JP2017516733A - クレーンのためのクレーンキャリア - Google Patents

Abstract

クレーンキャリア（１）が、クレーン（３）のリフティングツールのトロリー（１５）の少なくとも１つの走行輪（１４）のための走行面（１３）を備えている。クレーンキャリア（１）の運転状態において、外側膨出形状を有する相互に対向する２つの部分（１０）（１１）が上方および下方に指向する。直壁体（１２）が運転状態においてクレーンキャリア（１）を横側で画定する。直壁体（１２）が鉛直方向に延在し、走行面（１３）は外壁（６）の直壁体（１２）に取り付けられまたは支持されている。【代表図面】 図１

Description

本発明は、クレーンのためのクレーンキャリアに関する。

特に大型クレーン、大重量物を運ぶためのクレーン、ブリッジクレーンまたはジブクレーンのための従来のクレーンキャリアは、中空構造としてのいわゆるボックス構造に形成されている。この中空構造は、中空空間と、この中空空間を取り囲む外壁と、を有している。従来技術では、通常、外壁は矩形上の横断面において平坦なシートパネルから構成されている。安定性の問題の結果として圧力または剪断応力に起因するプレートの座屈または屈曲を防止するため、従来技術ではクレーンキャリアの長手方向に延在するいわゆる座屈補強材の形態の補強ストリップが外壁に固定、特に溶接されている。座屈補強材の数は、支持体のサイズに応じて標準的には２および２０の間にある。当該座屈補強材の欠点は、一方ではクレーンキャリアの重量を増大させ、他方ではクレーンキャリアの製造コストを増大させることである。

２枚の横ウェブプレートが、ねじり剛性を増大させるために凹面の内側に湾曲したシェルとして形成されているボックス構造の形態でのクレーンキャリアが知られている（特許文献１参照）。

外側に膨出した形状を有する２つの対向する部分が、直壁体によって接続されている、円形の湾曲した中空構造を有しているクレーンキャリアが知られている（特許文献２参照）。直壁体は、クレーンキャリアの走行レールおよびトロリーが配置されている下向きに開いたスリットを形成している。

それぞれの走行面が円形断面の頂点にある中央領域に配置されている、円形断面形状を有するクレーンキャリアが知られている（特許文献３参照）。

横に均等に突出しているトロリーのための円形断面形状を有するクレーンキャリアが知られている（特許文献４参照）。クレーンキャリアに対して接線方向に力が作用するので、クレーンキャリアに対して曲げ応力のみならずねじり荷重がかかる。

ドイツ連邦共和国 特許公開公報 ＤＥ３７２３３２４Ａ１ ドイツ連邦共和国 特許公報 ＤＥ１１１７２７９Ｂ アメリカ合衆国 特許公報 ＵＳ３２９４２５２Ａ 欧州特許条約 特許公開公報 ＥＰ０１９４６１５Ａ１

本発明の目的は、クレーンキャリアを動かすための駆動力を可能な限り低減させ、これによりクレーンキャリアの少ない変形により大きな力を受け止めることができるように、前述の従来技術のクレーンキャリアを改善することである。

本発明は、中空空間を取り囲む外壁を備え、かつ、縦長に延在する、クレーンのためのクレーンキャリアであって、前記クレーンキャリアの外壁は、前記クレーンキャリアの横断面において、空気抵抗を低減するための少なくとも部分的に外側膨出形状を有し、前記外壁は、前記クレーンキャリアの横断面において、前記外壁の２つの相互に対向する直壁体により相互に連結されている外側膨出形状を有する相互に対向する２つの部分を有し、前記クレーンキャリアが、前記クレーンのリフティングツールのトロリーの少なくとも１つの走行輪のための走行面を備えているクレーンキャリアに関する。

本発明のクレーンキャリアは、前記クレーンキャリアの運転状態において、外側膨出形状を有する前記相互に対向する前記２つの部分が上方および下方に指向し、前記直壁体が前記運転状態において前記クレーンキャリアを横側で画定し、前記直壁体が鉛直方向に延在し、前記走行面は前記外壁の前記直壁体に取り付けられまたは支持されていることを特徴とする。

