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Die Erfindung betrifft einen Mobilkran mit mehrteiligem Spitzenausleger, wobei ein erster Spitzenauslegerteil wippbar am Hauptausleger angelenkt ist und wenigstens ein zweiter Spitzenauslegerteil gelenkig am ersten Spitzenauslegerteil befestigt ist. Eine vom Oberwagen bis zum Spitzenausleger verlaufende Abspannung dient zum Aufrichten des Spitzenauslegers.
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Um bei beengten Platzverhältnissen einen Mobilkran mit Spitzenausleger aufzubauen, gibt es bereits Systeme mit teilbaren Spitzenauslegern. Durch die Teilbarkeit bzw. Faltbarkeit des Spitzenauslegers kann beim Aufbau erheblich Platz eingespart werden. Zudem ermöglicht es die Faltbarkeit des Spitzenauslegers alle notwendigen manuellen Montagearbeiten vom Boden aus zu erledigen.
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1 zeigt einen solchen Mobilkran mit faltbarem Spitzenausleger. Der Mobilkran umfasst einen Hauptausleger in Form des Teleskopauslegers 1, der mittels Wippzylinder wippbar ist. An der Spitze des Hauptauslegers 1 ist ein Spitzenausleger 2 wippbar montiert. Dieser Spitzenausleger 2 besteht aus zwei Spitzenauslegerteilen 2a, 2b, die in der Regel über ein Gelenk 3a und Verschlusselement 3b miteinander verbunden sind. Eine Abspannung 4 wird vom Oberwagen des Mobilkrans entlang des Hauptauslegers 1 über Aufrichteböcke 6 bis zum freien Ende des ersten Spitzenauslegerteils 2a geführt und dort befestigt.
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Das Aufrichten des Spitzenauslegers 2 wird über die Abspannung 4 realisiert, indem die Länge der Abspannung 4 zwischen Oberwagen und Aufrichteböcke 6 mittels Winde reguliert wird. Das vordere Teil 2b des Spitzenauslegers 2, auch als Kragarmausleger bezeichnet, wird beim Aufrichten durch die Schwerkraft nach unten gezogen, wodurch sich der gesamte Spitzenausleger 2 schließt und somit eine belastbare Verbindung an der Trennstelle entsteht. Da das zweite Spitzenauslegerteil 2b durch die Schwerkraft in die benötigte Position verschwenken soll, ist es nicht möglich die Abspannung 4 über die gesamte Länge des Spitzenauslegers 2 bis zum Kopf des zweiten Spitzenauslegerteils 2b zu führen und dort zu befestigen. Wäre die Abspannung 4 tatsächlich am äußeren Ende des Spitzenauslegers 2 befestigt, würde sich der Spitzenausleger 2b durch den mittigen Drehpunkt 3a zusammenfalten anstatt zu strecken.
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Dies hat jedoch ebenso zur Konsequenz, dass während der normalen Lastarbeiten der vordere Teil 2b des Spitzenauslegers 2 nicht abgespannt ist und dadurch unter Last sehr stark auf Biegung belastet wird. Durch diese Art der Belastung kann im Vergleich deutlich weniger Traglast erreicht werden, als bei einem System mit Abspannung, die bis zum Kopf des Spitzenauslegers 2 reichen würde.
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Es wird daher nach einer neuen Möglichkeit für die Abspannung eines Spitzenauslegers gesucht, die die zuvor beschriebene Problematik zu überwinden weiß.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Mobilkran gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Mobilkrans sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ausgehend von dem gattungsgemäßen Mobilkran wird vorgeschlagen, die Abspannung nicht nur bis zum äußeren Ende des ersten Spitzenauslegerteils zu führen, sondern stattdessen bis hin zum wenigstens einen zweiten Spitzenauslegerteil, idealerweise bis zum Kopfende des gesamten Spitzenauslegers. Ermöglicht wird dies durch wenigstens einen, am ersten Spitzenauslegerteil installierten Zwischenabspannbock, durch den die Kraft der Abspannung während des Aufrichtens des Spitzenauslegers zumindest Großteils auf das erste Spitzenauslegerteil aufbringbar ist. Dadurch wird weiterhin gewährleistet, dass das wenigstens eine zweite Spitzenauslegerteil während des Aufrichtvorgangs schwerkraftbedingt in die notwendige Verschlussposition zur Verbindung der Auslegerteile schwenken kann.
