DE102005045446A1

DE102005045446A1 - Fahrwerksträger eines Fahrwerks, insbesondere für einen Kran

Info

Publication number: DE102005045446A1
Application number: DE200510045446
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr.-Ing. Bube; Willi Dipl.-Ing. Martens; Dirk Dipl.-Ing. Volkmer
Original assignee: ABUS Kransysteme GmbH
Current assignee: ABUS Kransysteme GmbH
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-23
Also published as: DE102005045446B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrwerksträger (3) eines Fahrwerks (1), insbesondere für einen Kran, mit einem ein Hohlprofil aufweisenden Trägerkörper (4). Um in einfacher Weise eine hinreichende Aussteifung des Trägerkörpers (4) erzielen zu können, ist im Trägerkörper (4) wenigstens eine Diagonalstrebe (15, 16) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrwerksträger eines Fahrwerks, insbesondere für einen Kran, mit einem ein Hohlprofil aufweisenden Trägerkörper.

Zum Bau von Kran- und Katzfahrwerken werden bevorzugt rechteckige Hohlprofile eingesetzt. Diese können aus fertigen Rohren bestehen oder häufig auch aus zwei verschweißten U-Profilen aufgebaut sein. An den Fahrwerksträger wird üblicherweise der Kranhauptträger angeschlossen. Dabei sind Kranvarianten bekannt, bei denen der Hauptträger an einer Seitenwand des Fahrwerksträgers angeschlossen wird. Bei anderen Kranvarianten wird der Hauptträger auf den Fahrwerksträger aufgelegt. Insbesondere dann, wenn der oder die Hauptträger an einer Seitenwand des Fahrwerksträgers angeschlossen sind, neigt das rechteckförmige Hohlprofil des Fahrwerksträgers in Folge der seitlichen Krafteinwirkung dazu, zu tordieren. Um die einseitig in den Fahrwerksträger eingeleitete Kraft des Hauptträgers auf beide Seitenwände des Fahrwerksträgers zu übertragen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, in der Nähe des Hauptträgeranschlusses ein Schottblech zur Aussteifung in den Fahrwerksträger einzuschweißen.

Problematisch beim Stand der Technik ist jedoch, daß das Einschweißen des Schottblechs sehr arbeitsintensiv ist, da zum einen der Fahrwerksträger an einer Seitenwand geöffnet werden muß, um innerhalb des Rechteckprofils schweißen zu können. Zum anderen müssen in Folge schlechter Sichtverhältnisse die diesbezüglichen Schweißnähte fast blind ausgeführt werden. Da das Schottblech üblicherweise umlaufend in dem Trägerkörper eingeschweißt wird, ergeben sich als Folge der Schweißnaht über einen großen Bereich unerwünschte Kerbwirkungen, die bei der Berechnung des Fahrwerksträgers berücksichtigt werden müssen, was aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist bei einem Fahrwerksträger der eingangs genannten Art vorgesehen, daß im Trägerkörper wenigstens eine Diagonalstrebe zur Ausstei fung vorgesehen ist. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß es zur hinreichenden Aus- oder Versteifung des Fahrwerksträgers nicht erforderlich ist, ein dem Innenquerschnitt des Trägerkörpers entsprechendes Schott als Versteifung einzubringen, sondern daß bereits eine entsprechend dimensionierte Diagonalstrebe ausreichend ist. Eine derartige Strebe läßt sich innerhalb des Trägerkörpers nicht nur sehr viel einfacher anordnen, sondern auch befestigen. Da die Diagonalstrebe keinen umlaufenden Kontakt mit dem Trägerkörper hat, tritt, selbst bei einer etwaigen Schweißverbindung als Befestigung, letztlich nur an zwei gegenüberliegenden Stellen eine Kerbwirkung auf. Darüber hinaus ist auch der Einbau der Diagonalstrebe in den Hohlraum bzw. das Hohlprofil des Trägerkörpers sehr viel einfacher.

