EP0970915A2 - Kranausleger - Google Patents
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- EP0970915A2 EP0970915A2 EP99250230A EP99250230A EP0970915A2 EP 0970915 A2 EP0970915 A2 EP 0970915A2 EP 99250230 A EP99250230 A EP 99250230A EP 99250230 A EP99250230 A EP 99250230A EP 0970915 A2 EP0970915 A2 EP 0970915A2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/62—Constructional features or details
- B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
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Definitions
- the invention relates to a crane boom with a vertical pivot axis Main boom rotatably mounted on a support structure according to claim 1.
- a generic crane boom is known, the one Has support structure on which a rotatable about a vertical pivot axis Main boom is arranged.
- the main boom is through at one end Extendable jib, which is opposite the main boom by means of a first Adjustment element is pivotable.
- a counterweight pivotable by means of a second adjusting element At the other end of this main boom is a counterweight pivotable by means of a second adjusting element.
- the adjustment elements are designed as hydraulic cylinders.
- a facility is provided to the The jib of the jib automatically changes due to a change in the jib to balance the counterweight.
- This facility consists of a connecting line between the cylinder for pivoting the Auxiliary boom and the cylinder for pivoting the counterweight.
- the object of the invention is a in a generic crane boom better use of energy and better stability, especially at large projection to achieve.
- the solution provides that one on both sides through the main boom longitudinal axis extending vertical plane at a spread angle two to each other Counterweights provided and by means of the two counterweights connecting second adjustment element are synchronously pivotable against each other.
- Such crane boom is a significantly better utilization of the used Energy achieved because the counterweights with this solution are less lifted and be lowered. This is in the case where the counterweights are perpendicular to the Main boom longitudinal axis pivot axis are pivoted, particularly obvious. With this design of the solution, the Counterweights no longer raised at all. An additional compensation of the Load torque also leads to an improvement in the stability of the Crane.
- a simple solution for synchronously pivoting the two adjustment elements provides that the device is a hydraulic control device.
- a simple embodiment for the adjusting elements is designed such that the first and second adjusting element are designed as hydraulic working cylinders.
- the first working cylinder is of the type Hydraulic pump part of the for actuating the second working cylinder required pressure generated and vice versa.
- the torque of the counterweight can be easily done increase if both counterweights are each arranged on a rocker arm are.
- the inclination angle by means of a third adjustment element is adjustable. This enables the counterweights to be used with little energy to move and at the same time completely complete the jib changes of the jib to compensate.
- Simplification of the counterweight movement can be achieved if each Counterweight is pivotable about a pivot axis and the two Swivel axes run parallel to each other.
- the counterweights as Extension of the main boom longitudinal axis are aligned in the longitudinal direction.
- the skew angle is then always less than 90 °, which is the overall construction simplified.
- a crane boom is shown schematically in a spatial view.
- the Fig. 1 is a vertical support structure 1 can be removed, on which a horizontal Main boom 2 is supported by a support element 3.
- the support element 3 is on the support structure 1 rotatably mounted about a vertical axis.
- the main boom 2 is pivotally attached about a horizontal pivot axis 4.
- a main boom pivot cylinder 5 is used to carry out the pivoting movement provided that with one end on the main boom 2 and with the other end on Support element 3 is articulated.
- the main boom 2 is at its front end an auxiliary boom 6 provided on a horizontal pivot axis 7 at Main boom is supported so that a double-armed swivel lever Crane boom forms.
- the other free end of the working cylinder 8a is articulated on the main boom 2.
- the auxiliary boom 6 is pivotable by means of the working cylinder 8a, so that in The effective length of the main boom 2 depending on the swivel angle Longitudinal direction (seen from above) is extendable.
- At the other end of the 1 are two counterweights 9a, 9b on one Rocker arm 10 provided, each at a free end.
- the two Counterweights 9a, 9b are arranged at an expansion angle ⁇ to one another, on both sides of a vertical plane running through the longitudinal axis of the main boom.
- the spreading angle ⁇ is equal to the angle that the Include longitudinal directions of the rocker arms 10.
- Rocker arm 10 is only one possible version.
- the spread angle ⁇ is the angle between the imaginary connecting lines, each through the center of mass and the Pivot point run.
- the counterweights 9a, 9b are each about a pivot axis pivotable, the two pivot axes both parallel to each other and run parallel to the main boom longitudinal direction.
- the synchronous pivoting of the two counterweights 9a, 9b against each other is also carried out by means of Working cylinder 11a formed second adjustment element 11 (see in particular Fig. 3).
- the two parallel swivel axes can of course also collapse.
