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Die
Erfindung betrifft einen Kranausleger in Gitterbauweise mit mindestens
zwei über
eine Verbindungsanordnung lösbar
miteinander verbundenen Kranauslegerteilen mit Gurtrohren, an deren
jeweilige Enden mindestens einseitig die Verbindungsanordnung angeschweißt ist.
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Als
Verbindung von Gurtrohren solcher in Gitterbauweise ausgeführter Kranausleger
sind Bolzen- und Flanschverbindungen bekannt.
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Derartige
Bolzenverbindungen sind beispielsweise aus der
DE 37 06 301 C1 bekannt
und dienen unter anderem zur Verbindung von Auslegerschüssen von
Gittermastauslegern. Hierbei werden an den Gurtrohren der Gittermastausleger
auf Stoß Verbindungselemente,
die mit einem Verbindungsbolzen eine Verbindungsanordnung bilden
angeschweißt.
Dabei ist in aller Regel das erste Verbindungselement als Gabelstück und das
zweite Verbindungselement als Bügelstück ausgebildet.
Ausleger mit ähnlichen
Bolzenverbindungen sind ferner aus der
DE 38 42 726 A1 ,
DE 44 02 005 A1 ,
EP 0 533 323 B1 und
EP 0 599 489 B1 bekannt.
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Bei
einer Bolzen- oder Flanschverbindung nach dem Stand der Technik
weisen die Gurtrohre eines Auslegers in Gittermastbauweise längs des
gesamten Rohres einschließlich
des rohrförmigen
Bereiches der ersten und zweiten Verbindungselemente also zwischen
Bügel-
und Gabelstücken
bzw. Flanschstücken
eine konstante Wandstärke
auf. Die mögliche
Größe also
auch die Festigkeit der Schweißverbindungen
wird von der Rohrwandstärke mitbestimmt.
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Kranausleger
mit einer hohen Betriebfestigkeit benötigen an der Bolzen- oder Flanschverbindung
zwischen Gurtrohr und Verbindungselement eine Schweißnaht mit
einer hohen Nahtgüte,
wie beispielsweise "Sondergüte" (Wurzel ausgeräumt, Material
eben in Spannungsrichtung bearbeitet, keine Endkrater), die zudem
auf eine fehlerfreie Ausführung
geprüft
wird ("P100", zerstörungsfreie
Prüfung der
Naht über
die gesamte Nahtlänge).
Der Betriebsfestigkeitsnachweis mit den zulässigen Spannungen in der Schweißnaht wird
unter Berücksichtigung
der Beanspruchungsgruppe und des Kerbfalls errechnet. Diese Schweißnähte mit
Nahtgüte "Sondergüte" und der daraus resultierende
günstige
Kerbfall erlauben eine hohe zulässige
Spannung in der Schweißverbindung.
Allerdings ist die Herstellung und Überprüfung solcher Schweißnähte aufwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Kranausleger
zu schaffen, bei dem die Verbindungsanordnung zwischen zwei Auslegerteilen,
insbesondere Bolzen- oder
Flanschverbindungen, einfacher herstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
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Erfindungsgemäß wird bei
einem Kranausleger in Gitterbauweise mit mindestens zwei über eine Verbindungsanordnung
lösbar
miteinander verbundenen Kranauslegerteilen mit Gurtrohren, an deren jeweilige
Enden mindestens einseitig die Verbindungsanordnung angeschweißt ist,
eine einfachere Herstellbarkeit der Verbindungsanordnung zwischen zwei
Auslegerteilen, insbesondere Bolzen- oder Flanschverbindungen, dadurch
erreicht, dass die Wandstärke
der Gurtrohrenden größer als
die Wandstärke
der an die Gurtrohrenden angrenzenden Mittelbereiche der Gurtrohre
ist. Dadurch, dass die Gurtrohrenden, also im Bereich der anzuschweißenden Stöße, eine
vergrößerte Wandstärke aufweisen,
ist es möglich,
entsprechend der größeren Wandstärke der
Endstücke
eine größere Schweißnaht zu
realisieren. Bei gleicher Belastung sinkt daher die Spannung in
der Schweißnaht.
Diese kann mit dem Kerbfall einer höheren Ordnungsnummer nachgewiesen
und damit weniger aufwendig und kostspielig gefertigt werden. So
sind die Spannungen beispielsweise um 30 bis 50 Prozent zu reduzieren.