Konstruktiv bietet es sich an, das Hohlprofil des Trägerkörpers als Rechteckprofil auszuführen, wie dies auch beim Stand der Technik vorgesehen ist. Um dabei die durch den Hauptträger in den Fahrwerksträger eingeleiteten Kräfte optimal aufnehmen und weiterleiten zu können, verläuft die Diagonalstrebe in der Diagonalen von einem Innenwinkel zu einem diagonal gegenüberliegenden Innenwinkel des Trägerkörpers. Dabei ist die Diagonalstrebe quer zur Längsachse des Trägerkörpers angeordnet. Es wird darauf hingewiesen, daß es allerdings grundsätzlich auch möglich ist, die Diagonalstrebe winklig zur Längsachse des Trägerkörpers anzuordnen.

Von besonderem Vorteil im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist es, wenn die Diagonalstrebe im in den Trägerkörper eingesetzten Zustand mit diesem nicht verschweißt ist, da die Herstellung einer Schweißverbindung innerhalb des Hohlprofils des Trägerkörpers schwierig ist, sondern anderweitig befestigt ist. Besonders eignet sich in diesem Zusammenhang ein Verspannen oder Einklemmen der Diagonalstrebe in der Einbaulage. Dabei versteht es sich, daß die Diagonalstrebe im Einbauzustand so weit bzw. so stark verspannt ist, daß sie sich auch bei maximal auftretender dynamischer Belastung des Fahrwerksträgers durch den Hauptträger nicht lösen kann. Hierzu können die maximal auftretenden dynamischen Kräfte, die auf den Fahrwerksträger wirken können, bestimmt oder errechnet werden, so daß sich die durch die Vorspannung aufzubringende Gegenkraft entsprechend ermitteln läßt.

Zur Erzielung der zur Befestigung der Diagonalstrebe erforderlichen Vorspannung sind verschiedene Möglichkeiten vorgesehen. Bei einer Alternative läßt sich die Vorspannung über wenigstens eine Feder aufbringen. Die Feder kann an und in der Diagonalstrebe vorgesehen oder aber zwischen der Diagonalstrebe und dem Trägerkörper als separates Bauteil angeordnet sein. Besonders eignen sich in diesem Zusammenhang eine Tellerfeder, wobei aber grundsätzlich auch andere Federtypen ohne weiteres einsetzbar sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist zur Verspannung wenigstens eine Gewindehülse zur Verlängerung bzw. Verspannung der Diagonalstrebe in Diagonalrichtung vorgesehen. Durch entsprechendes Aufdrehen der Gewindehülse wird letztlich die Verlängerung der Diagonalstrebe und damit die Verspannung erreicht. Dabei versteht es sich, daß entsprechende Mittel zur Fixierung der Gewindehülse in einer bestimmten Aufdrehstellung vorgesehen sind.

Bei einer weiteren, konstruktiv sehr einfachen Ausführungsform ist die Länge der Diagonalstrebe größer als die Diagonale im Hohlprofil. Zum Einbringen der Diagonalstrebe in den Trägerkörper wird diese dann elastisch verformt. Die Verformung kann beispielsweise über eine hydraulische Zange vorgenommen werden, so daß sich eine Durchbiegung der Diagonalstrebe ergibt. Im durchgebogenen Zustand wird die Diagonalstrebe dann an die Einbaustelle gebracht, woraufhin anschließend die Zange zurückgezogen wird und sich eine Fixierung der elastisch durchgebogenen Diagonalstrebe an der Einbaustelle ergibt. Zum Verspannen wird also die Elastizität des Material der Diagonalstrebe ausgenutzt. Statt der Verformung der Diagonalstrebe ist es grundsätzlich auch möglich, den Trägerkörper elastisch zu verformen und zwar derart, daß die Diagonale eine größere Länge hat als die Diagonalstrebe. Anschließend wir die Diagonalstrebe in den Hohlraum des Trägerkörpers an die Einbaustelle gebracht. Sodann wird die elastische Verformung des Trägerkörpers wieder aufgehoben, so daß sich eine Verspannung der Diagonalstrebe im Trägerkörper ergibt.

Um auch bei hohen auftretenden dynamischen Belastungen ein Lösen der Diagonalstrebe aus der vorgespannten Einbaustellung zu vermeiden, bietet es sich an, vorzugsweise im Bereich beider Enden der Diagonalstrebe und zwar jeweils beidseitig benachbart einen Anschlag für die Diagonalstrebe vorzusehen. An jedem der beiden Innenwinkel des Trägerkörpers, an denen die Diagonalstrebe anliegt, sind letztlich jeweils zwei Anschläge vorgesehen, zwischen denen die Diagonalstrebe endseitig plaziert ist.

