EP0721049A1 - Vorrichtung zum Terrainausgleich - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E06C5/32—Accessories, e.g. brakes on ladders
- E06C5/40—Devices for canting ladders laterally
Definitions
- the invention relates to a device for terrain compensation for a turntable ladder arranged on a substructure, which can be rotated about a substantially vertical axis of rotation by means of a turntable ladder bogie with a first turntable.
- the aerial ladder In vehicles with aerial ladders, such as fire engines or aerial rescue or aerial work vehicles, it is necessary that the aerial ladder is in the balance, ie the rungs are aligned horizontally so that they can be walked on safely. This is not guaranteed if such a vehicle with a turntable ladder is in an uneven area and the turntable ladder is to be aligned in a direction that does not correspond to the fall line of the site, but includes an angle to it. In this case, the rungs of the turntable ladder are not horizontal, but inclined to the horizontal.
- a swivel plate drive has been proposed in which a plate is fixed at three points relative to the substructure of the vehicle and is height-adjustable via two points, so that it can always be brought into a horizontal position regardless of the orientation of the substructure. This solution is expensive.
- the spindle drives usually used have a very large game, while a spindle-free design is associated with considerable effort.
- swash plates have already been proposed which can be rotated relative to one another via a spherical toothing and which can compensate for the inclination of the vehicle or the terrain via a wobble movement relative to one another.
- Such terrain compensation is very expensive due to the spherical toothing.
- the invention is therefore based on the object of creating a terrain compensation device while avoiding the aforementioned disadvantages.
- the above object is achieved in a device of the type mentioned at the outset in that a second slewing ring is provided and in that the first and second slewing rings can be pivoted relative to one another about an axis oriented at right angles to the axis of rotation.
- a major advantage of the invention is that an absolute compensation of the horizontal righting axis and thus the turntable ladder itself or its rungs can be achieved so that they are actually aligned horizontally, are in "the balance".
- the inclination adjustment is carried out in such a way that an absolute compensation of the vertical bogie pivot axis is achieved, that is to say it is aligned with the vertical;
- An essential constructive advantage of the invention is that conventional elements, in particular standard slewing rings, can be used and no custom-made products are required, such as are required in the prior art, for example due to the need for spherical gears.
- the second or basic slewing ring can be arranged largely recessed directly above the substructure and thus in a podium covering, so that its upper edge and possibly the lower edge of a base mounting plate located on it and connected to it can be arranged just above the podium covering, since the second Do not make any vertical or incline movements of the slewing ring and, if necessary, the base mounting plate in relation to the platform covering and the substructure.
- a main control seat of a turntable ladder is to be arranged very low on the bogie, since the main control seat may then only perform a slight downward movement relative to the platform covering.
- the second slewing ring is arranged directly above the substructure is, in particular the second slewing ring is embedded in a podium located on the substructure.
- a mounting plate is arranged above the second turntable and below the first turntable, and in particular that the mounting plates are stiffened from a tube by reinforcement frames and that the reinforcement frame of the first mounting plate is arranged within the reinforcement frame of a base mounting plate, the pivot axis also continuing extends through parts of the frame for the inclination compensation. Because the reinforcing frames of the mounting plates interlock, a low overall height is achieved.
- an inclination adjustment device is arranged opposite the pivot axis, in particular the inclination adjustment device having a double-acting hydraulic cylinder.
- both slewing rings can be pivoted together by the same angle, but relative to one another.
- a podium 3 is arranged in the usual way, which consists of a frame structure on which walkable panels 4 rest.
- a turntable 6 here referred to as the second turntable, is embedded.
- the turntable 6 consists of an outer ring 8 which is fixed to the base, a ring 9 which can be pivoted or rotated relative to this and between these only schematically indicated bearing elements 11, such as a single or a double ball bearing etc., with which the rings 8, 9 radially and axially are led.
- the inner ring 9 is provided with an internal toothing 12 on which a swivel drive 13 arranged in the base 2 with a pinion 14 for Swiveling of the ring 9 attacks.
- the swivel drive 13 can be an electric or a hydraulic drive which enables the inner ring 9 to be pivoted in any direction by at least 180 °.
- a base mounting plate 16 which has an opening 17 in the center, is fixedly connected to the inner ring of the slewing ring 6.
- the base mounting plate 16 is stiffened by a frame 18 placed on it from square tube.
- a further mounting plate 21 lies on the base mounting plate 16 surrounded by the frame 18.
