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Dokumentenidentifikation DE19830746A1 13.01.2000
Titel Vorrichtung mit einem verfahrbaren Ausleger
Anmelder Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., 53175 Bonn, DE
Erfinder Grützmacher, Torsten, 37085 Göttingen, DE
Vertreter Rehberg und Kollegen, 37085 Göttingen
DE-Anmeldedatum 09.07.1998
DE-Aktenzeichen 19830746
Offenlegungstag 13.01.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.01.2000
IPC-Hauptklasse B66C 13/18
IPC-Nebenklasse B66C 13/06   B66C 15/00   B66F 17/00   B60S 11/00   G12B 5/00   
Zusammenfassung Bei einer Vorrichtung mit einem sich am Boden abstützenden Unterbau, mit einem Auslegerlager (3) für einen verfahrbaren Ausleger und mit einer das Verfahren des Auslegers überwachenden Steuerung (15), ist zumindest im Bereiche des freien Endes des Auslegers mindestens ein ein Bewegungssignal (14) abgebender Bewegungssensor (18) vorgesehen, um Nickbewegungen des Lastaufnahmepunkts um das Auslegerlager (3) zu registrieren und der Steuerung (15) mitzuteilen. Zwischen dem Unterbau (2) und dem Auslegerlager (3) ist ein Gelenk (4) mit einer horizontalen und quer zur Haupterstreckungsrichtung des Auslegers verlaufenden Schwenkachse (6) ausgebildet, das um die Schwenkachse (6) herum ein Verschwenken des Auslegerlagers (3) über einen kleinen begrenzten Winkelbereich ermöglicht. Über das Gelenk (4) hinweg greift mindestens ein Aktuator (8) an dem Unterbau (2) einerseits und dem Auslegerlager (3) andererseits an, wobei jeder Aktuator (8) zwischen dem Unterbau (2) und dem Auslegerlager (3) von der Steuerung (15) in Abhängigkeit des Bewegungssignals (14) des Bewegungssensors (13) angesteuert wird, um die Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager (3) aktiv zu unterdrücken.

Beschreibung[de]

Der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem sich am Boden stützenden Unterbau, mit einem Auslegerlager für einen verfahrbaren Ausleger und mit einer das Verfahren des Auslegers überwachenden Steuerung, wobei zumindest im Bereich des freien Endes des Auslegers mindestens ein ein Bewegungssignal abgebender Bewegungssensor vorgesehen ist, um Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager zu registrieren und der Steuerung mitzuteilen.

Bei der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art kann es sich um eine Gelenk-Teleskop-Arbeitsbühne, eine Scherenbühne, eine Liftarbeitsbühne, einen Autokran, einen Gittermastkran, einen Gabelstapler, ein ausfahrbares Beton-Rohrpumpen-System oder dgl. handeln. Die Vorrichtungen kann stationär, mit einem gezogenen Fahrwerk oder einem selbstfahrenden Fahrwerk versehen sein.

Von dem allgemeinen Stand der Technik der vorgenannten Vorrichtungen unterscheidet sich die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art durch einen zusätzlichen Bewegungssensor im Bereich des freien Endes des Auslegers, um Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers und des Auslegerlagers zu registrieren und der Steuerung mitzuteilen. Derartige Nickbewegungen werden durch verschiedene Störanregungen hervorgerufen. Ursachen der Störanregungen können das Verfahren des Auslegers, d. h. beispielsweise sein Aufrichten oder Ausfahren, Lastwechsel an dem Ausleger, beispielsweise durch Bewegungen von Bedienpersonal auf einer Arbeitsplattform, aber auch an dem Ausleger angreifende Windkräfte sein. Die gattungsgemäße Vorrichtung registriert die resultierenden Nickbewegungen und teilt sie der Steuerung mit, um beispielsweise auf einen unsicheren Betriebszustand der Vorrichtung hinzuweisen, dem dann durch ein automatisches Einfahren des Auslegers begegnet werden kann. Als echte Gegenmaßnahme zu ungewollten Bewegungen des freien Endes des Auslegers wird bislang nur die Beschleunigung des Auslegers beim Verfahren begrenzt. Hierdurch wird jedoch eine schnelle Positionierung des freien Endes des Auslegers naturgemäß verhindert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, bei der sich als Nickbewegungen des Auslegers bemerkbar machende Schwingungen unterdrückbar ist, wobei die hierfür eingesetzten technischen Maßnahmen bei bestehenden Systemen nachrüstbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager ein Gelenk mit einer horizontalen und quer zur Haupterstreckungsrichtung des Auslegers verlaufenden Schwenkachse ausgebildet ist, das um die Schwenkachse herum ein Verschwenken des Auslegerlagers über einen kleinen begrenzten Winkelbereich ermöglicht, und daß über das Gelenk hinweg mindestens ein Aktuator an dem Unterbau einerseits und dem Auslegerlager andererseits angreift, wobei jeder Aktuator zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager von der Steuerung in Abhängigkeit des Bewegungssignals des Bewegungssensors angesteuert wird, um die Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager aktiv zu unterdrücken.

