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Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkran gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Steigerung der Standsicherheit und zur Erhöhung der Tragfähigkeit eines Fahrzeugkrans, dessen Auslegereinrichtung an einem drehbar auf einem Unterwagen angeordneten Oberwagen befestigt ist, ist es üblich, den Oberwagen für den Hebebetrieb mit einem Gegengewicht zu versehen, das aus einem Element besteht oder aus verschiedenen Gewichtselementen zusammengesetzt ist. Während des Fahrbetriebs des Fahrzeugkrans, also insbesondere bei der Fahrt auf öffentlichen Straßen, ist das Gegengewicht oder sind Teile des Gegengewichts üblicherweise vom Oberwagen abgekoppelt und liegen auf einer Ablage des Unterwagens. Zur Montage des abgelegten Gegengewichts kann beispielsweise ein spezielles Montagehilfsmittel wie etwa ein Hilfskran eingesetzt werden. Es ist aber auch üblich, für die Montage des Gegengewichts Hubeinrichtungen zu verwenden, die entweder am Oberwagen oder am Unterwagen des Fahrzeugkrans befestigt sind und mit diesem mitgeführt werden.

Aus der DE 100 19 863 A1 ist ein Fahrzeugkran mit einem Unterwagen und einem drehbar darauf angeordneten Oberwagen sowie einer am Oberwagen befestigten Auslegereinrichtung bekannt. Der Unterwagen ist mit einer Ablage versehen, auf der Gegengewichtsplatten während des Fahrbetriebs (Straßenfahrt) des Fahrzeugkrans ablegbar sind. Für den Hubbetrieb des Fahrzeugkrans können die Gegengewichtsplatten mittels zweier vertikal angeordneter Hydraulikzylinder, die am Oberwagen befestigt sind, gegriffen, angehoben und an den Oberwagen gedrückt werden. Die unterste Gegengewichtsplatte ist hierbei mit einer Rüsthilfe versehen, die in Form zweier achsgleich mit jeweils einem der beiden Hydraulikzylinder fluchtender Stempel ausgebildet ist, wobei der Stempel an den jeweils zugeordneten Hydraulikzylinder angekoppelt werden kann. Die beiden Stempel sind mit zueinander höhen- und umfangsversetzten Auflagearmen und die einzelnen Gegengewichtsplatten mit entsprechenden dazu passenden durchgehenden Öffnungen in der Weise im Sinne einer Codierung versehen, dass eine bestimmte Gegengewichtsplatte stets nur in einer eindeutig bestimmten Höhenposition zur Auflage auf den Auflagearmen der Stempel kommt. Hierdurch wird gewährleistet, dass die untereinander verschiedenen Gegengewichtsplatten regelmäßig beim Ablegen in eine eindeutig vorgegebene Höhenposition gegenüber dem Oberwagen gebracht werden, um sie zur Entlastung der Hydraulikzylinder mittels einer entsprechend zugeordneten Verbolzungseinrichtung mechanisch mit dem Oberwagen oder mit einer anderen Gegengewichtsplatte zu verbolzen, d. h. mechanisch zu verriegeln.

Anstelle einer mit dem Oberwagen verbundenen Hubeinrichtung für das Gegengewicht könnte auch eine mit dem Unterwagen verbundene Hubeinrichtung verwendet werden. So ist aus der DE 198 01 836 A1 eine Vorrichtung zum Anordnen von Ballast am Oberwagen eines Fahrzeugkrans bekannt, bei dem jeweils mittels der Hydraulikzylinder einer Niveauregulierung des Kranfahrzeugs der Oberwagen sowie der Aufbau des Unterwagens samt darauf abgelegtem Gegengewicht gegenüber den Achsen des Unterwagens auf eine Montagehöhe für die Ankopplung des Gegengewichts angehoben werden kann. Mittels einer als Hubvorrichtung bezeichneten mechanischen Abstützeinrichtung, die beim Anheben ihre axiale Länge teleskopartig verlängern kann und in der ausgefahrenen Stellung mechanisch verriegelbar ist, kann das Gegengewicht gegenüber einer Fahrwerksachse des Unterwagens abgestützt und in der angehobenen Stellung gegenüber der Fahrwerksachse (Montagehöhe) gehalten werden. Dadurch ist es möglich, dass der Oberwagen beim Zurückfahren der Hydraulikzylinder der Niveauregulierung genau auf das in Montageposition fahrende Gegengewicht abgesenkt wird, um beide miteinander verbolzen zu können. Danach kann die Verriegelung der Abstützeinrichtung gelöst und diese durch ihr Eigengewicht wieder einteleskopiert werden.

