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Die Erfindung betrifft eine Verbindung zweier ineinandergesteckter Hohlkörper mittels eines Verbindungselementes. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Teleskopausleger für einen Kran, wobei zur Befestigung eines Auslegerkopfes ein derartiges Verbindungselement eingesetzt ist.
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Grundsätzlich ist zur Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper eine Bolzenverbindung bekannt. Dabei sind in der Regel die Querschnitte der beiden ineinander gesteckten Hohlkörper über eine oder mehrere einschnittige, am Umfang verteilte Bolzenverbindungen miteinander verbunden. Bei einer einschnittigen Bolzenverbindung, also einer Bolzenverbindung zweier Querschnitte mit einer Abscherfläche, kommt es nachteiligerweise bei Querkräften zu einem Verkippen des Bolzens gegenüber der Verbolzungsebene. Weiter kann es bei einer einschnittigen Bolzenverbindung durch Querkräfte zu einem unerwünschten Auswandern des Bolzens aus dessen Sitz kommen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper anzugeben, die sicher hält und die genannten Nachteile einer einschnittigen Bolzenverbindung vermeidet. Weiter soll ein Teleskopausleger für einen Kran mit einer derartigen Verbindung angegeben werden.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement zur Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper gelöst, welches eine sich in einer Axialebene erstreckende Gewindeplatte, an deren Umfang eine Mehrzahl von sich jeweils radial erstreckenden Gewindebohrungen eingebracht ist, sowie eine Mehrzahl von Bolzen mit Schraubansatz umfasst, die jeweils mit dem Schraubansatz in eine der Gewindebohrungen einschraubbar sind.
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Die Erfindung geht in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, zur Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper anstelle einer einschnittigen Bolzenverbindung eine mehrschnittige Bolzenverbindung vorzusehen. In einem ersten Schritt sieht die Erfindung dazu eine sich in einer Axialebene erstreckende Gewindeplatte vor, um die sich bezüglich der Gewindeplatte in radialer Richtung erstreckenden Bolzen einer jeweiligen einschnittigen Bolzenverbindung jeweils miteinander zu verbinden. Am Umfang der Gewindeplatte ist dazu eine Mehrzahl von sich jeweils radial erstreckenden Gewindebohrungen eingebracht. Durch das Verschrauben der Bolzen in die jeweilige Gewindebohrung der Gewindeplatte sind die vorerst fliegend gelagerten Bolzen dann jeweils miteinander fest gekoppelt. Es entsteht eine mehrschnittige Bolzenverbindung, da gegenüberliegende Bolzenverbindungen mit jeweils einer Abscherfläche über die Gewindeplatte zu einer durchgehenden Bolzenverbindung zusammengefasst sind.
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Das angegebene Verbindungselement vermeidet damit in einer Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper die Nachteile einer einschnittigen Bolzenverbindung. Über die Hohlkörper eingeleitete Querkräfte führen zu keinem Verkippen der Bolzen, da sich eine aus wenigstens zwei gekoppelten Bolzen gebildete durchgehende Bolzenverbindung beidseitig an den Hohlkörpern abstützt. Auch das unerwünschte Auswandern eines Bolzens ist hierdurch verhindert.
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Durch das angegebene Verbindungselement ist weiter insbesondere auch eine mehrschnittige Verbindung mehrerer sich in einer Ebene kreuzenden Bolzen ermöglicht. Über die Gewindeplatte sind die Bolzen an der Kreuzungsstelle miteinander verbunden. Des Weiteren ist die Herstellung einer Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper mit einem derartigen Verbindungselement vergleichsweise einfach zu handhaben. Die Gewindeplatte wird im Innenraum der Hohlkörper platziert. Anschließend werden die Bolzen durch fluchtende Bohrungen in den Hohlkörpern nach innen gesteckt und mit ihren Schraubansätzen jeweils in den Gewindebohrungen der Gewindeplatte verschraubt. Hierdurch entsteht insbesondere eine Ausrichtung der Hohlkörper zueinander. Die Bolzenverbindungen tolerieren hierbei insbesondere auch Maßtoleranzen in den Hohlkörpern.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verbindungselements sind die sich jeweils radial erstreckenden Gewindebohrungen über den Umfang der Gewindeplatte gleichverteilt angeordnet. Aus einem solchen Verbindungselement resultiert in einer damit hergestellten Verbindung eine symmetrische Kräfteverteilung.
