DE69835607T2

DE69835607T2 - System mit zwei armen

Info

Publication number: DE69835607T2
Application number: DE69835607T
Authority: DE
Inventors: Wiking Gunnarson; Gustav Karl LINDQVIST
Original assignee: Motrac AB
Current assignee: Motrac AB
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2018-03-03
Also published as: WO1998039243A3; SE9700750D0; CA2282767A1; SE521258C2; CA2282767C; AU6642998A; EP1025034A2; US6260720B1; DE69835607D1; EP1025034B1; SE9700750L; WO1998039243A2

Description

Es besteht ein beachtlicher Bedarf nach zweiarmigen Systemen, beispielsweise für Kraneinheiten. Ein derartiger Kran besteht aus einem starren Arm und sodann einem Arm, der aus einer Anzahl von miteinander verbundenen Armteilen gebildet ist, die hydraulisch auf eine solche Weise beeinflusst werden können, dass die Armteile ein Polygon ausbilden. Dieser Arm ist wiederum mit einem Ständer oder über einen Tragarm mit diesem Ständer verbunden. Die beiden Arme in dem System können daher zusammen mit einem Tragarm, falls ein solcher verwendet wird, derart angeordnet werden, dass sich einer über dem anderen befindet und außerdem derart, dass sämtliche Arme ausgestreckt sind. An der Spitze des starren Arms können unterschiedliche Einheiten für eine Verwendung bei der Abholzung von Bäumen und Büschen befestigt sein. Es können außerdem als Bagger oder Lademittel dienende Einheiten befestigt sein oder sogar eine Betonpumpe oder ein Betonschlauch (concrete hose). Bei existierenden Systemen mit zwei Armen, wie in der WO-A-9300286 offenbart, wird der zur Ausbildung eines Polygon geeignete Arm durch eine hydraulische Einheit beeinflusst, die zwischen den Armteilen derart angeordnet ist, dass sie sich im wesentlichen in der Mitte des Polygons befindet, wenn das Polygon ausgestreckt ist. Bei dem Betrieb derartiger zweiarmiger Systeme hat sich herausgestellt, dass gewisse Probleme betreffend die Steuerung der Geschwindigkeit der Spitze des starren Arms auftreten, und dass außerdem Probleme betreffend die an dieser Spitze ausgeübte Kraft auftreten. Eine solche Kraneinheit ist in geeigneter Weise auf einem Raupenfahrzeug befestigt. Dieses verursacht das Problem, wie die Kraneinheit zusammengefaltet wird, wenn sie sich nicht im Betrieb befindet. Die Arme werden gewöhnlicherweise eine im Wesentlichen vertikale Stellung besitzen oder sie werden sich auf dem Dach des Fahrzeuges befinden. Es existiert außerdem das Problem, dass die eigentlichen Gelenke der Armeinheit so stabil wie möglich sind.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Nachteile zu lösen. Dieses wird dadurch erreicht, dass es möglich ist, beide Arme in dem System dazu zu bringen, einer über dem anderen und möglicherweise oberhalb eines Tragarms zu liegen, so dass das freie Ende des Arms mit mehreren Teilen entweder mit einem Ständer oder einem Ende eines Tragarms, dessen anderes Ende in dem Ständer gelagert ist, verbunden ist, wenn sich das Armsystem nicht in Verwendung befindet. Im zusammen gefalteten Zustand befindet sich daher die eigentliche Arbeitsspitze oder die Kranspitze der gesamten Baugruppe an dem gegenüberliegenden Teil des Ständers. Um eine geeignete Hubleistung und eine geeignete Geschwindigkeit zu erzielen, wird die Kranspitze von einer gebündelten Stellung in die Stellung bewegt, die sie annimmt, wenn die Spitze am weitesten von dem Ständer entfernt ist. Der hydraulische Mechanismus, der den Arm mit den zahlreichen Teilen beeinflusst, ist derart angeordnet, dass er an zwei Punkte wirkt, die außerhalb zweier benachbarter Armteile angeordnet sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung eines Tragarms möglich, der mit einem Ständer verbunden ist. In diesem Fall ist es ratsam, zwei Paare hydraulischer Zylinder zu verwenden. Ein Paar der hydraulischen Zylinder ist mit dem Ständer und einem Punkt zwischen den Enden des Tragarms verbunden. Der Tragarm kann mittels eines der hydraulischen Zylinder dazu gebracht werden, sich um seinen Lagerpunkt zu bewegen. An dem Punkt zwischen den beiden Enden des Tragarms ist es möglich, ein Lager für ein Paar hydraulischer Zylinder anzuordnen, von denen ein Ende mit dem Lagerpunkt und das andere Ende mit einem Ende des Armes, der ein Polygon ausbilden kann, verbunden ist. Das erste Paar der hydraulischen Zylinder wird derart verwendet, dass ein hydraulischer Zylinder des Paares die Bewegung des Tragarms steuert, während der andere hydraulische Zylinder zusammen mit dem zweiten Paar hydraulischer Zylinder ein geschlossenes hydraulisches System ausbildet und, da der zweite hydraulische Zylinder in dem ersten Paar parallel bezüglich des hydraulischen Zylinders, der die Bewegung des Tragarms beeinflusst, ist, dass der zweite hydraulische Zylinder in dem ersten Paar automatisch die Bewegung der beiden hydraulischen Zylinder steuern wird, die den Arm beeinflussen, der zur Ausbildung eines Polygons geeignet ist. Diese Anordnung der hydraulischen Zylinder schafft weichere Bewegungen des gesamten Krans und ermöglicht Einsparungen von Energie.
