JP2004528255A - 伸縮可能な主ジブを有する移動式クレーン - Google Patents

Abstract

本発明は、下部走行体２０と、下部走行体２０上に回転可能に配置される上部旋回体２１とを有する移動式クレーンであって、上部旋回体は、１つの基箱１と、所定の最大数までの複数の入れ子式に案内されて基箱１から進出可能な伸縮ジブ部分２〜５とで形成される主ジブ２２を有し、主ジブ２２は、水平軸線の周りで回転可能に上部旋回体２１上で支承され、かつ上部旋回体２１および基箱１で枢支された液圧起伏シリンダ２３によってその傾きが調整可能であり、道路輸送中の移動式クレーン許容軸荷重規制によって主ジブ２２の最大許容重量が設けられ、少なくとも吊上げ荷重増強機構２４が設けられ、伸縮ジブ部分２〜５の進出時に吊上げ荷重増強機構が吊上げ荷重増強機構２４のない状態に比べて主ジブ２２の吊上げ荷重を著しく増強し、吊上げ荷重増強機構２４が、携行される伸縮ジブ部分２〜５の最大数を維持して移動式クレーンの標準基本装備の一部として持続的に主ジブ２２に結合されている。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、下部走行体と、下部走行体上に回転可能に配置される上部旋回体とを有する移動式クレーンであって、上部旋回体は、１つの基箱と、所定の最大数までの複数の入れ子式に案内されて基箱から進出可能な伸縮ジブ部分とで形成される主ジブを有するものに関する。主ジブは、水平軸線の周りで回転可能に上部旋回体上で支承されており、かつ上部旋回体および基箱で枢支された液圧起伏シリンダによってその傾きを調整することができる。このような移動式クレーンに対して、道路輸送中の移動式クレーン許容軸荷重規制のゆえに主ジブの最大許容重量が設けられている。少なくとも時々主ジブに設けられる吊上げ荷重増強機構によって、伸縮ジブ部分の進出時に主ジブの吊上げ能力は吊上げ荷重増強機構のない状態に比べて著しく増強することができる。
【背景技術】
【０００２】
このようなクレーンは、例えば特許文献１により公知である。そこで使用される吊上げ荷重増強機構は、ロープ控えにおいて２本のロープからなり、ロープは荷重平面とほぼ平行に、すなわち巻上ロープと主ジブ縦軸線とに張り渡した平面に平行に延びている。ロープは進出した主ジブの上端領域で固着されており、主ジブ縦軸線にほぼ垂直に上を向いた控え架を介して案内されている。控えの他端は主ジブ基箱の基部に固着されている。この控えによって、荷重平面において進出したジブの剛性および座屈強度のかなりの増強が達成される。これにより、主ジブの吊上げ能力が著しく増強されることになる。
【０００３】
ロープ控えの態様である類似の吊上げ荷重増強機構は、特許文献２により公知である。そこでは、控えに利用される引張ロープの一端が補助ジブに強固に結合され、補助ジブは伸長した主ジブの頭部に固着されている。引張ロープの他端は機械操作可能なロープ巻胴にやはり巻き取られており、ロープ巻胴は伸縮ジブの基箱に結合された控え架に固着されている。引張ロープは、控え架先端の転向シーブを介してロープ巻胴まで案内されている。控え架の先端自体は、固定長を有する控えの一部によって伸縮ジブ基箱の基部に結合されている。したがって、控え全体は固定長部分と可変長部分とから構成されている。これにより、控えの長さは伸縮ジブのその都度の進出長に問題なく設定することが可能となる。
【０００４】
ロープ控えの態様である他の吊上げ荷重増強機構は、特許文献３により公知である。その特徴は、控え架が２つの個別のマスト状支柱で形成され、両方の支柱が実質的に伸縮ジブの縦軸線に垂直に設定されており、但し互いに開脚させて固着されており、つまり例えば９０°の範囲内の角度を内抱することになる。それゆえに、ジブを水平に向けると控え架の両方の支柱は垂直に上向くのでなく、斜め上を向くことになる。控え架の両方の支柱を介して、伸縮ジブの上端に固着された各１つの控えロープは、転向シーブを経由してロープ巻胴へと案内されている。勿論、ロープ巻胴は各支柱の先端に直接配置しておくこともでき、これにより転向シーブを省くことができよう。支柱の上端はそれ自体それぞれ固定長の控えを介して伸縮ジブの基部領域に結合されている。控え架の両方の支柱の開脚のゆえに両方の控えロープは荷重平面の外側で相応に互いに斜めに延びている。こうして２つの平面、つまり一方で荷重平面の内部、他方で荷重平面を横切って、伸縮ジブの安定化効果を達成することができる。つまりこの場合、前記両方の吊上げ荷重増強機構とは異なり、伸縮ジブの側部領域で安定化が達成されることになる。
