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Die Erfindung betrifft einen Kran mit einem Unterwagen und einem über eine Drehverbindung drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen mit mindestens einem an diesem angeordneten um eine Wippachse wippbaren Auslegersystem.
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Es gibt verschiedene Formen von Kranen, die beispielsweise wie folgt in drei Typen unterteilt werden können. Beim ersten Typ handelt es sich um Mobilkrane, die im Straßenverkehr selbstständig verfahren. Die Fahrwerke der Mobilkrane werden auf der Baustelle mit einer großen Abstützung vom Boden abgehoben, sodass eine große Stützbasis mit weit auseinanderliegenden Kippkanten entsteht. Die Flächenpressung unter diesen Abstützungen ist beinahe homogen verteilt.
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Ein weiterer Krantyp ist der Raupenkran, der im Straßenverkehr als gesondertes Transportgut verfahren werden muss. Allerdings kann sich der Raupenkran selbstständig auf der Baustelle bewegen. Unter der Bodenplatte der Kette entsteht eine inhomogene Verteilung der Bodenpressung.
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Schließlich gibt es als dritten Krantyp den sogenannten Pedestalkran oder Sockelkran. Auch dieser wird im Straßenverkehr als Transportgut verfahren. Auf der Baustelle ist dieser Pedestalkran stationär. Er muss auch auf der Baustelle an jedem Einsatzort neu aufgebaut werden.
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Jeder der vorgenannten drei Typen weist Vor- und Nachteile auf.
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Aus der
DE 10 2008 047 737 A1 ist bereits ein Mobilkran bekannt, der modular aufgebaut ist. Er beinhaltet ein Plattformmodul, ein Rüstmodul und ein Antriebsmodul sowie ein Unterstützungsmodul. Diese Module können jeweils zusammengebaut und wieder auseinandergebaut werden.
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Aus der
DE 20 2010 002 947 U1 ist ein Kran bekannt, der zum Verfahren einen Einachs-Geländenachläufer unter dem Ausleger positioniert. Der Einachs-Geländenachläufer nimmt das Kopfgewicht des Auslegers auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mischform der eingangs genannten unterschiedlichen Krantypen zu schaffen, bei denen möglichst die Vorteile genutzt und bestehenden Nachteile vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den Kran gemäß Anspruch 1 gelöst. Hier ist ein Kran geschaffen, der einen Unterwagen aufweist, einen über eine Drehverbindung drehbar auf diesem gelagerten Oberwagen und zumindest ein an diesem Oberwagen angeordnetes um eine Wippachse wippbares Auslegersystem. Erfindungsgemäß weist der Unterwagen als zentralen Bestandteil einen Topf auf, der zum einen die Drehverbindung aufnimmt. Des Weiteren können an ihm aber auch die schwenkbaren Abstützungen angelenkt sein. An sich gegenüberliegenden Seiten sind Längsträger vorhanden, mit denen jeweils zumindest ein Fahrwerk mit mindestens einem Freiheitsgrad verbindbar ist.
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Mit diesem konzeptionellen neugestalteten Kran können eine Reihe von Vorteilen der eingangs genannten Krantypen realisiert werden. So kann das neue Unterwagenkonzept als sehr stabil ausgeführter stationärer Sockel auf der Baustelle aufgestellt werden. Nach entsprechendem Aufstellen kann das Fahrwerk getrennt werden. Nach Trennen des Fahrwerks kann dieses beispielsweise in Form eines Schwerlasttransporters eine andere Aufgabe auf der Baustelle übernehmen.
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Andererseits kann zum Verfahren des Krans der Topf über die entsprechenden Längsträger und den daran vorgesehenen Verbindungen wahlweise mit unterschiedlichen Fahrwerken verbunden werden. Zum einen könnte es sich um ein Kettenfahrwerk handeln, das vorteilhaft für die Bewegung des Krans auf der Baustelle ist. Zum anderen kann aber auch ein Radfahrwerk zum Einsatz kommen, das ein Verfahren im Straßenverkehr ermöglicht.
