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Die Erfindung betrifft einen Teleskopschuß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Kran mit Teleskopausleger.
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Teleskopschüsse werden bei Kranen mit teleskopierbaren Auslegern eingesetzt. Sie bestehen üblicherweise aus Profilrohren, die nach dem Ausschieben miteinander verbolzt werden. Um die Ausschublänge variabel zu gestalten, weist jeder Teleskopschuß in der Regel mehrere Verbolzstellen auf. Häufig werden beispielsweise drei mögliche Verbolzstellen pro Teleskopschuß vorgesehen.
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Die Gegenverbolzstellen befinden sich stets im Bereich des Endstückes eines Teleskopschußes. An diesem Endstück sind ebenfalls die Gleitstücke für die Lagerstellen gehalten. Es werden folglich in diesem Bereich hohe Lagerkräfte in radialer Richtung übertragen. Die hochbelastete Verbolzstelle bedarf daher einer Verstärkung gegenüber dem restlichen Blech im Teleskopprofil.
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Eine mögliche verstärkte Ausführung erfolgt durch eine weitere Blechlage, die im Bereich der Verbolzstelle aufgebracht wird. Diese zusätzliche Blechlage wird üblicherweise als Verbolzteller oder als Verriegelungsblech bezeichnet.
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Ein Vorschlag für die Verstärkung der Verbolzstellen sieht vor, dass die Verbolzteller bzw. Verriegelungsbleche an der Verbolzstelle auf das Profilrohr aufgeschweißt werden. Der Schweißvorgang selbst ist besonders aufwendig und muß von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden. Ebenso wird das Grundmaterial des Teleskopschußes durch den Schweißvorgang belastet.
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Üblich ist der Einsatz von Feinkornstahl im Bereich des Teleskopprofils mit einer Streckgrenze von maximal 960 N/mm2 bis 1100 N/mm2. Für einen Feinkornbaustahl mit höheren Streckgrenzen existiert momentan kein zugelassener Schweißzusatzwerkstoff mit einer höheren Streckgrenze als die angegebenen 1100 N/mm2. Wird zur Herstellung des Teleskopschußes ein Grundwerksstoff mit einer wesentlich höheren Streckgrenze eingesetzt, so ist die Schweißnaht mit dem weniger belastbaren Zusatzwerkstoff das schwächste Glied der Konstruktion.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Teleskopschuß mit einer einfach aufzubringenden und konstruktiv stabileren Verbolzstelle zu versehen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach dieser Lösung wird ein Teleskopschuß, der aus einem Profilrohr mit mindestens zwei jeweils eine Ausnehmung aufweisenden Verbolzstellen besteht, mit wenigstens einem gemeinsamen Verbolzblech zur Verstärkung mindestens zweier Verbolzstellen versehen. Das gemeinsame Verbolzblech ist im Bereich der Verbolzstellen auf oder in das Profilrohr aufgebracht.
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Anders als bei bereits bekannten Lösungen wird demnach nicht jede Verbolzstelle einzeln durch eine separate Verstärkung versehen, sondern statt dessen ist ein gemeinsames Verbolzblech vorgesehen, das mindestens zwei Verbolzstellen verstärkt.
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Bevorzugt sind sämtliche Verbolzstellen eines Teleskopschußes durch das gemeinsame Verbolzblech verstärkt ausgeführt.
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Das gemeinsame Verbolzblech sorgt für einen fließenden Übergang der auf den Teleskopschuß, insbesondere der auf die Verbolzstellen einwirkenden Kräfte und ermöglicht daher einen optimierten Kraftfluß im Teleskopschuß.
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Vorzugsweise besteht das Profilrohr aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen. Bevorzugt besteht das Profilrohr aus einer vorwiegend auf Zug belasteten Oberschale (Obergurt) und einer vorwiegend auf Druck belasteten Unterschale (Untergurt). Erfindungsgemäß ist mindestens ein gemeinsames Verbolzblech auf oder in einem derartigen Profilrohr zur Verstärkung der Verbolzstellen angeordnet. Unter diesen Voraussetzungen kann das gemeinsame Verbolzblech vor dem Zusammensetzen der Halbschalen auf oder in einer der Halbschalen angebracht werden. Hierdurch ist der Zugang zur Befestigungsstelle beidseitig möglich.
