DE102013218236A1

DE102013218236A1 - Modulare Universalteleskoptraverse in Leichtbauausführung

Info

Publication number: DE102013218236A1
Application number: DE201310218236
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2015-03-12

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine modulare Konstruktion für Traversenelemente. Diese könne in verschiedenen Ausführungsformen zu Traversen zum Anheben von Lasten variabel kombiniert werden. Insbesondere sind Längs- und Querträgermodule vorgesehen, wobei die Längs- und/oder die Querträgermodule durch teleskopierbar angeordnete Hübe an den Enden verlängerbar sind. Die freien Enden der innersten Hübe der Längsträger können lösbar mit Querträgern oder Lastaufnahmeelementen verbunden werden.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Traversenkonstruktion. Derartige Traversen sind balken- oder rahmenartige Konstruktionen, wie sie bei der Aufnahme großer Lasten mit nennenswerter räumlicher Ausdehnung zum Einsatz kommen, um die angreifenden Tragkräfte über die Abmessungen der Last zu verteilen.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Traversen bekannt. Insbesondere mit dem Aufkommen des Containerverkehrs haben sich verschiedene Traversenkonstruktionen etabliert, mittels derer die Container an ihren äußeren Ecken in den dafür vorgesehenen Beschlägen erfasst werden können. Da es verschiedene genormte Containergrößen gab, entstand schnell das Bestreben, auch unterschiedliche Containergrößen mit ein und derselben Traverse bewegen zu können. Im Ergebnis wurden verstellbare Traversenkonstruktionen vorgeschlagen, die es ermöglichen, die Traversen an unterschiedliche Containerlängen anzupassen. Eine Anpassung in der Breite war jedoch nicht notwendig, da die Container lediglich in der Länge variieren.
Beispiele für die genannten in ihrer Länge verstellbaren Konstruktionen finden sich in der US 3,627,370 in der eine Konstruktion aus ineinandergeschobenen Gitterrahmen beschrieben ist. Weitere Beispiele sind in der WO2012/080567 , der EP 0 589 095 A1 oder der DE 10 2008 000 180 A1 zu finden. Allen diesen Konstruktionen ist gemeinsam, dass sie zwar für eine Längenanpassung der Traversen geeignet, jedoch in der Breite starr sind.
Für Lasten, die sowohl in Länge als auch Breite variieren können, werden einfache längenverstellbare Spreizbalken vorgeschlagen, wobei ein Spreizbalken eine Last mit rechteckiger Grundfläche an diagonal gegenüberliegenden Ecken erfasst und zwei Spreizbalken übereinander und meist unabhängig voneinander angeordnet sind. In der WO 83/00855 wird eine solche Konstruktion beschrieben, wobei die Spreizbalken auswechselbar sind und so unterschiedliche Längen erzielt werden können. In der US 3,206,243 werden teleskopierbare Balken vorgeschlagen.
Die US 4,266,904 schlägt eine Konstruktion vor, die längenveränderlich ist. Darüber hinaus werden hier die anzuhebenden Container von unten erfasst wozu an den Containerenden und seitlich Arme geführt werden. Der Abstand der Arme ist einstellbar, so dass zumindest theoretisch Container unterschiedlicher Breite gehoben werden können.
In der US 4,462,627 wird eine Traverse beschrieben, bei der sowohl die Traversenlänge als auch die über die gesamte Länge verteilten und sich in der Breite erstreckenden Lastaufnahmebalken veränderbar sind. Die Veränderungsmöglichkeiten sind so gelöst, dass die jeweiligen Längs- bzw. die quer zu diesen verlaufenden Lastaufnahmebalken als Kastenprofile ausgebildet sind, in denen teleskopartig die Verlängerungsstücke angeordnet sind. Eine derartige Konstruktion bedingt ein sehr hohes Eigengewicht, das damit die aufnehmbare Nutzlast reduziert.
Es stellt sich somit die Aufgabe, eine Traversenkonstruktion vorzuschlagen, die die notwendige Flexibilität besitzt, um für unterschiedliche Lastabmessungen genutzt werden zu können, dabei jedoch ein möglichst geringes Eigengewicht mitbringt, um eine möglichst hohe maximale Nutzlast zu erreichen.
Die Aufgabe wird mit einer Traverse nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den rückbezogenen Unteransprüchen offenbart.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Traverse gelöst, die in Leichtbauweise (bevorzugt Gitterstruktur) ausgeführt ist. Diese Traverse ist modulartig aufgebaut. Sie stellt Module für eine Längstragestruktur (Längsträger), sowie für eine Quertragestruktur (Querträger) zur Verfügung. Die Module können einzeln genutzt werden, sie können jedoch auch zu größeren Traversenkonstruktionen verbunden werden. Bevorzugt werden die Module zu einer Traverse verbunden, die zwei Längs- und zwei Querträger aufweist.