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Besondere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
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Vorteilhaft können sowohl die Abstützung als auch die Längsträger lösbar mit dem Topf verbunden sein. Dies ist insbesondere bei sehr großen Kranen angezeigt, bei denen die einzelnen Teile auch getrennt voneinander transportiert werden müssen.
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In gleicher Weise ist es vorteilhaft, dass die Längsträger mit den Fahrwerken lösbar verbunden sind. Dies ermöglicht den Austausch der Fahrwerke bzw. das Abkoppeln der Fahrwerke während des stationären Kranbetriebs.
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Die lösbare Verbindung zwischen den Längsträgern und den Fahrwerken erfolgt vorteilhaft dadurch, dass an den Längsträgern Querstreben mit Gleitschuhen angeordnet sind, die mit komplementären fahrwerkseitigen Ringelementen derart zusammenwirken, dass sich die Fahrwerke unter den Längsträgern drehen können.
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Die Ringelemente können vorteilhaft über eine gesteuerte Dreipunktlagerung auf dem Fahrwerk angeordnet sein, wobei diese vorteilhaft aus drei Hydraulikzylindern besteht, über die das Ringelement weitgehend unabhängig von der Lage des Fahrwerks in einer horizontalen Lage gehalten werden kann. Hierdurch kann ein sicheres Verfahren des Krans auch im Gelände ermöglicht werden. Dies ist insbesondere wichtig, wenn bei vergleichsweise weit auseinanderliegenden Fahrwerken der Kran über einen vergleichsweise unebenen Fahrweg im Gelände verfahren wird.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Fahrwerke in Form von modularen Schwerlasttransportfahrzeugen ausgeführt sind. Diese können angetrieben oder nicht angetrieben sein, wobei insbesondere die nicht angetriebenen Schwerlasttransportfahrzeuge auch in ihrer Breite in an sich bekannter Art und Weise verstellbar sein können. Gerade für den Transport auf der Baustelle ist es von ganz besonderem Vorteil, dass als Fahrwerke Raupenfahrwerke Verwendung finden. Hier besteht der Vorteil eines Raupenfahrwerks darin, dass er auf dem Untergrund eine wesentlich gleichmäßigere Flächenpressung ausübt als das ein vergleichsweises Radfahrwerk täte. Von besonderem Vorteil ist das Kettenfahrwerk auch hinsichtlich der Problematik der maximalen Achslastverteilung auf dem Fahrweg. Bei entsprechenden Radfahrwerken muss nämlich die Achslast des Radfahrwerks beachtet werden. Dies übertrifft insbesondere beim Transport großer Krane sehr schnell die zulässige Achslast (von beispielsweise 12 Tonnen).
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Besonders vorteilhaft ist der Ausleger über ein eigenes zusätzliches Fahrwerk während des Verfahrens abstützbar. Dabei ist das Fahrwerk über entsprechend bewegliche Verbindungselemente ankoppelbar. Hinsichtlich einer besonders stabilen Abstützung ist es von Vorteil, wenn die Abstützungen als Gitterkonstruktionen ausgeführt sind, die dabei vorteilhaft auch noch im Wesentlichen in gleicher Höhe wie der Topf selbst ausgeführt werden. Die als Gitterkonstruktionen ausgeführten Abstützungen haben eine besonders hohe Steifigkeit. Wenn sie genauso hoch wie der Topf ausgeführt werden, wird auch die maximale Transporthöhe ausgenutzt, sodass insbesondere für die Verwendung von Großkranen besonders stabile Abstützungen bereitgestellt werden können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerung zur gemeinsamen Steuerung der Fahrwerke vorgesehen. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Fahrwerksstrategien realisieren. So können beispielsweise alle Fahrwerke auf ein gemeinsames Lenkzentrum ausgerichtet sein. Alternativ können auch zwei Fahrwerke unter den Ringelementen auf ein gemeinsames Lenkzentrum eingestellt werden, während das weitere Fahrwerk unter dem Ausleger getrennt gelenkt wird.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Krans gemäß seiner ersten Ausführungsform,
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2: eine Draufsicht auf ein Teil des Krans gemäß 1,
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3: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Krans gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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4: eine teilweise Draufsicht auf den Kran gemäß 3,
