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Lasthebevorrichtung, insbesondere Ladekran Die Erfindung bezieht
sich auf eine Ia.Sthebevorrich-tung, insbesondere einen ladekran, umfassend einen
Ausleger, der einen inneren Arm und einen mit diesem über ein Schwenkgelenk verbundenen
äußeren Arm aufweist, zwei an jeweils einem Ende an Anlenkungsstellen des inneren
bzw. äußeren Armes schwenkbar angelenkte, an ihren anderen Enden schwenkbar miteinander
verbundene Hebel, sowie einen hydraulischen Stellantriab mit Zylinder und Kolben,
dessen Zylinder an einer Absttttzstelle an dem inneren Arm und dessen freies Kolbenstangenende
an der Verbindungsstelle beider Hebel schwenkbar angelenkt sind, wobei der äußere
Arm aus einer zum inneren Arm zumindest annähernd parallelen ersten Endstellung
um mehr als 1800 in eine zweite Endstellung schwenkbar ist.
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Derartige Lasthebevorrichtungen sind bekannt. Nachteilig bei ihnen
ist, daß der an dem äußeren Arm angelenkte Hebel, mit dessen Längsachse die Wirkungsrichtung
der vom Zylinder erzeugten und auf den äußeren Arm einwirkenden Kraft identisch
ist, teilweise, und vor allem in den Endstellungen des äußeren Armes, eine von der
Längsachse des Zylinders stark abweichende Lage- einnimmt. Die Polge davon sind
ungünstige Kraftverhältnisse, d. h. ein geringes verbleibendesRtaftmoment am äußeren
Arm, dagegen aber große resultierende Kräfte, welche die Verbindungsstelle und Anlenkungsstellen
der beiden Hebel belasten und zu einer gewichtsmäßig ungünstigen Dimensionierung
der Bauteile zwingen. Bin weiterer Nachteil liegt in den sich aus dem gleichen Grund
in den Endetellungen ergebenden ungtinstigen GeschlsindigkeitsverhEltnissen, wodurch
geringe Längenänderungen des Zylinders sehr große Bewegungen des äußeren Armes erzeugen,
welche oft zusätzliche hydraulische Drosseln oder Dämpfungseinrichtungen notwendig
machen und die feinfühlige Steueiung der Vorrichtung erschweren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lasthebevorrichtung
mit durch ein Schwenkgelenk verbundenen äußerem und innerem Arm mittels konstruktiv
einfacher ur.d hinsichtlich des erforderlichen Raumbedarfs wenig aufwendiger Niitel
eine bezüglich der Kraft- und Geschwsindigkeitsverhaltnissc gUnstige Verstellung
des äußeren Armes des Auslegers zu errcichen.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Lasthebevorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Abstützstelle des Zylinders in
der ähe des Schwenkgelenks angeordnet ist, daß die Länge des an dem äußeren Arm
angelenkten Hebels zwischen dessen Anlenkungsstelle und der Verbindungsstelle beider
Hebel größer ist als der Abstand der Anlenkungsstelle des an den äußeren Arm angelenkten
Hebels von der AbstUtz3telle des Zylinders bei in seiner ersten
Endstellung
befindlichem äußerem Arm und daß bei in seiner ersten Endstellung befindlichem äußerem
Arm die Kolbenstange und der an dem äußeren Arm angelenkte Hebel jeweils zumindest
annähernd parallel zum inneren Arm verlaufen.
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Die neue Gestaltung der Lasthebevorrichtung hat zur Folge, daß die
Wirkungsrichtung des- an dem äußeren Arm angelenkten Hebels nicht nur. in der ersten
Endstellung des äußeren Hebels, sondern in dessen ganzem Schwenkbereich weitgehend
mit der Wirkungsrichtung des Stellantriebs Woereinstimmt. Es kann so bei während
der Verstellung gleichbleibender Verstellkraft des Stellantriebs ein piktisch gleichbleibendes,
auf den äußeren Arm des Auslegers im Sinne einer Verschwenkung wirkendes Moment'erreicht
werden, so daß auch die Winkelgeschwindigkeit der Schwenkbewegung des äußeren Armes
im gesamten Schwenkbereich praktisch gleich bleibt.
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Es muß in jedem Palle verhindert werden, daß die Wirkungslinie des
Stellantriebs mit der Wiringslinie des an dem inneren Arm angelenkten Hebels übereinstimmt,
da dann keine Verstellung des äußeren Hebels mehr erfolgen kann. Dies kann im allgemeinen
dadurch erfolgen, daß die Abstützstelle des Zylinders gegenüber einer durch die
Anlenkutigsstelle des an dem inneren Arm angelenkten Hebels gelegten, zur BEnEsachse
des inneren Armes parallelen Achse in Richtung auf diejenige Halbebene versetzt
ist, durch die sich der äußere Arm beim anfänglichen Schweliken aus seiner ersten
Endstellung bewegt.