Der Ständer, an dem der Tragarm befestigt ist, kann dazu gebracht werden, sich in einer Anzahl von unterschiedlichen, bekannten Weisen zu bewegen. Es hat sich allerdings als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der Ständer an seinem Lagerungsende mit einem oder mehreren gezahnten Radkränzen versehen ist, die einer über dem anderen angeordnet sind, wobei jeder mit einer für ein Zusammenwirken mit einem gezahnten Rad bestimmten Kette zusammenwirkt, jede Kette an ihren Enden angeschlossen ist und die Ketten mittels eines hydraulischen Systems beeinflusst werden, so dass die Ketten dazu gebracht werden, sich zu bewegen und auf den Zapfen des Ständers einzuwirken, um eine Bewegung des Ständers zu bewirken.
Die zuvor beschriebene Anordnung mit Zahnrad und Kette ermöglicht, dass der Kran in beide Richtungen in einem möglichst großen Winkel zu bewegen. Falls allerdings der Bedarf nach einem großen Drehwinkel nicht derart groß ist, ist es viel einfacher und weniger kostenintensiv, anstelle jeder Kolbenstange zwei miteinander verbundene Glieder (links) zu verwenden.
Eine derartige Kraneinheit ist geeigneter Weise mit ihrem Ständer auf einer Plattform angeordnet, die mit einer Kabine derart versehen ist, dass das in der Form eines Paketes vorliegende Armsystem die Kabine keinesfalls kontaktiert. Das das Kranpaket tragende Fahrzeug kann Teil eines zentral gesteuerten Fahrzeugs sein, bei dem der Motor mit dem Tragteil für das Kranpaket verbunden ist. Indem die hydraulische Einheit außerhalb des Armes mit den zahlreichen Armteilen angeordnet ist, wird der Vorteil erhalten, dass der Kran in eine mehr oder weniger horizontale Lage gebracht werden kann, bei der die verschiedenen Arme einer nach dem anderen angeordnet sind, und dass er dazu gebracht werden kann, eine im Wesentlichen nach unten gerichtete vertikale Position und eine nach oben gerichtete vertikale Position einzunehmen. Die zahlreichen Gelenke des Armsystems sind einer beachtlichen Belastung ausgesetzt, weshalb es daher nutzbringend ist, wenn zwei Arme so kombiniert sind, dass ein Arm zwei parallele Achsen besitzt, zwischen denen ein Stift angeordnet ist, an dem der andere Arm geführt ist. Der Stift und die beiden Arme bilden zusammen eine Durchgangsöffnung für einen Wellenzapfen aus. Jedes Ende des Wellenzapfens ist mit einem Spannring mit einer konischen Oberfläche und einem Spannkonus versehen, der ebenfalls eine konische Oberfläche besitzt und mit diesem zusammenwirkt. Die beiden Einheiten mit konischen Oberflächen werden miteinander in festen Kontakt gebracht, da der Endkonus mit einem Festspannbolzen versehen ist, der in jedes Ende des Wellenzapfens eingeschraubt werden kann. Auf diese Weise wird eine verlässliche Funktion des Wellenzapfens erzielt, der an einem Punkt angeordnet ist, um den die beiden Arme schwingen können.
Zusätzliche Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Ansprüchen offenbart.
Die vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen die
1 ein zentral gesteuertes Fahrzeug mit einem Kranpaket in einer Ruheposition zeigt, wobei das Fahrzeug sich auf dem Weg zu einem Arbeitsplatz befindet,
2 das Fahrzeug an einem Arbeitsplatz zeigt, wobei die Kraneinheit einen Baum bearbeitet,
3 eine Kraneinheit und einen Ständer in einer teilweise ausgestreckten Stellung zeigt,
4-6 verschiedene Stellungen einer Kraneinheit zeigen,
7 eine Anordnung zum Halten von Wellenzapfen an einem Gelenk zeigt,
8 zeigt, wie die Kraft in einer Kranspitze zwischen zwei möglichen Stellungen der Kranspitze variiert,
9 zeigt, wie die Geschwindigkeit der Kranspitze zwischen ihren beiden äußersten Stellungen variiert.