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Besonders
vorteilhaft ist, dass jede Verbindungsanordnung ein erstes Verbindungselement
und ein zweites Verbindungselement umfasst, die über einen Verbindungsbolzen
beziehungsweise über eine
Schraubverbindung lösbar
miteinander verbunden sind, und das erste Verbindungselement auf Stoß an dem
Ende des Gurtrohres des oberen Kranauslegerteiles und das zweite
Verbindungselement auf Stoß an
dem Ende des Gurtrohres des unteren Kranauslegerteiles angeschweißt ist.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass bei einer als Bolzenverbindung ausgebildeten
Verbindungsanordnung das erste Verbindungselement aus einem stopfenförmigen Anschlussteil,
das auf Stoß an
dem Ende des Gurtrohres angeschweißt ist, und daran anschließenden Wangen
besteht, das zweite Verbindungs element auch aus einem stopfenförmigen Anschlussteil,
das auf Stoß an
den gegenüberliegenden
Enden des Gurtrohres angeschweißt
ist, und mindestens einer daran anschließenden Zunge besteht. Die Wangen und
die Zunge weisen jeweils eine Bohrung auf, die zur Aufnahme des
Verbindungsbolzen miteinander fluchten.
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Die
Bolzenverbindung kann ein- oder mehrschnittig ausgeführt sein.
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In
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass bei einer als Flanschverbindung ausgebildeten
Verbindungsanordnung das erste Verbindungselement aus einem stopfenförmigen Anschlussteil,
das auf Stoß an
dem Ende des Gurtrohres angeschweißt ist, und daran anschließenden Flansch
besteht, das zweite Verbindungselement auch aus einem stopfenförmigen Anschlussteil, das
auf Stoß an
den gegenüberliegenden
Enden des Gurtrohres angeschweißt
ist, und einem daran anschließenden
Flansch besteht. Die Flansche weisen jeweils Bohrungen auf, die
zur Aufnahme von je einer Schraubverbindung miteinander fluchten.
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Vorzugsweise
ist die Schraubverbindung zur lösbaren
Verbindung der Flansche miteinander eine HV- Schraubverbindung.
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Im
Rahmen der Erfindung können
ein- und mehrschnittige Bolzenverbindungen, insbesondere zweischnittige
oder vierschnittige Bolzenverbindungen, sowie Flanschverbindungen,
insbesondere solche mit HV-Schraubverbindungen, eingesetzt werden.
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Als
Gurtrohre eignen sich auf Grund ihrer günstigen Verfügbarkeit
und Stabilität
insbesondere sogenannte "Ölfeldrohre", die in der Öl- und Gasindustrie
eingesetzt werden. Diese Ölfeldrohre
verfügen
im Bereich der Rohrenden, bedingt durch ihre ursprünglichen,
speziellen Einsatzbedingungen, über eine
größere Wandstärke. Für den Einsatz
als Auslegergurtrohre werden die Ölfeldrohre in Gebrauchslänge gefertigt.
Derartige Ölfeldrohre
sind im Stand der Technik hinlänglich
bekannt und sind beispielsweise in der Firmendruckschrift der Mannesmann Röhrenwerke
mit dem Titel „Mannesmann
Oilfield Tubes, Edition 1993" (siehe
insbesondere Seiten 9 und 17) beschrieben.
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Besonders
bevorzugt ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Kranauslegers in einem
Mobil-, Brücken-
oder Raupenkran.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf einen aus zwei Teilen bestehenden Kranausleger in
Gitterbauweise;
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2 eine
Seitenansicht des Kranauslegers aus 1;
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3 einen
Längsschnitt
durch eine Verbindungsanordnung der Teile des Kransauslegers aus 1 in
einer ersten Ausführung
als zweischnittige Bolzenverbindung mit nach innen verstärkten Gurtrohrenden;
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4 einen
Längsschnitt
durch eine Verbindungsanordnung der Teile des Kransauslegers aus 1 in
einer zweiten Ausführung
als zweischnittige Bolzenverbindung nach außen verstärkten Gurtrohrenden;
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5 einen
Längsschnitt
durch eine Verbindungsanordnung der Teile des Kransauslegers aus 1 in
einer dritten Ausführung
als Flanschverbindung mit nach innen verstärkten Gurtrohrenden und
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6 einen
Längsschnitt
durch eine Verbindungsanordnung der Teile des Kransauslegers aus 1 in
einer vierten Ausführung
als Flanschverbindung mit nach außen verstärkten Gurtrohrenden.
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Die 1 und 2 zeigen
einen Kranausleger 1, der aus zwei Kranauslegerteilen 2, 102 und 3, 103 zusammengesetzt
ist. Das obere Kranauslegerteil 2, 102 weist eine
an seiner Spitze befestigte Seilrollenanordnung 7 für Hubseile
auf. Das untere Kranauslegerteil 3, 103 weist
an seinem unteren Ende Befestigungsösen 8 zur Befestigung
an einem nicht dargestellten Kran auf.