Alle Tragstrukturen (Längs- und Querträger) sind teleskopierbar und bevorzugt in jeder Position (bzw. gerastert) arretierbar. Die Längsträger weisen dabei an ihren Enden Auszüge (Hübe) auf, die aus den Längsträgern teleskopartig herausgezogen werden können. Die Veränderung der Länge der Querträger erfolgt, indem aus jedem Ende der Querträger ein oder mehrere teleskopartig ineinandergeschobene Auszüge (Hübe) der Querträger auseinandergezogen werden. Die Hübe verbleiben dabei an einem Ende in der Konstruktion, wobei das andere Ende frei ist und aus dieser herausragt. Die Hübe der Längs- und Querträger sind wie die Rohre eines klassischen Teleskops ineinandergeschoben. Bevorzugt der innerste Hub von Längsträgern weist dabei an seinem freien Ende Vorrichtungen zum Ankoppeln von Lastaufnahmeelementen (Lastanschlagmitteln) und Verbindungselementen zu Querträgern auf. Bei Querträgern weist der innerste Hub an seinem freien Ende bevorzugt Vorrichtungen zum Ankoppeln von Lastaufnahmeelementen auf.
Die Längs- und Querträger bilden, wie erwähnt, einzelne Module. Es existieren für jede Trägerart (Längs- bzw. Querträger) Grundmodule sowie Hubmodule. Die Grundmodule entsprechen dabei den Längs- bzw. Querträgerabschnitten, die die weiteren Hubmodule enthalten. Jedes Grundmodul kann zwei Hubmodule für den ersten Hub aufweisen, die bei Bedarf aus dem Grundmodul herausgezogen werden und dieses in Richtung seiner Längsachse aus den Enden heraus, verlängern. Die Hubmodule für den zweiten Hub werden dann aus den von den Grundmodulen abgewandten Enden der Hubmodule des ersten Hubs herausgezogen, um diese weiter zu verlängern. Somit weist jedes Grundmodul genau zwei Hubmodule für jeden Hub (erster Hub, zweiter Hub etc.) auf. Auch wenn prinzipiell die Zahl der Hübe nicht begrenzt ist, hat es sich als im Interesse der Stabilität sinnvoll erwiesen, lediglich einen oder zwei Hübe vorzusehen. Am vom Grundmodul abgewandten Ende des letzten Hubs der Längsträger ist eine Befestigungsmöglichkeit für die Querträgeranbindung vorgesehen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein, zwei oder mehrere Winkelelemente.
Am vom Grundmodul abgewandten Ende des letzten (des innersten) Hubs von Längs- bzw. Querträger können ebenfalls Lastaufnahmeelemente angeordnet werden, über die die aufzunehmende Last im Falle des Einsatzes als Einzeltraverse angeschlagen werden kann.
Die Führung der Hübe ineinander bzw. im Grundmodul erfolgt bevorzugt mittels Gleitführungen. Es sind jedoch auch Rollenführungen möglich.
In einer bevorzugten ersten Ausführungsform werden die Module zu einer Traverse verbunden, die zwei parallel verlaufende teleskopierbare Längsträger in Leichtbauweise sowie zwei parallel verlaufende Querträger in Leichtbauweise aufweist. Die Querträger sind dabei mit den Enden der Hübe der Längsträger verbunden. Die Verbindung erfolgt bevorzugt lösbar, bspw. mittels Schrauben-, Bolzen-, oder Riegelverbindungen.
Eine bevorzugte Weiterentwicklung dieser Ausführungsform sieht eine kreuzweise Verspannung zwischen den beiden parallelen Längsträgern vor, die einer Scherbeanspruchung entgegenwirkt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist nur ein teleskopierbarer Längsträger vorgesehen, wobei an den Enden von dessen innersten Hüben die Querträger, vorteilhaft mit ihrer Mitte, angeordnet sind.
Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, einen einzelnen teleskopierbaren Längsträger als Traverse einzusetzen. In diesem Fall sind die Elemente zur Lastaufnahme am Ende der Auszüge des Längsträgers angeordnet.
In einer vierten bevorzugten Ausführungsform dient ein einzelner Querträger als Einzeltraverse.
Weiterhin bevorzugt können unmittelbar nebeneinander angeordnete Längs- oder Querträger als Doppeltraversen eingesetzt werden.
Das Hubzeug greift vorzugsweise mittels Seil- oder Kettenzug an der Traverse an. Bei zwei parallelen Längsträgern wird vorzugsweise jeder Längsträger mittels zweier, symmetrisch zu dessen Schwerpunkt angreifender Seile oder Ketten erfasst. Analog wird bei einem einzelnen Längsträger vorgegangen. Sollte ein Querträger als Einzetraverse genutzt werden, wird dieser wie ein Längsträger behandelt.
Die Elemente zur Lastaufnahme sind beim Vorhandensein von Querträgern bevorzugt am Ende von deren Auszügen angeordnet. Sollte ein Längsträger als Einzeltraverse zum Einsatz kommen, sind die Elemente zur Lastaufnahme bevorzugt am Ende von dessen Hüben angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Vorgehensweise sind die Elemente zur Lastaufnahme symmetrisch zum Schwerpunkt der Traverse angeordnet. dies ist hilfreich, wenn eine Last aufgenommen werden soll, die nur einen einzelnen Anschlagspunkt aufweist.