10 eine Modifikation des hydraulischen Systems an dem Tragarm gemäß der 3 zeigt,
11 ein Strömungsschema für die Hydraulik der Kolben gemäß der 10 zeigt,
12 schematisch einen Schnitt der Drehvorrichtung des Ständers gemäß der 3 zeigt,
13 einen Schnitt entlang der Linie 22 in der 1 zeigt,
14 einen schematischen Schnitt durch ein Kettenrad zeigt,
15 eine Einzelheit gemäß der Anordnung in der 12 zeigt,
16 eine Modifikation der Anordnung gemäß der 12 zeigt,
17 eine Modifikation der Drehanordnung zeigt, die Glieder verwendet,
18 eine Anordnung gemäß der 17 von oben betrachtet zeigt, und
19 nur die Verbindung gemäß der 17 zeigt.
In der Figur bezeichnet die Bezugsnummer 11 ein zentral gesteuertes Fahrzeug mit einer Kraneinheit. Das Fahrzeug besitzt einen Motorbereich, der drehbar bezüglich der Trageinheit für eine Kraneinheit angeordnet ist. Der Motorbereich besitzt ein Paar Vorderräder und der Tragbereich besitzt Laufräder 5. Eine Kabine 6 ist auf dem Tragbereich angeordnet. Diese Kabine kann in Abhängigkeit von der Richtung, in die das Fahrzeug gefahren wird, drehbar sein. Selbstverständlich kann die Kabine außerdem ortsfest sein und Steuerungsmittel können derart in der Kabine angeordnet sein, dass die Bedienperson nur ihren Sitz um 180° drehen muß. An der Trageinheit ist ein Ständer angeordnet, wobei der Ständer mittels Lager 11 drehbar angeordnet ist und die Bewegung des Ständers mit der Hilfe von hydraulischen Zylindern 12 bewirkt wird. Die gesamte Kranpaket besteht aus drei Armen und ist mittels der Bezugsnummer 8 bezeichnet. Nunmehr das zentral gesteuerte Fahrzeug 1 in der 2 betrachtend, ist dieses beim Betrieb dargestellt und es kann deutlich erkannt werden, dass das Armpaket ein zweiarmiges System 9 und außerdem einen Tragarm 13 besitzt. Das zweiarmige System ist als ein Objekt 10, das in dem vorliegenden Fall ein Baum ist, manipulierend dargestellt, und die dargestellte Operation umfasst den Versuch des Fahrzeugs mit dem Kranpaket auf den Baum einen Druck auszuüben.
Die 3 zeigt das Kranpaket mit dem Ständer in einer teilweise ausgestreckten Stellung. Es ist zu erkennen, dass der innere Arm 14 in dem zweiarmigen System an einem Ende an einem starren Arm 15 mit einer Kranspitze 16 gelagert ist. Der innere Arm 14 ist an seinem inneren Ende an einem Tragarm 13 gelagert, der wiederum an dem Ständer 7 gelagert ist. Der innere Arm 14 besteht aus einem ersten Arm 17, einem zweiten Arm 18, einem dritten Arm 19 und einem vierten Arm 20. Sämtliche Lagerpunkte 22 bis 34 verbinden die verschiedenen Teile des Armes miteinander und können von gleicher Art sein. Ein Ende eines Armteils besteht aus zwei Achsteilen und der verbindende Armteil besteht aus einem bolzenartigen Teil, das zwischen den beiden Teilen angeordnet ist, wobei die beiden Teile und der Bolzenteil Öffnungen besitzen, die eine gemeinsame Öffnung für einen Achszapfen ausbilden, wobei dieser Achszapfen in einer im Nachfolgenden beschriebenen, besonderen Weise verankert ist. Die Lagerpunkte 22 bis 34 bilden daher Gelenkpunkte für die Einheiten in der Kraneinheit aus. Der hintere Arm 14 in dem Kran besitzt einen Arm 19a, der im wesentlichen massiv ist und ist an seinem Ende mit zwei parallelen Armen mit einem Teil 19b versehen, das einen Teil des eigentlichen hinteren Arms ausbildet, während der Teil 19c vollständig hervorragt. Der vierte Arm besteht außerdem aus zwei parallelen Teilen, die voneinander beabstandet sind, und besitzt ein Teil 20a, das in dem hinterem Arm 14 enthalten ist, und ein Teil 20b, das außerhalb es hinteren Arms 14 hervorsteht. Zwischen der Mitte des zweiten Arms 18 und dem oberen Ende des Arms 19a sind zwei Zwischenarme an ihren freien Enden gelagert. Das untere Ende des Ständers 7 umfasst eine Plattform, die bezüglich eines im Wesentlichen parallelepiped-artigen Teils 35 drehbar ist, das mittels hydraulischer Zylinder 12, die in der 1 dargestellt sind, um eine horizontale Achse drehbar ist. Über der drehbaren Platte 37 ist der Ständer 7 mit zwei Flanschen 36 versehen. Zwischen den beiden Lagerpunkten 28 und 30 befinden sich zwei hydraulische Zylinder, die die relative Bewegung zwischen den beiden Armen des zweiarmigen Systems beeinflussen. Bei der Mitte des Tragarms 13 befindet sich eine Flanschanordnung mit zwei Lagerpunkten 31 und 32. Zwischen den Lagerpunkten 27 und 32 ist eine hydraulische Anordnung 39 angeordnet, und in ähnlicher Weise ist zwischen den Lagerpunkten 31 und 33 eine hydraulische Anordnung 40 angeordnet. Mittels der hydraulischen Anordnung 38 wird die relative Stellung zwischen den beiden Armen 14 und 15 in dem zweiarmigen System gesteuert. Das zweiarmige System wird wiederum außerdem durch die hydraulische Zylinderanordnung 39 beeinflusst und die hydraulische Zylinderanordnung 40, die sich zwischen den Lagerpunkten 31 und 33 befindet, steuert die Stellung des Tragarms 13, der außerdem einen anderen Einfluss besitzt, wie bereits erwähnt wurde, nämlich dass die Stellung der parallelepiped-artigen Einheit 35 durch die hydraulische Anordnung 12 beeinflusst wird.