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Durch die vorliegende Erfindung wird ein Teleskopschuß geschaffen, der den Einsatz von Feinkornstahl als Grundmaterial mit sehr hohen Streckgrenzen ermöglicht. Die Anbringung eines gemeinsamen Verbolzbleches erlaubt eine ausreichend hohe Lastspielzahl.
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Das gemeinsame Verbolzblech ist vorteilhafterweise auf oder in dem Obergurt des Profilrohrs oder alternativ auf oder in der oder den Seitenwänden des Profilrohrs angeordnet.
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Insbesondere erstreckt sich wenigstens ein gemeinsames Verbolzblech über die gesamte Länge des Telekopschußes. Alternativ ist es oftmals ausreichend, das Verbolzblech auf den Bereich der Verbolzstellen am Teleskopschuß zu begrenzen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das gemeinsame Verbolzblech aus verschiedenen Blechen zusammengesetzt. Vorzugsweise korrespondiert die Anzahl der Verbolzteller des gemeinsamen Verbolzbleches mit der Anzahl der Verbolzstellen. Die Verbolzteller stehen miteinander über ein oder mehrere Kraftleitbleche in Verbindung. Vereinfacht gesagt stehen jeweils zwei Verbolzteller über ein Kraftleitblech miteinander in Verbindung.
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Diese Maßnahme optimiert den fließenden Übergang der auf den Teleskopschuß, insbesondere der auf die Verbolzstellen einwirkenden Kräfte und ermöglicht einen weiter verbesserten Kraftfluß im Teleskopschuß. Es ist zu beachten, dass sich speziell im Obergurt des Teleskopschußes diverse Kräfte überlagern können. Beispielhaft seien an dieser Stelle die durch Last und Eigengewicht hervorgerufene Spannung (Zug), die von den Bolzen in die Verbolzstelle eingeleitete Spannung (Druck) und die von den Lagerstellen in den umgebenden Teleskopschuß eingeleitete radial ausgerichteten Lagerkräfte genannt.
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Die einzelnen, das gemeinsame Verbolzblech zusammensetzende Bleche, insbesondere Verbolzteller und Kraftleitbleche, sind mittels Schweißverbindung zusammengesetzt. Das gemeinsame Verbolzblech ist aus den Blechen vorgefertigt und ist folglich unter optimalen Bedingungen geschweißt. Die Überprüfung der Schweißnähte, insbesondere Quernähte, ist hierdurch vereinfacht und ist vor der finalen Montage auf dem Profilrohr durchführbar.
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Ein wesentlicher Vorteil des Fertigungsverfahrens des vorgeschweißten gemeinsamen Verbolzbleches ist es, dass die Quernähte von beiden Seiten zugänglich sind. Dies gewährleistet eine optimale und besonders belastbare Schweißverbindung.
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Das gemeinsame Verbolzblech ist vorzugsweise auf das Profilrohr des Teleskopschußes aufgeschweißt oder in dieses eingeschweißt. Vorzugsweise ist das gemeinsame Verbolzblech, wie bereits oben genannt, vorgefertigt und im Anschluß auf oder in das Profilrohr aufschweißbar. Ist das Verbolzblech in das Profilrohr eingeschweißt, besteht das Profilrohr folglich aus der Unterschale, den beiden Hälften des Obergurtes und dem Verbolzblech zwischen den beiden Hälften des Obergurtes. Genauso kann das Verbolzblech in wenigstens eine Seitenwand des Profilrohrs eingeschweißt sein.
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Im Falle einer Aufteilung des Teleskopprofilrohres in Obergurt und Untergurt ist es zweckmäßig, das gemeinsame Verbolzblech vor Herstellung der Verbindung zwischen Obergurt und Untergurt auf den Obergurt aufzuschweißen. Die Schubnähte zwischen Verbolzblech und Profilrohr sind in diesem Fall zur Montage besser zugänglich, was eine qualitative Steigerung des Schweißvorgangs ermöglicht. Dies ist insbesondere für die resultierende Stabilität des Profilrohres von Bedeutung, da die meisten Verbolzkräfte über diese Schubnähte aus dem gemeinsamen Verbolzblech abgetragen werden.
