DE4427192C2 - Closed profiles - 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. The invention relates to closed profiles, the elements form a telescope according to the preamble of claim ches 1. Such profiles are for example the DE-OS 22 05 093. There is a crane boom with tele Skop-like nested profiles shown in the Career area are double-skinned. To prevent bulging it is provided that the usually at the bottom of the profile provided career paths for the movements against the next outer profile in the area above the neutral Fiber are laid. This reduces the height difference between the sliding surface or roller and the associated track well below half the profile height, causing a tilt moment between these two, the profile in the extended State-bearing mooring points is more than doubled. The stresses and strains occurring in the profile are in practice only by a much larger than usual selected axial overlap of the individual profile sections as well to master in the extended state.  

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.DE 23 46 003 C2 shows a crane boom in which the individual elements only in the end area of the sliding pads a kind of consoles. In the lower area, which is au is outside the area of the sliding or running surfaces extending over the entire length of a telescopic shot Stiffening plates are provided that serve the sides surfaces not as simply supported but as half-in tense to train, which makes the sides dent areas is increased. This suggests there the dent resistance by clamping without increasing the Buckling stress itself is changed.

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.DE 28 36 889 C2 shows a boom section for one Telescopic crane boom and proposes to solve the problem of Bulging the side surfaces before verifying a corner stiffener turn, by which the free height of the side panels is reduced and by additionally clamping these side panels on fixed way and no longer just in a fixed way will. For additional lateral forces caused by lateral Guides of the adjacent profiles on the side surfaces of the considered profile are initiated, better absorb can, it is proposed, the side wall doubling in loading rich in the corners of the profile throughout the entire To maintain the side wall height and thus to double the Side wall with intermediate connecting ribs or -wings to come.

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

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.In order to facilitate the movement of the individual elements of the telescope, to improve the guidance and to increase the resilience of the telescope, various measures are proposed in these publications:
Thus, the raceways are arranged obliquely to the plane of symmetry of the telescope to improve the guidance, sets of rollers are used as sliding elements instead of individual rollers, which can be pivoted about axes parallel to the telescope axis in order to apply the loads to the raceways so that the The risk of buckling for the profile walls is reduced, and the raceways are placed in very special places on the profiles for the same reasons.

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.Experience has shown, however, that despite these measures especially the risk of buckling remains large, so that the profiles the possible limit load in the case of an idealized one Load application due to the Beu not even close to lens.

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. It is an object of the invention to avoid these disadvantages to create the and profiles that are so dent resistant that the actually possible load the theoretical load reached or at least almost reached.  

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved.

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.This means that in a cut perpendicular to the telescope and Profile axis the sheets from which the profile is built is to provide a view that is the side view of a statically determined framework. It's supposed to start This point should be noted that this is not for the production-related joints and angles applies when individual sheets meet, but that this is for a schematic or idealized Dar position of the profile cut applies. It is so too evaluate, as with the riveted, trained as a framework bridges where the nodes are in the form of rivets tin. In the half-timbered representation also idealized as were viewed and presented in an articulated manner, although only in the first approximation.

Zu allen Fragen der statischen Bestimmtheit wird auf Dub­ bel, Handbuch für den Maschinenbau, 15. Auflage, Sei­ ten 124 ff verwiesen.For all questions of static certainty, Dub bel, manual for mechanical engineering, 15th edition, Be 124 ff.

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.It has been shown that with the professional according to the invention len according to the preferred variant, a buckling protection can be achieved, which is orders of magnitude better than with single-shell profiles and by at least one  Power of ten is better than with double-shell profiles, that are statically indefinite.

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.It should be said that through the training according to the invention of the profiles allows a reduction in wall thickness light, which leads to an almost weight-neutral training compared to the profiles of the prior art simultaneous reduction in size and increase of resilience.