クレーンキャリアの前記断面において、矩形状とは異なる少なくとも外側に膨出した形状により、クレーンキャリアが動かされた際にこれに作用する空気抵抗が低下するように空気力学的に改善される。これにより、クレーンキャリアを駆動するために必要な駆動力を著しく低減することができる。本発明に係るクレーンキャリアは、外壁が中空空間を取り囲む中空構造を有するように、ボックス構造の態様で構成されている。空気抵抗を低減するための外側に膨出した形状を有する少なくとも一部分は、少なくとも空気力学的に膨出した部分であるといえる。

クレーンキャリアの運転位置において上向きまたは下向きの部材は、いわゆる上側ハーネスおよび下側ハーネスにより構成されてもよい。これら部材は、クレーンキャリアに作用する荷重または自重により生じた曲げモーメントが吸収または伝搬される。外側に膨出した形状により、クレーンキャリアが比較的軽量であっても特に高い安定性が実現される。

外側に湾曲した形状を有する２つの対向する部材を接続する直壁体は、ブリッジ（ウェブ）またはサイドブリッジ（サイドウェブ）と呼ばれる。

空気力学的な改善の観点から、クレーンキャリアの空気抵抗を低減することに加えて、クレーンキャリアの外側に膨出した形状によって安定性が改善される。外壁の外側膨出領域により、同じ材質および同じ肉厚であっても外壁の断面形状が矩形状である場合と比較してクレーンキャリアの安定性が増す。これにより、座屈補強材の形態の補強材の外壁への取り付けが少なくとも部分的に省略されうる。このようにクレーンキャリアの高い安定性および耐負荷性が、クレーンキャリアの重量を増加させることなく達成される。ただし、例えば、外壁を支持するため、あるいは、クレーンキャリアの製造を簡素化するなどの他の理由により、外壁に取り囲まれている中空空間に内壁が配置されてもよい。

本発明のクレーンブリッジの好ましい他の実施形態では、クレーンキャリアの運動位置において、走行面は実質的に水平方向に延在している。「実質的に水平方向」であるとは、水平からの傾斜角度が±５°以下、好ましくは±１°以下であることを意味する。クレーンのリフティング機構用のトロリーの走行輪は、クレーンのメインキャリアにより支持されている。本発明は、メインキャリアのためのトロリーの走行輪の車軸にかかる荷重が、クレーンキャリアによって十分に吸収されるという利点がある。

走行面またはレールが、運転位置において好ましくは鉛直に配置されている壁の一部によって支持されることにより、走行輪の車軸にかかる荷重が適当な形態でクレーンキャリアに伝えられる。特に、それはパーティションプレートまたは他の付加的な補助構造が存在しない場合でも、クレーンキャリアの走行面に沿った任意の点で、車輪の荷重が伝達される。

本発明のクレーンキャリアは細長であり、すなわちその長さ範囲は、幅範囲および厚さ範囲よりも顕著に大きい。従来技術として知られているように、本発明の好ましい実施形態では、いわゆるパーティションプレート（バッフルプレート）がクレーンキャリアの長さ範囲に沿って一定間隔で中空空間に配置され、かつ、それらに外壁が支持または固定されている。パーティションプレートは、クレーンキャリアの長さ範囲の方向に対して垂直に配置されている。パーティションプレート同士の間隔は諸条件に合わせて選択可能である。

クレーンキャリアの外壁における少なくとも部分的な外側膨出形状の利点は、外壁断面が矩形状である従来のクレーンキャリアと比較して、風および／または振動によるノイズ等の発生が低減される点である。