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Nach dem Aufrichtvorgang ist theoretisch eine vollständige Abspannung des Spitzenauslegers möglich, wodurch die maximale Traglast des Auslegersystems erhöht werden kann. Der Zwischenabspannbock kann wenigstens eine drucksteife Stange umfassen. Der Spitzenausleger kann ein Gitterausleger sein.
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Im Betrieb steht der Zwischenabspannbock idealerweise senkrecht zur Auslegerachse, insbesondere steht der Zwischenabspannbock bei horizontaler Lage des Spitzenauslegers senkrecht nach oben ab, die Abspannung verläuft dann bis zur freien Spitze des Zwischenabspannbockes. Der Zwischenabspannbock kann jedoch auch in einem anderen Winkel als 90° vom Spitzenausleger abstehen. Bei 90° ist der größte Hebelarm mit der eingesetzten Masse erzielbar, ausreichende Hebelarme sind jedoch auch mit kleineren Winkel erreichbar. Winkel im Bereich zwischen 80° oder 85° oder sogar darunter sind vorstellbar.
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Während des Aufrichtvorgangs des Spitzenauslegers muss unter Umständen dafür Sorge getragen werden, dass der Zwischenabspannbock momentensteif ist, um genügend Kraft auf das erste Spitzenauslegerteil aufbringen zu können. Momentensteif bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass der Zwischenabspannbock während des Aufrichtvorgangs durch die Kraft der Abspannung nicht nach hinten in Richtung des Hauptauslegers relativ zum ersten Spitzenauslegerteil bewegt bzw. verschwenkt werden darf. Dies kann entweder durch eine feste bzw. momentensteife unmittelbare Anbringung des Abspannbockes am Spitzenausleger geschehen oder aber alternativ durch zusätzliche Hilfsmittel gewährleistet werden, die den Abspannbock in der gewünschten Lage fixieren. Letzte Variante ermöglicht eine gelenkige Anbringung des Abspannbockes am Spitzenauslegerteil, um diesen zu Transportzwecken in eine platzsparende Lage verbringen zu können. Vorstellbar ist natürlich auch eine lösbare Befestigung des Abspannbockes, um diesen für den Transport vollständig demontieren zu können. Die vorgenannte momentensteife Ausrichtung des Zwischenabspannbockes kann durch wenigstens eine zusätzliche Zwischenbockabspannung erreicht werden, die der Abspannkraft gewissermaßen entgegenwirkt. Eine solche gesonderte Bockabspannung ist idealerweise am freien Ende des Zwischenabspannbocks montiert und andererseits mit dem ersten Spitzenauslegerteil verbunden, wobei dieser Verbindungspunkt natürlich näher am freien Ende des ersten Spitzenauslegerteils liegt als der Montagepunkt des Zwischenabspannbockes. Gemäß einer möglichen Lösung bilden Bockabspannung und Zwischenabspannbock einen sogenannten Zweischlag aus, dessen geometrische Ausformung die gewünschte Momentensteife des Zwischenabspannbockes bewirkt. Alternativ könnte die Aufgabe der Bockabspannung ebenso von einer Stütze auf der gegenüberliegenden Seite des Zwischenabspannbockes am ersten Spitzenauslegerteil wahrgenommen werden, d.h. diese ist näher am Hauptausleger als der Zwischenabspannbock angeordnet. Wesentlich ist nur das Erreichen einen momentensteifen Position des Zwischenabspannbockes.
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Die Montage des Zwischenabspannbocks am ersten Spitzenauslegerteil ist nicht zwingend auf einen spezifischen Montageort beschränkt. Ideal ist jedoch eine Montage des Zwischenabspannbocks am oder nahe am Ende des ersten Spitzenauslegerteils, d.h. im Bereich der Verbindungsstelle für das wenigstens eine zweite Spitzenauslegerteil. Bevorzugt ist eine Montage des Zwischenabspannbocks am Obergurt des ersten Spitzenauslegerteils.
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Bei gattungsgemäßen Mobilkranen ist ein solcher Spitzenausleger vorzugsweise aus Gitterstücken zusammengesetzt. Um einen universalen Zwischenabspannbock für unterschiedliche Spitzenauslegertypen bereitstellen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Zwischenabspannbock größenveränderlich ist, was vorzugsweise durch geeignete Verstellmittel realisierbar ist. Von besonderer Bedeutung ist die Länge des Zwischenabspannbockes, d.h. der erzielbare Abstand der Abspannung gegenüber der Auslegerlängsachse. Idealerweise wird auf einen geeigneten Teleskopmechanismus als Verstellmittel zurückgegriffen, der eine einfache und kostengünstige Längenänderung des Zwischenabspannbockes zulässt. Konkret kann der Zwischenabspannbock durch ein oder mehrere, ineinander gelagerter und relativ zueinander verschiebbare Rohre gebildet sein. Diese lassen sich an unterschiedlichen Stellen miteinander verbolzen, um eine flexible Längenverstellung zu realisieren.