【０００５】
ロープ巻胴および張りロープを有する控え架は、伸縮ジブに付加的構造空間を必要とし、この構造空間は控え架を折畳み可能に構成することによってかなり減少する。しかしながら、この付加的機構によってかなりの重量増も引き起こされる。ジブ重量は、やはり各移動式クレーンを道路輸送する場合、許容軸荷重規制のゆえに所定の最高限度を上まわってはならないので、ロープ控えの態様の吊上げ荷重増強機構を予め組付けて装備した伸縮ジブを有する移動式クレーンの道路輸送は一般に許容されていない。通常、吊上げ荷重増強機構は個別に輸送されねばならず、その都度の現場でクレーン投入前に組付けなければならない。この点での逃げ道は、吊上げ荷重増強機構による重量増を補償するために単数または複数の伸縮ジブ部分をジブから一時的に取り外すことによって時として見出すことができる。しかし、これに伴う欠点としては、利用可能な最大ジブ長が相応に減少することである。
【０００６】
進出可能なジブ長が極力長く、しかし同時に吊上げ能力、すなわち吊上げるべき許容吊上げ荷重が極力高い、伸縮ジブを有する移動式クレーンを利用可能とする努力は基本的に存在する。吊上げ荷重の上昇は、基本的に個々の伸縮ジブ部分のために使用する形材を充実させて実施することにより達成できる。しかし、これは相応の重量増を招き、この重量増は許容軸荷重の制限のゆえにたいてい許されない。
【特許文献１】
独国特許出願公開第３１１３７６３号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１９８０２１８７号明細書
【特許文献３】
欧州特許出願公開第１０６５１６６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、所定の吊上げ能力においてジブ総重量を許容外に増加させることなく、かつ許容軸荷重を上まわることなく、可能な進出長がかなり増大され、または所定の最大進出長において前記境界条件を守って許容吊上げ荷重（吊上げ能力）が増強されるように、前文に係る種類の移動式クレーンを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部分に指摘した特徴を有する移動式クレーンによって解決される。本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、これまでふつう特殊装備品として移動式クレーンに組付けられた吊上げ荷重増強機構が移動式クレーンの標準基本装備として設けられ、最大数の携行される伸縮ジブ部分が持続的に主ジブに結合されている。つまりこれは、吊上げ荷重増強機構の重量を補償するためにジブの１伸縮ジブ部分を省略しなければならないことを意味する。吊上げ荷重増強機構の重量は、主ジブの許容最大重量を上まわることなく、したがって伸縮ジブ部分の数を減らすことなく主ジブ重量に含まれている。これが可能なのは、吊上げ荷重増強機構の重量を補償するために伸縮ジブ部分の個別重量が従来の設計に比べてそれぞれ低減されており、完全に伸長した主ジブの頭部重量Ｇ_Kと基部重量Ｇ_Fとの比が最大４０：６０であるからである。頭部重量Ｇ_Kは主に主ジブ総重量の最高で３８％を占める。実際の事例においてＧ_K：Ｇ_F比は４０：６０〜３０：７０の範囲内である。その際、主ジブの総重量は従来の設計に比べて、個々の伸縮ジブ部分の重量低減によって吊上げ荷重増強機構による重量増を補償することによって一定に保たれている。
【００１０】
個々の伸縮ジブ部分のこの重量低減は、有利には少なくとも一部を、または全部も、伸縮ジブ部分の壁厚減少によって達成することができる。側壁、つまり荷重平面と平行な壁の厚さを低減するのが特に考慮に値する。本来、それと結び付いた吊上げ能力低下は、吊上げ荷重増強機構によって少なくとも再び補償されねばならない。
【００１１】
伸縮ジブ部分の個別重量の低減は、少なくとも一部または全部も伸縮ジブ部分の横断面円周の減少によって達成することも当然可能である。これは主に横断面の（荷重平面を横切る）幅を減少させることによって達成することができ、横断面の高さはそのままとされ、または横断面の幅よりも少ない程度に減少される。しかし、幅をそのままにして横断面の高さを減少させることも可能である。通常、実質的に箱型の形材として構成される伸縮ジブ部分の横断面円周の低減は、従来の横断面設計に比べて壁厚を減少させることと組合せて行うことも当然可能である。
【００１２】