- the counterweights 9a, 9b are changed in terms of control technology by means of a device 12 designed as a hydraulic control device 12a, which with the first and second adjustment element 8, 10 is hydraulically connected.
- control device 12a ensures that the hydraulic fluid of the first working cylinder at least a part of the actuation of the second Working cylinder required pressure generated and vice versa, whichever of the two cylinders 8a, 11a due to its movement just as Hydraulic pump is effective.
- the control device 12a merely conducts the hydraulic fluid from one working cylinder 8a or 11a to the other 11a or 8a, preferably from the one piston chamber of the one working cylinder into the piston chamber of the other working cylinder.
- the connection between the Change in the outreach of the auxiliary boom 6 and the outreach of the Counterweights 9a, 9b when pivoting counterweights 9a, 9b by means of Working cylinder 11a is linear.
- the parameters of the crane boom must be used be chosen accordingly, d. H. the length of the rocker arm 10, the size of the Counterweight 9a, 9b, the inner diameter of the working cylinder 11a, the Inner diameter of the working cylinder 8a etc.
- Control device 12a ensure linearization.
- Fig. 2 shows a side view of the crane boom, which can be seen that the Counterweights 9a, 9b in addition to the main boom longitudinal axis by one Inclination angle ⁇ can be inclined, which is advantageously between 0 ° and 80 ° lies.
- the inclination angle ⁇ can be hydraulic by means of another one, not shown Working cylinder trained adjusting element to be adjustable.
- the third Adjusting element then ensures that the inclination angle ⁇ as a function of the spreading angle ⁇ on the basis of a table or formula Contextually adjustable.
- an adjustable inclination angle ⁇ it is possible to the counterweights 9a, 9b on a coaxial to the main boom longitudinal axis moving cylinder surface in order to increase the energy efficiency of the Crane boom to improve further.
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kranausleger mit einem um eine vertikale Schwenkachse drehbar auf einem Stützaufbau (1) angeordneten Hauptausleger (2) mit einem den Hauptausleger (2) an einem Ende verlängernden und gegenüber diesem mittels eines ersten Verstellelements (8) beweglichen Hilfsausleger (6), mit mindestens einem am anderen Ende des Hauptauslegers (2) gelagerten und mittels eines zweiten Verstellelements (11) gegenüber dem Hauptausleger (2) verschwenkbaren Gegengewicht (9a,9b) und mit einer das erste (8) und zweite Verstellelement (11) verbindenden Einrichtung (12) zum Ausgleich der Ausladungsänderung des Hilfsauslegers (6) durch eine Ausladungsänderung des Gegengewichts (9a,9b). Um eine höhere Energieausnutzung und eine bessere Standsicherheit bei großer Ausladung zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß zwei beidseitig einer durch die Hauptauslegerlängsachse verlaufenden vertikalen Ebene unter einem Spreizwinkel α zueinander angeordnete Gegengewichte (9a,9b) vorgesehen und mittels des beide Gegengewichte (9a,9b) verbindenden zweiten Verstellelements (12) synchron gegeneinander verschwenkbar sind. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft einen Kranausleger mit einem um eine vertikale Schwenkachse
drehbar auf einem Stützaufbau angeordneten Hauptausleger gemäß dem Anspruch 1.
Aus der EP 0 110 786 B1 ist ein gattungsgemäßer Kranausleger bekannt, der einen
Stützaufbau aufweist, auf dem ein um eine vertikale Schwenkachse drehbarer
Hauptausleger angeordnet ist. Der Hauptausleger ist an einem Ende durch einen
Hilfsausleger verlängerbar, der gegenüber dem Hauptausleger mittels eines ersten
Verstellelements verschwenkbar ist. Am anderen Ende dieses Hauptauslegers ist ein
mittels eines zweiten Verstellelements verschwenkbares Gegengewicht drehgelagert.
Die Verstellelemente sind dabei als hydraulische Zylinder ausgebildet. Um die
Ausladungsänderung des Hilfsauslegers selbsttätig durch eine Ausladungsänderung
des Gegengewichts auszugleichen, ist eine Einrichtung vorgesehen. Diese Einrichtung
besteht aus einer Verbindungsleitung zwischen dem Zylinder zum Verschwenken des
Hilfsauslegers und dem Zylinder zum Verschwenken des Gegengewichts.
