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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gestell, das Arme für die Abstützung auf
dem Erdboden umfasst, von denen jeder mit einer Gelenkvorrichtung am
Gestell befestigt ist, für
eine Maschine, insbesondere eine Hebemaschine und noch spezieller
für einen
Turmdrehkran.
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Im
Bereich der Turmdrehkräne
sind unter anderem Kräne
bekannt, die mit einem festen Gestell auf dem Boden stehen. Für diese
Art Kräne
besteht die häufigste
Anordnung zur Abstützung
auf dem Boden aus vier Stützarmen,
die eine Gelenkverbindung mit dem Gestell haben. Jeder Arm der aus
Blech hergestellt ist und eine kastenförmige Struktur hat, besitzt
an seinem freien Ende einen verstellbaren Fuß zur Abstützung auf dem Boden. Das andere
Ende dieses Stützarms
ist um einen vertikalen Bolzen beweglich am Gestell befestigt, was
für den
Transport des Krans das Einklappen des Arms gegen das Gestell erlaubt.
Die Gelenkvorrichtung zwischen Arm und Gestell ist eine Gabel/Zapfen-Verbindung
mit einem einfachen Bolzen, wobei die Gabel von einem oberen Blech
des Gestells und einem unteren Blech des Gestells (in einem Winkelbereich
dieses Gestells) gebildet wird, mit einem vertikalen Spiel, das die
Montage des Arms am Gestell und das Schwenken dieses Arms ermöglicht.
Das Spiel muss Toleranzen für
das Übereinanderlegen
der Bleche berücksichtigen,
die die kastenförmige
Struktur des Arms bilden, und auch die Toleranzen bei der Herstellung des
Gestells. Demnach kann dieser Spielraum relativ groß sein und
Werte in der Größenordnung
von 15 mm erreichen.
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Die
korrekte Abstützung
des Krans in Arbeitsstellung auf den vier ausgebreiteten Armen wird durch
einen einwandfreien Kontakt zwischen der oberen Stützfläche der
Arme einerseits und der unteren Stützfläche des oberen Blechs des Gestells
andererseits gewährleistet.
Das obengenannte Spiel befindet sich also im unteren Bereich der
Arme und des Gestells.
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Umgekehrt
ist beim Transport des Krans jeder Arm auf dem unteren Blech des
Gestells abgestützt,
und zwar aufgrund des Gewichts dieses Arms. Das Spiel befindet sind
also im oberen Bereich der Arme und des Gestells.
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Während der
Abstützung
des Krans auf dem Boden werden die Arme nacheinander mit ihren jeweiligen
Füßen auf
dem Boden abgestützt.
Beim Abstützen
eines Arms auf dem Boden senkt sich das Gestell ab, bis es mit der
Stützfläche seines
oberen Blechs mit der oberen Stützfläche des
betreffenden Arms in Berührung
kommt. In diesem Augenblick gleitet also das Gestell nach unten,
und zwar entlang dem Gelenkbolzen zwischen Arm und Gestell.
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Der
Nachteil einer solchen Gelenkvorrichtung, insbesondere im Fall eines
Stützarms
großer Länge und
relativ geringer Höhe
im Bereich der Gelenkverbindung, besteht in dem beträchtlichen
Risiko, dass sich im Augenblick der Abstützung des Krans auf dem Boden
der Arm am Gelenkbolzen verklemmt. Tatsächlich bestimmt das Verhältnis zwischen
der Länge
und der Höhe
des Arms einen Reibungskoeffizienten, der einen bestimmten Wert
nicht übersteigen
darf, damit der Arm entlang dem Gelenkbolzen zum Gestell frei gleiten
kann. Infolge der so beobachteten Verklemmung und unter Berücksichtigung
des vorstehend erörterten
Spiels kommt die obere Abstützung
des Arms gegen die Stützfläche des
oberen Blechs des Gestells nicht zustande, und die korrekte Übertragung
der Kräfte
zwischen dem Gestell und dem Stützarm
findet nicht statt, was das Gestell beschädigen kann und als Folge hiervon
den Kran aus dem Gleichgewicht bringen oder ruckartige Stöße beim
Lösen der
Verklemmung verursachen kann.