吊上げ荷重増強機構は主に、それが荷重平面における主ジブの剛性増強をもたらすように設計されている。その結果、例えば伸縮ジブ部分形材の上フランジおよび／または下フランジにおける横断面の高さの減少および／または壁厚の減少を補償することができる。
【００１３】
個々の伸縮ジブ部分の横断面の幅が減少され、横断面の高さがそのままに留められまたはわずかな程度に減少される場合、荷重平面を横切って主ジブの剛性を増強するように設計された吊上げ荷重増強機構が利用される。しかし、荷重平面でもこれを横切っても、主ジブの剛性増強をもたらす吊上げ荷重増強機構を使用すると特別有利である。
【００１４】
好ましくは、吊上げ荷重増強機構はそれ自体周知の如くに、主ジブの上端領域から主ジブの基部領域内にまで延びた控えの態様に形成されている。控えの上固着点は、進出する伸縮ジブの最も外側の先端に配置しておかねばならないのでは決してなく、例えば最後から二番目の伸縮ジブ部分または他の伸長した伸縮ジブ部分の鍔部に結合しておくこともできよう。同様に、控えの下固着点は必ずしもジブ基部の最も外側の下端に固定しておく必要はない。他の固着点も、例えば、上部旋回体に固着されるカウンタウェイトの領域で、可能である。
【００１５】
控えは、やはり周知の如くに可変長部分と固定長部分とで構成するのが好ましい。その際、固定長部分は控え架の先端から主ジブの基部領域内にまで達する一方、可変長部分は主ジブの上端領域から控え架のロープ巻胴にまで達している。基本的に、ロープ控えとして実施される吊上げ荷重増強機構は、単一の索で形成することができる。しかし、たいていの場合、やはり当然に固定長部分と可変長部分とで構成することのできる２つの個別の控え索が形成されることによって、荷重平面を基準に鏡像的配置が好ましい。その場合、控え架は相応に２つの個別の控え支柱も有し、これらの控え支柱に控えが通してある。その際、控え支柱は、互いに斜めに調節可能とすることができ、それらの縦軸線の間の内抱角度は極力必要に応じて設定可能である。これにより、荷重平面およびこれを横切る平面で剛性増強の度合を変更することができる。その場合、剛性の度合はそれぞれ互いに逆方向に変化している。
【００１６】
他の有利な１実施形態において、本発明では、単数または複数のロープ巻胴が容易に分解可能に形成されており、各ロープ巻胴はそれに巻き取られた控えロープと共に個別に携行することができる。これにより、主ジブの重量は必要な場合危険な限界以下に下げることができ、移動式クレーンの投入能力を実現するために現場で大掛かりな装備作業は、必要ではない。すなわち、その場合、単数または複数のロープ巻胴はさしたる手間なしに再び取付けることができる。
【００１７】
本発明は、例えば３車軸を有する小型移動式クレーンにおいても、また例えば９車軸までの車軸を有する大型移動式クレーンにおいても、大きな利点をもって適用することができる。
【００１８】
以下、図に示した実施形態に基づいて本発明が詳しく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示す移動式クレーンは、８車軸の道路走行装置を備えた下部走行体２０を有している。下部走行体２０上には、垂直軸線の周りを回転可能な上部旋回体２１が配置されている。上部旋回体２１上には、主ジブ２２が水平軸線の周りを回転可能に支承されている。主ジブ２２は、この場合１つの基箱１と、該基箱１から伸縮可能な合計４つの伸縮ジブ部分２〜５とから構成されている。基箱１の基部には、水平ピボット継手が配置されている。主ジブ２２の傾きは、液圧起伏シリンダ２３によって任意に変更することができる。主ジブ２２は略示した吊上げ荷重増強機構２４を備えており、この増強機構は控え架８を有している。この控え架８は、基箱１の背面で主ジブ２２の縦軸線に対してほぼ垂直に上を向いている。吊上げ荷重増強機構２４の他の主要部材は、基箱１の基部から控え架８の先端にまで達する下控え１０と、主ジブ２２の上端領域から控え架８まで通じた上控え１１である。通常、下控え１０の長さは固定されている。したがって、吊上げ荷重増強機構のこの部分は引張棒で構成しておくこともできる。固定ロープ長も勿論利用することができる。上控え１１は、好ましくはロープ控えとして構成されている。その場合、伸縮ジブ２２のその都度の進出長に対して、大きな柔軟性が存在するからである。上控え１１の長さは、ロープ巻胴９を介して問題なく変えることができる。
【００２０】
