EP0845428A1 - Schwenkantrieb eines Auslegers einer Hebeeinrichtung und Verfahren zum Betrieb dieses Schwenkantriebes - Google Patents

Schwenkantrieb eines Auslegers einer Hebeeinrichtung und Verfahren zum Betrieb dieses Schwenkantriebes Download PDF

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EP0845428A1
EP0845428A1 EP97250345A EP97250345A EP0845428A1 EP 0845428 A1 EP0845428 A1 EP 0845428A1 EP 97250345 A EP97250345 A EP 97250345A EP 97250345 A EP97250345 A EP 97250345A EP 0845428 A1 EP0845428 A1 EP 0845428A1
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EP
European Patent Office
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boom
axis
swivel
drive according
swivel drive
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EP97250345A
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English (en)
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EP0845428B1 (de
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Lutz Dipl.-Ing. Möller
Winfried Dr.-Ing. Büdenbender
Heinz-Christoph Dipl.-Ing. Eichner
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Demag Cranes and Components GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C19/00—Cranes comprising trolleys or crabs running on fixed or movable bridges or gantries
    • B66C19/002—Container cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/82—Luffing gear

Definitions

  • the invention relates to a swivel drive for a boom of a lifting device according to the preamble of claim 1 and a method for operating a Swivel drive according to one of claims 1 to 15.
  • a load suspension device stored, the other extending parallel to the axis of the swivel arm Axis is pivotable.
  • the swivel arm is based on a vertical Basic position in which the load handler is suspended from the bottom of the swivel arm is pivotable about 70 ° to either side. This can cargo units resting below the portal frame laterally over the contour of the Portal frames can be transshipped.
  • Such is particularly suitable Handling device for loading and unloading railway wagons, one Undercarriage of the overhead contact wire of the rail route through the Swivel arm and the load handler is possible.
  • the boom is driven for the pivoting movement via a hydraulic cylinder with its piston rod between the axis and the load suspension device is articulated on the boom near the axis and is supported with its other end on the cross member of the portal frame.
  • the present invention has for its object a swivel drive To create boom of a lifting device, the piston rods at the same Swivel angles are less prone to buckling, as well as an optimized process for Operation of this part-turn actuator.
  • the arrangement of at least two hydraulic cylinders on both sides of the boom, with at least in each swivel position of the boom one of their directions of action are spaced from the axis of the boom and themselves in each case with respect to the axis opposite to the portal frame support, achieved that each hydraulic cylinder seen a stroke has that is only sufficient to the boom slightly by more than half to swivel the maximum swivel angle.
  • the opposite hydraulic cylinder for swiveling the boom alternately not only operated in one direction of motion, but driving in a first swivel angle range starting from the basic position up to a small swivel angle, reach their reverse position and drive into the subsequent second swivel angle range from the small swivel angle to to the maximum swivel position.
  • the hydraulic actuation is facilitated by a symmetrical arrangement of the opposite hydraulic cylinders. It has been found to be structurally advantageous if the hydraulic cylinders, when viewed in the longitudinal direction of the boom, are articulated at a first distance from the axis and a second distance from the longitudinal direction running through the axis, and the ratio of these two distances to one another is in the range from 0.5 to 2 , 0 lies.
  • the opposite hydraulic cylinders are aligned with their effective directions in the basic position of the boom perpendicular to the longitudinal direction of the boom. This advantageously ensures that the deflection point of one hydraulic cylinder is reached even with very small deflections of the boom from the basic position.
  • the opposite hydraulic cylinders with their directions of action in the basic position of the boom at an angle to the longitudinal direction of the boom aligned and in a perpendicular to the longitudinal direction of the boom extending and intersecting the axis articulated to the portal frame. This does indeed increase the swivel angle at which the deflection of the Hydraulic cylinder is reached, however, the initiation of the supporting forces Hydraulic cylinder optimized in the portal frame.
  • the boom ensures that the oil pressure to generate the force is always from the larger piston side of the hydraulic cylinder.
  • the cylinder diameter is hereby less than when using the opposite annular surface of the Piston, which achieves a more compact overall design of the rotary actuator becomes.
  • This swivel drive is particularly suitable for a lifting device, in particular handling facilities for cargo units, the boom of which in one Range from about 0 to 65 ° from a vertical basic position to the respective one Swivel position is pivotable, as well as the hydraulic cylinder above it Engage the axle on the boom and the load handler below the axle is suspended from the boom.