Jeder Träger weist mindestens einen, bevorzugt zwei Antriebe zur Bewegung der Hubmodule aus dem Grundmodul bzw. in dieses zurück, auf. Diese Antriebe funktionieren bevorzugt auf der Grundlage von hydraulischen oder Zahnrad- oder Seilzugmechanismen bzw. von deren Kombinationen. Die Energieversorgung erfolgt vorzugsweise elektrisch oder über Druckluft bzw. Öldruck und Ähnliches aus dem Stand der Technik. In einer besonders einfachen Ausführungsform oder als Havarievariante werden die Hubmodule ineinander bzw. im Grundmodul mittels einer Handkurbel positioniert und anschließend mechanisch arretiert (Schrauben, Klemmvorrichtungen, Bolzen etc.).
Ausführungsbeispiel
Das folgende Beispiel erläutert den Aufbau einer erfindungsgemäßen Traverse, ohne jedoch den Schutzbereich auf diese spezielle Ausführungsform zu beschränken
Figuren
1: Gesamttraversenstruktur vollständig eingefahren (1a) und vollständig ausgefahren (1b)
2: Längsträgermodule
3: Tragstruktur eines Längsträgergrundmoduls (ohne Torsionsverstrebungen)
4: Tragstruktur eines Längsträgergrundmoduls (ohne Torsionsverstrebungen), Seitenansicht
5: Torsionsverstrebungen an einem Längsträgergrundmodul
6: Schnittstelle zw. Längs- und Querträger (Ansicht von schräg seitlich und schräg oben)
7: Schubkreuz
8: Längsträger halbseitig ausgefahren mit Schutzelementen (Streckgittern)
9: Aufhängepunkte eines Längsträgergrundmoduls
10: Abstellauflagen am Längsträger
11: Längsträger (oben links) und Querträger (unten rechts) als Einzeltraverse
12: Querträger (oben links) und Längsträger (unten rechts) im Doppeltraversenverbund
13: Schnellspannverschluss zur Lastaufnahme
14: Längsträgergrundmodul mit Antriebsaggregaten (Draufsicht oben, Schnittansicht unten)
15: Seiltriebe am Längsträger (Draufsicht oben und Schnittansicht unten)
16: Prinzip „lose Rolle” für Ein- und Ausfahrzustand
17: Seilreiniger am Seiltrieb eines Längsträgers
18: Gleitführungen an einem Längsträger (Vorderansicht)
19: Ein- und Ausfahranschläge für die Hubmodule an einem Längsträger (Schnittdarstellung)
20: asymmetrischer Ausfahrzustand
21: Sperrmechanismen an einem Längsträger
Tragstruktur
1.1 Aufbau der Gesamttraversenstruktur
Die 1a und 1b zeigen die Gesamttraversenstruktur im vollständig eingefahrenen (1a) und ausgefahrenen Zustand (1b). Einige Anbauteile, wie z. B. die seitlichen und oberen Abdeckungen (Streckgitter) 28 und 29, sind hier aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ausgeblendet. Auch in den nachfolgenden Figuren sind die für die jeweilige Betrachtung irrelevanten Komponenten ausgeblendet.
Die Primärstruktur der Traverse (Gesamttraversenstruktur) besteht aus jeweils zwei zueinander parallel angeordneten Längsträgern 1 und Querträgern 2. Infolge dieser Anordnung unterliegen die beiden Längsträger 1 kleineren Torsions- und die Querträger 2 kleineren Biegebeanspruchungen, wodurch aus strukturmechanischer Sicht kleinere Querschnitte und insgesamt eine kleinere Eigenmasse der Traverse zu Gunsten der Nutzlast realisiert werden können.
Um Hublängenverhältnisse größer als zwei zu ermöglichen, sind sowohl Längs- als auch Querträger 1 und 2 grundsätzlich teleskopartig ausgeführt.
Der grundsätzliche Aufbau der teleskopierbaren Längs- und Querträger gestaltet sich folgendermaßen: Grundmodule 3 und Hubmodule 4.
2 zeigt die einzelnen Module eines Längsträgers:

– das Grundmodul 3
– zwei Hubmodule 4 für den ersten Hub
– zwei Hubmodule 4 für den zweiten Hub (mit Winkelelementen 21 zur Querträgeranbindung).

Es ergeben sich somit querträgerseitig insgesamt vier Lastanschlagpunkte 13 zur Aufnahme der Nutzlast, sowie längsträgerseitig insgesamt vier Aufhängepunkte 5 zur Anbindung der Traverse an ein Lasthebemittel, wie z. B. Kran (vgl. 1).
1.2 Bauweise der Grund- und Hubmodule
3 zeigt die Tragstruktur eines Grundmoduls 3 am Beispiel eins Längsträgers 1 ohne weitere Anbauteile, wie z. B. Antriebskomponenten. Die Querträgergrundmodule sowie alle Hubmodule sind bevorzugt gleichartig aufgebaut.
Grund- und Hubmodule 3 und 4 bestehen jeweils aus zwei zueinander parallel angeordneten Stegplatten 16, die mittels Querstreben 18 und Schubverstrebungen 19 miteinander verbunden sind.