Die 4, 5 und 6 zeigen, wie die drei Arme der Krananordnung in die drei extremen, äußersten Stellungen gebracht werden können. Die 4 zeigt eine rein horizontale Stellung, die 5 eine vertikal nach unten gerichtete Stellung und die 6 eine vertikal nach oben gerichtete Stellung.
Die 7 zeigt, wie zwei Armenden miteinander verbunden werden können. In diesem Fall muß ein Armende zwei Schafte oder Augenstücke 41 und 42 umfassen, die einander gegenüber liegen und voneinander beabstandet angeordnet sind. Jeder der beiden Schafte 41 und 42 ist mit einer Öffnung 3 und 44 versehen. An dem Ende des zu verbindenden Arms ist ein solider Bolzen 50 angeordnet, der zwischen die beiden Schafte eingesetzt ist. Dieser Bolzen oder Zapfen ist mit einer Durchgangsöffnung 49 versehen. Wenn die beiden Armenden miteinander in Eingriff gebracht werden, befinden sich die Öffnungen 43, 44 und 49 einander gegenüber und durch sie ist ein Wellenzapfen 52 eingesteckt. An jedem Ende des Wellenzapfens ist ein Spannring mit einer inneren konischen Oberfläche angesetzt und ist in den Öffnungen 43 und 44 angeordnet. Ein Spannkonus 46 mit einem Bodenbereicht und einer zylinderförmigen Wandung, die an der Außenseite konisch ist, ist an jedem Ende des Wellenzapfens 52 angesetzt. Die konische Oberfläche des Spannkonus 46 kontaktiert die konische Oberfläche des Spannrings 45. In dem Boden des Spannkonus befindet sich eine Öffnung für einen Befestigungsbolzen, der zum Eingreifen in eine mit einem Gewinde versehene Öffnung in dem Wellenzapfen ebenfalls mit einem Gewinde versehen ist. Die beiden konischen Oberflächen können somit in einen engen Kontakt miteinander gebracht werden, so dass der Wellenzapfen in den beiden äußeren Öffnungen 43 und 44 unbeweglich ist. Der Wellenzapfen 52 kann mit einem Schmiernippel 51 versehen sein, so dass das Lager in seinem Inneren mit einem Schmiermittel versehen werden kann. Die beschriebene Lageranordnung kann in sämtlichen Lagerordnungen der Kraneinheit oder lediglich in bestimmten ausgewählten Lagern verwendet werden. Es sollte allerdings offensichtlich sein, dass das Lager gemäß der 7 allgemein verwendbar ist und bei Anwendungen verwendet werden kann, die sich von Fahrzeugen mit Kraneinheiten vollständig unterscheidenden.
Die Kranspitze der Kraneinheit besitzt zwei äußerste Stellungen, von denen eine in der 1 dargestellt ist und die andere in der 4 dargestellt ist. Zwischen diesen beiden extremen Stellungen wurden die Kurven in der 8 für auf die Kranspitze wirkende Betriebskräfte aufgenommen, wobei die Kurve 54 zeigt, wie die Kraft von der inneren Stellung in der 1 zu der äußeren Stellung in der 4 variiert. Die Kurve 55 zeigt außerdem, wie sich die Kraft bei einer nach innen gerichteten Bewegung ändert. Die Kurve 53 in der 9 zeigt schließlich die Geschwindigkeit an der Kranspitze von der Stellung gemäß der 1 zu der Stellung gemäß der 4 und die Kurve 52 zeigt die äquivalente Geschwindigkeit während einer nach innen gerichteten Bewegung. Es ist daher offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in der Lage war, ein Fahrzeug mit einer Kraneinheit zu schaffen, bei dem der Kran eine herkömmliche, im wesentlichen horizontale Baugruppe ausbildet, wenn er sich nicht in Gebrauch befindet, und die sich auf einer niedrigen Ebene befindet, wenn die drei Arme einer hinter dem anderen angeordnet sind, was vorteilhaft ist, da der Kran dann einfach zu bedienen ist. Es kann dann bequem sein, den Kran in die in der 4 dargestellte Stellung zu bringen. Ein anderer Vorteil ist, dass der Kran keinesfalls mit der Fahrerkabine 6 in Kontakt gelangen wird. Es ist kein anderes Fahrzeug wie zuvor notwendig, um die Kraneinheit zu transportieren, und der Kran und das Fahrzeug schaffen eine vorteilhafte Einheit durch die Verwendung eines zentralen gesteuerten Fahrzeugs.