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Für eine Ausführung mit gesonderter Bockabspannung ist es unter Umständen sinnvoll und notwendig, diese ebenfalls mit passenden Verstellmitteln auszustatten, um diese auf unterschiedliche Längeneinstellungen des Zwischenabspannbockes anpassen zu können.
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Die Befestigung der Abspannung am Zwischenabspannbock kann beispielsweise durch Verbolzung erfolgen. Die Abspannung kann aus einzelnen Abspannstangen realisiert sein, die endseitig mit den Aufrichteböcken und/oder dem Zwischenabspannbock und/oder Spitzenauslegerteilen fest verbolzt sind. Ebenso wäre aber auch eine Seilabspannung oder ähnliches denkbar.
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Im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem ersten und wenigstens einem zweiten Spitzenauslegerteil ist wenigstens eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die bei einem schwerkraftbedingten Verschluss der Verbindungsstelle des Untergurtes für eine ausreichende Arretierung bzw. Verriegelung des Verbindungspunktes sorgt. Idealerweise wird die Verbindungsstelle automatisch verriegelt, sobald die Verbindungspunkte der Spitzenauslegerteile ineinandergreifen. Die zusätzliche Verriegelung sichert die Verbindungsstelle zusätzlich gegen eine angreifende Zugspannung ab, wie sie beispielsweise bei einem unvorhergesehenen Lastabriss auftreten kann.
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Die Verriegelungsvorrichtung sitzt vorzugsweise im Bereich der Verbindungsstelle zwischen beiden Spitzenauslegerteilen, idealerweise am zweiten Spitzenauslegerteil, und umfasst gemäß bevorzugter Ausgestaltung wenigstens einen Riegel, der bei Verbindungsschluss automatisch einen Bolzen des komplementären Spitzenauslegerteils umgreift und somit eine ausreichende Verriegelung der beiden Auslegerteile bewirkt.
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Neben dem erfindungsgemäßen Mobilkran betrifft die vorliegende Erfindung ergänzend ein Verfahren zum Aufrichten des Auslegersystems bei einem Mobilkran der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte aus:
- a) Montage des ersten Spitzenauslegerteils inklusive der Aufrichtböcke am Hauptausleger, der Abspannung sowie des Zwischenabspannbockes am ersten Spitzenauslegerteil,
- b) Aufwippen des Hauptauslegers und Montage der zusätzlichen Abspannung bzw. Abspannstangen,
- c) Minimales Aufwippen des Spitzenauslegers und Montage des wenigstens einen zweiten Spitzenauslegerteils sowie Befestigung der zusätzlichen Abspannung am Kopfteil des Spitzenauslegers,
- d) Aufwippen des Spitzenauslegers bis zum geometrischen Verschließen der Verriegelung zwischen den Spitzenauslegerteilen.
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Die vorgenannten Arbeitsschritte erfordern lediglich manuelle Montageprozesse, die bei abgewipptem Auslegersystem in Bodennähe stattfinden können. Dementsprechend sind keine zusätzlichen Sicherungsvorkehrungen für Montagearbeiten in großer Höhe vorzunehmen. Darüber hinaus kann durch die Integration des Zwischenabspannbocks im späteren Kranbetrieb eine vollständige Abspannung des zweiteiligen Spitzenauslegers bereitgestellt werden.
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Während des Aufrichtvorgangs wird der Kopf des Spitzenauslegers, d.h. das freie Ende des wenigstens einen zweiten Spitzenauslegerteils über den Boden in Richtung des Hauptauslegers gezogen. Hierfür ist es sinnvoll, wenn der Kopf des Spitzenauslegers auf einer Rolle bzw. auf einem geeigneten Wagen abgelegt ist.