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Das
Dokument FR-A-673782 beschreibt eine analoge Anordnung zur Abstützung am
Boden für
ein Transportfahrzeug einer Hebemaschine wie etwa einem Kran, wobei
dieses Fahrzeug ein Gestell hat, das mit vier Stützarmen am Boden ausgestattet ist,
und jeder der Stützarme
am Gestell mit einer Gelenkvorrichtung montiert ist, die einen im
wesentlichen senkrechten Gelenkbolzen umfasst, der sich zwischen
einem unteren Blech oder Träger
des Gestells und einem oberen Blech oder Träger des Gestells erstreckt,
wobei der Gelenkbolzen demnach über
seine Höhe
jeweils den Bereich eines Endes des Stützarms durchquert. Genauer
gesagt durchquert dieser Gelenkbolzen Bohrungen, die in dem unteren
und dem oberen Blech des Gestells und im Bereich des Endes des Stützarms ausgeführt sind.
Im oberen Teil des Gelenkbolzens in Höhe des oberen Blechs des Gestells
sind Mittel zum Blockieren der Drehung des Gelenkbolzens vorgesehen,
und zwar mit Verriegelungskeil. Dieses Dokument dient als Grundlage
für die
Präambel
des Anspruchs 1.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die vorgenannten Nachteile
zu vermeiden, indem sie eine perfektionierte Gelenkvorrichtung für die Stützarme liefert,
die in Arbeitsstellung eine sichere und dauerhafte Abstützung dieser
Arme gegen das Gestell gewährleistet,
so dass eine einwandfreie Übertragung
der Kräfte
zwischen dem Arm und dem Gestell dank einer „Rückgewinnung" der Montage-Spielräume gesichert ist.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Gestell, das Arme für die Abstützung am
Boden umfasst, von denen jeder mit einer Gelenkvorrichtung am Gestell
befestigt ist, für
eine Maschine, insbesondere eine Hebemaschine und noch spezieller
für einen
Turmdrehkran, wobei die Gelenkvorrichtung für jeden der Stützarme folgendes
umfasst:
- – einen
im wesentlichen vertikalen Gelenkbolzen, der sich zwischen einem
unteren Blech und einem oberen Blech des Gestells erstreckt und
jeweils über
seine Höhe
den Bereich eines Endes des Stützarms
durchquert;
- – im
unteren und im oberen Blech des Gestells und im Bereich des Endes
des Stützarms
Bohrungen, die von dem Gelenkbolzen durchquert werden;
- – im
oberen Teil des Gelenkbolzens und im Bereich des oberen Blechs des
Gestells Mittel zum Blockieren der Drehung des Gelenkbolzens, bezogen
auf dieses obere Blech;
wobei dieses Gestell dadurch gekennzeichnet
ist, dass: - – die Bohrung des unteren Blechs
des Gestells einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser
der Bohrungen des Arms und des oberen Blechs des Gestells;
- – im
unteren Teil des Gelenkbolzens ein ringförmiger Absatz einen unteren
Kopf dieses Bolzens mit einem Durchmesser abgrenzt, der der Bohrung des
unteren Blechs des Gestells entspricht, während der Durchmesser dieses
Bolzens oberhalb seines Absatzes den Bohrungen des Arms und des
oberen Blechs des Gestells entspricht;
- – im
oberen Teil des Gelenkbolzens, und zwar in Höhe des oberen Blechs des Gestells,
Mittel vorgesehen sind zum Positionieren des Gelenkbolzens und um
diesen, bezogen auf dieses obere Blech, nach oben zu ziehen; in
der Weise, dass durch Ausüben
einer Zugbewegung auf den Gelenkbolzen nach oben, dieser Bolzen
den Arm mittels seines Absatzes nach oben zieht und so die Oberseite
des Arms gegen die Unterseite des oberen Blechs des Gestells drückt.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung umfassen die Mittel zum Positionieren und zum Blockieren
der Drehung des Gelenkbolzens eine Platte zum Positionieren und
zum Blockieren des Bolzens, wobei diese Platte horizontal über dem oberen
Blech des Gestells liegt, und wobei diese Platte umfasst:
- – einerseits,
am oberen Ende des Bolzens, mindestens ein Loch, das vorgesehen
ist, um ein Teil zum Positionieren und zum Hochziehen dieses Bolzens
aufzunehmen;
- – andererseits,
exzentrisch bezogen auf das obere Ende des Gelenkbolzens, mindestens
ein anderes Loch, das vorgesehen ist, um einen Stift zum Blockieren
der Drehung dieses Bolzens aufzunehmen.