Es ist klar, dass die Geschwindigkeit und die Hubleistung der Kranspitze 16 in Abhängigkeit von dem verwendeten hydraulischen Druck variieren.
Die in den 12 bis 16 dargestellte Ausführungsform umfasst ein Gehäuse 71, in dem eine Achse 72 drehbar gelagert ist. Das äußere Ende 73 der Achse 72 ist für eine Befestigung des Werkzeugs oder der Einheit ausgebildet, für dessen Handhabung die Drehanordnung bestimmt ist. In dem dargestellten Beispiel ist die Achse 72 mit zwei Kettenrädern 74 versehen, die fest an der Achse befestigt sind.
Das Gehäuse 71 ist außerdem mit einem ersten Zylinder 75 und einem zweiten Zylinder 76 versehen, wobei die Achsen dieser Zylinder parallel sind. In einem ersten Zylinder 75 ist eine erste Kolbenstange 77, die mit einem Kolben verbunden ist, versetzbar angeordnet. Eine zweite Kobenstange 78, die mit einem Kolben verbunden ist, ist versetzbar in dem zweiten Zylinder 76 angeordnet. Die erste Kolbentange 77 ist an ihrem freien Ende mit einem ersten Kettenrad 79 versehen. Die zweite Kolbenstange 78 ist mit einem zweiten Kettenrad 80 versehen. Die Kettenräder 79 und 80 sind in den Enden der jeweiligen Kolbenstangen 77 bzw. 78 um zu der Achse 72 parallele Achsen frei drehbar.
Die Anordnung ist symmetrisch und die Kobenstangen 77, 78 mit den Kettenrädern 79, 80 identisch. In Verbindung mit der 14 wird daher nur die Kobenstange 77 mit dem Kettenrad 79 beschrieben werden. Die Kolbenstange 77 ist mit einer Durchgangsöffnung 81 versehen, in der eine Lagerhülse 82 gelagert ist. In dem dargestellten Beispiel sind zwei Kettenräder 79 drehbar an der Lagerhülse 82 angeordnet, und die Kolbenstange bildet einen Abstandshalter zwischen den Kettenrädern 79. An jeder Seite der Lagerhülse 82 ist eine Verriegelungs- und Führungsscheibe 83 durch ihren Schaft 84, der in den Hohlraum in der Lagerhülse 82 eingesetzt ist, gehalten. Die der Lagerhülse und dem Kettenrad gegenüber liegende Seite der Scheibe 83 ist flach und hält das Kettenrad axial am Ort, während das von der Hülse 82 fort weisende Ende der Scheibe 83 einen Führungsvorsprung 85 aufweist, der im Schnitt halbkreisförmig ausgebildet ist und eine gewisse axiale Ausdehnung besitzt, wie in der 15 erkannt werden kann. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich der Führungsvorsprung über den Durchmesser der Scheibe 83 und verläuft in einer Nut 86, die ebenfalls im Schnitt halbkreisförmig in den gegenüber liegenden Wandungen 87 des Gehäuses 71 ausgebildet ist. Die Scheibe 83, die Lagerhülse 82, das Kettenrad 79 und das Ende der Kolbenstange 77 sind somit zwischen den Wandungen des Gehäuses 71 axial "verriegelt". Zur gleichen Zeit führen die Nuten 86 und die darin verlaufenden Vorsprünge 85 das Ende der Kolbenstange 77 linear in dem Gehäuse. Wie in der
12 zu erkennen ist, besitzt der mit jeder Kolbenstange 77 bzw. 78 verbundene Kolben eine teilweise kugelförmige Oberfläche, die mit dem Zylinder 75 bzw. 76 zusammenwirkt und in dem dargestellten Beispiel mit einem Dichtungsring 88 versehen ist. Die Kolben können in den Zylindern über hydraulische oder pneumatische Kanäle 89 versetzt werden.
Zwei lange, flexible Elemente zur Übertragung einer Bewegung, beispielsweise in der Form zweier Rollenketten 90, von denen in der 12 lediglich eine sichtbar ist, sind an ihren Enden 91 an dem Gehäuse 71 befestigt. Jede Kette verläuft um 180° um das erste Kettenrad 79, weiter um 180° um das Kettenrad 74 und dann um 180° um das zweite Kettenrad 80. Bei der Befestigung der Kettenenden 91 an dem Gehäuse 71 sind Kettenführungen 92 vorgesehen, um die Endbereiche der Kette zu führen und zu stützen. Die erste Kolbenstange 77 mit ihrem Kolben und die zweite Kolbenstange 78 mit ihrem Kolben sind einem Fluiddruck ausgesetzt, so dass sie sich synchron in entgegengesetzte Richtungen hin und her (to and from) bewegen, d.h. dass wenn sich die erste Kolbenstange 77 mit ihrem Kolben in ihrer obersten Stellung befindet, wie es in der 12 dargestellt ist, sich die zweite Kolbenstange mit ihrem Kolben in ihrer untersten Stellung befindet.