  • lifting devices preferably have trained as rigid swivel arms.
  • Cantilevers that are in a sleeve-shaped Guide element are mounted displaceably in their longitudinal direction.
  • This Guide element is pivotable on a portal frame of the handling device stored, the portal frame is preferably designed as a traveling frame from two in the direction of travel and spaced from each other Pairs of vertical beams with undercarriages is formed.
  • FIG. 1 shows a view of a handling device for containers 1 consists essentially of a portal frame 2 and a boom 3, the over a swivel drive with hydraulic cylinders 4 is movable.
  • the portal frame 2 can be moved on rails 6 on rails 6 and consists of essentially from four vertical beams 7, seen in plan view in the corner points an imaginary rectangle are arranged.
  • the ends of the vertical beams 7 are connected on one side to the trolleys 5 and opposite with a frame.
  • the frame is made of side members 8, cross members 9 and cross members 10 (s. also Fig. 2) built.
  • the axis 11 is in and across Direction of travel of the portal frame 2 seen in the center of the crossbar 10 arranged.
  • the boom 3 is designed here as a rigid swivel arm, which in one sleeve-shaped guide element 12 is guided displaceably in its longitudinal direction.
  • the boom 3 is thus connected to the axis 11 via the guide element 12.
  • the movement of the boom 3 in its longitudinal direction within the Guide element 12 is hydraulic.
  • a load suspension device 16 for the container 1 is arranged, which is parallel to the Axis 11 extending further axis 15 pivotally suspended on the boom 3 is.
  • the Portal frame 2 has a frame which with the vertical supports 7 (see FIG. 1) is connected and consists of side members 8, cross members 9 and cross members 10.
  • the longitudinal beams 8 each connect the ends of the vertical beams 7 (see FIG. 1), seen in the direction of travel of the portal frame 2 one behind the other and from each other are spaced.
  • the cross member 9 are each transverse to the direction of travel opposite and spaced vertical beams 7 connected.
  • cross members 10 are provided, on which the axis 11 for the boom 3 is stored.
  • one per side of the portal frame Pair of hydraulic cylinders 4 is provided for the pivoting movement of the boom 3.
  • FIG. 1 is a schematic view of FIG. 1 in show different positions of the boom 3, the operation of the Swivel drive with the hydraulic cylinders 4 explained in more detail.
  • the boom 3 is not length-adjustable here and the container 1 and that Load suspension means 16 shown only schematically.
  • the hydraulic cylinders 4 are with their Directions of action W in plan view perpendicular to the longitudinal direction L of the boom 3 aligned when this is in its vertical basic position with a Swivel angle a of 0 °.
  • the hydraulic cylinders arranged symmetrically to the longitudinal direction L of the boom 3 and their Directions of action W coincide.
  • the boom 3 is pivoted to the left only the left hydraulic cylinder 4 'with pressure by a pivoting angle a of about 20 ° pressurized, while the right hydraulic cylinder 4 '' is depressurized and by the left hydraulic cylinder 4 'via the brackets 13 and the boom 3 Piston rod 14 of the right hydraulic cylinder 4 '' is inserted.
  • pivot position intersects the effective direction W of the right Hydraulic cylinder 4, the axis 11 of the boom 3.
  • the Hydraulic cylinder 4 '' is the piston rod 14 in the furthest retracted position and would then be independent of the Extend the swivel direction of the boom 3 again.
  • the hydraulic cylinders 4 are designed so that in the event of a complete failure of one hydraulic cylinder 4 the other hydraulic cylinder 4 den Boom 3 can hold in the respective position when the feed lines are blocked. This hydraulic cylinder 4 can then be braked via an emergency program Ensure movement of boom 3 to the basic position. Uncontrolled This prevents boom movements.
  • FIG. 4 is a further schematic view of FIG. 1 Embodiment of the rotary actuator shown.