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5: eine schematische Darstellung eines Teils des Krans gemäß 1,
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6: eine weitere schematische Darstellung eines weiteren Details des Krans gemäß 1,
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8: unterschiedliche Darstellungen des Fahrwerks,
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9: eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung des Verfahrens des Krans auf entsprechenden Fahrwegen,
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10: eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung eines bestimmten Verfahrzustandes des erfindungsgemäßen Krans,
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11: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Krans gemäß einer dritten Ausführungsvariante und
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12: eine Draufsicht auf ein Teil des Krans gemäß 11.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Krans 100 ist der Oberwagen 1 eines Großkrans dargestellt der über eine Drehverbindung 2 mit einem Unterwagen 5 verbunden ist. Der Oberwagen 1 weist einen wippbaren Ausleger 3 auf. Als Antrieb zum Wippen des Auslegers 3 ist eine Wippverseilung 4 vorgesehen. Die Wippverseilung 4 weist entsprechend dem hier dargestellten Beispiel einen Abspannbock 41, einen Direktausleger 42, eine feste Abspannung 43, die aus verschiedenen Abspannstangen 43' besteht, und eine Verstellflasche 44. Der Ausleger 3, der in der Darstellung gemäß 1 nicht dargestellt ist, kann ein Gitterausleger oder ein Teleskopausleger sein, wie es im Stand der Technik bereits bekannt ist. Als Teleskopausleger könnte er sowohl aus einer Blechkonstruktion wie auch aus einer Gitterkonstruktion bestehen.
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Der Oberwagen 1 wird mit einem Unterwagen 5 verbunden. Der Aufbau des Unterwagens 5 beruht auf einem völlig neuartigen Konzept. Schnittstelle zwischen dem Oberwagen 1 und der Drehverbindung 2 ist ein zentraler Topf 51. Der Topf 51 ist das zentrale Element, das die Kräfte vom Oberwagen 1 in den restlichen Unterwagen 5 und schließlich in den Boden, auf dem der Kran aufgebaut ist, weiterleitet.
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An dem Topf 51 werden Abstützungen 52 (vergleiche 2) schwenkbar angelenkt. Die Abstützungen 52 können, wie es an sich aus dem Mobilkranbereich bekannt ist, schwenkbar mit dem Topf 51 verbunden sein. Eine derartig schwenkbare Ausgestaltung der Abstützungen 52 ist im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 dargestellt. Hier sind Schwenkantriebe 53 in Form von Hydraulikzylindern vorgesehen. Die Funktion der Abstützung des Unterwagens entspricht der bekannten Abstützung, wie sie aus dem Mobilkranbereich bereits hinlänglich bekannt ist.
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Um den Kran 100 auf der Baustelle verfahren zu können, ist ein externes Fahrwerk 60 vorgesehen. Grundsätzlich kann das Fahrwerk 60 als Räderfahrwerk wie hier in der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 oder aber auch als Raupenfahrwerk, wie z. B. in der Ausführungsform gemäß der 3 und 4 dargestellt, sein.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn ein serienmäßiges Fahrwerk mit eigenen Antriebseinheiten 61 vorgesehen ist. Sind die Abstützungen 52 ausgeschwenkt, dann kann wie in den Figuren dargestellt, das Fahrwerk 60 zwischen den Abstützungen 52 durchfahren und sich in eine Verbindungsposition mit dem Topf 51 positionieren.
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Am Topf 51 sind Längsträger 54 angebracht, die sich jeweils bezogen auf den Topf 51 gegenüberliegen. Dies ist insbesondere der 2 oder auch der 4 zu entnehmen. Die Längsträger 54 sorgen für einen ausreichenden Abstand, sodass mindestens zwei Fahrwerke 60 den Kran 100 auf der Baustelle verfahren können. Die Längsträger 54 können im Übrigen jeweils bolzbar mit dem Topf 51 verbunden sein. Die Verbindung der Längsträger mit den Fahrwerken erfolgt möglichst über mehrere Freiheitsgrade: Dies ist notwendig, da zwar ein Verfahren des Krans auch auf der Baustelle häufig über Verfahrwege 70 erfolgt, dennoch sind auch diese Verfahrwege uneben, sodass hier entsprechende Maßnahmen vorzunehmen sind, um ein Kippen des Krans während des Transports zu vermeiden.