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Vorteilhafterweise ist die Anzahl der Gewindebohrungen gerade, wobei jeweils zwei der Gewindebohrungen diametral gegenüber liegen. Bei einem solchen Verbindungselement sind jeweils zwei gegenüber liegende Bolzen zu einem durchgehenden Bolzen miteinander verbunden. Eine Verbindung mit einem derartigen Verbindungselement stellt beispielsweise bei vier Gewindebolzen eine mehrschnittige Verbindung zweier sich in einer Ebene kreuzenden Bolzen dar.
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Bevorzugt weist die Gewindeplatte einen sternförmigen Querschnitt mit radial verlängerten Sternfortsätzen auf, wobei in jedem der Sternfortsätze wenigstens eine Gewindebohrung eingebracht ist. Durch diese Form ist hinsichtlich der mechanischen Belastung auf die über die Bolzen eingeleiteten Kräfte Bezug genommen. Durch das bevorzugte Einbringen von Radien zwischen den Sternfortsätzen werden Kerbspannungen vermieden.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Gewindeplatte eine in axialer Richtung eingebrachte Zentralbohrung. Hierdurch wird bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion die mechanische Bearbeitung der Gewindeplatte vereinfacht.
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Weiter wird erfindungsgemäß eine Verbindung eines ersten Hohlkörpers und eines zweiten Hohlkörpers angegeben, wobei der erste Hohlkörper und der zweite Hohlkörper, einen Innenraum wenigstens teilweise umlaufend, ineinander gesteckt sind und mittels eines vorbeschriebenen Verbindungselements miteinander verbunden sind. Die Gewindeplatte ist im Innenraum der Hohlkörper angeordnet. Die Bolzen sind jeweils durch fluchtende Radialbohrungen im ersten und im zweiten Hohlkörper geführt.
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Die für das Verbindungselement und deren vorteilhafte Ausführungsvarianten genannten Vorteile lassen sich sinngemäß auf die Verbindung übertragen.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Teleskopausleger für einen Kran, umfassend einen Hauptausleger und wenigstens einen Hilfsausleger, wobei der Hauptausleger und der Hilfsausleger jeweils mittels ineinander verfahrbarer Teilabschnitte parallel ein- und austelekopierbar sind, sowie einen Auslegerkopf mit wenigsten einem Befestigungsabschnitt, wobei der wenigstens eine Befestigungsabschnitt und ein Teilabschnitt des Hilfsauslegers, einen Innenraum wenigstens teilweise umlaufend, ineinandergesteckt und mittels eines vorbeschriebenen Verbindungselements miteinander verbunden sind, wobei die Gewindeplatte im Innenraum angeordnet ist und wobei die Schraubbolzen jeweils durch fluchtende Radialbohrungen im Befestigungsabschnitt und im Teilabschnitt geführt sind.
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Der Teleskopausleger umfasst einen Hauptausleger. Der wenigstens eine Hilfsausleger dient zur Stabilitätserhöhung. Zur Krafteinleitung aus dem Auslegerkopf, der beispielsweise über Seilrollen eine Last aufnimmt, in den Hilfsausleger ist dieser mit einem entsprechenden Befestigungsabschnitt über das vorbeschriebene Verbindungselement mit dem oberen, letzten Teilabschnitt des Hilfsauslegers verbunden. Sowohl der Befestigungsabschnitt als auch der letzte Teilabschnitt des Hilfsauslegers sind bevorzugt als Rohre ausgebildet, die zumindest abschnittsweise ineinander gesteckt sind.