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Bei
einem speziellen Ausführungsbeispiel umfassen
die Mittel zum Positionieren und zum Hochziehen des Gelenkbolzens
mindestens eine Zugschraube, die vorgesehen ist, um durch das entsprechende
Loch in der Platte zum Positionieren und Blockieren hindurch eingeführt zu werden,
und mindestens ein Loch mit Innengewinde, das im oberen Ende des
Gelenkbolzens ausgeführt
ist, wobei die oder jede Zugschraube in dem entsprechenden Loch mit
Innengewinde des Bolzens festgezogen wird.
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Demnach
besteht die der Erfindung zugrunde liegende Idee darin, die Gelenkverbindung
jedes Stützarms
am Gestell nicht mehr durch einen einfachen Bolzen, sondern mittels
eines mit einem Absatz versehenen Bolzens herzustellen, der nach
oben gezogen werden kann, insbesondere mittels einer Zugschraube,
um den oberen Teil des Arms und das obere Blech des Gestells zusammenzuführen.
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Auf
diese Weise werden die angelenkten Stützarme dauerhaft in ihrer oberen
Abstützstellung unter
dem oberen Blech des Gestells gehalten, die ihre Stellung während des
Betriebs ist, was die folgenden Vorteile bietet:
- – Da die
Stützarme
dauerhaft mittels des Bolzens in Abstützstellung gehalten werden,
wie eben beschrieben wurde, wird die Gleitbewegung zwischen Arm
und Bolzen im Augenblick des Abstützens des Krans auf dem Boden
vermieden, und folglich beseitigt man jede Gefahr eines Verklemmens
des Arms auf dem Bolzen.
- – Infolgedessen
ist eine maximale Stützfläche zwischen
jedem Arm und dem Gestell gewährleistet,
was eine einwandfreie Übertragung
der Kräfte zwischen
dem Gestell und den Stützarmen
sichert, also zwischen dem Kran und dem Boden.
- – Darüber hinaus
ermöglicht
die vertikale Beweglichkeit des Gelenkbolzens in Verbindung mit
den Mitteln, diesen Bolzen nach oben zu ziehen, eine „Rückgewinnung" der großen Spielräume für die Konstruktion
und die Montage sowohl des Gestells als auch der Arme.
- – Schließlich bewahrt
die Gelenkvorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, ihre einfache
und wirtschaftliche Struktur, da sie gebräuchliche Komponenten verwendet,
wie etwa Platte, Bolzen, Schraube und Stift, und zwar in sehr begrenzter
Anzahl.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz, der
beispielhaft ein Ausführungsbeispiel
dieses Gestells mit Stützarm
auf dem Boden zeigt:
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1 ist
eine Seitenansicht eines Turmdrehkrans, dessen feststehendes Gestell
der vorliegenden Erfindung entspricht;
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2 ist
eine perspektivische Gesamtansicht des feststehenden Gestells des
Krans der 1 mit ausgefahrenen Stützarmen;
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3 ist
eine Schnittansicht der Gelenkvorrichtung eines Stützarms entlang
III-III der 2;
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4 ist
eine Draufsicht auf diese Gelenkvorrichtung.
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1 zeigt
einen zusammenklappbaren Turmdrehkran, der in allgemein bekannter
Weise folgendes umfasst: ein feststehendes Gestell 2, das
auf dem Boden 3 abgestützt
ist; ein drehendes Gestell 4, das auf dem feststehenden
Gestell 2 mittels einer Drehvor richtung 5 montiert
ist; einen Mast 6, der an seinem unteren Teil auf dem Drehgestell 4 mit
Gelenkverbindung montiert ist; einen Verteilerausleger 7,
der an der Spitze des Mastes 6 angelenkt ist; eine Haltevorrichtung 8 des
Auslegers 7.
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Das
feststehende Gestell 2, das in 2 gesondert
gezeigt ist, hat vier Stützarme 9,
die in Kreuz-Position für
die Betriebsstellung des Krans ausgefahren werden können und
für den
Transport des Krans gegen das Gestell 2 geklappt werden
können.
Jeder Stützarm 9,
der aus Blech gefertigt ist, bildet eine Art von kastenförmigem Träger, dessen
eines Ende mit einer Ecke des festen Gestells 2 durch eine
Gelenkvorrichtung 10 verbunden ist, und dessen anderes
Ende einen verstellbaren Fuß 11 zum Abstützen auf
dem Boden trägt.
