seile – vom Hilfshubwerk oder anderen Winden aufnehmen, um den Wippzylinder und die Streben zu entlasten.
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Vorteilhafterweise sind zusätzliche Gegengewichte an den äußeren Enden der äußeren Segmente angehängt, um die Traglast weiter zu erhöhen.
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Vorteilhafterweise ist der Abstand der angehängten Gegengewichte zu den äußeren Enden der äußeren Segmente veränderbar.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Erfindung liegt darin, dass die mindestens eine Abspannstütze zwischen einem ersten Anlenkpunkt im Bereich der Auslegeranlenkachse und einer Umlenkrolle als im Wesentlichen geradlinige Stütze ausgebildet ist. Die geradlinig gestreckte Abspannstütze lässt bei gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten Abspannstütze gleichem Gewicht eine höhere Belastung und Krafteinleitung zu.
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Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen
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1 eine perspektivische Darstellung des Oberwagens mit Abspannsystem in Arbeitsstellung;
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2 eine Aufsicht des Oberwagens mit Abspannsystem in Arbeitsstellung;
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3 eine Seitenansicht des Oberwagens mit Abspannsystem in Ruhe- bzw. Montagestellung;
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4 eine Seitenansicht des Oberwagens mit aufgerichtetem, aber noch nicht gespreiztem Abspannsystem;
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5 eine Rückansicht des Oberwagens mit aufgerichtetem, aber noch nicht gespreiztem Abspannsystem;
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6 eine Rückansicht des Oberwagens mit Abspannsystem in Arbeitsstellung;
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In 1 ist in einer perspektivischen Darstellung eine Abspannvorrichtung mit Oberwagen und Auslegerfußstück dargestellt. Am Oberwagen (1) ist am hinteren Ende ein Gegengewicht (2) und das Auslegerfußstück (3) angeordnet, im vorderen Bereich ist der Wippzylinder (4) angelenkt, der den Ausleger über das Auslegerfußstück (3) auf und ab wippt.
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Die erfindungsgemäß ausgebildeten Abspannstützen, bestehend aus Verstellzylindern (5, 5'), inneren Segmenten (6, 6'), äußeren Segmenten (7, 7'), Neigezylindern (8, 8'), Seilwinden (9, 9'), Abspannseilen (10, 10') und Umlenkrollen (11, 11'), sind im Bereich der Auslegeranlenkachse (12) angelenkt.
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Die Abspannstützen (7, 7') sind zur Wippebene (20) des Auslegers unter Einschluss eines stumpfen Winkels (21) angeordnet, wobei die Abspannstützen (7, 7') zur Einstellung der angestrebten Position in ihrer Ebene verschwenkbar sind.
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Die inneren Segmente (6, 6') sind am Oberwagen (1) drehbar angelenkt. Die Drehachsen der inneren Segmente (6, 6') liegen jeweils parallel zur Auslegeranlenkachse (12) und parallel zueinander. Die äußeren Segmente (7, 7') sind mit den jeweils dazugehörenden inneren Segmenten (6, 6') drehbar verbunden. Die Neigezylinder (8, 8') verbinden die jeweils zusammengehörenden inneren und äußeren Segmente miteinander und halten sie in Position zueinander.
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Die Abspannseile (10, 10') sind auf den Seilwinden (9, 9') aufgetrommelt und verlaufen über die zugehörigen Umlenkrollen (11, 11') an den äußeren Enden der äußeren Segmente (7, 7') zum Auslegerkopfstück, mit dem sie in bekannter Weise verbunden sind. Die Abspannseile (10, 10') werden von den Seilwinden (9, 9') gehalten und übertragen die Stützwirkung des Abspannsystems auf den Ausleger.
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Je nach Auslegerkonfiguration wird die Länge der Abspannseile (10, 10') und die Spreizung der äußeren Segmente (7, 7') an die Anforderungen an die Auslegersteifigkeit angepasst.
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In 2 ist die Spreizung der äußeren Segmente der Abspannstützen zur Aufnahme der Kräfte in der Wippebene (20) und quer zur Wippebene (20) dargestellt. Der eingeschlossene Winkel (21) zur Anordnung der Abspannstützen ist in einer vorteilhaften Position angegeben, kann jedoch erfindungsgemäß je nach Anwendungsfall variiert werden.
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In 3 ist in Seitenansicht dargestellt, wie die gestreckten Abspannstützen in Montage- bzw. Ruhestellung am Auslegerfußstück seitlich beigeklappt liegen.
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In 4 ist der erste Schritt der Abspannung in Draufsicht dargestellt, wie die Abspannstütze (6, 7) von der Ruhe- in die Arbeitsstellung verfahren ist. Mit Hilfe des Verstellzylinders (5) ist die Abspannstütze in einen bestimmten Winkel zur Anlenkebene des Auslegerfußstücks (3) verschwenkt. Der Verstellzylinder (5) hält die Abspannstütze (6, 7) auch im Betrieb in dieser Position. Das Abspannseil (10) ist mit Hilfe der Seilwinde (9) auf der korrekten Länge gehalten.
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5 entspricht 4, jedoch in Rückansicht.
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In 6 ist der zweite Schritt der Abspannung in Rückansicht dargestellt, wie die äußeren Segmente der Abspannstützen (7, 7') mit Hilfe der Neigezylinder (8, 8') aus der gestreckten Position in die gewinkelte Position verschwenkt sind, wodurch sich die Spreizung der Abspannstützen ergibt. Das Abspannseil (10) ist mit Hilfe der Seilwinde (9) auf der korrekten Länge gehalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3113763 C2 [0004]
- DE 3840408 C2 [0004]
- DE 10022600 B4 [0006]
- DE 20203443 U1 [0006]