Nachteilig bei dieser Lösung zum selbsttätigen Ausgleich der Ausladungsänderung
des Hilfsauslegers ist, daß das Drehmoment der Last nicht ausgleichbar ist. Der
Energieaufwand beim Heben der Last geht also voll in die Energiebilanz ein und führt
zu einer relativ geringen Ausnutzung der aufgewendeten Energie. Weiter müssen alle
Lastdrehmomente vom Stützaufbau aufgenommen werden, was die Standsicherheit
des Krans nachteilig beeinflußt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem gattungsgemäßen Kranausleger eine
bessere Energieausnutzung und eine bessere Standsicherheit, insbesondere bei
großer Ausladung, zu erzielen.
Die Lösung sieht vor, daß beidseitig einer durch die Hauptauslegerlängsachse
verlaufenden vertikalen Ebene unter einem Spreizwinkel zwei zueinander angeordnete
Gegengewichte vorgesehen und mittels des beide Gegengewichte verbindenden
zweiten Verstellelements synchron gegeneinander verschwenkbar sind. Bei einem
derartigen Kranausleger wird eine deutlich bessere Ausnutzung der eingesetzten
Energie erzielt, weil die Gegengewichte bei dieser Lösung weniger angehoben und
abgesenkt werden. Dies ist in dem Fall, wo die Gegengewichte um eine senkrecht zur
Hauptauslegerlängsachse verlaufende Schwenkachse verschwenkt werden,
besonders offensichtlich. Bei dieser Ausgestaltung der Lösung werden die
Gegengewichte überhaupt nicht mehr angehoben. Ein zusätzlicher Ausgleich des
Lastdrehmoments führt außerdem zu einer Verbesserung der Standsicherheit des
Krans.
Eine einfache Lösung zum synchronen Verschwenken der beiden Verstellelemente
sieht vor, daß die Einrichtung eine hydraulische Steuereinrichtung ist.
Eine einfache Ausführungsform für die Verstellelemente ist derart ausgeführt, daß das
erste und zweite Verstellelement als hydraulische Arbeitszylinder ausgebildet sind.
Energetisch günstig ist es, wenn jeweils der erste Arbeitszylinder nach Art einer
Hydraulikpumpe einen Teil des zur Betätigung des zweiten Arbeitszylinders
erforderlichen Drucks erzeugt und umgekehrt.
Das Drehmoment des Gegengewichts läßt sich auf einfache Art und Weise
vergrößern, wenn beide Gegengewichte jeweils an einem Schwinghebel angeordnet
sind.
Zur Verbesserung der Energieausnutzung wird vorgeschlagen, daß die
Gegengewichte gegenüber der Hauptauslegerlängsachse zusätzlich um einen
Schrägstellwinkel zwischen 0° und 80° geneigt sind.
Dabei ist vorgesehen, daß der Schrägstellwinkel mittels eines dritten Verstellelements
einstellbar ist. Dies ermöglicht es, die Gegengewichte mit geringem Energieaufwand
zu bewegen und gleichzeitig die Ausladungsänderungen des Hilfsauslegers vollständig
zu kompensieren.
Eine energiesparende Steuerung ergibt sich, wenn das dritte Verstellelement jeweils in
Abhängigkeit vom Spreizwinkel einstellbar ist.
Energetisch besonders günstig ist es, wenn sich die Gegengewichte auf eine koaxial
zur Hauptauslegerlängsachse verlaufenden Zylinderfläche bewegen.
Eine Vereinfachung der Gegengewichtsbewegung läßt sich erzielen, wenn jedes
Gegengewicht jeweils um eine Schwenkachse verschwenkbar ist und die beiden
Schwenkachsen parallel zueinander verlaufen.
Bei einer Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die Gegengewichte als
Verlängerung der Hauptauslegerlängsachse in deren Längsrichtung ausgerichtet sind.
Der Schrägstellwinkel ist dann immer kleiner als 90°, was die Gesamtkonstruktion
vereinfacht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Kranauslegers in einer räumlichen Ansicht,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Kranauslegers gemäß Fig. 1 und
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf den Kranausleger gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Kranausleger schematisch in einer räumlichen Ansicht dargestellt. Der
Fig. 1 ist ein vertikaler Stützaufbau 1 entnehmbar, auf dem ein horizontaler
Hauptausleger 2 über ein Stützelement 3 abgestützt ist. Das Stützelement 3 ist auf
dem Stützaufbau 1 um eine vertikale Achse drehbar gelagert. Oben am Stützelement
3 ist der Hauptausleger 2 um eine horizontale Schwenkachse 4 schwenkbar befestigt.