本発明の核心は、移動式クレーンの主ジブに標準的に設けられ、したがって持続的にこれに結合される吊上げ荷重増強機構の付加的重量を補償するために、伸縮ジブ部分の従来の設計に対応する吊上げ荷重において、個々の伸縮ジブ部分の重量減少が行われることにある。伸縮ジブ部分におけるこの重量減少は、図２に示すように、伸縮ジブ総重量の分布が従来の設計に比べて基部重量Ｇ_Fおよび頭部重量Ｇ_Kにずれることをもたらす。本発明によれば頭部重量Ｇ_Kと基部重量Ｇ_Fとの比は４０：６０よりも小さい。この比に関連して、実際の実施は、通常、４０：６０〜３０：７０の範囲内を動くことになる。伸縮ジブ部分の従来の横断面設計ではＧ_K：Ｇ_F比がいつも４０：６０よりも上、つまり例えば４２：５８である。それに対して、本発明の有利な１実施形態ではこの比が例えば約３８：６２の値である。
【００２１】
本発明に係る種類の進出した伸縮ジブが図３に示されており、この伸縮ジブは、いわば単索控えとして実施されただけの吊上げ荷重増強機構を備えている。つまり、控え１１の破線で示した両方の索は、比較的僅かな間隔で互いに平行に延びており、それゆえに実際の単索控えの場合と同様に荷重平面を横切って安定性をもたらすことができない。控え架は、ジブの縦軸線上で垂直に上向いており、荷重平面の内部にある。最後のことは下控え１０および上控え１１にも妥当する。控え架８の上端のロープ巻胴は符号９とされている。この吊上げ荷重増強機構は、設計に起因して荷重平面の方向でのみ伸縮ジブの剛性および座屈強度の増強をもたらすことができる。
【００２２】
これに対して図４は、荷重平面を横切って主ジブの剛性増強をもたらす吊上げ荷重増強機構を備えた伸縮ジブを示している。このため、控え架が２つの控え支柱８ａ，８ｂで形成されており、これらの控え支柱は、伸縮ジブの基箱１から水平に左もしくは右に外方へと延びている。それに応じて控え用に２つの個別の索も設けられており、これらの索は符号１０ａ、１１ａもしくは１０ｂ、１１ｂとされ、ちなみにそれらの機能は図３の控えと同じである。
【００２３】
他の変更態様の吊上げ荷重増強機構が図５に示されている。この実施態様は、図３の実施の作用と図４の実施の作用を互いに組合せたものである。このため控え架がやはり２つの控え支柱８ａ，８ｂで形成されており、これらの控え支柱は確かに伸縮ジブの縦軸線に対してやはり垂直に左右に延びているのではあるが、相応する両方向矢印で示唆した角度を内抱している。両方の控え支柱８ａ，８ｂは上に向かって開脚している。これにより、控え内に荷重平面の方向とこれを横切って分力が生じる。したがって、この種の吊上げ荷重増強機構は、荷重平面においてだけでなく、これを横切っても伸縮ジブの剛性および座屈強度の増強をもたらすことができる。主に、両方の控え支柱８ａ，８ｂの間の角度は、必要に応じて０°〜１８０°の範囲内の角度に設定可能である。
【００２４】
図６の部分図ａ〜ｅには、異形ジブ部分用のさまざまな形材が略示されている。横断面形状は実質的に箱形であり、隅が丸くされている。しかしながら、形材の下部では丸味半径が箱形材の上部よりもかなり大きい。部分図ａに示す横断面は、伸縮ジブ部分の従来の設計のものと一致している。本発明に係る形材設計が相違している方向を一層明確にするために、選択された壁厚は、実際の実施形態に比べて意識的に誇張して示されている。部分図ｂには、矢印で示唆したように、従来の形状ａに比べて側壁の壁厚が減少していることを示している。側部領域における壁厚低下は、本発明によれば、相応する吊上げ荷重増強機構によって十分に補償され、全体として吊上げ荷重上昇が達成されることになる。部分図ｃには、側壁の他に下フランジおよび上フランジも壁厚低下を施すことができることが示唆されている。部分図ｄからは、各伸縮ジブ部分の重量減少が形材の幅減少によっても達成できることを読み取ることができる。部分図ｅの事例では、形材の高さ低減によってこのような重量減少が達成されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】進出した伸縮ジブと吊上げ荷重増強機構とを有する移動式クレーンを示す概略図である。
【図２】進出した伸縮ジブの概略図である。
【図３】荷重平面で働く吊上げ荷重増強機構を有する伸縮ジブを示す概略図である。
【図４】荷重平面を横切って働く吊上げ荷重増強機構を有する伸縮ジブを示す概略図である。
【図５】荷重平面でもこれを横切っても働く吊上げ荷重増強機構を有する伸縮ジブを示す概略図である。
【図６】伸縮ジブ部分用のさまざまな形材横断面を示す概略図である。

Claims (15)