Bei dem Gelenk der neuen Vorrichtung zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager handelt es sich nicht um ein Gelenk, um das der Ausleger aufrichtbar ist. Ein solches Gelenk ist ggf. im Bereich des Auslegerlagers vorgesehen. Das erfindungsgemäße Gelenk erlaubt ein Verschenken des Auslegerlagers um die Schwenkachse herum nur über einen sehr kleinen begrenzten Winkelbereich. Hierfür ist der mindestens eine Aktuator vorgesehen, der an dem Unterbau einerseits und dem Auslegerlager andererseits angreift. Jeder Aktuator wird von der Steuerung angesteuert, um die Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers aktiv zu unterdrücken. Dabei sind sehr kleine Auslenkungen der Aktuatoren völlig ausreichend, da der Ausleger als Übertragungsstrecke der Auslenkungen um das Gelenk als starke Übersetzung wirkt. Das heißt, Nickbewegungen im Dezimeterbereich kann mit Bewegungen im Millimeter- und Submillimeterbereich begegnet werden. Der Algorithmus, mit dem die Steuerung jeden Aktuator in Abhängigkeit von dem Bewegungssignal des Bewegungssensors ansteuert, muß die Übertragungsstrecke zwischen dem Aktuator und dem freien Ende des Auslegers berücksichtigen. Hierzu muß die Übertragungsstrecke selbst aber nicht genauer bekannt sein. Vielmehr ist auch eine adaptive Anpassung der Steuerung an die jeweilige Übertragungsstrecke in den einzelnen Stellungen des Auslegers nach einem Trial-and- Error-Verfahren möglich. Das zusätzliche Gelenk zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusammen mit den parallel geschalteten Aktuatoren auch als Drehmomentschnittstelle zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager bezeichnet werden, mit der gezielt Gegendrehmomente zu den Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager erzeugt werden. Diese Drehmomentschnittstelle kann in bestehende Systeme problemlos unterhalb des Auslegerlagers integriert werden. Auch ein nachträgliches Anbringen bei einer existierenden Vorrichtung ist möglich, wenn auch mit etwas größerem Aufwand verbunden. Die passive Sicherheit der Vorrichtung wird durch das erfindungsgemäße Gelenk nicht beeinträchtigt, da die Schwenkwinkel nur sehr klein sind und Aktuatoren mit einer sehr hohen Eigensteifigkeit für die Betätigung des Gelenks verwendet werden können.

Insbesondere betrifft die Erfindung Vorrichtungen, bei denen der Ausleger gegenüber dem Auslegerlager um eine Aufrichtachse aufrichtbar ist. Dabei ist die Schwenkachse des Gelenks zwischen dem Auslegerlager und dem Unterbau dann parallel zu der Aufrichtachse angeordnet. Typische konkrete Fälle sind Gelenk- Teleskop-Arbeitsbühnen und dgl.

Auf beiden Seiten der Schwenkachse des Gelenks kann mindestens ein Aktuator zwischen dem Auslegerlager und dem Unterbau vorgesehen sein. Es ist auch möglich, nur mit einem einzigen Aktuator auf einer Seite des Gelenks auszukommen, wenn der Aktuator sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung oder gegen ein elastisches Gegenelement arbeitet.