Um eine dauerhafte und sichere Anordnung der Diagonalstrebe auch bei hoher dynamischer Belastung gewährleisten zu können, bietet es sich im übrigen an, die Diagonalstrebe als rechteckförmigen Riegel auszubilden, der in der liegenden oder Flachanordnung diagonal im Trägerkörper angeordnet ist. Die Flachanordnung hat im Gegensatz zur Hochkantanordnung den Vorteil, daß die beiden Stirnkanten oder -flächen des Riegel parallel zur Längsachse des Hohlprofilträgers verlaufen und ein Ausfedern der riegelförmigen Diagonalstrebe aus ihrer Einbaustellung auch bei hoher dynamischer Belastung nicht zu befürchten ist.

Um die über den Hauptträger in den Fahrwerksträger eingeleiteten Kräfte optimal aufnehmen zu können, ist die Diagonalstrebe von der Hauptträgeranschlußseite des Trägerkörpers abfallend im Trägerkörper angeordnet. Durch diese Anordnung der Diagonalstrebe ist eine Ableitung von der Hauptträgeranschlußseite auf die äußere Seitenwand des Fahrwerksträgers gewährleistet.

Im übrigen ist es zur optimalen Versteifung des Fahrwerksträgers günstig, zwei Diagonalstreben vorzusehen, die im Bereich des anzuschließenden Hauptträgers innerhalb des Trägerkörpers vorgesehen sind, wobei der Abstand der beiden Diagonalstreben größer sein sollte als die Breite des anzuschließenden Hauptträgers.

Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Fahrwerk mit wenigstens einem Fahrwerksträger der vorgenannten Art und mit einem mit dem Fahrwerksträger verbundenen Hauptträger. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Kran mit einem Fahrwerk der vorgenannten Art.