  • This arrangement of the hydraulic cylinder 4 has the advantage that the forces of Hydraulic cylinders 4 ', 4' 'can be optimally introduced into the portal frame 2. In contrast, however, a larger pivot angle a is required until the Hydraulic cylinders 4 ', 4' 'reach their reverse positions.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Schwenkantriebes und einen Schwenkantrieb für einen Ausleger einer Hebevorrichtung, insbesondere einer Vorrichtung für den Umschlag von Ladungseinheiten, mit mindestens einem zwischen einem Portalrahmen der Hebevorrichtung und dem an dem Portalrahmen um eine weitestgehend horizontal verlaufende Achse schwenkbar gelagerten Ausleger angeordneten Hydraulikzylinder für eine von einer Grundstellung ausgehenden Schwenkbewegung des Auslegers. Dabei sind mindestens zwei Hydraulikzylinder (4',4'') vorgesehen, die derartig beidseitig des Auslegers (3) angeordnet sind, In jeder Schwenkstellung des Auslegers (3) ist mindestens die Wirkrichtung (W) eines Hydraulikzylinders (4',4'') von der Achse (11) beabstandet und die Hydraulikzylinder (4',4'') stützen sich jeweils in bezug auf die Achse (11) gesehen gegenüberliegend an dem Portalrahmen (2) ab. Die Erfindung betrifft ferner ein Betriebsverfahren. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwenkantrieb für einen Ausleger einer Hebeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren für den Betrieb eines Schwenkantriebes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 37 815 A1 sind verschiedene Ausführungsformen von Güterumschlagsvorrichtungen für Ladungseinheiten, insbesondere für Container, bekannt. Diese Umschlagvorrichtungen weisen einen auf Schienen verfahrbaren Portalrahmen auf, der im wesentlichen aus vier Vertikalträgern besteht, an deren unteren Enden jeweils Fahrwerke angeordnet sind. Die oberen Enden sind über einen Rahmen miteinander verbunden, der aus in Fahrtrichtung verlaufenden Längsträgern sowie Querträgern gebildet ist. Auf dem Rahmen sowie mittig hierzu - in Fahrtrichtung und quer gesehen - ist ein Ausleger gelagert, der um eine horizontale, in Fahrtrichtung des Portalrahmens verlaufende Achse schwenkbar ist. Der Ausleger ist vorzugsweise als starrer Schwenkarm ausgebildet, der in einem hülsenförmigen Führungselement in seiner Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. An dem der Achse abgewandten Ende des Auslegers ist ein Lastaufnahmemittel gelagert, das um eine parallel zur Achse des Schwenkarms verlaufende weitere Achse schwenkbar ist. Der Schwenkarm ist ausgehend von einer vertikalen Grundstellung, in der das Lastaufnahmemittel unten an dem Schwenkarm aufgehängt ist, jeweils nach beiden Seiten um etwa 70° verschwenkbar. Hierdurch können unterhalb des Portalrahmens ruhende Ladungseinheiten seitlich über die Kontur des Portalrahmens hinaus umgeschlagen werden. Besonders geeignet ist eine derartige Umschlagvorrichtung für die Be- und Entladung von Eisenbahnwaggons, wobei eine Unterfahrung des Oberleitungs-Fahrdrahtes der Schienenstrecke durch den Schwenkarm und das Lastaufnahmemittel möglich ist.
In einer Ausführungsform erfolgt der Antrieb des Auslegers für die Schwenkbewegung über einen Hydraulikzylinder, der mit seiner Kolbenstange zwischen der Achse und dem Lastaufnahmemittel an dem Ausleger in der Nähe der Achse angelenkt ist und sich mit seinem anderen Ende auf den Querträger des Portalrahmens abstützt.
Diese Ausbildung des Schwenkantriebes der Umschlagvorrichtung mit nur einem einzigen Hydraulikzylinder erweist sich als nachteilig, da der erzielbare Schwenkwinkel direkt abhängig von dem erreichbaren Hubweg des Hydraulikzylinders und damit der Ausfahrlänge der knickgefährdeten Kolbenstange ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkantrieb eines Auslegers einer Hebeeinrichtung zu schaffen, dessen Kolbenstangen bei gleichem Schwenkwinkel weniger knickgefährdet sind, sowie ein optimiertes Verfahren zum Betrieb dieses Schwenkantriebs anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Schwenkantrieb durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 15 angegeben. In bezug auf das Verfahren zum Betrieb dieses Schwenkantriebes wird eine Lösung der Aufgabe durch die im Anspruch 16 angegebenen Merkmale erzielt.