Das Gelenk bei der neuen Vorrichtung muß nicht zwingend echte Drehlager aufweisen. Es ist auch möglich, das Gelenk als Festkörpergelenk auszubilden, wobei ein Teil des Festkörpergelenks gezielt verbogen wird um die gewünschte Schwenkbewegung in kleinem Rahmen zu ermöglichen.

Konkret kann das Festkörpergelenk von einem I-Profil oder einem doppelt konkaven Profil ausgebildet werden, wobei der mittlere Balken des I-Profils bzw. der schwächste Bereich des konkaven Profils auf Biegung beansprucht wird.

Der kleine begrenzte Winkelbereich des Gelenks, in dem eine Schwenkbewegung zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager ermöglicht wird, kann durch Anschläge begrenzt sein, die die passive Sicherheit der Vorrichtung erhöhen. In jedem Fall ist der Winkelbereich der durch das Gelenk ermöglichten Schwenkbewegung typischerweise kleiner als +/- 1°.

Der Unterbau der Vorrichtung kann ein Fahrwerk zum Verfahren der Vorrichtung aufweisen. Dabei kann das Fahrwerk zum Boden hin durch ausfahrbare Stützen starr überbrückbar sein, um eine möglichst starre Anbindung des Unterbaus an den Boden für den Betrieb des Auslegers zu erreichen.

Jeder Aktuator zwischen dem Unterbau und dem Auslegerlager kann ein Hydraulikzylinder oder ein Piezoaktuator sein. Die kleinen Wege, die jeder Aktuator bei der Erfindung zu überbrücken hat, sind ideale Voraussetzungen eines Piezoaktuators, wenn eine Zugbelastung des zugrundeliegenden Piezokristalls vermieden werden kann. Hydraulische Aktuatoren werden unter dem Gesichtspunkt bevorzugt, daß eine hydraulische Anlage bei den meisten gattungsgemäßen Vorrichtungen vorhanden ist, die für die Aktuatoren genutzt werden kann. Die Reaktionszeit eines Hydraulikzylinders auf eine Ansteuerung ist um ein vielfaches länger als diejenige eines Piezoaktuators, die relevanten Nickbewegungen des Auslegers liegen jedoch im Bereich von typischerweise unter 15 Hz, insbesondere unterhalb 1 Hz. In diesem Bereich kann auch ein Hydraulikzylinder ausreichend schnell angesteuert werden.

Zusätzlich zu dem Bewegungssensor für die Nickbewegungen kann zumindest im Bereich des freien Endes des Auslegers mindestens ein ein Bewegungssignal abgebender Bewegungssensor vorgesehen sein, um horizontale Drehbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager zu registrieren und der Steuerung mitzuteilen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung besteht dann darin, daß ein horizontaler Drehkranz mit dem Gelenk in Reihe geschaltet ist, den die Steuerung in Abhängigkeit des Bewegungssignals des zusätzlichen Bewegungssensors ansteuert, um die horizontalen Drehbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager aktiv zu unterdrücken. Der von der Erfindung genutzte Drehkranz ist vorteilhafter Weise nicht ein zusätzlicher Drehkranz sondern ein unterhalb des Auslegerlagers und insbesondere auch unterhalb des erfindungsgemäßen Gelenks angeordneter Drehkranz, der sowieso zum Verschwenken des Auslegers um eine vertikale Achse vorgesehen ist.

In diesem Zusammenhang ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Drehkranz auch zum Verschenken des Auslegers über große Winkel vorgesehen, wofür ein gemeinsamer, insbesondere hydraulischer Antrieb vorgesehen ist. Das heißt, ein einziger hydraulischer Antrieb wird genutzt, um den gesamten Ausleger über große Winkel zu verschwenken und um ungewollte schwingungsartige Drehbewegungen des Auslegers um eine vertikale Achse aktiv zu unterdrücken. Es ist aber auch möglich, für diese beiden Zwecke zwei getrennte Antrieb vorzusehen, die über den Drehkranz gegeneinander verspannt sein können, um zwischen den Antrieben und dem Drehkranz jegliches Spiel zu beseitigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine die wesentlichen Teile der Erfindung ausbildende Drehmomentschnittstelle in einer ersten Ausführungsform in einer ersten Ansicht,