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Die Versetzung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die
Abstützstelle des Zylinders an einem über das Schwenkgelenk der Arme hinausragenden
Fortsatz des inneren Armes gebildet ist. Durch diese nicht nur quer zur Längsachse
des inneren Armes sondern auch in dessen Längsrichtung über dan Schwenkgwlenk hinaus
erfolgte Versetzung wird eine besonders gute übereinstitnmung der Wirkungslinien
des Stellant-rieks und des an dem äußeren Arm angelenkten
Hebels
erreicht. Zum gleichen Zweck sind vorzugsweise die jeweiligen Abstände der Abstützstelle
des Zylinders und -der Anlenkungsstelle des an dem äußeren Arm angelenkten Hebels
von dem Schwenkgelenk zumindest größenordnungsmäßig, vorzugsweise zumindest annähernd,
gleich.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Zylinder nahe seinem
kolbenstangenseitigen Ende an der Abstützetelle angelenkt. Der Zylinder erstreckt
sich dann von der AbtUtzstelle im wesentlichen nach der der Verbindungsstelle der
beiden Hebel entgegengesetzten Seite. Hierdurch werden zwei wichtige Vorteile erzielt.
Erstens kann der Abstand der Abstützstelle des Zylinders von der Verbindungsstelle
der beiden Hebel bei in seiner ersten Endstellung befindlichem äußerem Arm beliebig
lang gewählt werden, wodurch sich eine kompakte Bauweise des gesamten Schwenkantriebs
für den Ausleger ergibt. Zweitens wird so erreicht, daß der Zylinder bei in seiner
ersten Endstellung befindlichem äußerem Arm zumindest annähernd parallel zu dem
inneren Arm und unmittelbar neben diesem verläuft, so daß er wenig Platz zu seiner
Unterbringung beaneprucht und weitgehend vor Beschädigungen gesohcitst ist.
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Der letztgenannte Vorteil kann noch weiter dadurch verstärkt werden,
daß der äußere arm in seinem an das Schwenkgelent anschließenden Bereich gabelartig
ausgebildet ist und in diesem Bereich in der eraten Endstellung den dann zum inneren
Arm parallelen Zylinder zwischen sich aufnimmt, Der an dem äußeren Arm angelenkte
Hebel ist vorzugsweise von zwei parallelen Stangen gebildet, deren Abstand so groß
bemessen ist, daß das den Abstützpunkt des Zylinders bildende Gelenk zwischen ihnen
hindurchtreten kann. Dagegen kann der an dem inneren Arm angelenkte Hebel derart
gebogen
sein, daß er bei in seiner ersten Endstellung befindlichem äußeren Arm um das Schwenkgelenk
herumläuft.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnun-gon näher erläutert,
in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 bis 5 eine erste
Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Lasthebevorrichtung in verschiedenen Stellungen
des äußeren Armes des Auslegers; Fig. 6 bis 10 eine zweite Form der erfindungsgemäßen
lasthebevorrichtung in Stellungen des äußeren Arms des Auslegers, die den Stellungen
gemäß den Figuren 1 bis 5 entsprechen; Fig.11 die in den Figuren 1 bis 5 schematisch
dargestellte Ausführungsform in detaillierterer Darstellung und in der Stellung
gemäß Figur 1; Zig. 12 eine vergrößerte Darstellung desenigen -Ausschnitts der Pig,
11, der den Bereich des Schwenkgelenks darstellt; Pig.13eine weitere Darstellung
der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5, wobei eich der äußere Arm in einer
der zweiten Endstellung genäherten Arbeitestellung befindet; Fig.14 einen Ausschnitt
aus Fig. 13 im Bereich des Sahwenkgelenks, Die in Fig. 1 schematisch dargestellte
Lasthebevorrichtung unfasst etnen Ausleger, der einen inneren Arm 20 und einen
mit
diesem über ein Schwenkgelenk 21 verbundenen äußeren Arm 22 aufweist. Der äußere
Arm 22 befindet sich hier in einer zum inneren Arm 20 parallelen ersten Endstellung.
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Weiter sind zwei an jeweils einem Ende an Anlenkungsstellen 23, 24
des inneren bzw. äußeren Armes 20 bzw. 22 schwenkbar angelenkte, an ihren anderen
Enden an einer Verbindungsstelle 34 schwenkbar miteinander verbundene Hebel 25,
26 vorgesehen.