本発明によれば、例えば嵐の際、クレーンキャリアおよび／またはクレーンの転倒に対する安定性が増大される。

特に、本発明の好ましい実施形態によれば、クレーンキャリアの断面において、クレーンキャリアの外壁が全体的に外側に膨出した形状を有している。

クレーンキャリアは、通常、クレーンによって、雰囲気において少なくとも１つの運動方向に駆動される。クレーンキャリアを有するクレーンが全体的に動かされ、付加的または代替的に、クレーンキャリアがクレーンの他の構成要素に対して動かされる。運動方向への運動に際してクレーンキャリアの空気抵抗を最大限に低減するため、本発明の好ましい実施形態では、クレーンキャリアの外壁の幅範囲は、運動方向について第１端部および第２端部により画定され、クレーンキャリアの断面において、外壁の相互に対向しあう２つの部分の間隔が、運動方向に対して垂直な方向について、幅範囲の少なくとも一方の端部、好ましくは両方の端部から中空空間の中央部分に欠けて少なくとも部分的に増大している。もちろん、２つ以上の運動方向についてクレーンキャリアが運動可能であってもよい。前記のような他の実施形態は、クレーンキャリアが最も頻繁に動かされる運動方向、または、風の荷重が最大になると予測される運動方向など、少なくとも１つの運動方向に適用される。空気抵抗の低減が主目的であるので、クレーンキャリアおよびその雰囲気の間の相対運動の方向が焦点となる。前述の運動方向が確立される際、例えば主要な風向が勘案される。この意味で、前記原理は、ある場所に固定配置されているクレーンキャリアおよびクレーンに対しても適用可能である。

外壁の外側膨出形状は、外壁の外側に湾曲した形状であってもよく、円弧状であってもよく円弧状でなくてもよい。外壁の少なくとも部分的に外側に膨出した形状には様々な態様がある。例えば、クレーンキャリアの断面において、外壁の少なくとも部分的に外側に膨出または湾曲した形状が円弧状であってもよい。これに代えて、あるいは、外壁の他の部分において、外壁の少なくとも部分的に外側に膨出した形状が、クレーンキャリアの断面において多角形状であってもよい。

上向きの膨出形状により、雨水または降雨がクレーンキャリアに全くまたはほとんど溜まらないので、クレーンキャリアが雨水からほとんど負荷を受けないという利点がもたらされる降雨の負荷を軽減するため、運転位置におけるクレーンキャリアが、その長手方向に対して若干傾いて配置されている。クレーンキャリアの外壁の当該部分は、前記断面において、外側に膨出した部分は、円弧状または湾曲状に形成されてもよい。前記のように、膨出部は多角形上またはその他の形状であってもよい。

本発明の好ましい実施形態では、運動方向に対して平行な方向の、クレーンキャリアの外壁の幅範囲は、運動方向に対して垂直な方向の、クレーンキャリアの外壁の厚さ寸法よりも大きいまたは小さい。幅範囲および厚さ範囲は、外壁の最大の延在壁の幅範囲および外壁の厚さ範囲は相互に垂直である。

前記断面において、外壁の水平方向の幅範囲は鉛直方向の厚み範囲よりも大きく、これは、通常、風の負荷の低減の観点から好ましい。外壁の鉛直方向の厚さ範囲を水平方向の幅範囲よりも大きく設計することは、特にクレーンキャリアに高い安定性が要求される場合に有用である。好ましい実施形態では、クレーンキャリアの前記断面において、外壁の鉛直方向の厚さ範囲が、外壁の水平方向の幅範囲の５０〜８０％である。ガントリークレーンまたはブリッジクレーンなどの大型クレーンの場合、メインキャリアとして用いられる本発明に係るクレーンキャリアが実質的に水平に配置された長手方向を有し、クレーンキャリアの断面において外壁の水平方向の幅範囲は、２．５ｍ〜１０ｍの範囲に含まれ、好ましくは３ｍ〜６ｍの範囲に含まれている。クレーンキャリアの長さは、例えば１０ｍ〜１５０ｍの範囲に含まれる。直壁体またはブリッジが外壁に設けられている場合、運転位置における直壁体の鉛直方向の厚さは、外壁の鉛直方向の厚さ範囲の２０〜６０％の範囲に含まれ、好ましくは３０〜４０％の範囲に含まれている。好ましい実施形態における外壁の幅範囲が水平方向に延在し、かつ、外壁の厚さ範囲が鉛直方向に延在しているが、これは必須ではない。

好ましい実施形態では、クレーンキャリアの断面において、外壁が少なくとも１つの対称軸線を基準として対称性を有する。前記運動方向は、対称軸線のうち少なくとも１つに対して平行である。クレーンキャリアの断面は、クレーンキャリアの長手範囲に対して直角または垂直な平面における断面である。クレーンキャリアの外壁は、部分的または全体的にスチール製である。外壁を構成するために好ましくは８〜２０ｍｍの厚さのスチールパネルが用いられる。