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Die
Erfindung betrifft speziell die Gelenkvorrichtung 10, die
detailliert in den 3 und 4 dargestellt
ist.
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Das
feststehende Gestell 2 umfasst ein unteres waagrechtes
Blech 12 und ein oberes waagrechtes Blech 13 mit
der gleichen Kontur. Diese übereinander
liegenden zwei Bleche 12 und 13 bilden vier gabelförmige Konfigurationen,
an denen jeweils die hinteren Enden der vier Stützarme 9 um senkrechte Bolzen 14 beweglich
montiert sind, wobei jedes Ende zwischen dem unteren Blech 12 und
dem oberen Blech 13 steckt.
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Um
einen senkrechten Bolzen 14 aufzunehmen, hat das untere
Blech 12 des Gestells 2 in jedem gabelförmigen Teil
eine Bohrung 15 mit dem Durchmesser D. Das obere Blech 13 des
Gestells 2 hat koaxial zur dieser Bohrung 15 eine
andere Bohrung 16 mit kleinerem Durchmesser d.
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In
den unteren und oberen Blechen des hinteren Endes des Stützarms 9 sind
Bohrungen 17 beziehungsweise 18 ausgeführt, die
koaxial sind und den gleichen Durchmesser d haben, der gleich demjenigen
der Bohrung 16 des oberen Blechs 13 des Gestells 2 ist.
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Das
untere Blech 12 ist in dem Teil, in dem die Bohrung 15 sitzt,
verdoppelt durch ein Verstärkungsblech 19,
das eine Bohrung mit dem gleichen Durchmesser D aufweist. Analog
ist ein Verstärkungsblech 20,
das fest verbunden ist mit dem oberen Blech 13 des Gestells 2,
im Bereich der Bohrung 16 vorgesehen, wobei das Verstärkungsblech
eine Bohrung mit dem gleichen Durchmesser d aufweist.
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Der
allgemein zylinderförmige
Gelenkbolzen 14 weist in seinem unteren Bereich einen ringförmigen Absatz 21 auf,
der einen unteren Kopf 22 dieses Bolzens 14 mit
Durchmesser D abgrenzt, der dem Durchmesser der Bohrung 15 des
unteren Blechs 12 des Gestells 2 entspricht. Oberhalb
des Absatzes 21, und zwar bis zum oberen Ende 23 des
Gelenkbolzens 14, ist der Durchmesser d dieses Bolzens 14 konstant
und entspricht dem Durchmesser der Bohrungen 17 und 18 des
Arms 9 und der Bohrung 16 des oberen Blechs 13 des
Gestells 2.
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Am
oberen Ende 23 des Gelenkbolzens 14 sind an diametral
entgegengesetzten Stellen zwei Löcher 25 mit
Innengewinde ausgeführt,
die vertikal durchgebohrt sind.
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Die
Gelenkvorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Platte 26 zum
Positionieren und zum Blockieren des Bolzens 14, wobei
die Platte 26 die Form einer Scheibe hat, die durch eine
radiale Lasche verlängert ist.
In der Platte 26 sind zwei Löcher 27 ausgeführt, deren
Achsabstand demjenigen zwischen den zwei Löchern 25 mit Innengewinde
des Gelenkbolzens 14 entspricht. Wenn die Gelenkvorrichtung 10 montiert ist,
stützt
sich die Platte 26 zum Positionieren und zum Blockieren
auf der Verstärkungsplatte 20 ab,
die mit dem oberen Blech 13 des Gestells 2 fest
verbunden ist. Zwei Zugschrauben 28 mit Blockierung werden
von oben durch die jeweiligen Löcher 27 der Platte 26 gesteckt
und jeweils in den zwei Löchern 25 mit
Innengewinde des Bolzens 14 festgezogen.
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In
der radialen Lasche der Platte 26 ist ein weiteres Loch 29 ausgeführt, das
also bezogen auf den Gelenkbolzen 14 seitlich versetzt
ist. Dieses weitere Loch 29 nimmt einen Stift 30 zum
Blockieren der Drehbewegung auf, der auch in die entsprechenden Löcher im
oberen Blech 13 und seiner Verstärkungsplatte 20 eingeführt wird.