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Hierzu sind an den Längsträgern 54 Querstreben 55 angebracht, die mit Gleitschuhen 56 verbunden sind (vergleiche 5). Als Gegenverbindungselement ist auf dem Fahrwerk 60 ein Ringelement 57 angebracht. In dem Ringelement 57 gleiten die entsprechenden Gleitschuhe 56 der Querstreben 55. So kann jedes Fahrwerk 60 unter dem Längsträger 54 drehen. Dies ist, wie anhand der 9 dargestellt, während der Kurvenfahrt notwendig. Des Weiteren ist ein Ausgleich für die Bodenunebenheiten vorzusehen. Hierzu ist das Ringelement 57 über eine gesteuerte Dreipunktlagerung 58 auf dem Fahrwerk 60 angeordnet. Diese Dreipunktlagerung kann aus drei Hauptzylindern 58 bestehen, die das Ringelement 57 in einer horizontalen Ebene halten, die immerhin in eingeschränkten Bereichen unabhängig von der Lage des Fahrwerks 60 ist (vergleiche 6, in welcher das Ringelement dargestellt ist). Ein Schnitt durch das Ringelement 57 ergibt sich aus der 6a.
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Soweit als Fahrwerk 60 modulare Schwerlasttransportfahrzeuge verwendet werden, können diese angetriebenen Schwerlasttransportfahrzeuge 60'' und 60'''' und nicht angetriebene Schwerlasttransportfahrzeuge 60' und 60''' verwendet werden. Die nicht angetriebenen Schwerlasttransportfahrzeuge weisen keinen Aufbau für die Antriebseinheiten 61 auf und können somit bei der Kurvenfahrt unter dem Kran 100 verschwenken. Auch können die nicht angetriebenen Schwerlasttransportfahrzeuge in ihrer Breite verstellbar sein. Dies ist beispielhaft in der 8a, 8b und 8c dargestellt. So können gemäß der 8 die Breite des nicht angetriebenen Schwerlasttransportfahrzeugs von 4 Meter auf 4,5 Meter vergrößert werden. Dies wiederum ist vorteilhaft, da hierdurch die Kippkanten 62 auseinander geschoben werden können. Die Kippkanten werden durch die Drehachsen der Radsätze gebildet. Jeder Radsatz ist für sich gesehen kippbar.
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In der 8b ist das nicht angetriebene Schwerlasttransportfahrzeug 60 in einer zusammengeschobenen Position gezeigt, in der die Breite lediglich 4 Meter beträgt. In der 8c ist es dagegen in einer auseinandergeschobenen Position gezeigt, in der die Breite im hier dargestellten Ausführungsbeispiel 4,5 Meter besteht. Die Verschiebeeinrichtung 63 zur Verstellung der Breite des Schwerlasttransportfahrzeuges ist aus dem Stand der Technik grundsätzlich bereits bekannt, sodass sie hier nicht nochmals im Einzelnen erläutert wird.