Fig. 2 die Drehmomentschnittstelle 2 in einer zu Fig. 1 senkrechten Ansicht,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 4 die Drehmomentschnittstelle gemäß Fig. 3 in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 6 die Drehmomentschnittstelle gemäß Fig. 5 in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht,

Fig. 7 eine vierte Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 8 die Drehmomentschnittstelle gemäß Fig. 7 in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht,

Fig. 9 eine fünfte Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 10 die Drehmomentschnittstelle gemäß Fig. 9 in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht,

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,

Fig. 12 die Drehmomentschnittstelle gemäß Fig. 11 in einer Fig. 2 entsprechenden Ansicht,

Fig. 13 einen Autokran als erste Ausführungsform der neuen Vorrichtung,

Fig. 14 eine Gelenk-Teleskop-Arbeitsbühne als zweite Ausführungsform der neuen Erfindung,

Fig. 15 eine Beton-Rohrpumpen-Vorrichtung als dritte Ausführungsform der neuen Vorrichtung,

Fig. 16 einen Gittermastkran als vierte Ausführungsform der neuen Vorrichtung,

Fig. 17 ein Detail des Gittermastkrans gemäß Fig. 16 und

Fig. 18 einen Gabelstapler als weitere Ausführungsform der neuen Vorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Drehmomentschnittstelle 1 weist zwischen einem Unterbau 2 und einem Auslegerlager 3, das hier nicht näher spezifiziert ist, ein Gelenk 4 und einen Drehkranz 5 auf. Unter Berücksichtigung des eingezeichneten Koordinatensystems x, y, z weist das Gelenk 4 eine horizontal ausgerichtete und in Richtung der z-Achse verlaufende Schwenkachse 6 auf. Die Schwenkachse 6 ermöglicht ein Verschwenken des Auslegerlagers 3 in Richtung des Doppelpfeils 7. Hierzu ist ein Aktuator 8 parallel zu dem Gelenk 4 zwischen dem Unterbau 2 und dem Auslegerlager 3 vorgesehen. Auf der dem Aktuator 8 gegenüberliegenden Seite des Gelenks 4 ist ein Anschlag 9 vorgesehen, der den Winkelbereich, in dem das Auslegerlager 3 gegenüber dem Unterbau 2 verschwenkbar ist, begrenzt. Das Gelenk 4 ist also keinesfalls dazu vorgesehen, einen hier nicht dargestellten Ausleger mit dem Auslegerlager 3 aufzurichten. Der von dem Aktuator 8 abgedeckte Schwenkbereich des Auslegerlagers 3 beträgt vielmehr typischerweise weniger als +/- 1°. Der Drehkranz 5 ermöglicht ein Verdrehen des Auslegerlagers 3 gegenüber dem Unterbau 2 in Richtung des Doppelpfeils 17 um die vertikale x-Achse. Hierzu ist ein Antrieb 10 vorgesehen, der mit einem Zahnrad 11 in einen Zahnkranz 12 des Drehkranzes 5 eingreift. Der hier nur symbolisch angedeutete Antrieb 10 ist zum Verdrehen des Auslegerlagers 3 sowohl um große Drehwinkel als auch um sehr kleine Drehwinkel vorgesehen. Mit der Verdrehung des Drehkranzes 12 um sehr kleine Winkel um die x-Achse können Drehschwingungen des hier nicht dargestellten Auslegers um die vertikale x-Achse aktiv unterdrückt werden. Hierfür ist an dem Ausleger ein Bewegungssensor 13 vorgesehen, der die Drehbewegungen des freien Endes des Auslegers um die x-Achse registriert. Der Bewegungssensor 13 kann ein Beschleunigungssensor sein. Der Bewegungssensor 13 gibt ein Bewegungssignal 14 an eine Steuerung 15 ab, die in Abhängigkeit von dem Bewegungssignal 14 den Antrieb 10 für den Drehkranz 5 über ein Ansteuersignal 16 ansteuert. Die Ansteuerung erfolgt dabei so, daß die von dem Bewegungssensor 13 registrierten Drehschwingungen um die x-Achse gegen null geführt werden. Ungewollte Nickbewegungen des Auslegers um die z-Achse werden von einem Bewegungssensor 18 am freien Ende des Auslegers registriert, der ein Bewegungssignal 19 an die Steuerung 15 abgibt. In Abhängigkeit von diesem Bewegungssignal 19 übt die Steuerung 15 ein Ansteuersignal 20 für den Aktuator 8 aus. Die Längenveränderungen des Aktuators 8 und die resultierenden Bewegungen des Auslegerlagers 3 unterdrücken aktiv die ungewollten Nickbewegungen des Auslegers um die z-Achse, die senkrecht zu seiner Haupterstreckungsrichtung verläuft.