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Vorzugsweise sind alle Blecharten des gemeinsamen Verbolzbleches mit dem Teleskopschuß verbunden, insbesondere verschweißt. Beispielsweise sind die Kraftleitbleche sowie sämtliche Verbolzteller mit dem Profilrohr verschweißt.
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Insbesondere erfolgt die Schweißverbindung zwischen Verbolzteller und Obergurt des Profilrohres beidseitig. Dies ist nur dann möglich, wenn die Unterseite des Obergurtes während der Montage des Verbolzbleches zugänglich ist, d. h. die Untergurt noch nicht montiert ist.
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Alle Bleche, beispielsweise Obergurt, Untergurt, sowie die Bleche des Verbolzbleches sind mit unterschiedlichen und speziell auf die jeweilige Belastung abgestimmten Blechstärken ausgeführt. Vorteilhafterweise sind sämtliche Bleche mittels Schweißnähten miteinander verbunden.
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Die unterschiedlichen Blechstärken sind vorzugsweise mittels Zerspanen herstellbar.
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Vorteilhafterweise weist das gemeinsame Verbolzblech welleförmigen Seitenkantenverlauf auf. Die Seitenkanten laufen bevorzugt im Bereich der Kraftleitbleche zwischen zwei Verbolzteller zusammen.
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Alternativ ist eine Ausführung des gemeinsamen Verbolzbleches mit einem geradlinigen Kantenverlauf denkbar. Als vorteilhaft erweist sich eine nahezu rechteckige Formgebung des Verbolzbleches.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verbolzblech für einen Teleskopschuß gemäß einer der voranstehenden vorteilhaften Ausführungen.
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Ferner betrifft die Erfindung einen Kran mit einem teleskopierbaren Ausleger, der mindestens einen Teleskopschuß gemäß einer der voranstehenden Ausführungen umfasst. Der Kran weist offensichtlich identische Vorteile und Eigenschaften wie der erfindungsgemäße Teleskopschuß auf, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholte Ausführung verzichtet wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine Seitenansicht eines teleskopierbaren Kranauslegers,
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2: das Teleskopauslegerprofil gemäß der vorliegenden Erfindung,
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3: eine Draufsicht auf das zusammengesetzte gemeinsame Verbolzblech,
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4: ein montierter Teleskopschuß gemäß der vorliegenden Erfindung,
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5: eine Querschnittsdarstellung entlang der Schnittlinien C-C in 4,
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6: Querschnittsdarstellungen entlang der Schnittlinien A-A, D-D und E-E der 4 und
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7: eine Skizze einer möglichen alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Teleskopschußes.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines teleskopierbaren Auslegers, der aus einer Vielzahl teleskopierbarer Teleskopschüße 1–7 besteht. Die einzelnen Teleskopschüße sind in eine gewünschte Position ausfahrbar und mit Hilfe der Bolzvorrichtungen I–VI festlegbar. Die gewünschte Ausfahrposition kann über die Wahl der entsprechenden Verbolzstelle eines Teleskopschußes variiert werden. Aus diesem Grund sind in der Regel genau drei Verbolzstellen 8–13 pro Teleskopschuß vorgesehen.
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2 zeigt einen Querschnitt durch das Profilrohr eines erfindungsgemäßen Teleskopschusses. Das Profil des Teleskopschusses wird aus zwei Halbschalen gebildet, nämlich der vorwiegend auf Zug belasteten Oberschale 31, auch als Obergurt bekannt, und der vorwiegend auf Druck belasteten Unterschale 32, auch als Untergurt bezeichnet. Auf dieses Teleskoprohr 30 wird mindestens ein gemeinsames Verbolzblech 34 aufgeschweißt. Gemäß der 2 ist das gemeinsame Verbolzblech 34 am Obergurt 31 des Teleskopauslegerrohres 30 angebracht, insbesondere unter Ausbildung der Schubnähte 42, 43 aufgeschweißt.
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Vor der Montage des Verbolzbleches 34 auf das Profilrohr 30 wird dieses vollständig aus verschiedenen Blechen zusammengesetzt. Ein vollständig zusammengesetztes Verbolzblech 34 ist der 3 zu entnehmen. Dieses besteht aus den eigentlichen Verbolztellern 100, 100' und den Kraftleitblechen 101, 101', 101'', die als Verbindungsglieder zwischen jeweils zwei Verbolztellern 100, 100' fungieren.