Erfindungsgemäß wird durch die Anordnung von mindestens zwei Hydraulikzylindern beidseitig des Auslegers, die in jeder Schwenkstellung des Auslegers mit mindestens einer ihrer Wirkrichtungen von der Achse des Auslegers beabstandet sind und sich jeweils in bezug auf die Achse gesehen gegenüberliegend an dem Portalrahmen abstützen, erreicht, daß jeder Hydraulikzylinder für sich gesehen einen Hubweg aufweist, der nur ausreichend ist, um den Ausleger geringfügig um mehr als die Hälfte des maximalen Schwenkwinkels zu verschwenken. Dabei werden die gegenüberliegenden Hydraulikzylinder zum Verschwenken des Auslegers wechselweise nicht nur in einer Bewegungsrichtung betrieben, sondern fahren in einem ersten Schwenkwinkelbereich ausgehend von der Grundstellung hinaus bis zu einem geringen Schwenkwinkel ein, erreichen ihre Umkehrstellung und fahren in den anschließenden zweiten Schwenkwinkelbereich von dem geringen Schwenkwinkel bis zur maximalen Schwenkstellung aus.
Durch die vorgenannten Merkmale, insbesondere durch das Schwenken der Wirkungsrichtungen der einzelnen Hydraulikzylinder in bezug auf die Achse der Auslegers in verschiedenen Schwenkstellungen mit geringem Schwenkwinkel ist gewährleistet, daß die Umkehrung der Bewegungsrichtung der beiden Hydraulikzylinder auf die gesamte Schwenkbewegung des Auslegers gesehen nicht bei einem gleichen Schwenkwinkel stattfinden und somit der Antrieb für den Ausleger eine Totpunktstellung durchschwenken müßte.
Als besonders vorteilhaft erweist sich, die Umkehrung der Bewegungsrichtung der Hydraulikzylinder bei einem Winkel nahe der im wesentlichen vertikalen Grundstellung des Auslegers vorzusehen, da hier das auf den Ausleger einwirkende Lastmoment noch gering und somit ein Hydraulikzylinder für die Verschwenkung ausreichend ist. Als günstig für die Umkehrung der Bewegungsrichtung der Hydraulikzylinder hat sich ein Winkelbereich von etwa 10 bis 25° ausgehend von der Grundstellung des Auslegers erwiesen.
Darüber hinaus erweist sich als vorteilhaft, daß für den Fall eines völligen Versagens eines der Hydraulikzylinder der andere Zylinder den Ausleger in der jeweiligen Position halten kann, wenn dessen Zuleitungen blockiert sind. Über ein Notprogramm kann dieser Hydraulikzylinder eine gebremste Bewegung des Auslegers in die Grundstellung sicherstellen. Somit werden erfolgreich unkontrollierte Auslegerbewegungen verhindert.
Durch eine symmetrische Anordnung der gegenüberliegenden Hydraulikzylinder wird deren hydraulische Ansteuerung erleichtert. Als konstruktiv vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Hydraulikzylinder in Längsrichtung des Auslegers gesehen mit einem ersten Abstand von der Achse und einem zweiten Abstand von der durch die Achse verlaufende Längsrichtung angelenkt sind und das Verhältnis dieser beiden Abstände zueinander im Bereich von 0,5 bis 2,0 liegt.
In einer ersten Ausführungsform werden die gegenüberliegenden Hydraulikzylinder mit ihren Wirkrichtungen in der Grundstellung des Auslegers senkrecht zur Längsrichtung des Auslegers ausgerichtet. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß schon bei sehr geringen Auslenkungen des Auslegers aus der Grundstellung heraus der Umlenkpunkt des einen Hydraulikzylinders erreicht wird.
In einer anderen Ausführungsform werden die gegenüberliegenden Hydraulikzylinder mit ihren Wirkrichtungen in der Grundstellung des Auslegers winklig zur Längsrichtung des Auslegers ausgerichtet und in einer senkrecht zur Längsrichtung des Auslegers verlaufenden und die Achse schneidenden Ebene an dem Portalrahmen angelenkt. Hierdurch wird zwar der Schwenkwinkel vergrößert, bei dem die Umlenkung der Hydraulikzylinder erreicht wird, jedoch wird die Einleitung der Abstützkräfte der Hydraulikzylinder in den Portalrahmen optimiert.
Durch eine Anordnung der Hydraulikzylinder mit ihren Kolbenstangen an dem Ausleger wird erreicht, daß der Öldruck zur Erzeugung der Kraft immer von der größeren Kolbenseite des Hydraulikzylinders erfolgt. Der Zylinderdurchmesser wird hierdurch geringer als bei der Nutzung der gegenüberliegenden Ringfläche des Kolbens, wodurch eine kompaktere Bauform des Schwenkantriebs insgesamt erreicht wird.