Aus Fig. 2, bei der die Anordnung der Bewegungssensoren 13 und 18 und der Steuerung 15 nicht dargestellt ist, geht hervor, daß bei der Drehmomentschnittstelle 1 in der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 auf der einen Seite des Gelenks 4 ein einzelner Aktuator vorgesehen ist, dem zwei Anschläge 9 auf der anderen Seite des Gelenks 4 zugeordnet sind.

Auch in den Fig. 3 bis 12 ist die Steuerung 15 mit den zugeordneten Bewegungssensoren 13 und 18 nicht dargestellt. In der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle sind statt der Anschläge 9 bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 elastische Elemente 20 vorgesehen, die nicht nur eine Gegenkraft zu dem Aktuator 8 ausüben, sondern diesen unter Vorspannung setzen. Auf diese Weise ist der Aktuator besonders günstig als Piezoaktuator oder als einseitig wirkender Hydraulikzylinder auszubilden.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 ist auf jeder Seite des Gelenks 4 ein Aktuator 8 vorgesehen. Das heißt, die Aktuatoren 8 sind gegeneinander geschaltet. Dabei können die Aktuatoren jeweils einfach wirkend sein.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 7 und 8 ist auf der in Fig. 7 rechten Seite des Gelenks 4 ein Paar von Aktuatoren 8 angeordnet, während sich auf der gegenüberliegenden Seite nur ein einzelner Aktuator befindet. Dies trägt einer statischen Lastverteilung des Auslegerlagers 3 Rechnung, die nicht symmetrisch zu einer vertikalen Ebene durch die Schwenkachse 6 ist, sondern die Last im wesentlichen auf der rechten Seite des Gelenks 4 aufweist.

Die Fig. 9 und 10 zeigen wieder eine symmetrische Anordnung von Aktuatoren 8 auf beiden Seiten des Gelenks 4, wobei jeweils ein Paar von Aktuatoren auf jeder Seite vorgesehen ist.

Die Ausführungsform der Drehmomentschnittstelle gemäß den Fig. 11 und 12 unterscheidet sich von derjenigen gemäß den Fig. 9 und 10 dahingehend, daß das Gelenk 4 nicht mehrteilig sondern als Festkörpergelenk 21 ausgebildet ist. Das Festkörpergelenk 21 besteht hier aus einem I-förmigen Profil 22, dessen mittlerer Balken 23 von den einander paarweise gegenüberliegenden Aktuatoren 8 so verbogen wird, daß sich zwischen dem Unterbau 2 und dem Auslegerlager 3 die wirksame Schwenkachse 6 ergibt. Das I-förmige Profil 22 läßt eine Verschwenkung des Auslegerlagers 3 gegenüber dem Unterbau 2 in dem erforderlichen kleinen Winkelbereich zu. Gleichzeitig ist es als Festkörpergelenk 21 verglichen mit jedem mehrteiligen Gelenk konstruktiv ausgesprochen einfach und damit kosten- und wartungsgünstig aufgebaut. Statt des T-förmigen Profils 22 kann das Festkörpergelenk 21 auch durch jedes andere einstückige Bauteil ausgebildet sein, das einen definierten Biegebereich zwischen Anlageflächen für den Unterbau 2 und das Auslegerlager 3 aufweist.

Fig. 13 zeigt einen Autokran 24 als konkrete Ausführungsform einer Vorrichtung 25, bei der die Drehmomentschnittstelle 1 gemäß einer der Fig. 1 bis 12 zwischen dem Unterbau 2 und dem Auslegerlager 3 eines Auslegers 26 angeordnet ist. Der Ausleger 26 ist hier ein gegenüber dem Auslegerlager 3 aufrichtbarer und teleskopierbarer Mast 27, an dessen freiem Ende ein Kranhaken 28 aufgehängt ist. An dem freien Ende des Masts 27 befinden sich auch die Bewegungssensoren 13 und 18. Durch Ansteuerung der Drehmomentschnittstelle 1 aufgrund der Bewegungssignale der Bewegungssensoren 13 und 18 wird das freie Ende des Masts 27 ruhig gehalten. Hierzu ist es bevorzugt, wenn der ein Fahrwerk 29 aufweisende Unterbau sich über Ausfahrbare Stützen 30 direkt und damit starr am Boden 31 abstützt.

