DE4427192C2 - Geschlossene Profile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft geschlossene Profile, die die Elemente eines Teleskops bilden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1. Derartige Profile sind beispielsweise der DE-OS 22 05 093 zu entnehmen. Dort ist ein Kranausleger mit tele­ skopartig ineinander verschieblichen Profilen gezeigt, die im Laufbahnbereich zweischalig sind. Zur Verhinderung des Beulens ist vorgesehen, daß die üblicherweise am unteren Profilrand vorgesehenen Laufbahnen für die Bewegungen gegenüber dem nächst äußeren Profil in den Bereich oberhalb der neutralen Faser verlegt werden. Dies reduziert den Höhenabstand zwischen der Gleitfläche bzw. Rolle und der zugehörigen Laufbahn auf deutlich unter der Hälfte der Profilhöhe, wodurch ein Kipp­ moment zwischen diesen beiden, das Profil im ausgefahrenen Zustand tragenden Anlegepunkten mehr als verdoppelt wird. Die dabei im Profil auftretenden Beanspruchungen und Belastungen sind in der Praxis nur durch eine wesentlich größer als üblich gewählte axiale Überlappung der einzelnen Profilschüsse auch im ausgezogenen Zustand zu beherrschen.

Die DE 23 46 003 C2 zeigt einen Kranausleger, bei dem die einzelnen Elemente nur im Endbereich der Gleitpolster eine Art von Konsolen aufweisen. Im unteren Bereich, der jedoch au­ ßerhalb des Bereiches der Gleit- oder Laufflächen liegt, sind über die gesamte Länge eines Teleskopschusses verlaufende Versteifungsbleche vorgesehen, die dazu dienen, die Seiten­ flächen nicht als einfach abgestützt sondern als halb einge­ spannt auszubilden, wodurch die Beulfestigkeit der Seiten­ flächen erhöht wird. Damit wird dort vorgeschlagen, den Beul­ widerstand durch Einspannen zu erhöhen, ohne daß dabei die Beulbeanspruchung selbst verändert wird.

Die DE 28 36 889 C2 zeigt einen Auslegerabschnitt für einen Teleskopkranausleger und schlägt zur Lösung des Problems des Beulens der Seitenflächen vor, eine Eckenversteifung zu ver­ wenden, durch die die freie Höhe der Seitenbleche verkleinert wird und durch die zusätzlich diese Seitenbleche auf einspan­ nende Weise und nicht mehr nur auf festgehaltene Weise fixiert werden. Um zusätzliche Seitenkräfte, die durch seitliche Führungen der benachbarten Profile auf die Seitenflächen des betrachteten Profiles eingeleitet werden, besser aufnehmen zu können, ist vorgeschlagen, die Seitenwandverdopplung im Be­ reich der Ecken des Profiles durchgehend über die gesamte Seitenwandhöhe beizubehalten und so zu einer Verdopplung der Seitenwand mit zwischengelagerten Verbindungsrippen oder -flügeln zu kommen.

Ähnliche Profile sind auch den DE-OS 19 55 999, 20 40 687 oder 21 48 966 zu entnehmen.

Um das Bewegen der einzelnen Elemente des Teleskops anein­ ander zu erleichtern, die Führung zu verbessern und die Belastbarkeit des Teleskops zu erhöhen, werden in diesen Druckschriften verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen:
So werden die Laufbahnen schräg zur Symmetrieebene des Teleskops angeordnet, um die Führung zu verbessern, es werden als Gleitelemente statt einzelner Rollen Sätze von Rollen verwendet, die um Achsen parallell zur Teles­ kopachse verschwenkbar sind, um die Belastungen so auf die Laufbahnen aufzubringen, daß die Beulgefahr für die Pro­ filwände verringert wird, und es werden die Laufbahnen aus den gleichen Gründen an ganz spezielle Stellen der Profile gelegt.

Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß trotz dieser Maßnahmen insbesonders die Beulgefahr groß bleibt, so daß die Profile die mögliche Grenzbelastung im Falle einer idealisierten Lastaufbringung wegen des lange vorher auftretenden Beu­ lens auch nicht annäherungsweise erreichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu vermei­ den und Profile zu schaffen, die so beulfest sind, daß die tatsächlich mögliche Belastung die theoretische Belastung erreicht oder zumindest annähernd erreicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das bedeutet, daß in einem Schnitt lotrecht zur Teleskop- und Profilachse die Bleche, aus denen das Profil aufgebaut ist, eine Ansicht liefern, die der Seitenansicht eines statisch bestimmten Fachwerks entspricht. Es soll schon an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß dies nicht für die fertigungstechnisch bedingten Stöße und Winkel beim Aneinandertreffen von einzelnen Blechen gilt, sondern daß dies für eine schematisierte oder idealisierte Dar­ stellung des Profilschnittes zutrifft. Es ist dies so zu bewerten, wie bei den genieteten, als Fachwerk ausgebilde­ ten Brücken, bei denen die Knotenpunkte in Form von Niet­ blechen. In der Fachwerksdarstellung auch idealisiert als gelenkig angesehen und dargestellt wurden, obwohl dies nur in erster Näherung zutrifft.

Zu allen Fragen der statischen Bestimmtheit wird auf Dub­ bel, Handbuch für den Maschinenbau, 15. Auflage, Sei­ ten 124 ff verwiesen.

Es hat sich gezeigt, daß mit den erfindungsgemäßen Profi­ len gemäß der bevorzugten Variante eine Beulsicherheit erreicht werden kann, die um Größenordnungen besser ist als bei einschaligen Profilen und um zumindest eine Zehnerpotenz besser ist, als bei zweischaligen Profilen, die statisch unbestimmt sind.

Dazu ist zu sagen, daß durch die erfindungsgemäße Ausbil­ dung der Profile eine Verringerung der Wandstärken ermög­ licht wird, die zu einer nahezu gewichtsneutralen Ausbil­ dung gegenüber den Profilen des Standes der Technik bei gleichzeitiger Verringerung der Abmessungen und Erhöhung der Belastbarkeit führt.

Als besonders günstiger und völlig unerwarteter Effekt für die praktische Anwendung der erfindungsgemäßen Profile hat sich herausgestellt, daß die Justierung der Gleitelemente gegenüber den Laufbahnen keine kritische Größe mehr ist. Bei den Lösungen gemäß dem Stand der Technik hat ein "Verlaufen" der Gleitelemente um wenige Millimeter oder ein Schrägstellen derselben bezüglich ihrer Laufbahn mit daraus resultierender hoher Kantenpressung und asymmetrischer Krafteinleitung in die Laufbahn bereits bei Lasten zum Versagen des Profiles geführt, die bei planmäßiger Lastaufbringung völlig harmlos waren.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei die

Fig. 1 bis 7 Profile zeigen, die

Fig. 8 ein Profil mit zusätzlichen Beulblechen zeigt und die

Fig. 9 bis 11 schematisch die Entwicklung von Profilen unter Berücksichtigung der zu erwartenden Belastungsfälle darstellen.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen jeweils mehrere ineinander geschobene Profile 1 im Schnitt lotrecht zu ihrer Profilachse 2. Die Symmetrieachse der Profile ist mit 3 bezeichnet. Das Profil 1 ist mit inneren Laufflächen 4 für das in es eingeschobene, nächstkleinere Profil und mit äußeren Laufflächen 5 für das nächstgrößere Profil, in das es eingeschoben ist, versehen.

Der Bereich der Laufflächen 4, 5 ist zweischalig ausgebil­ det, die Bleche, aus denen das Profil an diesen Stellen gebildet ist, haben bei den Fig. 2, 3, 4, 5 und 8 in diesem Bereich im gezeigten Schnitt das Aussehen eines statisch bestimmten Fachwerkes. Soweit die in den Fig. 1, 6 und 7 dargestellten Profile nicht das Aussehen eines statisch bestimmten Fachwerkes haben, sind sie nicht Gegenstand der Erfindung.