Aus Gewichtsgründen entspricht der Querschnitt der Querstreben 18 einem Kreisringprofil. Alternativ kann die Querschnittkontur beliebig und die Querstrebe als Hohl- oder Vollprofil gestaltet sein. Die in Dreieckform zugeschnittenen längs- bzw. querträgerseitigen Schubverstrebungen 19 bestehen vorzugsweise aus Blech- bzw. Plattenmaterial. Durch die Dreieckform werden die Anzahl der Schubstrebenelemente 19 und die Anzahl der Befestigungspunkte reduziert und der Kraftfluss optimiert.
Alternativ dazu können die Schubverstrebungen 19 auch als einfach zugeschnittene Bleche/Platten in beliebiger Form einzeln montiert werden.
Sowohl Querstreben 18 als auch Schubverstrebungen 19 können stoff-, formschlüssig oder mittels Schrauben mit den jeweiligen Stegplatten 16 verbunden werden.
Zur Erzielung eines möglichst großen Nutzlast-Eigenmasse-Verhältnisses und Wahrung der Zugänglichkeit für Montagearbeiten, sind die Stegplatten 16 der Grund- und Hubmodule 3 und 4 vorzugsweise in Fachwerkbauweise ausgeführt.
Da in den oberen Randfasern der Stegplatten 16 immer die höchsten Zugbiegespannungen vorliegen, sollten Schweißverbindungen in diesen Bereichen grundsätzlich vermieden werden. Indes wird vorzugsweise für die Erzeugung der Fachwerkstruktur 17 Strahlschneidverfahren (Wasser- oder Laserstrahlschneiden) oder Fräsbearbeitung empfohlen.
Um den Kraftfluss zu optimieren, befinden sich die Querstreben 18 vorzugsweise jeweils an den Eckpunkten der dreieckig ausgebildeten Fachwerkaussparungen 17, vgl. 4 (fett markiert in rechter Figurenhälfte).
Es empfiehlt sich zu den bereits genannten Quer- und Schubverstrebungen 18 und 19 zusätzlich noch Torsionsverstrebungen 20 in die Tragstruktur zu integrieren. Sie erhöhen die Verwindungssteifigkeit der Längs- und Querträger 1 und 2. Dies ist u. a. sinnvoll bei – bezogen auf die vertikale Querschnitt-Mittellinie der Längs- bzw. Querträger 1 und 2 – außermittig angeschlagenen Lasten.
Die Torsionsverstrebungen 20 (vgl. 5) können aus Stahlblechen bestehen, die oben und unten an den Grundmodulen 3 fluchtend oder versetzt zueinander an den Stegplatten 16 angebracht werden, bspw. durch Anschweißen.
Alternativ dazu können die Torsionsverstrebungen 20 auch lösbar angebracht und andersartig aufgebaut sein, bspw. als rechteckige Rahmengestelle, welche die Grundmodule 3 jeweils komplett einrahmen.
Darüber hinaus empfiehlt sich die Anbringung der Torsionsverstrebungen 20 ebenfalls an den Hubmodulen 4.
1.3 Verbindung der einzelnen Träger
Das Grundmodul 3 eines jeden Querträgers 2 ist mittels Winkelelementen 21 jeweils mit den beiden ihm zugewandten äußersten Hubmodulen 4 der Längsträger 1 verbunden. Wie dargestellt (6), sind die Winkelelemente 21 bzw. die konsolenartigen Anschlüsse durch zusätzliche Rippen 22 versteift und über Schraubverbindungen mit den beteiligten Fügepartnern lösbar verbunden. Alternativ dazu können sowohl deren geometrische Gestaltung als auch die Wahl der Fügeverbindung davon abweichen.
Durch den Einsatz der oben genannten konsolenartigen Anschlüsse können die Querträger 2 an die Stirnseiten der längsträgerseitigen, äußeren Hubmodule 4 zu Gunsten des Hubhöhe-Bauhöhen-Verhältnisses befestigt werden.
1.4 Schubsteifigkeit
Um die Schubsteifigkeit der Gesamtstruktur zu erhöhen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform an den jeweils inneren Stegplatten 16 der Längsträgergrundmodule 1 ein so genanntes Schubkreuz 23 angebracht, vgl. 7. Um der modularen Bauweise gerecht zu werden, ist in diesem Ausführungsbeispiel das Schubkreuz 23 in der Länge variierbar und durch lösbare Verbindungen fixiert. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, werden an den Kettenenden befindliche Haken 25 an den stegplattenseitigen Zurrpunkten 26 eingehängt und anschließend die Ketten 24 mittels Spannschlössern 27 vorgespannt. Alternativ dazu kann die Länge des Schubkreuzes 23 unveränderlich und die Anbindung an die Längsträger 1 andersartig ausgeführt sein.
Unter Beachtung der in den Stegplatten 16 vorliegenden Biegespannungen unter Last ist das Schubkreuz 23 vorzugsweise in der neutralen Faser, also in der Steghöhenmitte angebracht. Alternativ dazu könnte die Lage des Schubkreuzes 23 bezüglich der Steghöhe variieren, ebenso die Anzahl und Gestaltung der angebrachten Schubkreuze 23.
Ebenso werden die Stegplatten 16 in Ihrer Ausrichtung bevorzugt zueinander durch Versteifungsbleche (vgl. 5a) bzw. durch Versteifungsrahmen (vgl. 5b) schubsteif gestaltet.