Nachfolgend wird zur Verdeutlichung der Erfindung zunächst der Stand der Technik und anschließend die Erfindung beschrieben. Dabei zeigt
1 eine perspektivische schematische Ansicht eines Teils eines zum Stand der Technik zählenden Fahrwerks,
2 eine perspektivische schematische Ansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Fahrwerks,
3 eine schematische Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Trägerkörpers mit Diagonalstrebe,
4 eine schematische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Trägerkörpers mit Diagonalstrebe und
5 eine schematische Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform eines Trägerkörpers mit Diagonalstrebe.
In 1 ist ein zum Stand der Technik zählendes Fahrwerk 1 dargestellt. Das Fahrwerk 1 weist wenigstens einen Hauptträger 2 auf, der endseitig jeweils mit einem Fahrwerksträger 3 verbunden ist. Von den beiden Fahrwerksträgern 3 ist lediglich ein Fahrwerksträger 3 dargestellt. Der Fahrwerksträger weist einen Trägerkörper 4 mit einem rechteckigen Hohlprofil auf. An den beiden äußeren Endbereichen 5, 6 weist der Fahrwerksträger 3 jeweils ein Laufrad 7, 8 auf, das jeweils am Trägerkörper 4 gelagert ist.
Aufgrund seiner Rechteckform weist der Trägerkörper 4 eine Unterwand 9, eine Oberwand 10 und zwei Seitenwände 11, 12 auf. Die Seitenwand 12 ist dem Hauptträger 2 zugewandt. An die Seitenwand 12 ist der Hauptträger 2 angeschlossen. Diese Seitenwand 12 stellt damit die Hauptträgeranschlußseite dar. Im Hinblick auf die beiden Laufräder 7, 8 ist die Unterwand 9 gegenüber der Oberwand 10 kürzer, da die Unterwand 9 im Bereich der Laufräder 7, 8 ausgenommen ist.
Zur Versteifung des Fahrwerksträgers 3 sind innerhalb des Hohlprofils des Trägerkörpers 4 zwei rechteckige Schottbleche 13, 14 vorgesehen, die im Bereich des Hauptträgers 2 in den Trägerkörper 4 eingeschweißt sind. Die beiden Schottbleche 13, 14 sind jeweils umlaufend innenseitig mit dem Trägerkörper 4 verschweißt. Das Einsetzen und Verschweißen der Schottbleche 13, 14 in nerhalb des Trägerkörpers 4 ist aufwendig und schwierig, da die äußere Seitenwand 11 im Bereich der mit dem Pfeil A gekennzeichneten Stelle aufgeschnitten werden muß. Von dieser geöffneten Stelle aus werden dann die Schottbleche 13, 14 eingesetzt und an der Einsatzstelle verschweißt.
In 2 ist nun ein erfindungsgemäßes Fahrwerk 1, das für einen Kran vorgesehen ist, dargestellt. Das Fahrwerk 1 entspricht hinsichtlich Aufbau und Ausbildung im wesentlichen dem in der 1 dargestellten Fahrwerk 1. Der einzige Unterschied besteht darin, daß statt der Schottbleche 13, 14 andere Verstärkungen bzw. Versteifungsmittel vorgesehen sind, auf die nachfolgend im einzelnen eingegangen wird. Ansonsten bestehen zwischen den Fahrwerken 1 aus den 1 und 2 keine Unterschiede, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen hinsichtlich des Fahrwerks 1 auf die vorstehenden Ausführungen gemäß 1 Bezug genommen wird.
Bei der in 2 vorgesehenen Ausführungsform sind nun im Trägerkörper 4 zwei Diagonalstreben 15, 16 vorgesehen. Wie sich insbesondere aus den 3 bis 5 ergibt, erstreckt sich jede der Diagonalstreben 15, 16, von den in den 3 bis 5 jeweils lediglich die Strebe 15 dargestellt ist, von einem Innenwinkel α₁ zu einem gegenüberliegenden Innenwinkel α₂ des Trägerkörpers 4. Der Verlauf der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 entspricht dabei im wesentlichen dem Verlauf der Diagonale D zwischen den beiden Innenwinkeln α₁ und α₂. Die beiden Diagonalstreben 15, 16 sind im übrigen quer zur Längsachse L des Trägerkörpers 4 angeordnet.
Wenngleich es grundsätzlich möglich ist, die Diagonalstreben 15, 16 an ihren Stirnseiten mit dem Trägerkörper 4 zu verschweißen, ist es bei allen Ausführungsformen so, daß die Diagonalstreben 15, 16 in ihrer Einbaulage im Trägerkörper verspannt sind.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform weist die Diagonalstrebe 15, 16 eine Verstelleinrichtung zur Längenverstellung auf. Vorliegend handelt es sich um eine Gewindehülse 17, wobei die jeweilige Diagonalstrebe 15, 16 geteilt ist und endseitig im Bereich der Gewindehülse 17 jeweils ein entsprechendes Gewinde aufweist. Das Aufdrehen der Gewindehülse 17 führt dazu, daß die beiden Abschnitte der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 längenver stellt und gegen den Trägerkörper 4 verspannt werden. Im übrigen versteht es sich, daß die Gewindehülse 17 an jeder Stelle, beispielsweise auch an einem Ende der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16, vorgesehen sein kann, so daß die jeweilige Diagonalstrebe 15, 16 nicht mehrteilig ausgebildet sein muß.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist zur Verspannung der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 eine Feder 18 vorgesehen. Bei der Feder 18 handelt es sich vorliegend um eine Tellerfeder. Diese ist endseitig an der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 im Bereich des Innenwinkels α₁ vorgesehen. Auch in diesem Zusammenhang ist es möglich, diese im Bereich des Innenwinkels α₂ sowie alternativ auch innerhalb der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 vorzusehen. In diesem Falle weist jede der Diagonalstreben 15, 16 zwei Segmente auf, zwischen denen die Feder angeordnet ist.
In 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Länge der Diagonalstrebe 15, 16 größer ist als die Länge der Diagonale D. Die Diagonalstrebe 15, 16 ist im Hohlprofil des Trägerkörpers 4 elastisch gebogen, was in 5 schematisch und überschrieben erkennbar ist.
Im übrigen kann es bei allen Ausführungsformen so sein, daß die Enden der jeweiligen Diagonalstrebe 15, 16 spitz zulaufend ausgebildet und an die Form der Innenwinkel α₁ und α₂ angepaßt sind.
Im einzelnen nicht dargestellt ist, daß im Bereich der Innenwinkel α₁ und α₂ jeweils unmittelbar benachbart neben den Diagonalstreben 15, 16 Anschläge vorgesehen sind, die eine Bewegung der Diagonalstreben 15, 16 in Richtung der Längsachse L verhindern.
Wie sich im übrigen aus 2 ergibt, sind die beiden Diagonalstreben jeweils als rechteckförmige Riegel ausgebildet, deren Breite größer ist als deren Höhe. Die Riegel sind im liegenden bzw. im Flachzustand in den Trägerkörper eingespannt, wobei die Anordnung derart ist, daß die Diagonalstreben 15, 16 von der dem Hauptträgeranschluß dienenden Seitenwand 12 des Trägerkörpers 4 abfallend im Trägerträger 4 angeordnet sind. Dies verdeutlichen auch die 3 bis 5, aus denen sich die abfallende Anordnung der Diagonalstreben 15, 16 vom Innenwinkel α₁ zum Innenwinkel α₂ ergibt.
Im übrigen zeigt die 2, daß der lichte Abstand der beiden Diagonalstreben 15, 16 geringfügig größer ist als die Breite des angeschlossenen Hauptträgers 2.
Nicht im einzelnen dargestellt ist, daß das Fahrwerk 1 Teil eines Krans ist, wobei sich oberhalb des Hauptträgers 2 ein Kranoberbau befindet.