- the mounting plate 21 is also stiffened by a frame 22, the frame 22 being largely within the frame 18.
- the mounting plate 21 is articulated on the frame 22, 18 on one side, seen here in the front area in the direction of travel F, so that it can pivot in the vertical direction relative to the basic mounting plate, the pivot axis S extending perpendicular to the main axis of rotation A.
- the plates 16, 21 can be pivoted relative to one another by means of an inclination adjustment 23 via this pivot axis S.
- the inclination adjustment 23 can be formed, for example, by a double-acting hydraulic cylinder.
- a further turntable referred to here as the first turntable 24, sits on the mounting plate 21 - because it corresponds to the turntable of a turntable ladder vehicle known per se.
- This carries the bogie 26 for a turntable ladder, consisting of a ladder set and possibly a carriage, which is essentially horizontal Raising axis R can be pivoted in a manner known per se.
- An inner ring 27 of the slewing ring 24 is fixedly connected to the mounting plate 21 and carries an outer ring 29 via bearing elements 28, with which the bogie 26 is firmly connected.
- the inner ring 27 is provided with an internal toothing 31 on which in turn a swivel drive 32 engages with a pinion 33.
- the swivel drive 32 is firmly connected to the bogie 26. Electrical and / or hydraulic lines for the drive 32 can be routed from the base 2 to the drive 32 via a rotating union 34.
- the terrain compensation device is used when the substructure 2 is not in the balance but is on an inclined surface.
- the ladder set is raised by a small compensation area when the vehicle is uphill.
- the base mounting plate 16 is pivoted relative to the substructure 2 in such a way that the inclination adjustment device 23 comes into position in a lowest position, that is to say in a “downhill position” of the total inclination.
- the shortest path from the starting position to the operating position described above is selected.
- the bogie 26 is also preferably approximately the same speed as the pivot plate 24 relative to the mounting plate 21 by the same pivoting angle, but in pivoted in the opposite direction. This ensures that between the base 2 and the orientation of the bogie 26 and thus the ladder carried by this, at least as a result, there is no change in the pivoting angle during the terrain compensation process.
- the inclination adjustment of the mounting plate 21 and the turntable 24 then takes place by means of the tilt adjustment device 23 until the bogie pivot axis A is aligned exactly vertically, ie is absolutely balanced, even if the axis of symmetry A 'of the second turntable 6 does not extend vertically.
- the righting axis for the ladder on the bogie 26 is in any case horizontal and is therefore absolutely balanced, so that the ladder is not sloping in any case, but its rungs are in any case horizontal, regardless of the ladder inclination and independent otherwise also from the relative angle between base mounting plate 16 and mounting plate 21.
- the mounting plate 21 is pivoted relative to the base mounting plate 16 by the inclination adjustment device 23 such that the bogie pivot axis A is vertical for all subsequent ladder maneuvers. But this does not have to be the case.
- the inclination adjustment device can preferably also be used laterally or to the rear for an additional negative ladder inclination, ie an orientation of the ladder obliquely downwards. This is necessary, for example, when working on embankments, such as in river areas, or when access to a house is to be ensured from a position above it on a mountain slope.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Terrainausgleich für eine auf einem Unterbau angeordnete Drehleiter, die mittels eines Drehleiter-Drehgestells mit einem ersten Drehkranz um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist.
- Bei Fahrzeugen mit Drehleitern, wie Feuerwehrfahrzeugen oder auch Hubrettungs- bzw. Hubarbeitsfahrzeugen, ist es erforderlich, daß die Drehleiter sich in der Waage befindet, d.h. die Sprossen horizontal ausgerichtet sind, damit sie sicher begangen werden kann. Dies ist nicht gesichert, wenn ein solches Fahrzeug mit einer Drehleiter in einem unebenen Gelände steht und die Drehleiter in einer Richtung auszurichten ist, die nicht der Fallinie des Geländes entspricht, sondern zu dieser einen Winkel einschließt. In diesem Falle stehen die Sprossen der Drehleiter nicht horizontal, sondern geneigt zur Horizontalen.