Es sollte offensichtlich sein, dass wenn sich die Kolbenstangen 77 und 78 synchron in entgegengesetzte Richtungen bewegen, sich die um das Kettenrad 74 verlaufenden Ketten bewegen werden und dabei die Achse 72 drehen werden. Wie weit das Kettenrad 74 und somit die Achse 72 gedreht werden können, hängt selbstverständlich von der Länge der Kette und der Hubstrecke der Kolbenstangen ab. Für gewöhnliche Erfordernisse ist ein Drehwinkel der Achse 72 von 180° allerdings ausreichend.
Da die Kolben fortwährend mit einem Fluiddruck belastet sind, bleiben die Ketten 90 stramm, weshalb die Anordnung somit spielfrei ist. Dadurch dass die Ketten das Kettenrad 74 um dessen halben Umfang umfassen, ebenso wie das erste Kettenrad 79 und das zweite Kettenrad 80, wird der Oberflächendruck auf die Räder verringert, wenn die Achse 72 belastet ist. Die Anordnung kann somit kleine Abmessungen haben, während sie des Weiteren dazu geeignet ist, die gewünschten Lasten aufzunehmen.
Die 16 zeigt eine modifizierte Form der Erfindung, wobei die Zylinder 75 und 76 in einem Winkel von 90° zueinander montiert sind. Die Funktion gleicht der mit Bezug auf die in den 12 bis 15 dargestellten Ausführungsform beschriebenen Funktion. In der Ausführungsform gemäß der 16 umhüllt die Kette das von der Achse 72 getragene Kettenrad 74 um einen Winkel von 270°, wodurch die Last auf das Zahnrad 74 weiter verteilt wird. Aus Gründen der Klarheit wurden die in Verbindung mit der Beschreibung der 12 bis 16 erwähnten Nuten 86 weggelassen, können allerdings selbstverständlich außerdem in dieser Ausführungsform beinhaltet sein. Die Nuten werden einander dann überkreuzen, was allerdings die Funktion der Kolben und der Führungsvorsprünge 15 nicht beeinflusst, wobei die Letzteren wie erwähnt eine längliche Form besitzen.
Es wird stillschweigend unterstellt, dass die Räder 79 und 70 nicht notwendigerweise mit Zähnen versehen sein müssen, sondern eine andere umlaufende Oberfläche besitzen können, abhängig von der Art der Kette. Zahnriemen sind außerdem möglich.
Die zuvor beschriebene Anordnung zum Drehen des Ständers mit Hilfe der Zahnräder und der Kette ist geeignet, wenn für die Kraneinheit große Drehwinkel erforderlich sind. Falls allerdings derartige große Drehwinkel nicht notwendig sind, ist es sowohl kostengünstiger als auch einfacher, ein Gliedersystem anstatt eines Zahnrades und einer Kette zu verwenden. Die 17 und 18 zeigen perspektivisch und von oben betrachtet eine Drehanordnung, die einfach und kostengünstig herzustellen ist, und die anstelle der Ketten und der zuvor erwähnten Zahnräder Glieder verwendet. Meistens ist eine oder sind zwei Kolbenstangen erforderlich, um eine Drehung in beide Richtungen zu erzielen. In dem vorliegenden Fall ist das eigentliche, mit der Bezugnummer 94 bezeichnete Gehäuse für die Drehanordnung dargestellt. Der Stift oder die Einheit zum Bewirken der Drehung des Ständers ist dann mit der Bezugsnummer 13 bezeichnet und besitzt die Form einer im wesentlichen zylinderförmigen Einheit, die an ihren Enden in einer beliebigen geeigneten Weise gelagert ist. Die Anordnung aus Gliedern und Kolben des zylinderförmigen Stiftes ist in einer zu der Mittelachse des Stiftes senkrechten Ebene angeordnet. An der Hüllfläche der zylinderförmigen Einheit ist auf beliebige Weise ein radial nach außen gerichteter Flansch 100 angeordnet. An diesem Flansch sind zwei Lagerpunkte für zwei Gruppen von Gliedern und Kolbenstangen ausgebildet. Offensichtlich sind nur eine Kolbenstange und zwei Glieder erforderlich, um eine Drehbewegung in beide Richtungen zu erzielen, allerdings ist es vorteilhafter, zwei Gruppen aus Gliedern und Kolben zu besitzen, wobei die Gruppen in unterschiedliche Richtungen um den Umfang der Einheit gerichtet sind. Eine Gruppe ist mit dem Flansch 100 verbunden. Hier ist ein Glied 97 vorgesehen, das drehbar mit einem Ende 104 an dem nach außen gerichteten Flansch 100 befestigt ist. Das andere Ende 98 ist mit der Kolbenstange 95 verbunden. Ein über seine Enden 102 bewegbares Glied 101 ist zwischen den beiden Enden des Gliedes 97 angeordnet. Das andere Ende 103 des Gliedes 101 ist an einem festen Punkte in dem Gehäuse gelagert, angeordnet an einer Einheit 104. Es ist somit lediglich das Ende 103, das um einen stationären Punkt herum bewegbar ist. Die bewegbaren Teile sind somit die Gliederarme, die Kolbenstangen und die Einheit 93. Da die Glieder bogenförmig geformt sind, können verhältnismäßig große Drehwinkel in beide Richtungen erzielt werden. Es hat sich als empfehlenswert herausgestellt, zwei Ebenen von identischen Gliedern mit einem Abstandhalter zwischen diesen Ebenen zu haben, der an einem Ende 98 des Gliedes 97 und an entsprechenden Enden der anderen Gruppe mit Gliedern und Kolbenstangen angeordnet ist. Es ist vorteilhaft, zwei ähnliche Arten von Gliedersystemen zu haben, die eines über dem anderen angeordnet sind, da dieses einen besseren Angriffspunkt für die Kolbenstangen an den Gliedern in den unterschiedlichen Ebenen ermöglicht.