1.5 Schutzvorkehrungen
Aus Gründen des Arbeits- und Kollisionsschutzes sollte die Fachwerkstruktur 17 seitlich mit Schutzelementen 28 wie Gittern, Zäunen, Blechen, Platten verkleidet werden. Wie in 8, werden wegen ihres geringen Gewichts vorzugsweise Streckgitter 28 eingesetzt. Um die Zugänglichkeit beispielsweise zur Antriebseinheit 36 zu erleichtern, sind die Schutzelemente 28 vorzugsweise lösbar an den Stegplatten 16 befestigt. Hierfür sind bevorzugt Bohrungen in den Stegplatten 16 vorgesehen, die eine Anbindung der Schutzelemente 28 mittels Befestigungsdraht ermöglichen. Alternativ dazu wäre auch eine unlösbare Anbringung (bspw. Schweißverbindung) denkbar.
Solche Schutzelemente 28 können auch an der Oberseite lösbar oder unlösbar befestigt werden. Infolge Überlagerung von hohen Zugbiegespannungen in der oberen Randfaser der Stegplatten 16 bedingt durch die Lastaufnahme einerseits und hohe Kerbspannungen durch mögliche Befestigungsbohrungen anderseits, sollten diese Schutzelemente 29 vorzugsweise mit den Querstreben 18 verbunden sein.
1.6 Schnittstelle zum Lasthebemittel (z. B. Kran)
Die vier Aufhängepunkte 5 der Gesamttraverse befinden sich bevorzugt jeweils an den Enden der Längsträgergrundmodule 1. Wie in Gig. 9 dargestellt, sind diese jeweils als Tragstruktur mit biegesteifen Steg- und Gurtblechen 7 und 8 sowie Verrippungen 9 ausgeführt. Sie sind kraftflussoptimiert zur Traversenmitte hin schräg angestellt und können lösbar oder unlösbar mit den Stegplatten 16 des jeweiligen Grundmoduls 3 verbunden sein.
Über eine Aufnahmebohrung 10 sowie optional über ein zusätzlich angebrachtes Verbindungselement 11, wie z. B. Schäkel, bestehen verschiedene Möglichkeiten der Anbindung der Traverse an das Lasthebemittel (z. B. Kran). So können beispielsweise Seile, Ketten, Traggurte und ähnliches als Lastanschlagmittel genutzt werden.
1.7 Abstellen der Traverse
Um ein sicheres Abstellen der Traverse auch ohne vorherige Vorbereitungen bzw. Nutzung von Ausgleichselementen (z. B. Holzkeilen) zu gewährleisten, können Abstellauflagen 30 an den Unterkanten der Stegplatten 16 der Grundmodule 3 oder an den Grundmodulen 3 selbst angebracht werden. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, bestehen diese aus so genannten Anschlagschienen 32, welche bevorzugt mittels Adapter 31 lös- und damit im Verschleißfall austauschbar sind. Die dargestellte Ausführung ist eine Kombination aus stoßmindernd wirkenden und Bodenunebenheiten ausgleichenden Gummielementen 33 einerseits und verschleißbeständigen Stahlblechen 34 als Kontaktfläche zum Untergrund andererseits, vgl. 10. Der Aufwand, die Traverse mit Ausgleichselementen, wie Holzkeilen, zu unterfüttern, entfällt.
Wahlweise können die Abstellauflagen 30 auch andersartig gestaltet und unlösbar angebunden sein.
1.8 Modularität
Grundsätzlich können die Längs- und Querträger 1 und 2 auch als Einzeltraversen (vgl. 11) bzw. durch paarweise Anordnung nebeneinander als Doppeltraversen (vgl. 12) eingesetzt werden. Für diesen Anwendungsfall stehen für die Querträger 2 auch Anschlüsse zur Anbindung an ein Lasthebemittel (z. B. Kran) 6 zur Verfügung, analog für die Längsträger auch Anschlüsse für die Lastaufnahme 12.
Im Doppeltraversenverbund dienen vorzugsweise einfache Anschlagpuffer aus Gummi 51 als Abstandhalter zwischen den Einzeltraversen und verhindern Beschädigungen derselben. Sie sind lösbar auf die Stegplatten 16 der Grundmodule 3 aufgesteckt, können aber alternativ dazu auch andersartig befestigt werden.
Die Kopplung der Einzeltraversen erfolgt indes über die Lastanschlagmittel (Seile, Ketten, Traggurte o. ä.). Hierfür kann bspw. eine Ausgleichswippe 50 genutzt werden, die zwei der vier Lastanschlagmittelstränge koppelt, wodurch die ursprünglich vier Aufhängepunkte 5 bzw. 6 rein rechnerisch auf drei reduziert werden können. Somit ergibt sich ein statisch bestimmtes System und alle vier Lastanschlagmittelstränge können rechnerisch als tragend angenommen werden (vgl. Berufsgenossenschaftliche Regel 500, Kap. 2.8, Absatz 3.5.3).