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.As a particularly favorable and completely unexpected effect for has the practical application of the profiles according to the invention it turned out that the adjustment of the sliding elements is no longer a critical size compared to the careers. With the solutions according to the state of the art The sliding elements "run" by a few millimeters or inclining them with respect to their career resulting high edge pressure and asymmetrical force transmission into the career already at Loads led to the failure of the profile, which at planned load application were completely harmless.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei dieIn the following, embodiments of the Invention explained in more detail with reference to the drawings, the

Fig. 1 bis 7 Profile zeigen, die Fig. 1 to 7 profiles showing the

Fig. 8 ein Profil mit zusätzlichen Beulblechen zeigt und die Fig. 8 shows a profile with additional buckling plates and the

Fig. 9 bis 11 schematisch die Entwicklung von Profilen unter Berücksichtigung der zu erwartenden Belastungsfälle darstellen. Fig through 11 schematically illustrate. 9, the development of profiles taking into account the expected load cases.

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. Figs. 1 to 7 show, respectively, a plurality of telescoped profiles 1 in section perpendicular to its profile axis 2. The axis of symmetry of the profiles is designated 3 . The profile 1 is provided with inner treads 4 for the next smaller profile inserted into it and with outer treads 5 for the next larger profile into which it is inserted.

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.The area of the treads 4 , 5 is ausgebil det, the sheets, from which the profile is formed at these points, have the appearance of a statically determined in the section shown in FIGS. 2, 3, 4, 5 and 8 in this area Truss. As far as the profiles shown in FIGS. 1, 6 and 7 do not have the appearance of a statically determined framework, they are not the subject of the invention.

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.In Figs. 6 and 8 and the "innermost" profile is provided is in the nature, not the inner races may be more. Accordingly, the profile was not designed with two shells at this point. In the case of the "outermost" profile (not shown), the area of the outer running surfaces must be redesigned analogously.

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. Fig. 8 shows a profile which has inserted buckling plates 6 in the area of the running surfaces or bulge plates 7 formed from the profile plates. These buckling plates are not taken into account in the determination of the static certainty, even if they preferably also meet the conditions of the static certainty.

Das Grundprinzip der Profile und deren Anwendung werden im folgenden anhand von vier schematischen Darstellungen näher erläutert:The basic principle of the profiles and their application are in the following based on four schematic representations explained in more detail:

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. Fig. 9 shows a profile, the raceway areas are designed according to claim 1 and the expected (asymmetrical) introduction of force F through the (not Darge presented) roller of the inner profile.

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.When looking at the corner of the profile, it is noticeable that the upper, middle knot in the assumed asymmetrical Load no forces across the applied force F  can record so that on the side wall at the right reaction force occurs in the middle node, which is the Sidewall (about in area B) tries to bulge.

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. FIG. 10 shows an embodiment of the profile of FIG. 9, which is adapted for the assumed force introduction F: the crossbar Q can absorb the transverse forces that occur, the entire upper profile area corresponds to a statically determined framework.

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.If one looks at the additional force F 'in Fig. 10, it is found that the profile adapted for the force F for the force F' (regardless of whether in addition to or instead of the force F) is not sufficiently designed: the lower left Area B 'of the profile is at risk.

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.In Fig. 11, finally, a profile is shown, which is also adapted to this load case: Due to the double-shell, statically determined design of the beulgefährde th area Bt with a suitable connection to the upper, already trained area. In this example, this design already includes a U-shaped area (upside down), only the lower web remains single-shell.

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.1. Closed profiles ( 1 ), which form the elements of a telescope, the profiles being arranged one inside the other and being displaceable along the telescope axis, which runs parallel to the profile axes ( 2 ), being supported against one another by means of sliding elements which slide or roll on raceways ( 4 , 5 ) of the profiles and the raceways lie in planes that run parallel to the telescopic axis, the profiles ( 1 ) being designed with two shells at least in the region of a raceway ( 4 , 5 ), characterized in that that the profiles ( 1 ) perpendicular to the profile axis ( 2 ) at least in the area of the raceways ( 4 , 5 ) have the image of a statically determined truss. 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.2. Profiles according to claim 1, characterized in that in the region of at least one raceway ( 4 , 5 ) inside the double-shell profiles at least one buckling plate ( 6 , 7 ) is provided. 3. Profil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beulblech (7) aus den die Profilwände bildenden Blechen geformt ist.3. Profile according to claim 2, characterized in that the buckling plate ( 7 ) is formed from the sheets forming the profile walls.