Besonders geeignet ist der vorliegende Schwenkantrieb für eine Hebeeinrichtung, insbesondere Umschlageinrichtungen für Ladungseinheiten, deren Ausleger in einem Bereich von etwa 0 bis 65° aus einer vertikalen Grundstellung in die jeweilige Schwenkstellung verschwenkbar ist, sowie deren Hydraulikzylinder oberhalb der Achse an dem Ausleger angreifen und das Lastaufnahmemittel unterhalb der Achse an dem Ausleger aufgehängt ist. Derartige Hebeeinrichtungen weisen vorzugsweise als starre Schwenkarme ausgebildete. Ausleger auf, die in einem hülsenförmigen Führungselement in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert sind. Dieses Führungselement ist auf einem Portalrahmen der Umschlagvorrichtung schwenkbar gelagert, wobei der Portalrahmen vorzugsweise als Fahrrahmen ausgebildet ist, der aus zwei voneinander in dessen Fahrrichtung und untereinander beabstandeten Paaren von Vertikalträgern mit Fahrwerken gebildet ist. Hierbei sind die den Fahrwerken abgewandten Enden der Vertikalträger über einen rechteckigen Rahmen verbunden, der aus Querträgern und Längsträgern besteht und zwischen den Längsträgern parallel zu den Querträgern verlaufende Quertraversen befestigt sind, auf denen mittig der Ausleger über eine in Fahrtrichtung des Portalrahmens verlaufende Achse gelagert ist.
Das Verfahren zum Betrieb des vorgenannten Schwenkantriebes wird dahingehend opitmiert, daß ausgehend von der Grundstellung des Auslegers bei geringem Schwenkwinkel die Schwenkbewegung des Auslegers nur durch einen einzigen Hydraulikzylinder erfolgt und bei größer werdendem Schwenkwinkel, wenn der andere Hydraulikzylinder seine Umkehrstellung überwunden hat, dieser für die Schwenkbewegung zugeschaltet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine Ansicht einer Vorrichtung zum Umschlagen von Containern mit einem Schwenkantrieb über zwei Paare von Hydraulikzylindern,
Figur 2
eine Draufsicht von Figur 1,
Figur 3A bis 3C
eine schematische Ansicht von Figur 1 mit einer ersten Ausführungsform der Anlenkung der Hydraulikzylinder, mit verschiedenen Schwenkstellungen des Auslegers,
Figur 4
eine schematische Ansicht von Figur 1 mit einer weiteren Ausführungsform der Anlenkung der Hydraulikzylinder.
In der Figur 1 ist eine Ansicht einer Umschlagvorrichtung für Container 1 gezeigt, die im wesentlichen aus einem Portalrahmen 2 und einem Ausleger 3 besteht, der über einen Schwenkantrieb mit Hydraulikzylindern 4 bewegbar ist.
Der Portalrahmen 2 ist über Fahrwerke 5 auf Schienen 6 verfahrbar und besteht im wesentlichen aus vier Vertikalträgern 7, die in Draufsicht gesehen in den Eckpunkten eines gedachten Rechtecks angeordnet sind. Die Enden der Vertikalträger 7 sind einseitig mit den Fahrwerken 5 und gegenüberliegend mit einem Rahmen verbunden. Der Rahmen ist hier aus Längsträgern 8, Querträgern 9 und Quertraversen 10 (s. auch Fig. 2) aufgebaut. Auf dem Rahmen, insbesondere auf den Quertraversen 10 ist über eine horizontal sowie in Fahrtrichtung des Portalrahmens 2 verlaufende Achse 11 der Ausleger 3 schwenkbar gelagert. Die Achse 11 ist in und quer zur Fahrtrichtung des Portalrahmens 2 gesehen mittig auf der Quertraverse 10 angeordnet. Der Ausleger 3 ist hier als starrer Schwenkarm ausgebildet, der in einem hülsenförmigen Führungselement 12 in seiner Längsrichtung verschiebbar geführt ist. Somit ist der Ausleger 3 über das Führungselement 12 mit der Achse 11 verbunden. Die Bewegung des Auslegers 3 in seiner Längsrichtung innerhalb des Führungselementes 12 erfolgt hydraulisch.