Die 10 zeigt eine Variation des Tragarms 13 der 3, bei der die hydraulischen Kolben 39 und 40 durch ein erstes Paar von hydraulischen Kolben 57 und 56 und ein zweites Paar von hydraulischen Kolben 58 und 59 ersetzt wurden. Die hydraulischen Kolben 56 und 57 ersetzen den hydraulischen Kolben 39 in der 3. Diese hydraulischen Kolben sind an ihren Enden in der gleichen Weise wie der hydraulische Kolben 39 gelagert. Der hydraulische Kolben 40 gemäß der 3 wurde in der 10 durch die hydraulischen Kolben 58 und 59 ersetzt. Die hydraulischen Kolben in jedem Paar sind immer zueinander parallel angeordnet. Die hydraulischen Kolben 56, 57 und 59 sind in einem geschlossenen System hydraulisch miteinander verbunden, wohingegen der hydraulische Kolben 58 durch eine Steuerungseinheit 71 gesteuert wird. Die Steuerungseinheit 71 ist über die Rohre 61 und 62, die ein geschlossenes hydraulisches System ausbilden, mit dem hydraulischen Zylinder 58 verbunden und steuert den Kolben zwischen dessen beiden Enden, wodurch der Tragarm 13 bezüglich des Ständers 60 angehoben und abgesenkt wird. Da die beiden Kolben 58 und 59 zueinander parallel sind, wird der Kolben 59 immer der Bewegung des Kolbens 58 folgen. Die Kolben 59, 56 und 57 sind mittels der Rohre 63 bis 70 verbunden, um ein geschlossenes hydraulisches System auszubilden, was bedeutet, dass, wenn der Kolben 58 durch die Steuerungseinheit dazu gebracht wird, sich zu bewegen, der Kolben 59 automatisch die Kolben 56 und 57 bewegen wird. Die Möglichkeit, dass das Armsystem über den Tragarm 13 durch zwei hydraulisch geschlossene Systeme beeinflusst wird, verringert die für die Kraneinheit erforderliche kinetische Energie.

Claims

Zweiarmiges System, in dem beide Arme hintereinander oder übereinander angeordnet werden können, umfassend einen starren Arm (15) und einen inneren Arm (14), der als Polygon ausgestaltet ist, das durch eine Anzahl von Einheiten gebildet wird, die in Reihe und hintereinander angeordnet sind, wobei diese Einheiten drehbar bzw. schwenkbar über Dreh- bzw. Schwenkpunkte aneinander befestigt sind, wobei zwei Punkte an einander benachbarten Einheiten veranlasst werden können, sich relativ zueinander zu bewegen und wobei das System vorzugsweise Bestandteil einer Kran-Einheit sein kann, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Arm (14) aus einem ersten Arm (17), einem zweiten Arm (18), einem dritten Arm (19) und einem vierten Arm (20) besteht, dass der untere Arm des dritten Arms (19) der Kran-Einheit einen mehr oder weniger massiven oder vollwandigen Arm (19a) aufweist, der an seinem unteren Ende mit zwei parallelen Armen ausgestattet ist, wobei ein erster Teil (19b) einen Teil des inneren Arms (14) bildet, während der andere Teil, der aus zwei parallelen Armen (19c) besteht, aus dem inneren Arm heraus vorsteht; dass der vierte Arm (20) zwei parallele Teile besitzt, die beabstandet voneinander angeordnet sind, wobei ein erster Teil (20a) der beiden parallelen Teile von dem inneren Arm (14) umfasst ist, während ein zweiter Teil (20b) der beiden parallelen Teile sich außerhalb des inneren Arms (14) erstreckt; dass sich zwischen der Mitte des zweiten Arms (18) und dem oberen Ende des dritten Arms (19) zwei Zwischenarme (21) befinden, die über ihre freien Enden drehbar verbunden sind, dass der starre Arm (15) drehbar mit dem oberen Ende des dritten Arms (19) und einem ersten Ende des zweiten Arms (18) verbunden ist, das zweite Ende des zweiten Arms (18) drehbar mit einem ersten Ende des ersten Arms (17) verbunden ist, das zweite Ende des ersten Arms (17) drehbar mit dem freien Ende des ersten Teils (20a) des vierten Arms (20) verbunden ist, das freie Ende des ersten Teils (19b) des unteren Endes des dritten Arms (19) mit dem vierten Arm (20) zwischen seinem ersten (20a) und zweiten (20b) Teil drehbar verbunden ist, wobei Lagerpunkte (28, 30) an dem freien Ende des vorstehenden Endes (19c) des dritten Arms (19) und an dem freien Ende des vorstehenden Endes (20b) des vierten Arms (20) vorhanden sind; und dass ein hydraulisches System (38) zwischen den Lagerpunkten die relative Stellung zwischen den beiden Armen (14, 15) des zweiarmigen Systems einstellt bzw. regelt.