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Die
Kranauslegerteile 2, 102, 3, 103 sind
an ihren inneren und einander zugewandten Enden über eine Verbindungsanordnung 4, 104 mit
einander lösbar
verbunden. Jedes Kranauslegerteil 2, 102, 3, 103 ist
aus in Längsrichtung
verlaufenden Gurtrohren 5, 105 und dazu quer und
diagonal zwischen den einzelnen Gurtrohren 5, 105 verlaufende
sowie die Gitterbauweise bildenden Verstrebungen 6 aufgebaut. Bei
einem Kranauslegerteil 2, 102, 3, 103 mit
rechteckigem Querschnitt sind entsprechend vier Gurtrohre 5, 105 und
somit auch vier Verbindungsanordnungen 4, 104 zwischen
den gegenüberliegenden
Gurtrohren 5, 105 vorgesehen.
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Die 3 und 4 zeigen
jeweils eine erste und eine zweite Ausführungsform der Verbindungsanordnung 4, 104 als
zweischnittige Bolzenverbindung, die sich allein in der Ausführung der
Enden 5e der Gurtrohre 5 unterscheiden. Die als
zweischnittige Bolzenverbindungen ausgebildete Verbindungsanordnungen 4 sind
im Wesentlichen aus einem ersten Verbindungselementen 9,
einem zweiten Verbindungselement 10 und einem Verbindungsbolzen 11 aufgebaut.
Die erste und zweite Ausführungsform
wird daher nachfolgend gemeinsam abgehandelt.
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Aus
den 3 und 4 ist ersichtlich, dass das
Gurtrohrende 5e eine größere Wandstärke S als das übrige Gurtrohr 5, 105 im
Mittelbereich 5m, 105m mit seiner Wandstärke s außerhalb
der Enden 5e hat. Die Wandstärke S beträgt etwa das 1,5- bis 2,5-fache
der Wandstärke
s. Die nicht näher
bezeichnete Länge
der Gurtrohrenden 5e, 105e ist so gewählt, dass
die durch die Verbindungsanordnungen 4, 104 durchgeleiteten
Kräfte
sicher von dem beziehungsweise in den Mittelbereich 5m, 105m eingeleitet
werden können.
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Das
Gurtrohrende 10 gemäß 3 hat
einen Außendurchmesser
D, der dem Außendurchmesser d
des Gurtrohres 5 entspricht. Da wie zuvor beschrieben die
Wandstärke
S größer als
die Wandstärke
s des Mittelbereichs 5m des Rohres 5 ist, verjüngt sich das
Gurtrohr 5 im Inneren im Bereich des Endes 5e gegenüber dem
Mittelbereich 5m
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An
das Ende 5e der Gurtrohre 5 des oberen Kranauslegerteils 2 ist
auf Stoß das
erste Verbindungselement 9 über eine V-förmige Schweißnaht 15 angeschweißt, das
aus einem stopfenförmigen
Anschlussteil 9a und zwei zueinander parallelen und voneinander
beabstandeten Wangen 9b, die eine Art Gabel bilden, besteht.
Zwischen diesen Wangen 9b ragt eine Zunge 10b des
zweiten gegenüber
liegenden Verbindungselements 10 hinein, die über den Verbindungsbolzen 11 mit
den beiden Wangen 9b lösbar
verbunden ist. Hierfür
sind die Wangen 9b und die Zunge 10b jeweils mit
einer Bohrung 12 versehen, die bei zwischen die Wangen 9b eingeschobener
Zunge 10b zur Aufnahme des Verbindungsbolzens 11 miteinander
fluchten. Das zweite Verbindungselement 10 weist neben
der Zunge 10b auch ein stopfenförmiges Anschlussteil 10a auf,
das mit dem Ende 5e des Gurtrohres 5 des unteren
Kranauslegerteils 3 auf Stoß mit einer V-förmigen Schweißnaht 16 verschweißt ist.
Der Verbindungsbolzen 11 hat an einem Ende einen Bund 11a und
an dem anderen Ende eine kegelstumpfförmige Spitze 11b.
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Der
Verbindungsbolzen 11 ist über ein ringförmiges Sicherungselement 13 in
der Bohrung 12 gesichert. Das Sicherungselement 13 ist über eine Schraubverbindung 14 auf
dem Verbindungsbolzen 11 angrenzend zu dessen Spitze 11b arretiert.