Bei den bekannten hydraulischen Montagehilfen für die Anbringung des Gegengewichts ist die Wirkrichtung der Hydraulikzylinder regelmäßig vertikal gerichtet. Wegen der hohen Gewichte von Gegengewichtselementen müssen die hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheiten entsprechend leistungsstark ausgelegt werden. Bei Montagehilfen, die am Unterwagen befestigt sind, sind zwingend Verbolzungseinrichtungen zur mechanischen Befestigung des Gegengewichts am Oberwagen vorzusehen, da für den Hubbetrieb des Krans die Montagehilfen abgekoppelt sein müssen. Im Falle einer Verbindung der Montagehilfe mit dem Oberwagen werden üblicherweise ebenfalls Verbolzungseinrichtungen eingesetzt, um zur Erhöhung der Betriebssicherheit während des Hubbetriebs eine Druckentlastung der Zylinder-/Kolben-Einheiten der Montagehilfe zu erlauben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrzeugkran der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass der Aufwand für die Montagehilfe zur Ankopplung eines Gegengewichts und zum Hatten des Gegengewichts während des Hubbetriebs möglichst gering ist.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Fahrzeugkran mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen. Durch die Merkmale der Unteransprüche ist dieser Kran in vorteilhafter Weise werter ausgestaltbar.

Die Erfindung sieht ausgehend von einem gattungsgemäßen Fahrzeugkran vor, dass die aus- und einfahrbare, als Montagehilfe eingesetzte Koppeleinrichtung, mittels derer das Gegengewicht an den über das Gegengewicht in eine Montageposition geschwenkten Oberwagen ankoppelbar ist, im Hinblick auf ihre Ein- und Ausfahrrichtung in einem Winkel &agr;, der größer als 0° und kleiner als 90° zur Drehachse angeordnet ist, wobei das Gegengewicht beim Ausfahren der Koppeleinrichtung schräg nach oben von der Ablage auf dem Unterwagen abhebbar ist. Vorzugsweise liegt der Winkel &agr; im Bereich von 45°–80° und beträgt besonders bevorzugt etwa 70°–80°, insbesondere etwa 75°.

Die schräg nach oben gerichtete Ein-/Ausfahrrichtung der Koppeleinrichtung bewirkt eine entsprechend schräge Bewegung des Gegengewichts, d. h. gleichzeitig bezogen auf die Drehachse des Oberwagens eine Bewegung in radialer Richtung und in axialer Richtung nach oben bzw. nach unten. Dabei ist die Bewegungskomponente in axialer Richtung vorzugsweise wesentlich kleiner als in radialer Richtung. Dies hat den großen Vorteil, dass die zur Bewegung des Gegengewichts insgesamt erforderlichen hydraulischen Kräfte wesentlich kleiner sind als im Fall einer vertikalen Anordnung, wie sie bei den bekannten Montagehilfen vorzufinden ist. Da die Koppeleinrichtung somit deutlich schwächer ausgelegt werden kann, ergeben sich hieraus erhebliche Kostenvorteile. Wegen der Verringerung der zum Halten des angekoppelten Gegengewichts erforderlichen Kräfte in der Koppeleinrichtung ist es darüber hinaus möglich, auf eine zusätzliche Verbolzung des Gegengewichts am Oberwagen völlig zu verzichten. Hierdurch wird wiederum ein Beitrag zur Kostenreduzierung und gleichzeitig auch ein Beitrag zur Vereinfachung der Montagevorgänge geleistet.