本発明のクレーンキャリアは、様々なタイプのクレーンに対して適用可能である。

本発明は、クレーンキャリアだけではなく、少なくとも１つの本発明に係るクレーンキャリアを備えているクレーンに関する。好ましくは、ガントリークレーン、ブリッジクレーン（天井クレーン）またはジブクレーン（アウトリガクレーン）である。本発明のクレーンキャリアは、メインキャリアが実質的に水平方向に延在する場合と同様に、例えばクレーンの走行輪をメインキャリアに連結するため、実質的に垂直に延在する支持部材であってもよい。ガントリークレーンまたはブリッジクレーンの場合、本発明に係るクレーンが、本発明に係るクレーンキャリアの形態の一または複数のメインキャリアを備えていてもよい。

本発明のさらなる利点および詳細は、添付図面を用いて説明される。

本発明に係るクレーンキャリアを備えているクレーンの第１実施形態に関する説明図。 本発明に係るクレーンキャリアを備えているクレーンの第２実施形態に関する説明図。 本発明に係るクレーンキャリアを備えているクレーンの第３実施形態に関する説明図。 図１〜図３の実施形態のクレーンキャリアの横断面図。 他の実施形態に関する説明図。 他の実施形態に関する説明図。

図１は、運転位置にあるクレーンキャリア１が実質的に水平に配置されているメインキャリアとして本発明にしたがって構成されている、ガントリークレーンの形態のクレーン３を示している。図４に示されているクレーンキャリア１の横断面において、クレーンキャリア１の外壁６が、空気抵抗を低減させるため、少なくとも部分的に外側に膨出した形状を有している。一実施形態では、上側ハーネスおよび下側ハーネスを構成する、外側に膨出した形状を有する第１部分１０および第２部分１１が設けられている。外壁６の両側部は、直壁体１２により構成されている。図１に示されているメインキャリア１は、既知のリフト機構（図示略）に取り付けられているトロリー１５を支持している。トロリー１５は、クレーンまたはメインキャリア１に沿って縦方向２７に変位可能である。第１実施形態では、メインキャリア１が２つの走行面１３を備え、トロリー１５の走行輪１４が当該２つの走行面１３に沿って走行する。図６に示されているように、本実施形態の走行面１３は、レールにより構成されている。走行面またはレール１３は、外壁６のブリッジまたは横ブリッジと呼ばれる直壁体１２に支持されている。特に、クレーンキャリア１の大きな変形を伴わずに、直壁体１２の垂直延在方向に大きな荷重を作用させることができる。本実施形態のクレーンキャリア１は、２つのヨーク２２に吊り下げられてまたは懸架されている。ヨーク２２は、既知の支持部材２１と同様に、車軸２３に支持されている。車軸２３の表面は、安定化のため、水平連結部材２５によって支持部材２１と相互に連結されている。水平連結部材２５は、ヘッド支持部材といってもよい。通常はレールで案内される車軸２３に対して、クレーン３が運動方向７に変位することができる。クレーンキャリア１の少なくとも外側に膨出した形状により、空気抵抗が大幅に低減され、クレーンキャリア１と共にクレーン３を全体的に移動させるための駆動エネルギーが節約され、必要な駆動力が小さくなる。本実施形態のクレーンキャリア１は、長手方向２７に延在している。ガントリークレーンは長手方向２７に対して垂直な運動方向７に運動する。

図２は、基本的構成が図１と類似する単一のメインキャリアを有するガントリークレーンの実施形態に関する説明図である。ここでは図１との相違点のみを説明し、それ以外は図１の説明が適用される。図１の実施形態および図２の実施形態の本質的な相違点は、図２において、公知のブレースがストラット１６によって構成され、クレーンキャリア１が当該ブレースにより付加的に吊り下げられている点である。当該構成は、著しく重い負荷がトロリー１５に取り付けられて搬送される場合、および／または、図示されているように、メインキャリア１が水平方向に支持部材２１同士の中間空間を越えて遠距離にわたって突出している場合、すなわち長手方向２７に大きく延在している場合に適している。