Bei den Fig. 6 und 8 ist auch das "innerste" Profil dar­ gestellt, bei dem naturgemäß keine inneren Laufflächen mehr vorhanden sein können. Dementsprechend wurde auch auf eine zweischalige Ausbildung des Profiles an dieser Stelle verzichtet. Beim (nicht dargestellten) "äußersten" Profil ist analog dazu der Bereich der äußeren Laufflächen umzu­ gestalten.

Fig. 8 zeigt ein Profil das im Bereich der Laufflächen über eingeschobene Beulbleche 6 bzw. aus den Profilblechen mit ausgebildete Beulbleche 7 verfügt. Diese Beulbleche werden bei der Bestimmung der statischen Bestimmtheit nicht mit berücksichtigt, auch wenn sie bevorzugt ebenfalls die Bedingungen der statischen Bestimmtheit erfüllen.

Das Grundprinzip der Profile und deren Anwendung werden im folgenden anhand von vier schematischen Darstellungen näher erläutert:

Die Fig. 9 zeigt ein Profil, dessen Laufbahnbereiche gemäß Anspruch 1 ausgebildet sind und die zu erwartende (asymmetrische) Krafteinleitung F durch die (nicht darge­ stellte) Laufrolle des innenliegenden Profiles.

Bei Betrachtung der Ecke des Profiles fällt auf, daß der obere, mittlere Knoten bei der angenommenen asymmetrischen Belastung keine Kräfte quer zur eingeleiteten Kraft F aufnehmen kann, so daß auf die Seitenwand beim rechten mittleren Knoten eine Reaktionskraft auftritt, die die Seitenwand (etwa im Bereich B) zu beulen sucht.

Die Fig. 10 zeigt eine Ausbildung des Profils der Fig. 9, die für die angenommene Krafteinleitung F adaptiert ist: der Querstab Q kann die auftretenden Querkräfte aufnehmen, der gesamte obere Profilbereich entspricht einem statisch bestimmten Fachwerk.

Wenn man in Fig. 10 die zusätzliche Kraft F′ betrachtet, stellt man fest, daß das für die Kraft F ausreichend adaptierte Profil für die Kraft F′ (egal ob zusätzlich oder an Stelle der Kraft F) nicht ausreichend ausgelegt ist: Der linke untere Bereich B′ des Profiles ist beulge­ fährdet.

In Fig. 11 schließlich ist ein Profil dargestellt, das auch diesem Belastungsfall angepaßt ist: Durch die doppel­ schalige, statisch bestimmte Ausbildung des beulgefährde­ ten Bereiches Bt mit passender Anbindung an den oberen, bereits so ausgebildeten Bereich. Diese Ausbildung umfaßt bei diesem Beispiel bereits einen (am Kopf stehenden) U-förmigen Bereich, nur der untere Steg ist noch einschalig verblieben.

Claims (3)

1. Geschlossene Profile (1), die die Elemente eines Tele­ skops bilden, wobei die Profile ineinander angeordnet sind und aneinander entlang der Teleskopachse, die parallel zu den Profilachsen (2) verläuft, verschieblich sind, wobei sie gegeneinander mittels Gleitelementen abgestützt sind, die an Laufbahnen (4, 5) der Profile gleiten oder rollen und wobei die Laufbahnen in Ebenen liegen, die parallell zur Teleskopachse verlaufen, wobei die Profile (1) zumindest im Bereich einer Laufbahn (4, 5), zweischalig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (1) im Querschnitt lotrecht zur Profilachse (2) zumindest im Bereich der Laufbahnen (4, 5) das Bild eines statisch bestimmten Fachwerkes aufweisen.

2. Profile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zumindest einer Laufbahn (4, 5) im Inneren der zweischaligen Profile zumindest ein Beulblech (6, 7) vorgesehen ist.

3. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beulblech (7) aus den die Profilwände bildenden Blechen geformt ist.