Wenngleich es für die Koppeleinrichtung im Grundsatz möglich ist, als Antrieb beispielsweise elektromotorisch bewegte Spindeltriebe oder sonstige Linearantriebe als Koppeleinrichtung zu verwenden, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, hierfür Zylinder/Kolben-Einheiten, insbesondere hydraulische Zylinder/Kolben-Einheiten einzusetzen. Zweckmäßigerweise wird am Oberwagen eine Widerlagerfläche vorgesehen, gegen die das von der Ablage abgehobene Gegengewicht mittels der Koppeleinrichtung pressbar ist, so dass es einen sicheren Halt hat. Wenngleich es bevorzugt ist, das Gegengewicht während des Hubbetriebs allein durch Sperrung des Hydraulikmittelabflusses aus der oder den hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheiten der Koppeleinrichtung am Oberwagen zu haften, ist es selbstverständlich möglich, dennoch eine zusätzliche mechanische Verriegelung vorzusehen.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gegengewicht mindestens eine Koppelöffnung aufweist, in die der jeweilige ein- und ausfahrbare Teil der Koppeleinrichtung im Wesentlichten formschlüssig einfahrbar ist. Im einfachsten, aber nicht bevorzugten Fall ist der einfahrbare Teil die Kolbenstange eines hydraulischen Zylinder/Kolben-Systems. Dieser Fall ist aber wegen der hohen Querkräfte, die von der Kolbenstange aufgenommen werden müssten und somit auch auf die Dichtungen wirken würden, vergleichsweise ungünstig. In dieser Hinsicht ist es wesentlich besser, am Oberwagen einen schräg nach oben verschieblichen Schubblock zu lagern, der durch eine oder mehrere hydraulische Zylinder/Kolben-Einheiten angetrieben werden kann und der mit einer Haltenase versehen ist, die in die jeweilige Koppelöffnung eingefahren werden kann. In diesem Fall können die Querkräfte direkt von dem Schubblock aufgenommen werden und wirken nicht auf das Antriebssystem ein.

Eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung sieht vor, den Oberwagen mit mindestens einer Momentenstütze zu koppeln, die in eine Koppelöffnung, welche der Form der Momentenstütze, d. h. ihrem Seitenprofil angepasst ist und einen Gleitweg bildet, durch Schwenken des Oberwagens im wesentlichen formschlüssig einfahrbar ist. In der eingefahrenen Position kann dann durch ein oder mehrere Zylinder/Kolbeneinheiten, die gegen das Gegengewicht drücken, dieses entsprechend der Richtung des Gleitwegs der Koppelöffnung schräg nach oben gegen die Widerlagerfläche am Oberwagen gepresst und somit von der Auflage des Unterwagens abgehoben werden. Die Koppelöffnung kann unmittelbar im Gegengewicht angeordnet sein, wenn dies beispielsweise als einheitlicher Block ausgebildet ist. Es ist aber auch möglich, die Koppelöffnung jeweils in einem Koppelstück einer Basisplatte des Gegengewichts vorzusehen, auf der einzelne Gegengewichtselemente stapelbar sind.

Kennzeichnend für die vorliegende Erfindung ist es, dass das Gegengewicht mit einer einzigen Ausfahrbewegung der Koppeleinrichtung mit dem Oberwagen verbunden werden kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1 einen herkömmlichen Fahrzeugkran in Seitenansicht,

2 eine erste Variante der Erfindung,

3 eine Koppeleinrichtung mit Schubblock,

4, 5, 6 Einzeldarstellungen einer dritten Variante der Erfindung.

Der in 1 dargestellte Fahrzeugkran, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, weist einen Unterwagen 1 mit einem drei-achsigen Straßenfahrwerk sowie einen Oberwagen 2 auf, der um eine vertikale Drehachse 3 schwenkbar ist. Auf dem Oberwagen ist ein Ausleger 10 angeordnet, der als Teleskopausleger mit mehreren austeleskopierbaren Schüssen ausgebildet ist. Am rückwärtigen Ende des Oberwagens ist ein Teil eines Gegengewichts 5 befestigt. Ein werterer Teil 5' des Gegengewichts 5 ist im vorderen Bereich auf einer Ablage 4 des Unterwagens 1 abgelegt. Hierdurch wird für die Straßenfahrt eine bessere Gewichtsverteilung auf die Achsen des Fahrwerks erreicht. Anhand der weiteren 26 werden im folgenden wertere Einzelheiten über verschiedene Varianten der Erfindung beschrieben.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung den rückwärtigen Teil eines Oberwagens 2, an dem ein Gegengewicht 5 befestigt werden soll. Das Gegengewicht 5 ist auf einer Ablage 4 des Unterwagens abgelegt. Der Oberwagen 2 ist über das Gegengewicht 5 geschwenkt, so dass eine Koppelöffnung 8 des Gegengewichts 5 koaxial zu einer Kolbenstange 9 einer als hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit ausgebildeten Koppeleinheit 6 ausgerichtet ist. Der Winkel &agr; zwischen der Vertikalen und der Längsachse der Kolbenstange 9 liegt in einer Größenordnung von etwa 70°, d. h. die Kolbenstange 9 ist leicht schräg nach oben geneigt angeordnet. Vorzugsweise sind mehrere hydraulische Zylinder/Kolben-Einheiten nebeneinander angeordnet. Durch Betätigung der hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit fährt das freie Ende der Kolbenstange 9 in die Koppelöffnung 8 ein und nimmt, sobald sie an die Stirnseite der Koppelöffnung 8 anstößt, das gesamte Gegengewicht 5 schräg nach oben mit und presst es gegen eine der Oberfläche des Gegengewichts 5 angepasste Widerlagerfläche 7 am es gegen eine der Oberfläche des Gegengewichts 5 angepasste Widerlagerfläche 7 am Oberwagen. Damit wird zwischen dem Gegengewicht 5 und der Ablage 4 ein Spalt geschaffen, so dass sich der Oberwagen 2 mit angehängtem Gegengewicht 5 beliebig schwenken lässt.

