DE102009008809A1 - Zugstange für die Abspannung eines Kranauslegers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugstange für die Abspannung eines Kranauslegers, bestehend aus einem metallischen Rohrkörper und an beiden Enden daran angeschlossenen Kupplungselementen für eine gelenkige Verbindung der Zugstangen mittels Bolzen untereinander. Dabei bestehen Rohrkörper (2) und Kupplungselemente (3) aus einem einteiligen Rohrabschnitt, wobei die Kupplungselemente (3) jeweils als Wandverdickung der Enden des Rohrkörpers (2) ausgeführt und so bemessen sind, dass eine für die Berechnung der Tragfähigkeit des Rohrkörpers (2) zu berücksichtigende Querschnittsschwächung der Nennwanddicke der Kupplungselemente (3) im Bereich der Bolzenverbindung vermieden wird und die Übergangsbereiche der jeweiligen Wandverdickungen zum Rohrkörper zur Steigerung der Dauerfestigkeit einen ansatzfreien Übergang (7) aufweisen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zugstange für die Abspannung eines Kranauslegers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Kräne mit Kranauslegern sind z. B. aus der DE 20 2008 006 167 U1 bekannt. Die Kranausleger sind hier mit seilförmigen oder aus einzelnen, gelenkig miteinander verbundenen stangenförmigen Elementen abspannbar.
• Bei stangenförmigen als Zugstange ausgeführten Elementen ist es bekannt, diese aus Rohrstücken mit an den Enden angeschweißten, gabelförmigen Endstücken als Kupplungselement auszuführen. Die einzelnen Zugstangen werden dann an den gabelförmigen Endstücken mittels einer Bolzenverbindung gelenkig in der erforderlichen Länge miteinander verkuppelt.
• Derartige beispielsweise als Gittermastkrane ausgeführten Krane, unterliegen im laufenden Betrieb hohen dynamischen Beanspruchungen, die auch auf die Zugstangen der Abspannung einwirken.
• Nachteilig bei geschweißten Zugstangen ist, dass die Schweißverbindungen zwischen Rohr und Kupplungselement eine erhöhte Kerbempfindlichkeit aufweisen und deshalb einer erhöhten Ermüdungsrissanfälligkeit im Schweißnahtbereich unterliegen. Die Dauerfestigkeit derartiger Zugstangen ist dadurch deutlich eingeschränkt, was zu hohen Kosten durch frühzeitigen Ausfall führt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zugstange für die Abspannung eines Kranauslegers anzugeben, die die beschriebenen Nachteile nicht aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
• Diese Aufgabe wird nach dem Oberbegriff in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
• Nach der Lehre der Erfindung bestehen Rohrkörper und Kupplungselemente aus einem einteiligen Rohrabschnitt, wobei die Kupplungselemente jeweils als Wandverdickung der Enden des Rohrkörpers ausgeführt sind, die so bemessen sind, dass eine für die Berechnung der Tragfähigkeit des Rohrkörpers zu berücksichtigende Querschnittsschwächung der Nennwanddicke der Kupplungselemente im Bereich der Bolzenverbindung vermieden wird und die Übergangsbereiche der jeweiligen Wandverdickungen zum Rohrkörper zur Steigerung der Dauerfestigkeit einen ansatzfreien Übergang aufweisen.
• Erfindungsgemäß kann die Wandverdickung durch einen vergrößerten Außendurchmesser und/oder durch einen verringerten Innendurchmesser erreicht werden.
• Der Vorteil der erfindungsgemäßen Zugstange besteht darin, dass einerseits die Herstellung aufgrund der einteiligen Ausführung wesentlich kostengünstiger ist, andererseits durch die rechnerisch volle Tragfähigkeit des Rohrquerschnitts im Bereich der Bolzenverbindung eine deutlich verbesserte Dauerfestigkeit der Zugstange erreicht wird.
• Erfindungsgemäß wird die Wandverdickung in einer ersten vorteilhaften Verfahrensvariante durch ein Aufstauchen insbesondere durch Warmstauchen des Rohrendes erzeugt.
• Der Stauchvorgang wird dabei vorteilhaft so ausgeführt, dass die beim Stauchen erzeugten Übergänge vom Rohr zum Kupplungsstück möglichst ansatzfrei und kerbarm ausgeführt werden. Hierzu weisen die Übergänge einen möglichst großen Radius auf. Falls erforderlich, können diese Übergänge auch durch eine mechanische Bearbeitung erzeugt werden.
• Die derart gestalteten Übergänge führen zu einem fließenden und kerbfreien Übergang zum nicht verdickten Bereich des Rohres. Hierdurch wird vorteilhaft in der Übergangszone ein niedriger Spannungskonzentrationsfaktor gewährleistet.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, die Wandverdickung des Rohrendes durch eine Auftragsschweißung oder durch Aufsintern zu realisieren und anschließend mechanisch zu bearbeiten.
• Bei den vorgenannten Verfahrensvarianten wird die Erzeugung der Wandverdickung des Rohrkörpers vollständig vom Walzprozess abgekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass Rohre, z. B. Lagerrohre, die ursprünglich nicht für den beschriebenen Einsatzzweck vorgesehen waren, nachträglich mit einer Wandverdickung und einer entsprechenden mechanischen Bearbeitung versehen werden können.
• Es ist außerdem möglich, die Rohrendenverdickung bereits bei der Herstellung des warmgewalzten nahtlosen Rohres zu erzeugen, wenn es aus fertigungstechnischer Sicht vorteilhafter erscheint. Beispielsweise wird durch ein Auseinanderfahren der Walzen am Rohrende ein vergrößerter Außendurchmesser erzeugt und ein vergrößerter Innendurchmesser z. B. durch ein entsprechend konstruiertes Innenwerkzeug.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
• In der dargestellten Figur sind die jeweiligen Enden einer erfindungsgemäßen Zugstange dargestellt.
• Die Zugstange 1 besteht aus einem Rohrkörper 2, dessen Enden Kupplungselemente 3 aufweisen, die erfindungsgemäß als eine Wandverdickung des Rohres ausgeführt sind. In diesem Beispiel ist die Wandverdickung mit einem vergrößerten Außendurchmesser ausgeführt, es ist jedoch auch möglich die Wandverdickung durch einen reduzierten Innendurchmesser zu realisieren.
• Die Übergänge 7 von der Wandverdickung zum Rohrkörper 2 sind erfindungsgemäß ansatzfrei und kerbarm ausgeführt, um eine möglichst hohe Dauerfestigkeit der Zugstange im Betrieb zu erreichen.
• Die Kupplungselemente 3 sind jeweils mit Bohrungen 4 versehen, so dass die Zugstangen untereinander kettengliedartig und gelenkig verbindbar sind. Hierzu sind in die Bohrungen 4 Bolzen 5 mit Überlänge eingeschoben, so dass die beidseitig aus dem Kupplungselement 3 hervorstehenden Enden mittels Sicherungslaschen 6 verbunden und gegen Lösen gesichert sind. Bezugszeichenliste