- Es wurden hier schon mehrere Vorschläge für einen Terrainausgleich gemacht, um die Drehleiter in die Waage zu bekommen. So wurde ein Schwenkplattenantrieb vorgeschlagen, bei dem eine Platte relativ zum Unterbau des Fahrzeugs an drei Punkten festgelegt und über zwei Punkte höhenverstellbar ist, so daß sie unabhängig von der Ausrichtung des Unterbaus immer in eine horizontale Lage gebracht werden kann. Diese Lösung ist gewichtsaufwendig. Die üblicherweise verwendeten Spindelantriebe weisen ein sehr großes Spiel auf, während eine spindelfreie Ausgestaltung mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
- Alternativ wurden schon Schrägscheiben vorgeschlagen, die über eine ballige Verzahnung gegeneinander verdrehbar sind und über eine Taumelbewegung relativ zueinander einen Ausgleich der Fahrzeugneigung bzw. der Terrainneigung bewirken können. Ein solcher Terrainausgleich ist aufgrund der balligen Verzahnung sehr teuer.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Vorrichtung zum Terrainausgleich zu schaffen.
- Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein zweiter Drehkranz vorgesehen ist und daß erster und zweiter Drehkranz um eine rechtwinklig zur Drehachse ausgerichtete Achse relativ zueinander verschwenkbar sind.
- Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein absoluter Ausgleich der horizontalen Aufrichtachse und damit der Drehleiter selbst bzw. ihrer Sprossen erreicht werden kann, so daß diese tatsächlich horizontal ausgerichtet sind, sich in "der Waage" befinden. In der Regel wird die Neigungsverstellung derart vorgenommen, daß ein absoluter Ausgleich der vertikalen Drehgestell-Schwenkachse erreicht wird, diese also in die Vertikale ausgerichtet ist; darüber hinaus besteht aber die Möglichkeit einer zusätzlichen Leiterneigung durch gesteuertes Schrägstellen der im wesentlichen vertikalen Drehgestell-Schwenkachse, d.h. ein Anheben des ersten Drehkranzes gegenüber dem zweiten Drehkranz über die Horizontale hinaus, so daß die Drehleiter nach unten abgeneigt werden kann. Ein wesentlicher konstruktiver Vorteil der Erfindung liegt darin, daß herkömmliche Elemente, insbesondere standardmäßige Drehkränze verwendet werden können und keine Sonderanfertigungen notwendig sind, wie sie beim Stand der Technik beispielsweise durch die Notwendigkeit balliger Verzahnungen erforderlich sind.
- Der zweite oder Grunddrehkranz kann unmittelbar über dem Unterbau und damit in einem Podiumbelag desselben weitgehend versenkt angeordnet werden, so daß seine Oberkante und gegebenenfalls die Unterkante einer auf ihm befindlichen und mit ihm verbundenen Grund-Montageplatte knapp über dem Podiumbelag angeordnet werden kann, da der zweite Drehkranz und gegebenenfalls die Grund-Montageplatte keinerlei vertikale oder Neigungsbewegungen gegenüber dem Podiumbelag und dem Unterbau ausführen. Insbesondere ist weiterhin ein Hauptbediensitz einer Drehleiter sehr niedrig am Drehgestell anzuordnen, da der Hauptbediensitz dann relativ zum Podiumbelag gegebenenfalls nur eine geringe Bewegung nach unten ausführt.
- In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der zweite Drehkranz unmittelbar über dem Unterbau angeordnet ist, wobei insbesondere der zweite Drehkranz in einem auf dem Unterbau befindlichen Podium eingelassen ist. Weiterbildungen sehen vor, daß oberhalb des zweiten Drehkranzes und unterhalb des ersten Drehkranzes jeweils eine Montageplatte angeordnet sind und insbesondere, daß die Montageplatten durch Verstärkungsrahmen aus Rohr ausgesteift sind sowie daß der Verstärkungsrahmen der ersten Montageplatte innerhalb des Verstärkungsrahmens einer Grundmontageplatte angeordnet ist, wobei weiterhin die Schwenkachse für den Neigungsausgleich sich durch Teile der Rahmen erstreckt. Dadurch, daß die Verstärkungsrahmen der Montageplatten ineinandergreifen, wird eine niedrige Bauhöhe erreicht. Diese wird weiterhin dadurch unterstützt, daß die Schwenkanlenkung lediglich einseitig erfolgt und ein Neigungsausgleich nur von der (tiefsten) Verschwenkungsstellung mit 0° bis zu einem Maximum erfolgt, das vorzugsweise in der Größenordnung von 5 bis 10, insbesondere bei 7° liegt.