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Das gemeinsame Verbolzblech 34 wird aus den Blechen 100, 100', 101, 101', 101'' vorgefertigt und kann somit unter optimalen Bedingungen geschweißt werden. Insbesondere wird hierdurch die Zugänglichkeit zu bestimmten Bereichen des Verbolzbleches 34 vereinfacht, so dass die Schweißnähte, insbesondere die Quernähte, ebenso ausreichend geprüft werden können. Ein ganz wesentlicher Vorteil im Fertigungsverfahren des vorgeschweißten gemeinsamen Verbolzbleches 34 ist es, dass die Quernähte von beiden Seiten zugänglich sind, so dass eine optimale Schweißverbindung erzielt werden kann.
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Der 3 sind weiterhin zwei Schnittdarstellungen der beiden Längsschnitte entlang der Schnittlinie A-A und B-B zu entnehmen. Beide Abbildungen zeigen einen Längsschnitt durch die Verbolzteller 100, 100'. Die Verbolzteller 100, 100' weisen jeweils eine Ausnehmung 110, 110' auf, durch die ein hier nicht näher dargestellter Bolzen zur Herstellung einer Bolzenverbindung einsteckbar ist. Der Übergang zwischen den Verbolztellern 100, 100' zu den jeweiligen anliegenden Kraftleitblechen 101, 101', 101'' ist durch die Schweißverbindungsstellen 50, 50', 51, 51' gekennzeichnet. Da das gemeinsame Verbolzblech 34 noch vor der Montage auf das Profilrohr 30 fertig zusammengesetzt wird, ist der Zugang zu den entsprechenden Schweißverbindungen 50, 50', 51, 51' besonders einfach, wodurch sich eine qualitative Steigerung der zu erzielenden geschweißten Quernaht erzielen lässt. Insbesondere ist der Zugang zur Quernaht von der Oberseite sowie der Unterseite des Verbolzbleches 34 möglich. Die geschweißte Quernaht wird durch ein geeignetes Verfahren egalisiert.
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Das 0%-Verbolzloch, das heißt der endseitig liegende Verbolzteller 99 wird nicht mit dem Verbolzblech 34 vorgefertigt, sondern wird aufgrund von Fertigungstoleranzen direkt auf dem Profilrohr 30 des Teleskopschusses aufgeschweißt.
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Die Verbolzteller 100, 100' selbst können unterschiedliche Blechstärken 100A, 100A', 100B, 100B' aufweisen. Die Blechstärke wird mittels Zerspanen reduziert. Die Übergänge 200 zwischen den verschiedenen Blechstärken 100A, 100B, 100A', 100B' werden zur Optimierung des Kraftflusses angepasst. Geometrische Kerben werden vermieden.
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Die Kraftleitbleche 101, 101', 101'' haben einen wellenförmigen Seitenkantenverlauf. Die parallel verlaufenden Seitenkanten eines Kraftleitblechs laufen im Bereich zwischen zwei Verbolztellern 100, 100' zusammen und münden im anschließenden Verbolzteller 99, 100, 100'.
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Nach der Fertigstellung des Verbolzbleches 34 erfolgt die Montage auf oder in dem Profilrohr 30. Das Verbolzblech 34 kann entweder auf dem Obergurt 31 oder einer Seitenwand des Profilrohrs angeordnet werden. Alternativ kann das Verbolzblech auch 34 in den Obergurt oder mindestens eine Seitenwand eingeschweißt werden.
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Eine mögliche Ausführung eines vollständig montierter Teleskopschußes 1000 ist den 4a und 4b in einer Draufsicht (4a) und einer perspektivischen Seitenansicht (4b) zu entnehmen. Zur Montage wird der komplette Blechstreifen des Verbolzungsbleches 34 auf den Obergurt 31 geschweißt, der bis dahin noch nicht mit dem Untergurt 32 verbunden ist. Hierdurch lassen sich die Schubnähte 42, 43 in einer optimalen Qualität herstellen. Die meisten Verbolzkräfte werden über diese Schubnähte 42, 43 aus dem gemeinsamen Verbolzblech 34 abgetragen.