Zweiarmiges System wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander passende bzw. verbindbare Einheiten die Gestalt einer konischen Ausnehmung und eines konischen (Lager-)Zapfens besitzen.
Kran-Einheit, umfassend ein zweiarmiges System wie in Anspruch 1 oder Anspruch 2 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (26) des zweiten Arms (14) flexibel mit einem daran befestigten Tragarm (13) verbunden ist, der an seinem anderen Ende (34) flexibel mit einem ortsfesten Ständer (7) verbunden ist, der auf einer Oberfläche (35), vorzugsweise der Plattform (3) eines Fahrzeugs, dreh- oder schwenkbar befestigt ist, wobei diese Oberfläche vorzugsweise schräg gestellt werden kann.
Kran-Einheit wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (13) im Verhältnis zu dem Ständer (7) vertikal bewegt werden kann.
Kran-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Arm (14) und der Tragarm (13) relativ zueinander vertikal bewegbar sind.
Kran-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle drei Arme (13 bis 15) einer auf den anderen und einer hinter den anderen bewegt werden können.
Kran-Einheit wie in einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 6 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (7) auf einem Teil (3) eines zentral gesteuerten Fahrzeugs (1) angeordnet ist, wobei dieser Teil vorzugsweise mit der Fahrerkabine (6) des Fahrzeugs (1) ausgestattet ist.
Kran-Einheit wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte eine Teil (3) mit Laufrädern (5) ausgestattet ist.
Kran-Einheit wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerkabine (6) in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung gedreht werden kann.
Kran-Einheit wie in Anspruch 7 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor des Fahrzeugs (1) im zweiten Teil (2) des Fahrzeugs angeordnet ist.
Kran-Einheit wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (16) der Kran-Einheit eine Geschwindigkeitskurve (52 bzw. 53) besitzt, die den Wert Null in den Endstellungen der Spitze (16) annimmt und dazwischen die Gestalt eines Bogens besitzt.
Kran-Einheit wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (16) der Kran-Einheit die größte Zugkraft in ihren Endstellungen besitzt und dazwischen einen abfallenden Wert, der einer bogenförmigen Kurve (54 bzw. 55) folgt.
Kran-Einheit wie in Anspruch 3 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass die Beweglichkeit zwischen zwei Armen (13 und 20) dadurch erreicht wird, dass das Ende eines der Arme (19b) mit zwei parallelen, einander gegenüberliegenden Schäften oder Deichselenden (41 und 42) versehen ist, die jeweils ein Loch (43 und 44) aufweisen, wobei die beiden Löcher (43 und 44) einander direkt gegenüberliegen und so geformt sind, dass sie jeweils ein Ende eines Wellenzapfens (52) aufnehmen können, und dass das Ende des zweiten Arms (13) vorzugsweise die Form eines Bolzens (50) mit zwei flachen, einander gegenüber liegenden Oberflächen besitzt, wobei der Abstand zwischen den Oberflächen dem Abstand zwischen den einander gegenüber liegenden Schäften oder Deichselenden (41 und 42) entspricht, und wobei eine Öffnung (49) zwischen den beiden Oberflächen vorhanden ist, die dazu vorgesehen ist, den Wellenzapfen (52) aufzunehmen.
Kran-Einheit wie in Anspruch 13 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende des Wellenzapfens (52) mit einem Spannring (45) versehen ist, der sich vollständig oder teilweise in einem der Löcher (43 bzw. 44) befindet und dessen konische Oberfläche mit der konischen Oberfläche in einer Spannhülse (46) zusammenwirkt, die auf jedes Ende des Wellenzapfens (52) aufgeschraubt werden kann.