1: Fahrwerk
2: Hauptträger
3: Fahrwerksträger
4: Trägerkörper
5: Endbereich
6: Endbereich
7: Laufrad
8: Laufrad
9: Unterwand
10: Oberwand
11: Seitenwand
12: Seitenwand
13: Schottblech
14: Schottblech
15: Diagonalstrebe
16: Diagonalstrebe
17: Gewindehülse
18: Feder
A: Bereich
D: Diagonale
L: Längsachse
α₁: Innenwinkel
α₂: Innenwinkel

Claims

Fahrwerksträger (3) eines Fahrwerks (1), insbesondere für einen Kran, mit einem ein Hohlprofil aufweisenden Trägerkörper (4), dadurch gekennzeichnet, daß im Trägerkörper (4) wenigstens eine Diagonalstrebe (15, 16) zur Aussteifung vorgesehen ist.
Fahrwerksträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil als Rechteckprofil ausgeführt ist.
Fahrwerksträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstrebe (15, 16) von einem Innenwinkel (α₁) zu einem diagonal gegenüberliegenden Innenwinkel (α₂) des Trägerkörpers (4) verläuft.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstrebe (15, 16) quer zur Längsachse (L) des Trägerkörpers (4) angeordnet ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstrebe (15, 16) im Trägerkörper (4) verspannt ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verspannung wenigstens eine Feder (18), vorzugsweise eine Tellerfeder, vorgesehen ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verspannung wenigstens eine Gewindehülse (17) vorgesehen ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Diagonalstrebe (15, 16) größer ist als die Länge der Diagonale (D) im Trägerkörper (4).
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der diagonal gegenüberliegenden Innenwinkel (α₁, α₂) im Trägerkörper (4), vorzugsweise an beiden Innenwinkeln, wenigstens ein Anschlag für die Diagonalstrebe (15, 16) vorgesehen ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Riegel ausgebildete Diagonalstrebe (15, 16) im Flachzustand in den Trägerkörper (4) eingespannt ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstrebe (15, 16) von der zum Hauptträgeranschluß vorgesehenen Seitenwand (12) des Trägerkörpers (4) abfallend im Trägerkörper (4) angeordnet ist.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Diagonalstreben (15, 16) vorgesehen sind.
Fahrwerksträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden Diagonalstreben (15, 16) größer ist als die Breite eines anzuschließenden Hauptträgers (2).
Fahrwerk (1) mit wenigstens einem Hauptträger (2) und wenigstens einem Fahrwerksträger (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptträger (2) an einer Seitenwand (12) des Fahrwerksträgers (4) befestigt ist.
Kran mit einem Fahrwerk (1) nach einem der Ansprüche 14 und 15.