Die in Fig. 4 dargestellte Gelenk-Teleskop-Arbeitsbühne 32 als weitere konkrete Ausführungsform der Vorrichtung 25 weist auch ein selbstfahrendes Fahrwerk 29 auf. Der Ausleger 26 ist hier teleskopier- und faltbar und trägt an seinem freien Ende eine Arbeitsbühne 33, an der die Sensoren 13 und 18 angeordnet sind. Die aktive Ansteuerung der Drehmomentschnittstelle 1 dient hier insbesondere dazu, die Hubarbeitsbühne 33 unabhängig von Bewegungen des darin angeordneten Personals oder einer Lastaufnahme auch gegenüber angefahrenen Objekten ruhig zu halten.

Fig. 15 zeigt als weitere konkrete Ausführungsform der Vorrichtung 25 eine Beton-Rohrpumpen-Vorrichtung 34, die auf einem Lastkraftwagen 35 montiert ist. Die Beton-Rohrpumpen-Vorrichtung 34 weist einen zusammenfaltbaren Ausleger 26 auf, an dessen freien Ende flüssiger Beton austritt. Um diese freie Ende bei der Abgabe von flüssigem Beton ruhig zu halten, ist die Drehmomentschnittstelle 1 zwischen dem Unterbau 2 und dem Auslegerlager 3 vorgesehen. Die Bewegungssensoren 13 und 18 sind an dem freien Ende des Auslegers 26 angeordnet.

Der in Fig. 16 und 17 dargestellte Gitterkran 36 ist eine weitere konkrete Ausführungsform der Vorrichtung 26. Der Gitterkran weist im Anschluß an einen vertikalen Mast 37 den horizontalen Ausleger 26 auf, an den ein Aufhängepunkt 38 für einen Kranhaken 28 verfahrbar gelagert ist. Im Bereich des freien Endes des Auslegers 26 sind die Bewegungssensoren 13 und 18 angeordnet. Die Drehmomentschnittstelle 1 ist zwischen dem hier stationären Unterbau 2 und dem Auslegerlager 3 angeordnet. Die aktive Ansteuerung der Drehmomentschnittstelle 1 hält das freie Ende des Auslegers 26 ruhig, auch wenn Lasten an den Kranhaken 28 angehängt oder von diesen abgenommen werden oder der Aufhängepunkt 38 entlang des Auslegers 26 verfahren wird.

Die in Fig. 18 dargestellte weitere Ausführungsform der Vorrichtung 26 ist ein Gabelstapler 39. Im Gegensatz zu allen bisherigen Ausführungsformen weist der Gabelstapler 39 keinen Drehkranz zwischen seinem Unterbau 2 mit dem selbstfahrenden Fahrwerk 29 und seiner Gabel 40 auf. Entsprechend besteht die Drehmomentschnittstelle 1 nur aus dem Gelenk 4 gemäß den Fig. 1 bis 12. Die Schnittstelle 1 ist hier zwischen einer Schienenanordnung 41 für die vertikale Führung der Gabel 40 und dem Unterbau 2 angeordnet und verkippt die Schienenanordnung 41 als Auslegerlager 3 der Gabel 40 um eine quer zur Fahrtrichtung des Gabelstaplers 39 verlaufende horizontale Achse. So werden Nickbewegungen der Gabel 40 auch bei weit angehobener und hoch belasteter Gabel 40 aktiv unterdrückt. Hierdurch wird die erreichbare Positioniergenauigkeit der Gabel 40 erheblich gesteigert. Bezugszeichenliste 1 Drehmomentschnittstelle