Der Vorteil dieses „losen” Verbundes der Einzeltraversen gegenüber einem starren Verbund – bspw. durch miteinander Verschrauben der Einzeltraversen – liegt darin, dass neben den zu erwartenden Ausrichtungsproblemen beim Verbinden der Einzeltraversen auch unerwünschte Verspannungen an den Verbundstellen unter Last vermieden werden können.
Die Verwendung einer Ausgleichswippe 50 ist im Übrigen aus o. g. Gründen ebenfalls im Gesamttraversenverbund vorteilhaft.
Alle Einzeltraversen können sowohl als Längs- als auch als Querträger 1 und 2 in dem Gesamttraversenverbund verbaut werden.
Wie in. 13 gezeigt, ist ein Schnellspannverschluss 14 in Form einer lösbaren Bolzenverbindung mit elektronischer Erfassung der Lasten 15 verbaut. An diesen können verschiedene Lastaufnahmemittel wie beispielsweise Gurte, Seile und Haken angeschlagen werden. Wahlweise kann der Schnellspannverschluss 14 auch direkt durch Haken, Elektromagnete o. ä. ersetzt werden.
Die schnelle und einfache Zerlegbarkeit der Gesamttraverse in die Einzelmodule vereinfacht den Transport selbiger, was dem Einsatz an verschiedenen Standorten (z. B. Baustellen) förderlich ist.
2 Antriebsmechanismus
Jeder Längs- und Querträger 1 und 2 beinhaltet vorzugsweise zwei Antriebsaggregate 36, vgl. 14. Auf diese Weise können die Ausfahrlängen der Hubmodule 4 links und rechts vom jeweiligen Grundmodul 3 unterschiedlich eingestellt und folglich die Schwerpunktlage der Last quasi exakt unterhalb des Kranseils ausgerichtet werden. Eine unzulässige Schräglage der Traverse kann somit vermieden werden.
Bei den Antriebsaggregaten 36 handelt es sich vorzugsweise um so genannte elektrisch betriebene Getriebemotoren, deren Drehrichtung sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn zeigen kann.
Je nach Einbauverhältnissen können die Antriebsaggregate 36 vorzugsweise innerhalb der Grundmodule 3 oder alternativ dazu direkt an den Stegplatten 16 der Grundmodule 3 befestigt werden. Gleichfalls ist aus kinematischen Gesichtspunkten vorteilhaft, die Antriebseinheiten in die Hubmodule 4 zu legen.
Bei allen genannten Ausführungen empfiehlt sich zum Schutz der Antriebsaggregate 36 vor Kollisionen und/oder Hitze (z. B. bei Einsatz in Stahlwerken) die Anbringung entsprechender Elemente. Dargestellt sind Wärmeleitbleche 35 im unteren Bereich der Grundmodule 3 von Längs- und Querträger 1 und 2.
2.1 Seiltriebe
An jedem Antriebsaggregat 36 sind vorzugsweise zwei Seiltrommeln 37 abtriebsseitig starr befestigt; eine Seiltrommel 37 für das Seil zum Einfahren 39 und eine für das Seil zum Ausfahren 40 der einzelnen Traversenhübe 4, vgl. 14 und 15. Die Übersetzungsverhältnisse der Seiltrommeldurchmesser sind entsprechend der Seillängenverhältnisse angepasst.
Seile können grundsätzlich nur Zugkräfte übertragen. Damit das jeweils nicht beanspruchte Seil straff aufgespult werden kann, müssen die Seile 39 und 40 stets unter Vorspannung stehen. Dies wird, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, durch einen Seilspanner 41, bestehend aus Feder, Seilrolle und Halterung realisiert. Die Seilenden der Aus- und Einfahrseile 40 und 39 sind jeweils an der zugehörigen Seiltrommel 37 und am Grundmodul 3 an einer sogenannten Seilendbefestigung 42 befestigt.
Die Anordnung der Seilrollen 38 zum Ein- und Ausfahren der Hubmodule 4 entspricht jeweils dem Prinzip der „Losen Rolle”, vgl. 16. Durch die in erster Linie erfolgende Halbierung des Drehmoments – verbunden mit einer Verdopplung der Seillänge – können kompaktere und somit leichtere Elektromotoren 36 verbaut werden, was wiederum das Nutzlast-Eigengewicht-Verhältnis begünstigt. Eine weitere Verbesserung des Nutzlast-Eigengewicht-Verhältnisses könnte durch Berücksichtigung einer zweiten Seilebene und damit Ausnutzung des Flaschenzugprinzips erfolgen, wodurch sich das wirkende Drehmoment nochmals halbieren ließe.
Speziell in stark schmutzbelasteten Einsatzgebieten ist die Verwendung von Seilabstreifern bzw. Seilreinigern 43 am Seiltrieb bevorzugt. Sie verringern die Gefahr eines ungewollten Herausspringens des Seils aus den Rillen der Seilrollen 38 bzw. Seiltrommeln 37 und damit verbundene Folgeschäden bzw. Stillstandzeiten. Weiterhin können Seilbeschädigungen durch das Bedien- und Wartungspersonal somit schnell erkannt und der Ablegereifegrad der Seile 39 bzw. 40 besser beurteilt werden.