Wie bereits vorstehend erwähnt, ist eine solche Konstruktion zwar prinzipiell möglich, ist jedoch mit deutlichen Nachteilen behaftet, da die durch das Gegengewicht 5 hervorgerufenen Querkräfte allein von der bzw. den Kolbenstangen 9 aufgenommen werden müssen. Eine wesentliche Verbesserung in dieser Hinsicht ergibt sich, wenn die Endung im Sinne der in 3 dargestellten Variante abgewandelt wird. Dort ist ebenfalls eine Koppelöffnung 8 am Gegengewicht 5 vorgesehen, in die aber nicht eine Kolbenstange, sondern eine an einem Schubblock 11 angeordnete Haltenase 12 einfahrbar ist. Der Schubblock 11, der zusammen mit einem oder mehreren hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheiten die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung bildet, ist auf schräg nach oben verlaufenden Gleitflächen im Oberwagen 2 angeordnet. Das durch das angehängte Gegengewicht 5 im gekoppelten Zustand hervorgerufene Drehmoment kann über die Lagerflächen (Gleitflächen) des Schubblocks 11 aufgefangen werden. Auf die Kolbenstange 9 der Zylinder/Kolben-Einheit wirken daher nur axiale Druckkräfte.

Eine dritte Variante der Erfindung ist in den 46 ebenfalls in schematisierter Form wiedergegeben. Das Gegengewicht 5 ist dabei auf einer Basisplatte 13 in mehreren Gegengewichtselementen gestapelt. Die Basisplatte 13, die auf einer Ablage 4 des Oberwagens aufliegt, weist in ihrem linken Teil ein Koppelstück 15 auf, das mit einer Koppelöffnung 8 versehen ist, die im Querschnitt etwa rechteckförmig ausgebildet ist. Aus 5 geht die grundsätzliche Gestaltung der Koppeleinrichtung 6 hervor, die am Oberwagen angeordnet ist. Diese weist eine Momentenstütze 14 auf, die in der Seitenansicht ein Profil zeigt, welches im wesentlichen komplementär zur Koppelöffnung 8 am Koppelstück 15 des Gegengewichts 5 ausgebildet ist. Oberhalb dieser Momentenstütze 14 ist eine parallel zur Längsachse der Momentenstütze 14 ausgerichtete hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit mit einer Kolbenstange 9 mit dem Oberwagen 2 verbunden. Vorzugsweise handelt es sich um mehrere parallel nebeneinander liegende hydraulische Zylinder/Kolben-Einheiten. Wie aus den beiden Darstellungen der 6 hervorgeht, kann die Momentenstütze 14 durch entsprechendes Schwenken des Oberwagens 2 um seine Drehachse in die Koppelöffnung 8 eingefahren werden. Dadurch wird ein Formschluss zwischen der Momentenstütze 14 und dem Gegengewicht 5 in der Koppelöffnung 8 in Bezug auf Bewegungen in vertikaler und 6 liegt das Gegengewicht 5 noch auf der Ablage 4 des Unterwagens auf. In der unteren Darstellung der 6 ist die Kolbenstange 9 der hydraulischen Zylinder/Kolben-Einheit ausgefahren worden. Dadurch hat sie das Gegengewicht 5 nach rechts verschoben. Die Ober- und Unterseite der Koppelöffnung 8 stellen bezüglich der zugeordneten Flächen der Momentenstütze 14 Gleitflächen dar, die schräg nach oben gerichtet sind. Daher wird das gesamte Gegengewicht 5 beim Verschieben nach rechts nicht nur in radialer Richtung, sondern gleichzeitig auch um ein kleines Stück in vertikaler Richtung verschoben, bis die Oberseite des Gegengewichts 5 fest an der Widerlagerfläche 7 des Oberwagens 2 anliegt und zwischen der Unterseite der Basisplatte 13 und der Ablage 4 des Unterwagens ein Spalt besteht. Damit ist das Gegengewicht 5 vom Unterwagen 2 abgehoben und fest mit dem Oberwagen 2 verbunden. Durch Sperrung des Hydraulikmittelabflusses aus der Druckseite der Zylinder/Kolben-Einheit wird das Gegengewicht 5 in der angekoppelten Stellung sicher gehalten.

