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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gitterteleskopschuss für einen Kran, einen Teleskopausleger sowie einen Kran.
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Krane mit Gittermastkonstruktionen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Gittermastkonstruktionen ermöglichen es dabei, Krane mit möglichst hohen Traglasten bei möglichst geringem Eigengewicht herzustellen.
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Bei der Konstruktion entsprechender Gittermastbauteile der Krane liegt der Fokus daher darauf, möglichst leichte und dabei belastbare Gittermastelemente herzustellen.
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Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Eckstiele von Gittermastkonstruktionen bzw. von teleskopierbaren Gitterauslegern oder Gittermasten aus Winkelprofilen, Pressprofilen oder auch aus geschweißten Konstruktionen aus Winkelprofilen herzustellen.
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Winkelprofile werden dabei aus gekantetem Flachmaterial hergestellt. Die für teleskopierbare Gitterausleger benötigte Dicke des Flachmaterials beträgt beispielsweise mindestens 40mm, besser 50mm. Ein Teleskopschuss weist dabei beispielsweise Längen von 23m - 25m auf.
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Gemäß dem Stand der Technik können jedoch nur Flachmaterialien bis zu 40mm Dicke mit einer Länge von bis zu 6m gekantet werden. Hierbei ist zu beachten, dass es sich bei dem benötigten Material üblicherweise um einen hochfesten Feinkornbaustahl handelt. Dieser verhält sich sehr elastisch und federt stark zurück.
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Auf der geforderten Länge eines Teleskopschusses von üblicherweise 23m - 25m würden somit ca. vier sogenannte Bedarfsstöße benötigt werden, bei denen die einzelnen Winkelprofile miteinander verschweißt sind. Dabei ist jedoch jede auf Zug belastete Schweißnaht für einen Ausleger, besonders in einem stark beanspruchten Bereich wie dem Eckstiel, ein ungünstiger Faktor. Schweißnähte sind daher hierbei zu minimieren oder ganz zu vermeiden.
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Pressprofile, welche als Alternative vorgeschlagen wurden, sind in der benötigten geringen Stückzahl jedoch nicht wirtschaftlich herzustellen. Ein Problem bleibt dabei auch die Notwendigkeit des Einsatzes von hochfesten Feinkornbaustählen (mit Streckgrenze 960 N/mm2), sowie die unbedingt geforderten gleichbleibende Qualitätsmerkmale bzw. Qualitätsanforderungen. Für eine auf Pressprofilen basierende Lösung können daher momentan keine Anbieter gefunden werden.
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Aus der
DE 200 14 056 U1 ist ein Gitterteleskopschuss bekannt, dessen Seitenabschnitte jeweils mit Eckstielen verbunden sind.
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Aus der
US 2013 / 0 020 274 A1 ist ein Teleskopausleger bekannt, der in Form einer Kastenstruktur, die aus verschweißten Blechteilen besteht, gebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Gitterteleskopschüsse bereitzustellen, bei denen die maximale Traglast nicht durch die genannten Bedarfsstöße reduziert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gitterteleskopschuss für einen Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bestehend aus wenigstens drei Seitenabschnitten, die mittels Eckstielen miteinander verbunden sind, wobei die Eckstiele wenigstens je zwei Bleche umfassen, die jeweils über wenigstens eine Schweißnaht in einer Längsrichtung miteinander verbunden sind.
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Derart ausgeführte Eckstiele ermöglichen die Verwendung von Blechen auch größerer Dicken, als es bei Eckstielen möglich ist, die durch Biegeprozesse hergestellt werden. Dabei können die wenigstens zwei Bleche, die ein Eckstiel umfasst, identisch ausgeführt sein. Hierdurch werden die Eckstiele vorteilhafterweise in einer möglichst einfachen Bauweise ausgeführt.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass die Bleche eine Dicke von wenigstens 40mm, insbesondere von wenigstens 50mm, aufweisen, und/oder aus Feinkornbaustahl ausgeführt sind, und/oder über wenigstens zwei Schweißnähte in einer Längsrichtung miteinander verbunden sind.
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Derartige besonders dicke Bleche ermöglichen die Herstellung von besonders stabilen Eckstielen, wodurch entsprechend stabile Gittermastkonstruktionen bzw. Gitterteleskopschüsse für Krane denkbar sind. Hinsichtlich der Materialwahl und der Schweißnahtgeometrie ergeben sich die Vorteile von besonders einfacher Schweißbarkeit und besonders hoher Widerstandskraft bei auf Zug beanspruchten Konstruktionen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass wenigstens vier Seitenabschnitte mittels wenigstens vierer Eckstiele miteinander verbunden sind.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass die Bleche über Eckstöße miteinander verschweißt sind, und/oder Fasen aufweisen, und/oder über Gusselemente mit den Seitenabschnitten verbunden sind.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ferner denkbar, dass die Bleche wenigstens je zwei Fasen und/oder wenigstens einen Zwischenabschnitt aufweisen.