Zur Durchführung der Schwenkbewegung ist ein Hauptauslegerschwenkzylinder 5
vorgesehen, der mit einem Ende am Hauptausleger 2 und mit dem anderen Ende am
Stützelement 3 angelenkt ist. Der Hauptausleger 2 ist an seinem vorderen Ende mit
einem Hilfsausleger 6 versehen, der auf einer horizontalen Schwenkachse 7 am
Hauptauslegers abgestützt ist, so daß ein doppelarmiger Schwenkhebel den
Kranausleger bildet. An einem freien Ende des Hilfsauslegers 6 ist ein als
hydraulischer Arbeitszylinder 8a ausgebildetes Verstellelement 8 gelenkig befestigt.
Das andere freie Ende des Arbeitszylinders 8a ist am Hauptausleger 2 angelenkt.
Mittels des Arbeitszylinders 8a ist der Hilfsausleger 6 verschwenkbar, so daß in
Abhängigkeit vom Schwenkwinkel die effektive Länge des Hauptauslegers 2 in dessen
Längsrichtung (von oben) gesehen verlängerbar ist. Am anderen Ende des
Hauptauslegers 2 sind gemäß Fig. 1 zwei Gegengewichte 9a, 9b an einem
Schwinghebel 10 vorgesehen, und zwar jeweils an einem freien Ende. Die beiden
Gegengewichte 9a, 9b sind unter einem Spreizwinkel α zueinander angeordnet,
beidseitig einer durch die Hauptauslegerlängsachse verlaufenden vertikalen Ebene.
Der Spreizwinkel α ist im Ausführungsbeispiel gleich dem Winkel, den die
Längsrichtungen der Schwinghebel 10 einschließen. Selbstverständlich sind die
Schwinghebel 10 nur eine mögliche Ausführung.
Bei Ausführungen ohne Schwinghebel 10 ist der Spreizwinkel α der Winkel zwischen
den gedachten Verbindungslinien, die jeweils durch den Massenmittelpunkt und den
Schwenkpunkt verlaufen.
Die Gegengewichte 9a, 9b sind hierbei jeweils um eine Schwenkachse
verschwenkbar, wobei die beiden Schwenkachsen sowohl parallel zueinander als auch
parallel zur Hauptauslegerlängsrichtung verlaufen. Das synchrone Verschwenken der
beiden Gegengewichte 9a, 9b gegeneinander erfolgt mittels des ebenfalls als
Arbeitszylinder 11a ausgebildeten zweiten Verstellelements 11 (s. insbesondere Fig.
3). Die beiden parallelen Schwenkachsen können selbstverständlich auch
zusammenfallen.
Bedingt durch den Schwinghebel 10 konstanter Länge kommt es auch bei schräger
Anordnung bei einem Auf- oder Zuschwenken der Gegengewichte 9a, 9b zu einer
effektiven Längenänderung des Hauptauslegers 2. Diese bewirkt eine Veränderung
des Gegendrehmoments, das in Abhängigkeit von einer Ausladungsänderung des
Hilfsauslegers 6 so eingestellt wird, daß jeweils eine Kompensation der
Ausladungsänderung erfolgt.
Der selbsttätige Ausgleich der Ausladungsänderung des Hilfsauslegers 6 durch eine
Ausladungsänderung der Gegengewichte 9a, 9b erfolgt steuerungstechnisch mittels
einer als hydraulische Steuereinrichtung 12a ausgebildeten Einrichtung 12, die mit
dem ersten und zweiten Verstellelement 8, 10 hydraulisch verbunden ist. Die
Steuereinrichtung 12a sorgt im Ausführungsbeispiel dafür, daß die Hydraulikflüssigkeit
des ersten Arbeitszylinders mindestens einen Teil des zur Betätigung des zweiten
Arbeitszylinders erforderlichen Drucks erzeugt und umgekehrt, je nach dem welcher
der beiden Arbeitszylinder 8a, 11a aufgrund seiner Bewegung gerade als
Hydraulikpumpe wirksam ist.
Im einfachsten Fall leitet die Steuereinrichtung 12a die Hydraulikflüssigkeit lediglich
von dem einen Arbeitszylinder 8a oder 11a in den anderen 11a bzw. 8a, vorzugsweise
aus dem einen Kolbenraum des einen Arbeitszylinders in den Kolbenraum des
anderen Arbeitszylinders. Dies ist möglich, wenn der Zusammenhang zwischen der
Ausladungsänderung des Hilfsauslegers 6 und der Ausladungsänderung der
Gegengewichte 9a, 9b bei Schwenken der Gegengewichte 9a, 9b mittels des
Arbeitszylinders 11a linear ist. Hierzu müssen die Parameter des Kranauslegers
entsprechend gewählt werden, d. h. die Länge der Schwinghebel 10, die Größe des
Gegengewichts 9a, 9b, der Innendurchmesser des Arbeitszylinders 11a, der
Innendurchmesser des Arbeitszylinders 8a usw.