図３において、図２の実施形態がさらに変更されている。クレーンキャリア１が、両矢印３１により示されている鉛直方向に旋回可能なクレーンキャリア部材２４をさらに備えている。両矢印３１で示されている方向にクレーンキャリア部材２４を旋回させるための駆動機構はここでは示されていないが、当該駆動機構はそれ自体公知のものにより構成されてもよい。図３の実施形態においては、クレーンキャリア１の少なくとも１つのクレーンキャリア部材２４が、運動方向７のみならず両矢印３１で示されている運動方向にも運動することができる。それにもかかわらず、運動方向７についてクレーンキャリア１を含むクレーン３の運動に際して、空気抵抗を減少させて必要な駆動力を低減させるようにクレーンキャリア１が構成されている。図３は本発明の一実施形態であり、クレーン３がガントリークレーンである必要はない。クレーンキャリア部材２４が、ジブクレーンまたはアウトリガクレーンのメインキャリアである。図３の実施形態は、したがって、ガントリークレーンおよびジブクレーンの組み合わせである。

本発明は、詳細な説明は省略するが、特にオーバーヘッドクレーンおよび他のアウトリガクレーンなどの異なるタイプのクレーンにも適用される。

図４は、図１〜図３の実施形態におけるメインキャリア１の断面を示している。この断面図は、メインキャリア１のそれぞれの長手延在方向に対して垂直に配置されている平面上に示されている。これは以下で説明する図５および図６に示されている断面でも同様である。

図４の実施形態では、上側ハーネスおよび下側ハーネスを構成する部材１０および１１は、空気抵抗を減少させるための外側に膨出した形状を有している。外壁６の部材１０は、運転位置において上向きであり、レールまたは走行面１３に向かうクレーンキャリア１の非常にわずかな領域にのみ雨水または降水がたまることが保証される。このような水を除去するため、メインキャリア１はその長手方向２７に対してわずかに傾斜していてもよい。部材１０および１１の外側に膨出した形状は、空気抵抗を低下させるのとは別に、メインキャリア１に座屈補強材または他の補強材を外壁６により閉じられている中空空間５の内部に設けることなく、メインキャリア１の安定性を高めることができる。さらに、外側膨出部１０および１１は、振動により生じるノイズに対するクレーンキャリア１の脆弱性を低減させる。クレーンキャリア１は、中空部材４の形状にしたがって構成されている。本実施形態では、外壁６は、前記部材１０および１１ならびに直壁体１２により構成されている。直壁体１２は、鉄鋼技術分野ではそれ自体知られているようなＨ型キャリアとして構成されている。これにより、トロリー１５に大きな負荷をかけることにより生じる大きな力が、走行面１３によって吸収される。図４の実施形態では、外壁６、ひいては部材１０及び１１の外側膨出形状は湾曲状または円弧状に形成されている。幅範囲１７および厚さ範囲または高さ範囲１８の両方が示されている。外壁６の幅範囲１７は、運動方向７と平行な方向から見た場合、第１端部８および第２端部９により画定されている。図示されているクレーンキャリア１の断面において、運動方向７に対して垂直な方向について外壁６の相互に対向する部分の間隔１９は、第１端部８及び第２端部９のそれぞれから中空空間５の中央部２０に至るまで少なくとも部分的に増大している。幅範囲１７に垂直な方向について複数の間隔１９が示されている。クレーンキャリア１の断面は、２つの対称軸線２８を有している。対称軸線２８のうち一方、すなわち水平な対称軸線は、運動方向７、ひいては幅範囲１７に対して平行に延在している。

図５は、図４の断面図の第１の変形例を示している。相互に反対側にある上側ハーネスおよび下側ハーネス、すなわち部材１０および１１が、外側膨出形状の他の実施形態を構成するように、湾曲状または円弧状ではなく多角形状に形成されている。それ以外の構成は図４の構成と同様である。

図６は、図４の断面図の第２の変形例を示している。外壁６の縦溝２９が下側ハーネス１１に設けられている。供給ライン等が縦溝２９に連通されてもよい。それにもかかわらず、運動方向７に対して垂直な方向について外壁６の相互に対向しあう部分の間隔１９は、中空空間５の幅範囲１７の第１端部８および第２端部９から中央領域２０にかけて少なくとも部分的に増大する。