Für die Schwenkbewegung des Auslegers 3 sind jeweils an dem Führungselement 12 sowie auf den Quertraversen 10 des Portalrahmens 2 Konsolen 13 angeordnet, an denen die Hydraulikzylinder 4 angelenkt sind. Es sind jeweils zwei Paare von Hydraulikzylindern 4 (s. Fig. 2) vorgesehen, die beidseitig des Führungselementes 12 angeordnet sind und deren Wirkrichtungen in Draufsicht senkrecht zur Achse 11 verlaufen. Als im Sinne der Erfindung wird jede beliebige Anzahl von Hydraulikzylindern 4 angesehen, sofern mindestens zwei an den gegenüberliegenden Seiten des Auslegers angelenkt sind. Die Hydraulikzylinder 4 sind mit ihren Kolbenstangen 14 an Konsolen des Führungselementes 12 angelenkt.
Darüber hinaus ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß an dem einen Ende des Auslegers 3 ein Lastaufnahmemittel 16 für die Container 1 angeordnet ist, das um eine parallel zur Achse 11 verlaufende weitere Achse 15 schwenkbar an dem Ausleger 3 aufgehängt ist.
Aus der Fig. 2, die eine Draufsicht von Fig. 1 zeigt, ist zu entnehmen, daß der Portalrahmen 2 einen Rahmen aufweist, der mit den Vertikalträgern 7 (s. Fig. 1) verbunden ist und aus Längsträgern 8, Querträgern 9 und Quertraversen 10 besteht. Hierbei verbinden die Längsträger 8 jeweilig die Enden der Vertikalträger 7 (s. Fig. 1), die in Fahrtrichtung des Portalrahmens 2 gesehen hintereinander und voneinander beabstandet sind. Über die Querträger 9 werden die jeweils quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegend und beabstandet angeordneten Vertikalträger 7 verbunden. In Fahrtrichtung gesehen zwischen den Querträgern 9 und die Längsträger 8 verbindend sind weitere Quertraversen 10 vorgesehen, auf denen die Achse 11 für den Ausleger 3 gelagert ist. Auch ist der Fig. 2 zu entnehmen, daß je Seite des Portalrahmens ein Paar Hydraulikzylinder 4 für die Schwenkbewegung des Auslegers 3 vorgesehen ist.
Anhand der Figuren 3A bis 3C, die jeweils eine schematische Ansicht von Fig. 1 in verschiedenen Stellungen des Auslegers 3 zeigen, wird die Wirkungsweise des Schwenkantriebes mit den Hydraulikzylindern 4 näher erläuert. Zur Vereinfachung ist der Ausleger 3 hier nicht längenverschiebbar sowie der Container 1 und das Lastaufnahmemittel 16 nur schematisch dargestellt.
In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Hydraulikzylinder 4 mit ihren Wirkrichtungen W in Draufsicht senkrecht zur Längsrichtung L des Auslegers 3 ausgerichtet, wenn dieser sich in seiner vertikalen Grundstellung mit einem Schwenkwinkel a von 0° befindet. Darüber hinaus sind die Hydraulikzylinder symmetrisch zur Längsrichtung L des Auslegers 3 angeordnet und deren Wirkrichtungen W fallen zusammen. Des weiteren ist ersichtlich, daß in dieser Grundstellung die Kolbenstangen 14 der Hydraulikyzlinder 4', 4'' leicht ausgefahren sind und deren Anlenkpunkte in Längsrichtung L des Auslegers 3 gesehen mit einem Abstand b nach oben von der Achse 3 und mit einem Abstand c von der Längsrichtung L des Auslegers 3 senkrecht zur Achse 11 beabstandet sind. Ausgehend von dieser Stellung wird für ein Verschwenken des Auslegers 3 nach links um einen Schwenkwinkel a von etwa 20° nur der linke Hydraulikyzlinder 4' mit Druck beaufschlagt, während der rechte Hydraulikzylinder 4'' drucklos geschaltet und von dem linken Hydraulikzylinder 4' über die Konsolen 13 und den Ausleger 3 die Kolbenstange 14 des rechten Hydraulikzylinders 4'' eingeschoben wird. In der in der Fig. 3B dargestellten Schwenkstellung schneidet die Wirkrichtung W des rechten Hydraulikzylinders 4 die Achse 11 des Auslegers 3. In dieser Stellung des Hydraulikzylinders 4'' befindet sich die Kolbenstange 14 in der am weitesten eingefahrenen Stellung und würde anschließend unabhängig von der Schwenkrichtung des Auslegers 3 wieder ausfahren. Die geometrische Anordnung der Wirkrichtungen W der Hydraulikzylinder 4' und 4'' und der Abstände b und c führen dazu, daß die in Fig. 3B dargestellte Umkehrstellung des Hydraulikzylinders 4'' bei einem geringen Schwenkwinkel von etwa 20° erreicht wird. Dies hat den Vorteil, daß bei der darauffolgenden Schwenkbewegung des Auslegers 3 in der gleichen Richtung nun auch der Hydraulikzylinder 4'' mit Druck beaufschlagt werden kann, so daß in Richtung der in Fig. 3C dargestellten Stellung des Auslegers 3 mit einem Schwenkwinkel a von etwa 60° erreicht wird. Vorteilhafterweise erfolgt die Verschwenkung des Auslegers 3 bei geringen Schwenkwinkeln a von ± 20° mit nur einem Hydraulikzylinder 4' oder 4'' und oberhalb dieses Schwenkwinkels a mit beiden Hydraulikzylindern 4' und 4''.