Um Nichtlinearitäten auszugleichen, kann die entsprechend ausgebildete
Steuereinrichtung 12a für eine Linearisierung sorgen.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Kranauslegers, der entnehmbar ist, daß die
Gegengewichte 9a, 9b gegenüber der Hauptauslegerlängsachse zusätzlich um einen
Schrägstellwinkel β geneigt sein können, der zweckmäßigerweise zwischen 0° und 80°
liegt.
Der Schrägstellwinkel β kann mittels eines nicht gezeigten weiteren als hydraulischer
Arbeitszylinder ausgebildeten Verstellelements einstellbar sein. Das dritte
Verstellelement sorgt dann dafür, daß der Schrägstellwinkel β in Abhängigkeit von
dem Spreizwinkel α anhand eines tabellarisch oder formelmäßig vorgegebenen
Zusammenhangs einstellbar ist. Bei einstellbarem Schrägstellwinkel β ist es möglich,
die Gegengewichte 9a, 9b auf einer koaxial zur Hauptauslegerlängsachse
verlaufenden Zylinderfläche zu bewegen, um so den energetischen Wirkungsgrad des
Kranauslegers weiter zu verbessern.
- 1
- Stützaufbau
- 2
- Hauptausleger
- 3
- Stützelement
- 4
- Schwenkachse
- 5
- Hauptauslegerschwenkachse
- 6
- Hilfsausleger
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Verstellelement
- 8a
- Arbeitszylinder
- 9a, 9b
- Gegengewicht
- 10
- Schwinghebel
- 11
- Verstellelement
- 11a
- Arbeitszylinder
- 12
- Einrichtung
- 12a
- Steuereinrichtung
Claims (12)
- Kranauslegermit einem um eine vertikale Schwenkachse drehbar auf einem Stützaufbau angeordneten Hauptauslegermit einem den Hauptausleger an einem Ende verlängernden und gegenüber diesem mittels eines ersten Verstellelements beweglichen Hilfsausleger,mit mindestens einem am anderen Ende des Hauptauslegers gelagerten und mittels eines zweiten Verstellelements gegenüber dem Hauptausleger verschwenkbaren Gegengewicht undmit einer das erste und zweite Verstellelement verbindenden Einrichtung zum Ausgleich der Ausladungsänderung des Hilfsauslegers durch eine Ausladungsänderung des Gegengewichts,
dadurch gekennzeichnet,daß zwei beidseitig einer durch die Hauptauslegerlängsachse verlaufenden vertikalen Ebene unter einem Spreizwinkel α zueinander angeordnete Gegengewichte (9a, 9b) vorgesehen und mittels des beide Gegengewichte (9a, 9b) verbindenden zweiten Verstellelements (11) synchron gegeneinander verschwenkbar sind. - Kranausleger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung (12) eine hydraulische Steuereinrichtung (12a) ist. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,daß das erste und zweite Verstellelement (8, 11) als hydraulischer Arbeitszylinder (8a bzw. 11a) ausgebildet ist. - Kranausleger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,daß jeweils der erste Arbeitszylinder (8a) nach Art einer Hydraulikpumpe einen Teil des zur Betätigung des zweiten Arbeitszylinders (11a) erforderlichen Drucks erzeugt und umgekehrt. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,daß beide Gegengewichte (9a, 9b) jeweils an einem Schwinghebel (10) angeordnet sind. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,daß die Gegengewichte (9a, 9b) gegenüber der Hauptauslegerlängsachse zusätzlich um einen Schrägstellwinkel β zwischen 0° und 80° geneigt sind. - Kranausleger nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,daß der Schrägstellwinkel β mittels eines dritten Verstellelements einstellbar ist. - Kranausleger nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,daß das dritte Verstellelement als hydraulischer Arbeitszylinder ausgebildet ist. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,daß das dritte Verstellelement jeweils in Abhängigkeit vom Spreizwinkel α einstellbar ist. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,daß sich die Gegengewichte (9a, 9b) auf einer koaxial zur Hauptauslegerlängsachse verlaufenden Zylinderfläche bewegen. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,daß beiden Gegengewichte (9a, 9b) jeweils um eine Schwenkachse verschwenkbar sind und die beiden Schwenkachsen parallel zueinander verlaufen. - Kranausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,daß die Gegengewichte (9a, 9b) als Verlängerung der Hauptauslegerlängsachse in deren Längsrichtung ausgerichtet sind.
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