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Dabei ist in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel denkbar, dass der Zwischenabschnitt in Längsrichtung unterschiedlich dimensioniert ist.
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Da die Dimensionierung des Zwischenabschnitts einen direkten Einfluss auf die Schweißnahtdicke und somit auf die mechanischen Eigenschaften der die Bleche verbindenden Schweißnaht hat, ermöglicht die entsprechende unterschiedliche Ausgestaltung der Zwischenabschnitte, die mechanischen Eigenschaften des Gitterstückes bzw. des Gitterteleskopschusses entsprechend bedarfsgerecht zu bestimmen.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Eckstiele wenigstens je vier Bleche umfassen, die über wenigstens einen Bedarfsstoß miteinander verbunden sind. Dabei ist die Anzahl der Bedarfsstöße vorteilhafterweise geringer als bei aus dem Stand der Technik bekannten Gitterteleskopschüssen mit entsprechend stärker bzw. häufiger unterteilten Eckstielen. Da die Bedarfsstöße dabei eine Schwachstelle der Konstruktion darstellen, ergibt sich im Gitterteleskopschuss nach der vorliegenden Erfindung eine vorteilhaft geringere Anzahl von derartigen nachteiligen Bedarfsstößen.
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Die Erfindung richtet sich ferner auf einen Teleskopausleger aus wenigstens zwei Gitterteleskopschüssen nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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Auch richtet sich die vorliegende Erfindung auf einen Kran mit Teleskopausleger nach Anspruch 8.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1: Längsansicht eines Teleskopauslegers mit erfindungsgemäßen Gitterteleskopschüssen;
- 2: Querschnittansicht eines Eckstiels;
- 3: Detailansicht eines Querschnitts eines Eckstiels;
- 4: Detailansicht eines Querschnitts des Eckstiels mit Vollanschluss;
- 5: Schweißlagen in Innenkontur;
- 6: Schweißlagen in Außenkontur; und
- 7: Eckstiel mit Gussanschlussstücken.
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1 zeigt einen Teleskopausleger (100) in Längsansicht, der eine Mehrzahl von Gitterteleskopschüssen (101 - 106) aufweist. Der äußerste Gitterteleskopschuss (101) weist an seinem äußeren Ende einen Kragen (107) auf. Ebenso können alle Gitterteleskopschüsse (101 - 106) einen Kragen aufweisen. Die Gitterteleskopschüsse (101 - 106) weisen Seitenabschnitte (10) auf, die erfindungsgemäß mittels Eckstielen (1) miteinander verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt ein Teleskopausleger (100) mit sechs Gitterteleskopschüssen (101 - 106) und pro Gitterteleskopschuss (101 - 106) mit je vier Seitenabschnitten (10) und vier Eckstielen (1) vor. Die Längsrichtung des Teleskopauslegers (100) verläuft hierbei senkrecht zur Zeichenebene. Die Lagerung der Gitterteleskopschüsse (101 - 106) untereinander könnte in einer Form ausgeführt sein, wie sie zum Beispiel aus der
DE 20 2010 014 105 U1 bekannt ist.
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Wie in 2 gezeigt, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, den geplanten, im Stand der Technik z. B. gekanteten Eckstiel (1) als Schweißkonstruktion aus zwei Flachmaterialien (2, 3) bzw. Blechen (2, 3) herzustellen. Die Flachmaterialien (2, 3) sind in der geforderten Güte bis zur Länge von beispielsweise 14m zu beziehen und können zum Beispiel als Stahlbleche ausgeführt sein. Ein Gitterteleskopschuss (101 - 106) weist beispielsweise eine Länge von 23m - 25m auf. Somit kann die Anzahl der Bedarfsstöße, die in den Gitterteleskopschüssen (101- 106) enthalten sind und die einzelne Eckstiele (1) miteinander verbinden, auf einen bis maximal zwei Bedarfsstöße gesenkt werden. Die als Einzelteile bezogenen Flachmaterialien (2, 3) werden im gezeigten Ausführungsbeispiel über die beiden Schweißnähte (17) in Längsrichtung miteinander verbunden.