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Eine derartige Verbindung ermöglicht durch die Bolzenverbindung die Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen im Stahlbau. Zudem wird durch das innenliegende Verbindungselement kein zusätzlicher Bauraum benötigt. Zweckmäßigerweise umgreift der Befestigungsabschnitt des Auslegerkopfes den Teilabschnitt des Hilfsauslegers zumindest teilweise außen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Verbindungselement mit einer Gewindeplatte und vier sich in einer Ebene kreuzende Bolzen,
- 2 eine Verbindung aus zwei ineinander gesteckten Rohren mit einem Verbindungselement entsprechend 1
- 3 einen Teleskopausleger eines Krans mit einem Hauptausleger und einem Hilfsausleger, wobei der Auslegerkopf mittels eines Verbindungselements entsprechend 1 mit einem Teilabschnitt des Hilfsauslegers verbunden ist und
- 4 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht auf den Auslegerkopf des Teleskopauslegers gemäß 3.
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1 zeigt in einer transparenten Darstellung ein Verbindungselement 1 zur Verbindung zweier ineinander gesteckter Hohlkörper. Das Verbindungselement 1 umfasst eine sich in einer Axialebene, also senkrecht zur eingezeichneten Axialachse A, erstreckende Gewindeplatte 2, an deren Umfang eine Mehrzahl von sich jeweils radial erstreckenden Bolzen 3 lösbar eingeschraubt sind. Die Radialrichtung R ist eingezeichnet. Über den Umfang der Gewindeplatte 2 verteilt ist dazu eine Mehrzahl von sich jeweils radial erstreckenden Gewindebohrungen 5 eingebracht. In jede der Gewindebohrungen 5 ist jeweils ein Bolzen 3 mit einem entsprechenden Schraubansatz 6 eingeschraubt.
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Die darstellte Gewindeplatte 2 ist in ihrem Querschnitt sternförmig. Sie weist vier Sternfortsätze 7 auf, die jeweils über einen Radius miteinander verbunden sind. Zur Verbesserung der mechanischen Fertigung und zur Reduzierung von Gewicht ist die Gewindeplatte weiter von einer Zentralbohrung 9 in axialer Richtung A durchsetzt. Jeder Bolzen 3 umfasst ferner an seinem radial äußeren Ende eine seinen Bund 11 durchsetzende, in radialer Richtung R eingebrachte Bohrung. Dort wird beispielsweise eine Schraube eingedreht, über die der Bolzen 3 insbesondere eingedreht werden kann.
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Über die Gewindeplatte 2 sind jeweils zwei gegenüberliegende Bolzen 3 miteinander verbunden. Es entsteht eine Verbindung aus zwei sich in einer Ebene kreuzenden Bolzenverbindungen, die jeweils zwei gegenüberliegende Bolzen 3 umfassen.
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In 2 ist eine Verbindung 12 aus einem ersten Hohlkörper 14 und einem in den ersten Hohlkörper 14 gesteckten zweiten Hohlkörper 15 mittels des in 1 gezeigten Verbindungselements 1 dargestellt. Zur besseren Sicht auf das innenliegende Verbindungselement 1 ist der erste Hohlkörper 14 teilweise aufgebrochen dargestellt.
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Sowohl der erste Hohlkörper 14 als auch der zweite Hohlkörper 15 sind als Rohrkörper ausgeführt. Beim Ineinanderstecken verbleibt ein innerer Hohlraum 17. In den inneren Hohlraum 17 wird die Gewindeplatte 2 des Verbindungselements 1 eingesetzt. Anschließend werden die Bolzen 3 über fluchtende Bohrungen 18 bzw. 19 im ersten Hohlkörper 14 und im zweiten Hohlkörper 15 nach innen geführt und mittels ihres jeweiligen Schraubansatzes 6 in die jeweilige Gewindebohrung 5 der Gewindeplatte 2 geschraubt (siehe 1).