図４〜図６における実施形態では、メインキャリアが少なくともレンチキュラーレンズ様に構成されている。

１‥クレーンキャリア、３‥クレーン、４‥中空部材、５‥中空空間、６‥外壁、７‥運動方向、８‥第１端部、９‥第２端部、１０‥第１部分、１１‥第２部分、１２‥直壁体、１３‥走行面、１４‥走行輪、１５‥トロリー、１６‥ストラット、１７‥幅範囲、１８‥厚さ範囲、１９‥間隔、２０‥中央領域、２１‥支持部材、２２‥ヨーク、２３‥車軸、２４‥クレーンキャリア部材、２５‥水平接続部材、２６‥水平連結部材、２７‥長手方向、２８‥対称軸線、２９‥縦溝、３１‥両矢印。

Claims (7)

1. 中空空間（５）を取り囲む外壁（６）を備え、かつ、縦長に延在する、クレーン（３）のためのクレーンキャリア（１）であって、
   前記クレーンキャリア（１）の外壁（６）は、前記クレーンキャリア（１）の横断面において、空気抵抗を低減するための少なくとも部分的に外側膨出形状を有し、
   前記外壁（６）は、前記クレーンキャリア（１）の横断面において、前記外壁（６）の２つの相互に対向する直壁体（１２）により相互に連結されている外側膨出形状を有する相互に対向する２つの部分（１０）（１１）を有し、
   前記クレーンキャリア（１）が、前記クレーン（３）のリフティングツールのトロリー（１５）の少なくとも１つの走行輪（１４）のための走行面（１３）を備え、
   前記クレーンキャリア（１）の運転状態において、外側膨出形状を有する前記相互に対向する前記２つの部分（１０）（１１）が上方および下方に指向し、前記直壁体（１２）が前記運転状態において前記クレーンキャリア（１）を横側で画定し、前記直壁体（１２）が鉛直方向に延在し、前記走行面（１３）は前記外壁（６）の前記直壁体（１２）に取り付けられまたは支持されていることを特徴とするクレーンキャリア（１）。
2. 請求項１記載のクレーンキャリア（１）において、前記クレーンキャリア（１）が少なくとも１つの運動方向（７）に可動であり、前記クレーンキャリア（１）の前記外壁（６）の幅範囲（１７）が、前記運動方向（７）に平行な方向について、前記幅範囲（１７）の第１端部（８）および第２端部（９）により画定され、前記クレーンキャリア（１）の横断面において前記運動方向（７）に対して垂直な方向について、前記外壁（６）の相互に対向する前記２つの部分（１０）（１１）により挟まれている前記中空空間（５）の間隔（１９）が、前記幅範囲（１７）の前記第１端部（８）および前記第２端部（９）のうち一方または両方から、前記中空空間（５）の中央領域（２０）まで少なくとも部分的に増加しているクレーンキャリア（１）。
3. 請求項１または２記載のクレーンキャリア（１）において、前記クレーンキャリア（１）の横断面において、前記外壁（６）の少なくとも部分的な外側膨出形状が湾曲状に形成されているクレーンキャリア（１）。
4. 請求項１または２記載のクレーンキャリア（１）において、前記クレーンキャリア（１）の横断面において、前記外壁（６）の少なくとも部分的な外側膨出形状が多角形状に形成されているクレーンキャリア（１）。
5. 請求項１〜４のうちいずれか１つに記載のクレーンキャリア（１）において、前記走行面が（１３）がレールとして形成されているクレーンキャリア（１）。
6. 請求項１〜５のうちいずれか１つに記載のクレーンキャリア（１）において、前記クレーンキャリア（１）が少なくとも１つの運動方向（７）に可動であり、前記クレーンキャリア（１）の前記外壁（６）の幅範囲（１７）が、前記運動方向（７）について、前記クレーンキャリア（１）の前記外壁（６）の前記運動方向（７）に垂直な方向の厚さ範囲（１８）よりも大きいまたは小さいクレーンキャリア（１）。
7. ガントリークレーン、ブリッジクレーンまたはジブクレーンとしてのクレーン（３）であって、請求項１〜６のうちいずれか１つに記載のクレーンキャリア（１）を備えていることを特徴とするクレーン（３）。