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Zum Verfahren des Krans 100 wird dieser demontiert bis er ein verfahrbares Gewicht und einen verfahrbaren Höhenschwerpunkt erreicht hat. Die Fahrwerke 60 werden unter den Gleitschuhen 56 positioniert. Abstützzylinder 521, die an den Abstützungen 52 vorgesehen sind, werden eingefahren und die Gleitschuhe werden in den Ringelementen 57 aufgenommen. Soll eine kleine Verfahrbreite erreicht werden, können die Abstützungen 52 eingeschwenkt werden. Alternativ können die Abstützungen 52 aber auch ganz oder teilweise ausgeschwenkt bleiben, wobei die Abstützplatten 522 vorteilhaft nur wenig über dem Boden angehoben werden. Sollte nun der Kran seinen Kippbereich erreichen, können die Abstützungen 52 zum Eingriff kommen und ein weiteres Kippen verhindern. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Abstützung 52 ganz eingeschwenkt ist und sich somit die Abstützplatten 522 auch über dem Verfahrweg 70 befinden, der gegebenenfalls eine höhere Festigkeit hat als der sich neben dem Verfahrweg befindende Boden. Sollten die Abstützplatten 522 aufgrund einer Kippbewegung zum Einsatz kommen, dann stützen sich die Abstützplatten 522 auf dem stark verdichteten, also tragfähigeren Verfahrweg ab. Ein Einsinken der Abstützplatten 522 ist hier nicht zu befürchten.
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Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abstützungen 52 als Gittertragwerk ausgeführt. Sie sind in ihrer Höhe gleich hoch ausgebildet wie der Topf 51. Hierdurch erreichen sie eine sehr hohe Steifigkeit und die Abstützungen können optimal an das auf der Straße zur Verfügung stehende Transportfenster angepasst werden.
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Beim Verfahren des Krans 100 kann unter dem Ausleger 3 ein weiteres Fahrwerk 60 angebracht werden, wie dies anhand der Ausführungsform gemäß der 11 und 12 gezeigt ist. Hierzu können an dem Ausleger 3 Verbindungselemente 31 vorgesehen sein. Diese werden mit entsprechenden Gegenverbindungselementen 63 verbunden. Die benötigten Freiheitsgrade lässt die Verbindung zu. Das weitere Fahrwerk 60 kann das Kopfgewicht des Auslegers 3 aufnehmen. Das Fußgewicht des Auslegers 3 wird über die Auslegerschwenkachse 32 in den Oberwagen eingeleitet. Um hier ein Gleichgewicht zu erzielen, muss in diesem Fall etwas mehr Ballast 11 am Oberwagen 1 bleiben. Vorteilhaft ist dies derart abgestimmt, dass der Schwerpunkt 101 innerhalb der Kippkanten 62 angeordnet ist, besonders vorteilhaft befindet sich der Schwerpunkt 101 innerhalb der Drehverbindung 2. Die Wippverseilung 4 sollte beim Verfahren des Krans nicht ganz gespannt sein. Wäre die Wippverseilung gespannt, könnte dies bei schon geringfügigen Unebenheiten auf dem Verfahrweg 70 zu dem Problem führen, dass im Extremfall ein Fahrwerk 60 entlastet wird und am Ende ganz abhebt. Andererseits darf die Wippverseilung 4 auch nicht zu stark entlastet werden, um ein Schlappseil zu verhindern. Ein derartiges Schlappseil würde später die Wickelqualität negativ beeinflussen.
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Ganz grundsätzlich wäre anstelle des Fahrwerkes
60 eine Abstützung des Auslegers auch über einen Einachs-Geländenachläufer gemäß der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2010 002 947 U1 möglich.
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Für das Verfahren des Krans kann über eine entsprechend vorgesehene Steuerung ein bestimmtes Lenkprogramm einstellbar sein. Hier sind grundsätzlich verschiedene Lenkprogramme möglich. So können beispielsweise alle Fahrwerke 60 auf ein gemeinsames Lenkzentrum 102 ausgerichtet sein. Es ist alternativ möglich, die zwei Fahrwerke 60, wie sie in den 11 und 12 dargestellt sind, unter den Ringelementen 57 auf ein gemeinsames Lenkzentrum 102 einzustellen, während das weitere Fahrwerk 60, das unterhalb des Auslegers 3 angeordnet ist, getrennt gelenkt wird. Im letzteren Fall wäre von der Steuerung zu berücksichtigen, dass der Abstand zwischen der Drehachse des Oberwagens 1 zu der Verbindungsstelle zwischen den Verbindungselementen 31 und den Gegenverbindungselementen 63 konstant gehalten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008047737 A1 [0006]
- DE 202010002947 U1 [0007, 0044]