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Die Verstellung des äußeren Armes 22 gegenüber dem inneren Arm 20
erfolgt mit Hilfe eines nicht gezeigten, einen Zylinder und einen Kolben umfassenden
Stellantriebs, dessen Zylinder an einer Abstützstelle 27 an dem inneren Arm 20 und
dessen freies Kolbenstangenende an der Verbindungsstelle 34 der beiden Hebel 25
26 schwenkbar angelenkt sind. Die Wirkungslinie 28 dieses Stellantrieba ist gezeigt.
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Die Abstützstelle 27 des Zylinders des Stellantriebs ist in der Nähe
des Schwenkgelenka 21 angeordnet. Die Länge des an dem äußeren Arm 22 angelenkten
Hebels 26 und der Verbindungsstelle 34 beider Hebel 25, 26 ist größer als der Abstand
der Anlenkungastelle 24 des an dem äußeren Arm 22 angelenkten Hebels 26 von der
Abstütztelle 27 des Zylinders, solange der äußere Arm 22 die dargestellte erste
Endstellung einnimmt. Weiter wird durch die gegenseitige Anordnung und Bemessung
der beiden Hebel 25, 26 erreicht, daß bei der dargestellten Stellung des äußeren
Armes 22 die Kolbenstange und damit die Wirkungslinie 28 sowie der an dem äußeren
Arm 22 angelenkte Hebel 26 Jeweils zumindest annähernd parallel zum inneren Arm
20 verlaufen.
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Die Abstützatelle 27 des Zylinders ist an einem über das Schwenkgelenk
21 der Arme 20, 22 hinausragenden Fortsatz 29 des inneren Armes gebildet. Dadurch
wird sichergestellt,
das die Abstützstelle 27 gegenüber einer durch
die Anlenkungsstelle 23 des an dem inneren Arm 20 angelenkten Hebels -25 gelegten,
im dargestellten Fall mit der Längsachse des inneren Armes 20 identischen Achse
in Richtung auf die in Fig. 1 linke Halbebene versetzt ist, durch die sich der äußere
Arm 22 beim anfänglichen Schwenken aus seiner dargestellten ersten Endstellung bewegt.
Es wird jedoch zur Ersielung einer gedrängten Bauart angestrebt, daß auch der an
dem inneren Arm 20 angelenkte Hebel 25 bei in sciner ersten Endstellung befindlichem
äußerem Arm 22 einen sich der Richtung der Wirkungslinie 28 nähernden, zur Längsachse
des inneren Armes 20 annähernd parallelen Verlauf hat.
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In Fig)> 2 ist der Ausleger nach einer Schwenkung des äußere ren
Armes 22 um 900, in Fig. 3 nach einer Schwenkung von 1800 und in Fig. 4 nach einer
Schwenkung um 2700 gegenüber der ersten Endstellung gezeigt. Es ist ersichtlich,
daß die Richtung der Wirkungslinie 28 des Stellantriebs während des Schwenkens ständig
weitgehend mit der Richtung des an dem äußeren Arm 22 angelenkten Hebels 26 übereinstimmt.
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In Fig. 5 ist eine nicht erreichbare Stellung des äußeren Armes 22
dargestellt, bei der die Richtung des an dem inneren Arm 2D angelenkten Hebels 25
mit der Richtung der Wirkungslinie 28 des Stellantriebs zusammenfällt. Unter die
sen Umständen kann der Stellantrieb keine Verstellkraft mehr auf den äußeren Arm
22 ausüben. Die zweite Endstellung des äußeren Armes 22 muß daher schon vor Erreichen
dieser gezeigten Stellung, beispielsweise durch geeignete Anschläge, festgelegt
werden.
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Die in den Figuren 6 bis 10 dargestellte Lasthebevorrichtung entspricht
in ihrer Wirkungsweise weitgehend derjenigen gemäß den Figuren 1 bis 5, Bei diesem
Ausführungsbei spiel ist jedoch das den inneren Arm 40 mit dem äußeren
Arm
42 verbindende Schwenkgelenk 41 gegenüber der Anlenkungsstelle 43 des an dem inneren
Arm 40 angelenkten He-.bels 45 in Richtung auf diejenige Halbebene versetzt, durch
die sich der äußere Arm 42 beim anfänglichen Schwenken aus seiner ersten Endstellung
bewegt. Daher kann hier das Schwenkgelenk 41 gleichzeitig als Abstützstelle für
den Zylinder des nicht gezeigten Stellantriebs dienen, dessen Wirkungslinie 48 erkennbar
ist. Diese und der an der Anlenkungsstelle 44 an dem äußeren Arm 42 angelenkte Hebel
46 verlaufen in der in Fig. 6 dargestellten ersten Endstellung des äußeren Armes
42 wieder zumindest annähernd parallel zur Längsachse des inneren Armes 40.