1. 下部走行体（２０）と、下部走行体（２０）上に回転可能に配置される上部旋回体（２１）とを有する移動式クレーンであって、上部旋回体は、１つの基箱（１）と、所定の最大数までの複数の入れ子式に案内されて基箱（１）から進出可能な伸縮ジブ部分（２〜５）とで形成される主ジブ（２２）を有し、主ジブ（２２）は、水平軸線の周りで回転可能に上部旋回体（２１）上で支承されており、かつ上部旋回体（２１）および基箱（１）で枢支された液圧起伏シリンダ（２３）によってその傾きが調整可能であり、さらに道路輸送中の移動式クレーン許容軸荷重規制によって主ジブ（２２）の最大許容重量が設けられており、少なくとも吊上げ荷重増強機構（２４）が設けられ、伸縮ジブ部分（２〜５）の進出時にこの吊上げ荷重増強機構が吊上げ荷重増強機構（２４）のない状態に比べて主ジブ（２２）の吊上げ荷重を著しく増強するものにおいて、
   吊上げ荷重増強機構（２４）が、携行される伸縮ジブ部分（２〜５）の最大数を維持して移動式クレーンの標準基本装備の一部として持続的に主ジブ（２２）に結合されており、吊上げ荷重増強機構（２４）の重量が主ジブ（２２）の許容最大重量を上まわることなく、伸縮ジブ部分（２〜５）の数を減らすことなく主ジブ重量に含まれており、吊上げ荷重増強機構（２４）の重量を補償するために伸縮ジブ部分（２〜５）の個別重量が従来の設計に比べてそれぞれ低減されており、完全に伸長した主ジブ（２２）の頭部重量Ｇ_Kと基部重量Ｇ_Fとの比が最大４０：６０であることを特徴とする移動式クレーン。
2. 伸縮ジブ部分（２〜５）の個別重量の低減が少なくとも一部では伸縮ジブ部分（２〜５）の、特に荷重平面に平行な側壁の、壁厚減少によって達成されていることを特徴とする、請求項１に記載の移動式クレーン。
3. 伸縮ジブ部分（２〜５）の個別重量の低減が少なくとも一部では伸縮ジブ部分（２〜５）の横断面円周の減少によって達成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の移動式クレーン。
4. 伸縮ジブ部分（２〜５）の横断面の荷重平面を横切る幅が減少され、横断面の高さがそのままかまたは少ない程度に減少されていることを特徴とする、請求項３に記載の移動式クレーン。
5. 伸縮ジブ部分（２〜５）の横断面の高さが減少していることを特徴とする、請求項３に記載の移動式クレーン。
6. 吊上げ荷重増強機構（２４）が荷重平面における主ジブ（２２）の剛性を増強するように設計されていることを特徴とする、請求項５に記載の移動式クレーン。
7. 吊上げ荷重増強機構（２４）が荷重平面を横切って主ジブ（２２）の剛性を増強するように設計されていることを特徴とする、請求項４に記載の移動式クレーン。
8. 吊上げ荷重増強機構（２４）が荷重平面でもこれを横切っても主ジブ（２２）の剛性を増強するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動式クレーン。
9. 荷重平面でもこれを横切っても、特に相反する方向で、剛性増強の度合が変更可能であるように、吊上げ荷重増強機構（２４）が設定可能に構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の移動式クレーン。
10. 吊上げ荷重増強機構（２４）が、主ジブ（２２）の上端領域から主ジブ（２２）の基部領域内にまで延びた控えであることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載の移動式クレーン。
11. 控えは、少なくとも１つの控えロープ（１１，１１ａ，１１ｂ）と、少なくとも１つの控え架（８，８ａ，８ｂ）と、少なくとも１つのロープ巻胴（９，９ａ，９ｂ）とを備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の移動式クレーン。
12. 控えは、固定長部分（１０，１０ａ，１０ｂ）を有していることを特徴とする、請求項１１に記載の移動式クレーン。
13. 控え架（８）が２つの控え支柱（８ａ，８ｂ）で形成されており、控え支柱の縦軸線を相互に異なる角度位置にすることができ、控えが２本の控えロープ（１１ａ，１１ｂ）を有していることを特徴とする、請求項９および請求項１１または１２のいずれか１項に記載の移動式クレーン。
14. ロープ巻胴（９，９ａ，９ｂ）がそれに巻き取られた控えロープ（１１，１１ａ，１１ｂ）と共に容易に分解可能、また個別に携行可能であることを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の移動式クレーン。
15. ３〜９車軸を備えたシャシを有していることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の移動式クレーン。