- Weiterbildungen der Erfindung sehen vor, daß gegenüber der Schwenkachse eine Neigungsverstelleinrichtung angeordnet ist, wobei insbesondere die Neigungsverstelleinrichtung einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder aufweist. In äußerst bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß beide Drehkränze gemeinsam um gleiche Winkel, aber gegeneinander verschwenkbar sind.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Terrainausgleich unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung der wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Terrainausgleich im vertikalen Längsschnitt;
- Figur 2
- eine schematische Draufsicht auf Montageplatten und ersten Drehkranz gemäß den Pfeilen II-II der Figur 1;
- Figur 3
- einen schematischen Schnitt entsprechend Figur 1 durch Montageplatten und Neigungsverstellung - unter Weglassung sonstiger Teile wie der Drehkränze etc. - mit einem Schwenkwinkel der Neigungsverstellung ungleich 0°.
- In der Figur 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Terrainausgleich schematisch dargestellt. Auf einem Unterbau 2, wie einem Fahrgestellgrundrahmen beispielsweise eines Feuerwehrleiterfahrzeugs, ist in üblicher Weise ein Podium 3 angeordnet, das aus einer Rahmenkonstruktion besteht, auf der begehbare Platten 4 aufliegen. Im Podium 3 befindet sich eine kreisförmige Aussparung 7, in der ein, hier als zweiter Drehkranz bezeichneter, Drehkranz 6 eingelassen ist. Der Drehkranz 6 besteht aus einem äußeren, unterbaufesten Ring 8, einem gegenüber diesem verschwenkbaren oder verdrehbaren Ring 9 und zwischen diesen hier lediglich schematisch angedeuteten Lagerelementen 11, wie einem einfachen oder einem doppelten Kugellager etc., mit dem die Ringe 8, 9 radial und axial geführt sind. Der innere Ring 9 ist mit einer Innenverzahnung 12 versehen, an der ein im Unterbau 2 angeordneter Schwenkantrieb 13 mit einem Ritzel 14 zum Verschwenken des Ringes 9 angreift. Bei dem Schwenkantrieb 13 kann es sich um einen elektrischen oder einen hydraulischen Antrieb handeln, der eine Verschwenkung des Innenrings 9 in jeder Richtung um mindestens 180° ermöglicht.
- Mit dem Innenring des Drehkranzes 6 ist fest eine Grund-Montageplatte 16 verbunden, die mittig einen Durchbruch 17 aufweist. Die Grund-Montageplatte 16 ist durch einen auf ihr aufgesetzten Rahmen 18 aus Vierkantrohr ausgesteift. Auf der Grund-Montageplatte 16 liegt umgeben von dem Rahmen 18 eine weitere Montageplatte 21 auf. Die Montageplatte 21 ist ebenfalls durch einen Rahmen 22 ausgesteift, wobei der Rahmen 22 weitgehend innerhalb des Rahmens 18 liegt.
- Die Montageplatte 21 ist über die Rahmen 22, 18 an einer Seite, hier im vorderen Bereich in Fahrtrichtung F gesehen, in vertikaler Richtung schwenkbar gegenüber der Grund-Montageplatte angelenkt, wobei die Schwenkachse S sich senkrecht zur Hauptdrehachse A erstreckt.
- Über diese Schwenkachse S sind die Platten 16, 21 relativ zueinander mittels einer Neigungsverstellung 23 verschwenkbar. Die Neigungsverstellung 23 kann beispielsweise durch einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder gebildet sein.
- Auf der Montageplatte 21 sitzt ein weiterer, hier als erster Drehkranz 24 bezeichneter Drehkranz - weil er dem an sich bekannten Drehkranz eines Drehleiterfahrzeugs entspricht. Dieser trägt das Drehgestell 26 für eine Drehleiter, bestehend aus einem Leitersatz und gegebenenfalls einer Lafette, die um eine im wesentlichen horizontale Aufrichtachse R in an sich bekannter Weise verschwenkbar ist.