  Nr.	Bezeichnung
  1	Zugstange
  2	Rohrkörper
  3	Kupplungselement
  4	Bohrung
  5	Bolzen
  6	Sicherungslasche
  7	Übergang

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 202008006167 U1 [0002]

Claims (4)

1. Zugstange für die Abspannung eines Kranauslegers, bestehend aus einem metallischen Rohrkörper und an beiden Enden daran angeschlossenen Kupplungselementen für eine gelenkige Verbindung der Zugstangen mittels Bolzen untereinander dadurch gekennzeichnet, dass Rohrkörper (2) und Kupplungselemente (3) aus einem einteiligen Rohrabschnitt bestehen, wobei die Kupplungselemente (3) jeweils als Wandverdickung der Enden des Rohrkörpers (2) ausgeführt sind, die so bemessen sind, dass eine für die Berechnung der Tragfähigkeit des Rohrkörpers (2) zu berücksichtigende Querschnittsschwächung der Nennwanddicke der Kupplungselemente (3) im Bereich der Bolzenverbindung vermieden wird und die Übergangsbereiche der jeweiligen Wandverdickungen zum Rohrkörper zur Steigerung der Dauerfestigkeit einen ansatzfreien Übergang (7) aufweisen.
2. Zugstange nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverdickungen Vergrößerungen des Außendurchmessers und/oder Verkleinerungen des Innendurchmessers des Rohrkörpers (2) sind.
3. Zugstange nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverdickungen durch Warmstauchen aufgestauchte Rohrenden sind.
4. Zugstange nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wandverdickungen durch Auftragsschweißen verdickte Rohrenden sind.