Wie in 17 dargestellt, können die Seilreiniger 43 aus einfach abgekanteten Blechen bestehen, welche auf den bereits vorhandenen Seilrollenhalterungen befestigt werden. Hierbei können die vorhandenen Befestigungsschrauben genutzt werden und zusätzliche Muttern zur Befestigung der Seilreiniger dienen. Die Reinigungsfunktion selbst wird dann bspw. durch am Blech angebrachte Streifenbürsten, bspw. direkt in Ringform ausgeführt, erfüllt.
Alternativ dazu sind ein andersartiger Aufbau und eine andersartige Befestigung der Seilreiniger 43 ebenfalls denkbar.
Die Komponenten zur Kraftübertragung bei Zugmitteltrieben (z. B. Seil-, Ketten- und Riementriebe) sind unempfindlich gegenüber Biege- und Knickbeanspruchungen, verursacht durch Biegung der Tragstruktur infolge Anhebens der Nutzlast oder bei Kollision der Traverse mit anderen Gegenständen. Demgegenüber müssen die Zylinderstangen bei hydraulischen Antrieben (wie z. B. bei Containertraversen/Spreadern üblich) gesondert gegen Biegung geschützt werden.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Antriebsausführung, speziell gegenüber den meist mit hydraulischen Antrieben ausgestatteten Spreadern, ist der geringe Einfluss auf die Dimensionierung der Gesamtkonstruktion. Größere Hublängen erfordern nicht zwangsläufig größer dimensionierte Antriebsaggregate 36. Ein längeres Seil (40 bzw. 39) und u. U. eine größere Anzahl an vergleichsweise preisgünstigen Seilrollen 38 reichen bei gleichbleibender Hubgeschwindigkeit aus.
Dies steigert die Flexibilität und Kosteneffizienz bei der modularen Dimensionierung neuer Traversen.
2.2 Auslegung und Alternativen der Antriebstechnik
Wenn die Antriebstechnik vorteilhaft nur für den nutzlastfreien Fall ausgelegt wird, lässt sich ein weiterer Gewichtsvorteil zu Gunsten des Nutzlast-Eigengewicht-Verhältnisses erzielen. Nachteilig ist, dass unter Last die Hübe 4 nicht verstellbar sind. Alternativ dazu bestünde die Möglichkeit, die Hübe 4 auch im lastbehafteten Betriebszustand verstellbar auszulegen.
Alternativ zum beschriebenen Seiltrieb können auch andere Kraftübertragungsmechanismen, wie z. B. Hubzylinder, Bewegung auf geneigter Ebene, Wälztriebe (Kugelgewindetriebe, Zahnstangentriebe, Stirnradverzahnungen, Reibradgetriebe u. ä.), Hülltriebe, Kurven- oder Koppelgetriebe verwendet werden.
Alternativ zu den elektrisch betriebenen Getriebemotoren 36 können auch andere, z. B. auf Fluiden basierende, Antriebseinheiten verwendet werden.
3 Führungen
Bei allen Hubmodulführungen 44, 45 und 46 handelt es sich vorzugsweise um kostengünstige Gleitführungen, alternativ dazu wären auch Wälzkörperführungen denkbar. Grundsätzlich bestehen die Führungen aus Vertikal- und Horizontalführungen 44 sowie 45 und 46, vgl. 18.
Wie dargestellt, sind die Vertikalführungen 44 in Form von Gleitführungen durch spanende Bearbeitung in die Stegplatten 16 integriert. Alternativ dazu können die vertikalen Gleitführungen 44 auch als gesonderte Komponente an den Stegplatten 16 angebracht werden.
Um ein seitliches Verkanten (Schubladeneffekt) zu vermeiden, muss das Breiten-Längen-Verhältnis möglichst klein sein. Hierfür wird bei der horizontalen Führung 45 und 46 nur eine Stegplatte 16 des jeweiligen Hubmoduls 4 geführt. Wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, ist eine Führungsseite 45 durch spanende Bearbeitung in der Stegplatte 16 integriert und die andere Führungsseite 46 als gesonderte Komponente an derselben angebracht. Alternativ dazu können beide Führungsseiten der horizontalen Führungen auch in beiden Stegplatten 16 integriert oder als gesonderte Komponenten an die jeweilige Stegplatte 16 angebracht sein.
Um bei Versagen des Sperrmechanismus 49 (vgl. Punkt 4 Verstellbarkeit und Fixierung der Traversenhübe) unzulässige Ein- und Ausfahrzustände der Hubmodule 4 zu vermeiden, sind Anschläge 47 und 48 vorgesehen, vgl. 19. Wie dargestellt, sind die Anschläge 47 für die maximalen Einfahrzustände durch spanende Bearbeitung in die Stegplatten 16 integriert. Alternativ dazu können diese auch als gesonderte Komponente, z. B. als Bolzen, angebracht sein.
Hingegen müssen die jeweiligen Anschläge 48 für die maximalen Ausfahrzustände zwecks Einschiebens der Hubmodule 4 im Rahmen der Endmontage stets demontierbar sein.
Die Ausfahranschläge 48 können aus Bolzen bestehen, welche mit Achshaltern fixiert und in spanend eingebrachten Nuten (fett dargestellt in 19 unten) im nächstgrößeren Hubmodul 4 geführt werden. Die Beschränkung des Hubwegs erfolgt hierbei durch die Länge der Nuten.