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Es resultiert eine Verbindung 12 der beiden ineinander gesteckten Hohlkörper 14, 15 mittels zweier sich unter 90 Grad kreuzender Bolzenverbindungen. Jede dieser Bolzenverbindungen umfasst zwei gegenüberliegende Bolzen 3, die über die Gewindeplatte 2 fest miteinander verbunden sind. Jede der beiden Bolzenverbindungen ist zweischnittig. An den gegenüberliegenden Enden der Bolzenverbindung ist jeweils eine Abscherfläche zwischen den Wandungen des ersten und zweiten Hohlkörpers 14 bzw. 15 gegeben.
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In 3 ist das Ende eines Teleskopauslegers 20 eines Krans mit einem Hauptausleger 21, einem ersten Hilfsausleger 22 und einem zweiten Hilfsausleger 23 dargestellt. Am Ende des Teleskopauslegers 20 ist ein Auslegerkopf 24 zur Lastaufnahme montiert.
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Der Hauptausleger 21 sowie die beiden Hilfsausleger 22, 23 sind jeweils parallel ein- und austeleskopierbar, wozu entsprechend ineinander verfahrbare Teilabschnitte vorgesehen sind. Am Ende des Teleskopauslegers 20 ist jeweils der vorderste Teilabschnitt 21' des Hauptauslegers 21, der vorderste Teilabschnitt 22' des ersten Teilauslegers 22 und der vorderste Teilabschnitt 23' des zweiten Teilauslegers 23 sichtbar.
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Der Auslegerkopf 24 umfasst einen ersten Befestigungsabschnitt 25 und einen zweiten Befestigungsabschnitt 26, der als Hohlkörper jeweils zumindest teilweise den vordersten Teilabschnitt 22' des ersten Teilauslegers 22 bzw. den vordersten Teilabschnitt 23' des zweiten Teilauslegers 23 umläuft. Über fluchtende Bohrungen im Befestigungsabschnitt 25 bzw. 26 und im jeweiligen Teilabschnitt 22' bzw. 22' sind die Bolzen 3 eines Verbindungselements 1 entsprechend 1 eingebracht, und im Innenraum zwischen dem jeweiligen Befestigungsabschnitt 25, 26 und dem jeweiligen vordersten Teilabschnitt 22', 23' in einer Gewindeplatte 2 verschraubt. Es resultiert eine sichere, mehrschnittige Bolzenverbindung. Über die Bolzenverbindung werden zudem Toleranzen des Stahlbaus ausgeglichen.
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4 zeigt in einem Schnitt nochmals das vordere Ende des Teleskopauslegers 20 eines Krans gemäß 3. Man erkennt den Auslegerkopf 24 und das Verbindungselement 1, welches den Befestigungsabschnitt 25 des Auslegerkopfes 24 mit dem vordersten Teleskopabschnitt 22' des ersten Hilfsauslegers 22 verbindet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verbindungselement
- 2
- Gewindeplatte
- 3
- Schraubbolzen
- 5
- Gewindebohrung
- 6
- Schraubansatz
- 7
- Sternfortsatz
- 9
- Zentralbohrung
- 10
- Gewindebohrung
- 11
- Bund
- 12
- Verbindung
- 14
- erster Hohlkörper
- 15
- zweiter Hohlkörper
- 17
- Innenraum
- 18
- Bohrung erster Hohlkörper
- 19
- Bohrung zweiter Hohlkörper
- 20
- Teleskopausleger
- 21
- Hauptausleger
- 21'
- Teilabschnitt, Hauptausleger
- 22
- erster Hilfsausleger
- 22'
- Teilabschnitt, erster Hilfsausleger
- 23
- zweiter Hilfsausleger
- 23'
- Teilabschnitt, zweiter Hilfsausleger
- 24
- Auslegerkopf
- 25
- Befestigungsabschnitt
- 26
- Befestigungsabschnitt