2 Unterbau

3 Auslegerlager

4 Gelenk

5 Drehkranz

6 Schwenkachse

7 Doppelpfeil

8 Aktuator

9 Anschlag

10 Antrieb

11 Zahnrad

12 Zahnkranz

13 Bewegungssensor

14 Bewegungssignal

15 Steuerung

16 Ansteuersignal

17 Doppelpfeil

18 Bewegungssensor

19 Bewegungssignal

20 Ansteuersignal

21 Festkörpergelenk

22 I-Profil

23 mittlerer Balken

24 Autokran

25 Vorrichtung

26 Ausleger

27 Mast

28 Kranhaken

29 Fahrwerk

30 Stütze

31 Boden

32 Gelenk-Teleskop-Arbeitsbühne

33 Korb

34 Beton-Rohrpumpen-System

35 Lastkraftwagen

36 Gitterkran

37 Mast

38 Aufhängepunkt

39 Gabelstapler

40 Gabel

41 Schienenanordnung


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung mit einem sich am Boden abstützenden Unterbau, mit einem Auslegerlager für einen verfahrbaren Ausleger und mit einer das Verfahren des Auslegers überwachenden Steuerung, wobei zumindest im Bereich des freien Endes des Auslegers mindestens ein ein Bewegungssignal abgebender Bewegungssensor vorgesehen ist, um Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers um das Auslegerlager zu registrieren und der Steuerung mitzuteilen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Unterbau (2) und dem Auslegerlager (3) ein Gelenk (4) mit einer horizontalen und quer zur Haupterstreckungsrichtung des Auslegers (26) verlaufenden Schwenkachse (6) ausgebildet ist, das um die Schwenkachse (6) herum ein Verschwenken des Auslegerlagers (3) über einen kleinen begrenzten Winkelbereich ermöglicht, und daß über das Gelenk (4) hinweg mindestens ein Aktuator (8) an dem Unterbau (2) einerseits und dem Auslegerlager (3) andererseits angreift, wobei jeder Aktuator (8) zwischen dem Unterbau (2) und dem Auslegerlager (3) von der Steuerung (15) in Abhängigkeit des Bewegungssignals (19) des Bewegungssensors (18) angesteuert wird, um die Nickbewegungen des freien Endes des Auslegers (26) um das Auslegerlager (3) aktiv zu unterdrücken.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (26) gegenüber dem Auslegerlager (3) um eine Aufrichtachse aufrichtbar ist, wobei die Schwenkachse (6) des Gelenks (4) zwischen dem Auslegerlager (3) und dem Unterbau (2) parallel zu der Aufrichtachse verläuft.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Schwenkachse (6) des Gelenks (4) mindestens ein Aktuator (8) zwischen dem Auslegerlager (3) und dem Unterbau (2) vorgesehen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (4) als Festkörpergelenk (21) ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Festkörpergelenk (21) von einem I-Profil (22) oder einem doppelt konkaven Profil ausgebildet wird.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine begrenzte Winkelbereich des Gelenks (4) durch Anschläge (9) begrenzt wird und daß der Winkelbereich kleiner als +/- 1° ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau (2) ein Fahrwerk (29) zum Verfahren der Vorrichtung (25) aufweist und daß das Fahrwerk (29) zum Boden hin durch ausfahrbare Stützen (30) starr überbrückbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aktuator (8) zwischen dem Unterbau (2) und dem Auslegerlager (3) ein Hydraulikzylinder oder ein Piezoaktuator ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zumindest im Bereich des freien Endes des Auslegers (26) mindestens ein ein Bewegungssignal (14) abgebender Bewegungssensor (13) vorgesehen ist, um horizontale Drehbewegungen des freien Endes des Auslegers (26) um das Auslegerlager (3) zu registrieren und der Steuerung (15) mitzuteilen, und daß ein horizontaler Drehkranz (5) mit dem Gelenk (4) in Reihe geschaltet ist, den die Steuerung (15) in Abhängigkeit des Bewegungssignals (14) des zusätzlichen Bewegungssensors (13) ansteuert, um die horizontalen Drehbewegungen des freien Endes des Auslegers (26), um das Auslegerlager (3) aktiv zu unterdrücken.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkranz (5) auch zum Verschwenken des Auslegers (26) über große Winkel vorgesehen ist, wofür ein gemeinsamer, insbesondere hydraulischer Antrieb (10) vorgesehen ist.






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