Darüber hinaus sind die Hydraulikzylinder 4' so ausgelegt, daß für den Fall eines völligen Versagens eines Hydraulikzylinders 4 der andere Hydraulikzylinder 4 den Ausleger 3 in der jeweiligen Position halten kann, wenn die Zuleitungen blockiert sind. Über ein Notprogramm kann dann dieser Hydraulikzylinder 4 eine gebremste Bewegung des Auslegers 3 in die Grundstellung sicherstellen. Unkontrollierte Auslegerbewegungen werden somit verhindert.
Ferner ist in der Fig. 4 in einer schematischen Ansicht von Fig. 1 eine weitere Ausführungsform des Schwenkantriebes dargestellt. Hier sind die Wirkrichtungen W der Hydraulikzylinder 4',4'' zu der Längsrichtung L des Auslegers 3 in seiner Grundstellung so gewählt, daß die Anlenkpunkte der Hydraulikzylinder 4',4'' an dem Portalrahmen in einer horizontalen Ebene mit der Achse 11 des Auslegers 3 liegen. Diese Anordnung der Hydraulikzylinder 4 hat den Vorteil, daß die Kräfte der Hydraulikzylinder 4',4'' optimal in den Portalrahmen 2 eingeleitet werden können. Demgegenüber ist jedoch ein größerer Schwenkwinkel a erforderlich, bis die Hydraulikzylinder 4',4'' ihre Umkehrstellungen erreichen.
Bezugszeichenliste
1
Container
2
Portalrahmen
3
Ausleger
4', 4''
Hydraulikzylinder
5
Fahrwerke
6
Schienen
7
Vertikalträger
8
Längsträger
9
Querträger
10
Quertraverse
11
Achse
12
Führungselement
13
Konsole
14
Kolbenstange
15
weitere Achse
16
Lastaufnahmemittel
a
Schwenkwinkel
b
Abstand
c
Abstand
L
Längsrichtung
W
Wirkrichtung

Claims (16)

  1. Schwenkantrieb für einen Ausleger einer Hebevorrichtung, insbesondere einer Vorrichtung für den Umschlag von Ladungseinheiten, mit mindestens einem zwischen einem Portalrahmen der Hebevorrichtung und dem an dem Portalrahmen um eine weitestgehend horizontal verlaufende Achse schwenkbar gelagerten Ausleger angeordneten Hydraulikzylinder für eine von einer Grundstellung ausgehenden Schwenkbewegung des Auslegers, an dessen einem Ende ein Lastaufnahmemittel angeordnet ist, wobei der Hydraulikzylinder mit seinem einen Ende an dem Portalrahmen und seinem anderen Ende am Ausleger mit Abstand zur Achse angeordnet ist und eine Wirkrichtung des Hydraulikzylinders in Draufsicht quer zu Achse verläuft,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mindestens zwei Hydraulikzylinder (4',4'') vorgesehen sind, die derartig beidseitig des Auslegers (3) angeordnet sind, daß in jeder Schwenkstellung des Auslegers (3) mindestens die Wirkrichtung (W) eines Hydraulikzylinders (4',4'') von der Achse (11) beabstandet ist und die Hydraulikzylinder (4',4'') sich jeweils in bezug auf die Achse (11) gesehen gegenüberliegend an dem Portalrahmen (2) abstützen.