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Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, kann bei der dargestellten Ausfffhrungsform
der Zylinder zu seinem Schutz und zur Erzielung einer kompakten Bauweise zwischen
dem inneren Arm 40 und dem äußeren Arm 42 untergebracht werden, wenn er an der von
dem Schwenkgelenk 41 gebildeten Anlenkungsstelle in der Nähe seines kolbenstangerweitigen
Endes angelenkt ißt.
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Die Figuren 7 bis 10 entsprechen den Figuren 2 bis 5; die in Fig.
10 dargestellte Stellung des äußeren Armes 42 darf nicht erreicht werden, da dann
die Richtung der WirFungslinie 48 mit der Richtung des an dem inneren Arm 40 am
Anlenkungspunkt 43 angelenkten Hebels 45 zusammenfällt.
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Anhand der Figur 10 ist erkennbar, daß bei dieser Ausführungsform
entweder der innere Arm 40 oder der äußere Arm 42 in dem an das Schwenkgelenk 41
anschließenden Bereich gabelförmig ausgeführt sein muß, um eischen sich den jeweils
anderen Arm hindurchzulassen, wenn eine der in Fig.10 gezeigten Stellung nahekommende
zweite Endstellung erreicht werden soll.
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Fig. 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer auf einem Fahrzeug 50
montierten, erfindungsgemäßen Lasthebevorrichtung 51. Das Fahrzeug 50 trägt eine
Krankonsole 52, in der eine Kransäule 53 drehbar gelagert ist. Der innere Arm 60
eines Auslegers ist an der Kransäule 53 schwenkbar angelenkt und kann mittels eines
hydraulischen Stellantriebs 54 verstellt werden. An dem inneren Arm 60 ist über
ein Schwenkgelenk 6t der äußere Arm 62 angelenkt. Dieser befindet sich in seiner
in Fig. 11 gezeigten ersten Endstellung, die hier die Ruhestellung ist.
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Am äußeren Rand 62 können weitere Arme angelenkt sein. Der innere
Arm 60, der äußere Arm 62 und gegebenenfalls vorhandene weitere-Arme können beispielsweise
bei einer Ausführung der Lasthebevorrichtung als Betonkran Beton-Xerteilerleitungen
tragen.
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Wie aus Fig. 12 genauer erkennbar ist, entspricht die Bauweise der
lasthebevorrichtung im wesentlichen den schematischen Darstellungen gemäß den Figuren
1 bis 5, jedoch liegt hier das Schwenkgelenk ;1 etwa auf der Verbindungsgeraden
der Anlenkungsstelle 63 des an dem inneren Arm angelenkten Hebels 65 und der Verbindungsstelle
74 der beiden, an dem inneren Arm 60 bzw. dem äußeren Arm 62 angelenkten Hebel 65
bzw. 66.
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In Fig. 12 ist der Zylinder 70 eines Stellantriebo erkennbar, dessen
Kolbenstange 71 an der Yerbindungsstelle 44 der beiden Hebel 65, 66 angreift. Die
Abstützstelle 67 des Zylinders 70 liegt an dessen kolbenstangenseitigem Ende und
ist an einem huber das Schwenkgelenk 61 hinausragenden Fortsatz 69 des inneren Arztes
60 gebildet. Der äußere Arm 62 ist in seinem an das Schwenkgelenk 61 anechließendcn
Bereich gabelartig ausgebildet und nimmt in dieses Bereich in der dargestellten
ersten Endstellung
den dann zum inneren Arm 60 parallelen Zylinder
70 zwischen sich auf, ao daß dieser raumsparend untergebracht und gegen äußere Beschädigungen
weitgehend geschützt ist.
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Der an dem äußeren Arm 6 2 angelenkte nebel 66 ist von zwei parallelen
Stangen gebildet, deren Abstand so groß bemessen ist, daß das den Abstütznunkt 67
des Zylinders 70 bildende Gelenk zwischenihnen hindurchtreten kann. Der an dem inneren
Arm 60 angelenkte Hebel 65 ist derart gebogen, daß er bei in seiner ersten Endstellung
befindlichem äußerem Arm 62 in der dargestellten Weise um das Schwenkgelenk 61 herumläuft.
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In Fig. 19 ist die gleiche Lasthebevorrichtung wie in Fig.
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11 in einer Arbeitestellung dargestellt, die nach einem Schwenken
um etwa 2000 erreicht wird. Fig. 14 zeigt den Bereich des Schwenkgelenks 61 in vergrößertem
Maßstab.
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Die Teile entsprechen gemäß ihren Bezugszeiehen denjenigen der Figuren
11 und 12.