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Bei
der Ausführungsform
nach 4 erstreckt sich dagegen die Außenumfangsfläche des Gurtrohrendes 5e gegenüber der
Außenumfangsfläche des
Mittelbereiches 5m des Gurtrohres 5 nach außen. Entsprechend
ist der Außendurchmesser
D der Enden 5e größer als
der Außendurchmesser
d des Mittelbereiches 5m. Die Innenwandungen des Endes 5e und
des Mittelbereiches 5m fluchten miteinander.
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Auch
ist der 4 zu entnehmen, dass das erste
Verbindungselement 9 und das zweite Verbindungselement 10 jeweils
im Bereich ihres Anschlussteils 9a, 10a sich ausgehend
von dem Außendurchmesser
D des Endes 5e konisch verjüngt, um die Baubreite der Wangen 9b zu
erreichen. Die Baubreite der Wangen 9b stimmt mit denen
der 3 überein.
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Es
ist selbstverständlich,
dass im Rahmen der Erfindung die Verbindungsanordnung 4 auch
als mehrschnittige Bolzenverbindung ausgebildet werden kann.
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Im
Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsformen, die Bolzenverbindungen
aufweisen, kommt in den dritten und vierten Ausführungsformen nach den 5 und 6 eine
Flanschverbindung zum Einsatz. Ansonsten unterscheiden sie sich
von den vorhergehenden im Wesentlichen nicht. Daher werden sich
entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen
und nachfolgend wird lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
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An
das Ende 105e der Gurtrohre 105 des oberen Kranauslegerteils 102 ist
ein erstes Verbindungselement 109 geschweißt. An das
Ende 105e der Gurtrohre 105 des gegenüberliegenden
unteren Kranauslegerteils 103 ist ein zweites Verbindungselement 110 geschweißt, das
gleich zu dem ersten Verbindungselement 109 ist. Die Verbindungselemente 109, 110 bestehen
jeweils wiederum aus einem stopfenförmigen Anschlussteil 109a, 110a,
an das sich anstatt der Wangen 9b und Zunge 10b ein Flansch 109c, 110c anschließt. Der
Flansch 109c und der Flansch 110c weisen jeweils
im äußeren Bereich
mehrere um den Umfang verteilte mit einander fluchtend angeordnete
Bohrungen 112 zur Aufnahme von HV-Schraubverbindungen 117 auf.
Die Verbindungselemente 109, 110 weisen zur Verstärkung jeweils
zwischen der Außenwand
und der Unterseite der Flansche 109c, 110c Verstärkungswinkel 118 auf,
von denen mehrere um den Umfang der Flansche 109c, 110c verteilt
angeordnet sind, wobei die Schraubverbindungen 117 und
die zugehörigen
Bohrungen 112 jeweils zwischen ihnen angeordnet sind.
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Die
Gurtrohrenden 105e sind wie in den vorhergehenden Ausfürtrungsbeispielen
ebenfalls über eine
im Schnitt gesehen v-förmige
Schweißnaht 115, 116 mit
dem jeweiligen Verbindungselement 109, 110 verschweißt. Die
Gurtrohrenden 105e der Kranauslegerteile 102, 103 weisen
in der 5 die zu der 3 zuvor
beschriebene Ausgestaltung und in der 6 die zu
der 4 zuvor beschriebene Ausgestaltung auf.
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- 1
- Kranausleger
- 2,
102
- Kranauslegerteil
- 3,
103
- Kranauslegerteil
- 4,
104
- Verbindungsanordnung
- 5,
105
- Gurtrohr
- 5e,
105e
- Ende
des Gurtrohres 5
- 5m,
105m
- Mittelbereich
des Gurtrohres 5
- 6
- Verstrebung
- 7
- Seilrollenanordnung
- 8
- Befestigungsöse
- 9,
109
- erstes
Verbindungselement
- 9a,
109a
- Anschlussteil
- 9b
- Wange
- 109c
- Flansch
- 10
- zweites
Verbindungselement
- 10a,
110a
- Anschlussteil
- 10b
- Zunge
- 110c
- Flansch
- 11
- Verbindungsbolzen
- 11a
- Bund
- 11b
- Spitze
- 12,
112
- Bohrung
- 13
- Sicherungselement
- 14
- Schraube
- 15,
115
- Schweißnaht
- 16,
116
- Schweißnaht
- 117
- Schraubverbindung
- 118
- Verstärkungswinkel
- S
- Wandstärke der
Enden 5e, 105e der Gurtrohre 5, 105
- s
- Wandstärke des
Mittelbereiches 5m, 105m Gurtrohre 5, 105
- D
- Außendurchmesser
der Enden 5e, 105e der Gurtrohre 5, 105
- d
- Außendurchmesser
des Mittelbereiches 5m, 105m Gurtrohre 5, 105