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Das
Funktionieren und die Verwendung der vorstehend beschriebenen Gelenkvorrichtung 10 verlaufen
folgendermaßen:
Bei
der Montage eines Stützarms 9 am
feststehenden Gestell 2 des Turmdrehkrans wird der Arm 9 in eines
der gabelförmigen
Teile dieses Gestells 2 gesteckt und so positioniert, dass
seine Bohrungen 17 und 18 mit den entsprechend
Bohrungen 15 und 16 des Gestells 2 übereinstimmen.
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Der
Gelenkbolzen 14 wird durch die Bohrung 15 des
unteren Blechs 12 des Gestells 2 eingeführt und
nacheinander in die anderen Bohrungen 17, dann 18 und
schließlich 16 gesteckt,
bis sich sein ringförmiger
Absatz 12 unter dem Arm 9 aufstützt. Der
untere Kopf 22 des Bolzens 14 sitzt dann in der Bohrung 15 mit
dem entsprechenden Durchmesser D des unteren Blechs 12 des
Gestells 2, während
das obere Ende 23 des Bolzens 14 in die Höhe des oberen
Blechs 13 und seines Verstärkungsblechs 20 gelangt
ist.
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Schließlich wird
der Blockierstift 30 der Positionierungs-Platte 26 eingesetzt
sowie diese Platte 26 selbst, die demnach auf dem Verstärkungsblech 20 aufliegt.
Endlich werden die Zugschrauben 28 eingesetzt und in den
entsprechenden Löchern 25 mit Innengewinde
festgezogen. Der Gelenkbolzen 14 wird infolgedessen nach
oben gezogen, wobei dieser Vorgang des Ziehens in der 3 mit
einem Pfeil T dargestellt ist. Der Bolzen 14 zieht den
Arm 9 mittels seines Absatzes 21 mit sich nach
oben. Der Arm 9 wird so dem oberen Blech 13 des
Gestells 2 angenähert,
wobei die obere Fläche 31 des
Arms 9 gegen die untere Fläche 32 des oberen
Blechs 13 hin geführt
wird. Jedoch werden die Zugschrauben 28 nicht bis zum Blockieren
des Arms 9 festgezogen, denn man muß sicherstellen, dass dieser
Arm 9 frei drehbar bleibt, um ausgefahren oder eingezogen
zu werden.
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Jeder
Stützarm 9 hat
am Ende ein vernachlässigbares
vertikales Spiel, was eine dauerhafte Abstützstellung am oberen Blech 13 des
festen Gestells 2 des Krans für den Betrieb gewährleistet
und infolgedessen eine einwandfreie Übertragung der Kräfte zwischen
dem Gestell 2 und den Stützarmen 9, also zwischen
der Struktur des Krans und dem Boden 3.
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Außerdem erhöhen die
Verstärkungsbleche 19 und 20 die
Sicherheit des festen Sitzes des Gelenkbolzens 14 in seinem
unteren und seinem oberen Bereich, und zudem ge währleistet das Verstärkungsblech 20 eine
Versteifung des oberen Blechs 13 des Gestells 2,
das während
des Betriebs einem Biegemoment ausgesetzt ist.
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Die
Erfindung ist vorstehend im Rahmen ihrer Anwendung bei einem Turmdrehkran
mit feststehendem Gestell 2 mit beweglich montierten Armen 9 in
Einblock-Konfiguration
beschrieben worden. Diese Erfindung ist auch anwendbar im Fall von
Teleskop-Armen, wobei die betroffene Vorrichtung der beweglichen
Montage des äußeren Elements
jedes Teleskop-Arms dient.
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Die
gleiche Gelenkvorrichtung ist auch auf alle Hebe-Maschinen und Hebe-Geräte oder
dergleichen anwendbar, die für
ihre Stabilisierung in Betriebsstellung mit Armen zur Abstützung am
Boden versehen sind, zum Beispiel: bewegliche Kräne, Hängebühnen für den Einsatz von Bedienungspersonal
in der Höhe,
Kräne auf
Lastwagen.
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Außerdem würde man
den Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist, nicht verlassen, wenn man:
- – die Anzahl
der Zugschrauben ändert,
wobei der Einsatz von einer oder mehreren Schrauben möglich ist;
- – diese
Zugschrauben durch gleichwertige Zugelemente ersetzt, wie etwa Stiftschrauben
oder Gewindebolzen mit Mutter ...;
- – die
Detailformen des Gestells und der Arme ändert;
- – die
Vorrichtung bei Kränen
mit andersartiger Konfiguration oder bei anderen Typen von Hebemaschinen
einsetzt, wie bereits weiter oben erwähnt.