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Im Vergleich zu aus vorgefertigten Profilbauteilen hergestellten Eckstielen (1) kann die Dicke der Flachmaterialien (2, 3) aufgrund des anderen Fertigungsprozesses größer gewählt werden. So kann hierbei auch eine Dicke von 50mm und mehr vorgesehen werden. Diese größere Dicke stellt einen wesentlichen Vorteil für die Konstruktion des Gitterstücks bzw. der Gitterteleskopschüsse (101 - 106) dar, da die Widerstandsmomente der Gitterteleskopschüsse (101 - 106) - gerade im Bereich des Eckstiels (1) - einen wesentlichen Beitrag zur maximalen Belastungsfähigkeit des Teleskopauslegers (100) leisten, in den die Gitterteleskopschüsse (101 - 106) eingebaut sind.
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Wie in 3 gezeigt, muss das Flachmaterial (2, 3) vor dem Verschweißen entsprechend vorbereitet werden. Dies erfolgt beispielsweise mittels mechanischer Bearbeitung. Dabei wird u. a. ein Zwischenabschnitt (4) erzeugt, an dem sich die Flachmaterialien (2, 3) berühren und an den die schmalen Längsseiten (4) der Bleche (2, 3) in einem Winkel von 45° zu den breiten Längsseiten (2', 3') der Bleche (2, 3) geneigt verlaufen. Die Größe des Zwischenabschnitts (4) ist statisch und hieraus abgeleitet auch schweißtechnisch optimiert. So kann es vorteilhaft sein, dass dieser Abschnitt nach dem Schweißen wie in 4 gezeigt überhaupt oder fast überhaupt nicht mehr vorhanden ist, da der Bereich beim Einbringen der Schweißlagen vollständig aufgeschmolzen wurde. In weniger belasteten Bereichen kann der Zwischenabschnitt (4) größer gewählt werden. Dann ist nach dem Schweißen nicht auf der ganzen Schweißnahtlänge ein aufgeschmolzener Vollkontakt vorhanden.
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Ferner können die Bleche (2, 3) so vorbereitet werden, dass die Abschnitte (5, 6) vorhanden sind. Diese Abschnitte (5, 6) begrenzen die Räume zum Einbringen der Schweißlagen (7), die in 5 und 6 gezeigt sind. Um die Kraftübertragung zwischen den Blechen (2, 3) auf eine möglichst große Fläche zu verteilen, wird der Schweißraum groß gewählt und es wird eine Vielzahl von Schweißlagen (7) in den Schweißraum eingebracht.
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Beispielhaft können so an der Innenkontur neun Schweißlagen und an der Außenkontur zehn Schweißlagen vorgesehen sein. Ist ein oben beschriebener Vollkontakt zwischen den Blechen (2, 3) notwendig, dann kann die Anzahl der Schweißlagen (7) entsprechend erhöht sein.
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5 und 6 zeigen Detailaufnahmen der Schweißlagen (7) an Innen- und Außenkontur.
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Die Herstellung der Schweißlagen (7) ist dabei eine typische Aufgabe für einen Schweißroboter. Dabei kann eine gleichbleibende Ausführung und eine ausreichende Qualität sichergestellt werden. Ebenfalls kann - wie bekannt - eine gezielte Vor- und Nachbehandlung des Eckstiels (1) wie z. B. Vor- und Nachwärmen notwendig sein und durchgeführt werden.
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Da es für Anschlüsse an den Eckstiel (1) unwesentlich ist, ob der Eckstiel (1) gebogen oder geschweißt ist, kann der Anschluss von Diagonalen oder Nullstäben der Gitterteleskopschüsse (101 - 106) beispielsweise in ebenfalls aus der
DE 20 2010 014 105 U1 bekannter Form erfolgen.
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Wie in 7 gezeigt, kann eine nochmalige Traglaststeigerung des Gitterteleskopschusses (101 - 106) erreicht werden, indem Gusselemente (20) den Übergang zwischen den rohrförmigen Diagonalen und Nullstäben (21) optimieren. Über die Gusselemente (20) werden die verschiedenen Querschnitte aneinander angepasst und es wird der Kraftfluss von den Eckstielen (1) in die Diagonalen und Nullstäbe (21) optimiert.
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In besonders belasteten Bereichen der Eckstiele (1) können Verstärkungselemente vorgesehen sein. Diese Verstärkungselemente können ebenfalls Gusselemente sein. Solche Verstärkungselemente können zum Beispiel im Bereich der Verbindungsstellen zwischen einzelnen Gitterteleskopschüssen (101 - 106) vorgesehen sein.