4 Verstellbarkeit und Fixierung der Traversenhübe
Zur Erzielung einer Gewichtsreduktion der Antriebseinheiten 36, sind Längs- und Querträger 1 und 2 nur im nutzlastfreien Betriebszustand verstellbar.
Jeder Längsträger 1 ist ebenso wie die Querträger 2 sowohl im Einzel- als auch im paarweisen Verbau asymmetrisch in seiner Länge verstellbar.
Im Gesamttraversenverbund sind die Längsträger 1 durch den jeweils stirnseitig angebrachten Querträger 2 gekoppelt und entsprechend nur synchron aufeinander abgestimmt längenverstellbar. Bezogen auf die Traversenmittellinie quer zur Längenausdehnung bleibt die asymmetrische Längenverstellbarkeit allerdings auch im Gesamttraversenverbund erhalten, vgl. 20.
Um eine unzulässige Schräglage, bedingt durch die Veränderung der Schwerpunktlage der Last im Betriebseinsatz infolge sich „eigenständig” bewegender Hübe 4 zu vermeiden, sind alle Hübe 4 mit so genannten Sperrmechanismen 49 ausgestattet, vgl. 21.
Bezugszeichenliste

1: Längsträger
2: Querträger
3: Grundmodule
4: Hubmodule
5: Aufhängepunkte – Längsträger
6: Aufhängepunkte – Querträger
7: Aufhängepunkte – Stegbleche
8: Aufhängepunkte – Gurtbleche
9: Aufhängepunkte – Verrippungen
10: Aufhängepunkte – Aufnahmebohrung
11: Aufhängepunkte – Aufnahmeelement (Schäkel)
12: Lastanschlagpunkte – Längsträger
13: Lastanschlagpunkte – Querträger
14: Lastanschlagpunkte – Schnellspannverschluss
15: Lastanschlagpunkte – Lastmessbolzen (elektronische Lasterfassung)
16: Stegplatten
17: Fachwerkaussparungen
18: Querstreben
19: Schubstreben
20: Torsionsverstrebungen
21: Winkelelemente
22: Winkelelemente – Verrippungen
23: Schubkreuz
24: Schubkreuz – Ketten
25: Schubkreuz – Haken
26: Schubkreuz – Zurrpunkte
27: Schubkreuz – Spannschlösser
28: Schutzelemente (Streckgitter) seitlich
29: Schutzelemente (Streckgitter) oben
30: Abstellauflagen
31: Abstellauflagen – Adapter
32: Abstellauflagen – Anschlagschienen
33: Abstellauflagen – Gummielemente
34: Abstellauflagen – Stahlbleche
35: Wärmeleitbleche
36: Antriebsaggregate (Getriebemotoren)
37: Seiltrommeln
38: Seilrollen
39: Einfahrseile
40: Ausfahrseile
41: Seilspanner
42: Seilendbefestigungen
43: Seilreiniger
44: Vertikalführungen (spanend eingebracht)
45: Horizontalführung (spanend eingebracht)
46: Horizontalführung (Einzelkomponente)
47: Einfahranschläge
48: Ausfahranschläge
49: Sperrmechanismen
50: Ausgleichswippe
51: Doppeltraversenverbund – Anschlagpuffer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3627370 [0003]
WO 2012/080567 [0003]
EP 0589095 A1 [0003]
DE 102008000180 A1 [0003]
WO 83/00855 [0004]
US 3206243 [0004]
US 4266904 [0005]
US 4462627 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Berufsgenossenschaftliche Regel 500, Kap. 2.8, Absatz 3.5.3 [0077]

Claims

Modulare Traversenelemente für Traversen zum Anheben von Lasten, dadurch gekennzeichnet, dass Längs- und Querträgermodule vorgesehen sind, wobei die Längs- und/oder die Querträger durch teleskopierbar angeordnete Hübe an den Enden verlängerbar sind und die freien Enden der innersten Hübe der Längsträger lösbar mit Querträgern oder Lastaufnahmeelementen und/oder die freien Enden der innersten Hübe der Querträger mit Lastaufnahmeelementen verbindbar sind.
Modulare Traversenelemente nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs- oder Querträger als Einzeltraverse nutzbar ist und Anbindungsvorrichtungen für Lasthebemittel aufweist und/oder dass Anbindungsvorrichtungen für Lasthebemittel anbringbar sind.
Modulare Traversenelemente nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längs- oder Querträger in der Längsachse parallel neben einem gleichen Längs- oder Querträger angeordnet und als Doppeltraverse genutzt werden kann.
Modulare Traversenelemente nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung als Doppeltraverse die Kopplung der parallelen Längs- oder Querträger an den Lastaufnehmeelementen erfolgt und/oder dass die parallelen Traversen durch Abstandshalter getrennt sind.
Modulare Traversenelemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Teleskopieren mit mindestens einem in dem Längs- oder Querträger angeordneten Antrieb erfolgt.
Modulare Traversenelemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und/oder die Querträger Abstellauflagen an der Unterseite aufweisen.