Mit der vorliegenden Erfindung wird auf besonders einfache und kostengünstige Weise ein schnelle und sichere Ankopplung eines Gegengewichts an den Oberwagen eines Fahrzeugkrans ermöglicht.

1 Unterwagen 2 Oberwagen 3 Drehachse 4 Ablage 5, 5' Gegengewicht 6 Koppeleinrichtung 7 Widerlagerfläche 8 Koppelöffnung 9 Kolbenstange 10 Ausleger 11 Schubblock 12 Haltenase 13 Basisplatte 14 Momentenstütze 15 Koppelstück

Anspruch[de]
  1. Fahrzeugkran mit einem Unterwagen (1) und einem um eine Drehachse (3) drehbar darauf angeordneten Oberwagen (2), welcher mit einer Auslegereinrichtung versehen ist, wobei der Unterwagen (1) eine Ablage für ein aus einem oder mehreren Elementen zusammengesetztes Gegengewicht (5) aufweist und der Oberwagen (2) mit einer aus- und einfahrbaren Koppeleinrichtung (6) versehen ist, mittels derer das Gegengewicht (5) an den über das Gegengewicht (5) in eine Montageposition geschwenkten Oberwagen (2) ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (6) im Hinblick auf ihre Ein-/Ausfahrrichtung in einem Winkel 0° < &agr; <90° zur Drehachse (3) angeordnet ist, wobei das Gegengewicht (5) beim Ausfahren der Koppeleinrichtung (6) schräg nach oben von der Ablage (4) abhebbar ist.
  2. Fahrzeugkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel &agr; im Bereich von 45°–85° liegt.
  3. Fahrzeugkran nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel &agr; höchstens 80°, insbesondere höchstens 75°C beträgt.
  4. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (6) mindestens eine Zylinder/Kolben-Einheit, insbesondere eine hydraulische Zylinder/Kolben-Einheit aufweist.
  5. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberwagen (2) eine Widerlagerfläche (7) aufweist, gegen die das abgehobene Gegengewicht (5) von der Koppeleinrichtung (6) pressbar ist.
  6. Fahrzeugkran nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgenommene Gegengewicht (5) allein durch Sperrung von Hydraulikmittelabfluss aus der oder den Zylinder/Kolben-Einheiten in der angekoppelten Stellung gegenüber dem Oberwagen (2) haltbar ist.
  7. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegengewicht (5) mindestens eine Koppelöffnung (8) aufweist, in die der jeweilige ein- und ausfahrbare Teil (z. B. Kolbenstange 9) der Koppeleinrichtung (6) im wesentlichen formschlüssig einfahrbar ist.
  8. Fahrzeugkran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Koppelöffnung (8) einfahrbare Teil eine Haltenase (12) eines schräg nach oben verschieblich am Oberwagen (2) gelagerten Schubblocks (11) ist.
  9. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberwagen (2) mit mindestens einer Momentenstütze (14) gekoppelt ist, die in eine der Form der Momentenstütze (14) angepasste und einen Gleitweg bildende Koppelöffnung (8) durch Schwenken des Oberwagens (2) im wesentlichen formschlüssig einfahrbar ist und das Gegengewicht (5) auf diesem Gleitweg durch die mindestens eine Zylinder/Kolben-Einheit verschiebbar ist.
  10. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (6) mindestens zwei Zylinder/Kolben-Einheiten umfasst.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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