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Der Verbolzteller 100, 100' selbst wird ebenfalls mit dem Obergurt 31 verbunden. Da die Unterseite des Obergurts 31 bisher noch zugänglich ist, kann der Schweißvorgang zur Verbindung des Verbolzbleches 34, insbesondere der Verbolzteller 100, 100' mit dem Obergurt 31 beidseitig erfolgen.
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Alle Bleche, das heißt die Unterschale 32, die Oberschale 31 und die Bleche 100, 100', 101, 101', 101'' sind über die Schweißnähte 40, 41, 42, 43, 50, 50', 51, 51' miteinander verbunden. Die Blechstärken der einzelnen Bleche sind unterschiedlich ausgeführt und speziell auf die jeweiligen Belastungen im entsprechenden Blechabschnitt ausgelegt. Während die Schweißnähte 40, 41, die die Oberschale 31 und die Unterschale 32 miteinander verbinden, in bekannter Art und Weise ausgeführt sind, können die Schweißnähte 42, 43 auch nicht geradlinig verlaufen und dem Verbolzblech 34 folgen.
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Das gemeinsame Verbolzblech 34 sorgt für einen fließenden Übergang der Kräfte und einen optimierten Kraftfluß im Teleskopschuß 1000. Es ist zu beachten, dass sich im Obergurt 31 diverse Kräfte überlagern können. Genannt seien hier die von der Last und dem Eigengewicht hervorgerufene Spannung (Zug), die von den Bolzen I–VI in die der Verbolzstelle eingeleitete Spannung (Druck) und die von den Lagerstellen in den umgebenden Teleskopschuß eingeleitete radial ausgerichtete Lagerkraft.
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Da das gemeinsame Verbolzblech 34 weniger als Beulsteife benötigt wird, muss dieses nicht zwingend über die gesamte Länge des Teleskopschusses verlaufen. Aus Gewichtsgründen kann sich das gemeinsame Verbolzblech 34 auch nur auf den Bereich des Teleskopschusses begrenzen, der die entsprechenden Verbolzstellen trägt. Die Mindestabmessung des gemeinsamen Verbolzbleches 34 ist aber auf jeden Fall so zu dimensionieren, dass mindestens zwei Verbolzstellen miteinander verbunden werden.
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Die 5, 6, zeigen Schnittdarstellungen gemäß der Schnittlinien A-A, C-C, D-D und E-E. Speziell 5 zeigt die Befestigung des 0%-Verbolztellers 99 auf dem Profilrohr 30 des Teleskopschusses. Dieser wird, wie bereits eingangs erläutert, nicht zuerst mit dem Verbolzblech 34 zusammengesetzt, sondern statt dessen separat auf dem Profilrohr 30 aufgeschweißt. Die entsprechenden Verbindungsschweißnähte 98 sind der 5 zu entnehmen.
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Weiterhin zeigt die 6 drei Querschnitte entlang der Schnittlinien A-A, D-D und E-E durch den Teleskopschuß der 4a und 4b. Die einzelnen aufgezeigten Detaildarstellungen der Querschnittzeichnungen markieren den Verlauf der unterschiedlichen Schweißnähte zur Befestigung des Verbolzbleches 34 auf dem Obergurt 31 des Teleskopschusses.
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Ein alternativer Lösungsansatz für die Ausführung des gemeinsamen Verbolzbleches 340 ist der 7 zu entnehmen. Anstatt des gewellten Seitenkantenverlaufs des Ausführungsbeispiels der 2 bis 6 werden diese im Ausführungsbeispiel der 7 gerade ausgeführt. Die Ausführung gemäß der 7 besteht demnach aus einem durchgehenden Blechstreifen 340. Ferner wird das Verbolzblech nicht aufgeschweißt, sondern in das Profilrohr 30 eingeschweißt. Dieses besteht folglich aus der Unterschale 32, den beiden Hälften 31a, 31b des Obergurtes 31, die durch Einschweißen des Verbolzbleches 340 miteinander verbunden sind.
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Das Verbolzblech 340 kann selbstverständlich statt dessen an beliebiger Stelle des Profilrohrs 30, insbesondere in mindestens eine Seitenwand ein- oder aufgeschweißt sein.