- Ein Innenring 27 des Drehkranzes 24 ist fest mit der Montageplatte 21 verbunden und trägt über Lagerelemente 28 einen Außenring 29, mit dem das Drehgestell 26 fest verbunden ist. Der Innenring 27 ist mit einer Innenverzahnung 31 versehen, an der wiederum ein Schwenkantrieb 32 mit einem Ritzel 33 angreift. Der Schwenkantrieb 32 ist dabei fest mit dem Drehgestell 26 verbunden. Elektrische und/oder hydraulische Leitungen für den Antrieb 32 sind über eine Drehdurchführung 34 vom Unterbau 2 zum Antrieb 32 führbar.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Terrainausgleich funktioniert nun folgendermaßen: Die Vorrichtung zum Terrainausgleich wird eingesetzt, wenn der Unterbau 2 nicht in der Waage ist, sondern sich auf einer geneigten Fläche befindet. In diesem Fall wird, nachdem gegebenenfalls das Fahrzeug, das den Unterbau 2 trägt, in bekannter Weise abgestützt wurde, der Leitersatz dann, wenn das Fahrzeug bergauf steht, um einen geringen Ausgleichsbereich aufgerichtet. Anschließend wird die Grund-Montageplatte 16 gegenüber dem Unterbau 2 so verschwenkt, daß die Neigungsverstelleinrichtung 23 in einer tiefsten Position, also in einer "Bergab-Position" der Gesamtneigung in Stellung kommt. Hierbei wird in der Regel der kürzeste Weg aus der Ausgangsstellung in die vorstehend beschriebene Betriebsstellung gewählt. Entweder hierauf oder aber in vorteilhafter Weise gleichzeitig mit dem Verschwenken der Grund-Montageplatte 16 gegenüber dem Unterbau 2 wird ebenfalls vorzugsweise etwa gleichschnell das Drehgestell 26 über den Drehkranz 24 gegenüber der Montageplatte 21 um den gleichen Schwenkwinkel, aber in entgegengesetzter Richtung verschwenkt. Hierdurch wird erreicht, daß sich zwischen Unterbau 2 und Ausrichtung des Drehgestells 26 und damit der durch diese getragenen Leiter zumindest im Ergebnis keine Schwenkwinkelveränderung während des Vorgangs des Terrainausgleichs ergibt. Anschließend erfolgt die Neigungsverstellung der Montageplatte 21 und des Drehkranzes 24 mittels der Neigungsverstelleinrichtung 23, bis die Drehgestellschwenkachse A genau vertikal ausgerichtet, d.h. absolut ausgeglichen ist, selbst wenn die Symmetrieachse A' des zweiten Drehkranzes 6 sich nicht vertikal erstreckt. Nach Abschluß dieses Terrainausgleiches liegt dann die Aufrichtachse für die Leiter am Drehgestell 26 in jedem Falle horizontal und ist daher absolut ausgeglichen, damit steht auch die Leiter in jedem Falle nicht schräg, ihre Sprossen stehen vielmehr in jedem Falle horizontal, unabhängig von der Leiterneigung und unabhängig im übrigen auch von dem Relativwinkel zwischen Grund-Montageplatte 16 und Montageplatte 21. In der Regel wird die Montageplatte 21 durch die Neigungsverstelleinrichtung 23 derart gegenüber der Grund-Montageplatte 16 verschwenkt werden, daß die Drehgestellschwenkachse A für alle nachfolgenden Leitermanöver vertikal steht. Dies muß aber nicht sein. Bei weitgehend waagerecht aufgestelltem Fahrzeug kann aber die Neigungsverstelleinrichtung vorzugsweise seitlich oder nach hinten auch zu einer zusätzlichen negativen Leiterneigung, d.h. einer Ausrichtung der Leiter schräg nach unten verwendet werden. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn an Böschungen, wie in Flußbereichen, gearbeitet wird oder der Zugang zu einem Haus von einer Position oberhalb desselben an einem Berghang sichergestellt werden soll.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Terrainausgleich für eine auf einem Unterbau angeordnete Drehleiter, die mittels eines Drehleiter-Drehgestells mit einem ersten Drehkranz um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Drehkranz (6) vorgesehen ist und daß erster und zweiter Drehkranz um eine rechtwinklig zur Drehachse (A) ausgerichtete Achse (S) relativ zueinander verschwenkbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Drehkranz (6) unmittelbar über dem Unterbau (2) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Drehkranz (6) in einem auf dem Unterbau (2) befindlichen Podium (3) eingelassen ist.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des zweiten Drehkranzes und unterhalb des ersten Drehkranzes jeweils eine Montageplatte (16, 21) angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageplatten durch Verstärkungsrahmen (18, 22) aus Rohr ausgesteift sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsrahmen (22) der ersten Montageplatte (21) innerhalb des Verstärkungsrahmens (18) einer Grundmontageplatte (16) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (S) für den Neigungsausgleich sich durch Teile der Rahmen (18, 22) erstreckt.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Schwenkachse (S) eine Neigungsverstelleinrichtung (23) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungsverstelleinrichtung (23) einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder aufweist.
- Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehkränze (6, 24) gemeinsam um gleiche Winkel, aber gegeneinander verschwenkbar sind.
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