  2. Schwenkantrieb nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anordnung der Hydraulikzylinder (4',4'') derart gewählt ist, daß ausgehend von der Grundstellung des Auslegers (3) bei einem geringen Schwenkwinkel (a) und je nach Schwenkrichtung einer der Hydraulikzylinder (4',4'') mit seiner Wirkrichtung (W) die Achse (11) schneidet.
  3. Schwenkantrieb nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der geringe Schwenkwinkel (a) in einem Bereich von etwa 10° bis 25° liegt.
  4. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') in der Grundstellung des Auslegers (3) symmetrisch zu dem Ausleger (3) ausgerichtet sind.
  5. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') in Grundstellung an dem Ausleger (3) in Längsrichtung (L) des Auslegers (3) mit einem ersten Abstand (b) von der Achse (11) und mit einem zweiten Abstand (c) von der durch die Achse (11) verlaufenden Längsrichtung (L) angelenkt sind und daß das Verhältnis des ersten Abstandes (b) zu dem zweiten Abstand (c) im Bereich zwischen 0,5 und 2,0 liegt.
  6. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,

    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') mit ihren Wirkrichtungen (W) in der Grundstellung des Auslegers (3) senkrecht zur Längsrichtung (L) des Auslegers (3) ausgerichtet sind.
  7. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') mit ihren Wirkrichtungen (W) in der Grundstellung des Auslegers (3) winklig zur Längsrichtung (L) des Auslegers (3) ausgerichtet sind und in einer senkrecht zur Längsrichtung (L) des Auslegers (3) verlaufenden und die Achse (11) schneidenden Ebene an dem Portalrahmen (2) angelenkt sind.
  8. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') über ihre Kolbenstangen (14) mit dem Ausleger (3) verbunden sind.
  9. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ausleger (3) ausgehend von der Grundstellung beidseitig in Schwenkstellungen verschwenkbar ist.
  10. Schwenkantrieb nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet
    daß der Ausleger (3) in einem Bereich von etwa 0° bis 65° aus der Grundstellung in die jeweilige Schwenkstellung verschwenkbar ist.
  11. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ausleger (3) in der Grundstellung vertikal ausgerichtet ist.
  12. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') oberhalb der Achse (11) an dem Ausleger (3) angelenkt sind und das Lastaufnahmemittel (16) unterhalb der Achse (11) an dem Ausleger (3) aufgehängt ist.
  13. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ausleger (3) als starrer Schwenkarm ausgebildet und in einem hülsenförmigen Führungselement (12) in seiner Längsrichtung (L) verschiebbar gelagert ist, das auf dem Portalrahmen (2) schwenkbar gelagert ist.
  14. Schwenkantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Portalrahmen (2) als Fahrrahmen ausgebildet ist, der aus zwei voneinander in dessen Fahrtrichtung und untereinander beabstandeten Paaren von Vertikalträgern (7) mit Fahrwerken (5) gebildet ist, deren den Fahrwerken (5) abgewandte Enden über einem rechteckigen Rahmen verbunden sind, der aus Querträgern (9) und Längsträgern (L) besteht, und in Fahrtrichtung des Portalrahmens (2) gesehen zwischen den Querträgern (9) und parallel hierzu verlaufende Quertraversen (10) mit ihren Enden an den Längsträgern (8) befestigt sind, an denen mittig der Ausleger (3) über die in Fahrtrichtung des Portalrahmens (2) verlaufende Achse (11) gelagert ist.
  15. Schwenkantrieb nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Hydraulikzylinder (4',4'') an den Quertraversen (10) des Portalrahmens (2) angelenkt sind.
  16. Verfahren für den Betrieb eines Schwenkantriebes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ausgehend von der Grundstellung der Ausleger (3) zunächst von dem Hydraulikzylinder (4',4'') verschwenkt wird, der in dieser Schwenkrichtung des Auslegers (3) von der Grundstellung bis zur maximalen Schwenkstellung nur in einer Bewegungsrichtung verfahren wird, durch diese Verschwenkung des Auslegers (3) der andere Hydraulikzylinder (4'',4') im antriebslosen Zustand zunächst eingefahren wird, bis dessen Wirkrichtung (W) die Achse (11) schneidet, anschließend seine Bewegungsrichtung umgekehrt wird und dem ersten Hydraulikzylinder (4',4'') für die Verschwenkung des Auslegers (3) zugeschaltet wird.
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