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Bei Verwendung eines gelenkig am Spitzenausleger zu montierenden Zwischenabspannbockes muss dieser zusätzlich vor dem minimalen Aufwippen des Spitzenauslegers durch eine gesonderte Bockabspannung momentensteif fixiert sein. Dies kann beispielsweise durch Bildung eines Zweischlags realisiert werden.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1: eine skizzierte Seitenansicht eines konventionellen Mobilkrans mit faltbarem Spitzenausleger,
- 2: eine skizzierte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Mobilkrans mit installiertem Zwischenabspannbock und vollständig aufgerichtetem bzw. installiertem Spitzenausleger,
- 3: eine Detailansicht der Verbindungsstelle zwischen den Spitzenauslegerteilen inklusive Zwischenabspannbock,
- 4: eine Detailansicht der Verriegelungsvorrichtung für die Verbindungsstelle zwischen den Spitzenauslegerteilen und
- 5a-5f: eine chronologische Abfolge des Aufrichteprozesses für den Spitzenausleger des erfindungsgemäßen Mobilkrans.
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2 zeigt eine Skizze des erfindungsgemäßen Mobilkrans mit faltbaren Spitzenausleger 30. Ähnlich wie im Stand der Technik besteht der Mobilkran aus einem Fahrzeug 10 und dem wippbar am Fahrzeug 10 installierten Teleskopausleger 20, der über nicht dargestellte Wippzylinder aufwippbar ist. Am Kopfende des Teleskopauslegers 20 wird der Spitzenausleger 30 wippbar montiert, der sich wiederum aus den beiden Spitzenauslegerteilen 30a, 30b zusammensetzt.
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Die Gelenkverbindung zwischen den Spitzenauslegerteilen 30a, 30b wird mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet. Erkennbar ist der im Endbereich des ersten Spitzenauslegerteils 30a angeordnete Zwischenabspannbock 40, der zusätzlich über eine gesonderte Bockabspannung 41 momentensteif am ersten Spitzenauslegerteil 30a fixiert ist. Die Abspannung 50 verläuft vom Oberwagen des Fahrzeugs 10 entlang des Hauptauslegers 20 über die Aufrichteböcke 51 bis hin zum Zwischenabspannbock 40. Die Abspannung 50 besteht teilweise aus Abspannstangen, insbesondere im Bereich 50' zwischen den Aufrichteböcken 51 bis hin zum Zwischenabspannbock 40, wo diese mit dem freien Ende des Zwischenabspannbocks 40 fest verbolzt sind. Erfindungsgemäß ist die Abspannung 50 vom Zwischenabspannbock 40 um den Abschnitt 52 bis zum Kopfende des Spitzenauslegerteils 30b verlängert und dort fest mit diesem verbunden, insbesondere mit diesem verbolzt. Dadurch wird im regulären Kranbetrieb eine vollständige Abspannung des Spitzenauslegers 30 erreicht. Effektiv ergibt sich ein abgespanntes Auslegersystem ohne Kragarm. Durch den momentensteifen Zwischenabspannbock 40 kann gerade bei langen Spitzenauslegern der Effekt der Seitenstabilisierung durch die Abspannung bis zum Kopf des Spitzenauslegers genutzt werden.
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Trotz der verlängerten Abspannung 52 bis zum freien Ende des Spitzenauslegers 30 kann die Abspannung 50 weiterhin zum Aufrichten des Spitzenauslegers 30 genutzt werden. Es sind demzufolge keine zusätzliche Aktuatoren bzw. Antriebe innerhalb der Abspannung notwendig. Der dazu erforderliche Zwischenabspannbock 40 wird durch eine drucksteife Stange gebildet und ist entweder momentensteif am hinteren Spitzenauslegerteil 30a des Auslegers 30 ausgebildet, oder aber - wie in 3 im Detail dargestellt - gelenkig am Spitzenauslegerteil 30a montiert. Zur Gewährleistung der erforderlichen Momentensteife ist eine zusätzliche Abspannung 41 zwischen Zwischenabspannbock 40 und Spitzenauslegerteil 30a vorgesehen. Der dadurch gebildete Zweischlag verhindert bei Kraftbeaufschlagung der Abspannung 50 ein unerwünschtes Umklappen des Zwischenabspannbockes 40 nach hinten in Richtung des Teleskopauslegers 20. Alternativ könnte statt der Abspannung 50 auch eine Stütze montiert werden, die auf der anderen Seite des Zwischenabspannbockes 40 am Spitzenauslegerteil 30a, also näher zum Teleskopausleger 20 befestigt wird.
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Die konkrete Ausgestaltung des Zweischlages ist der Detailaufnahme in 3 zu entnehmen, der durch die gelenkig am ersten Spitzenauslegerteil 30a befestigte, drucksteife Zwischenabspannstange 40 und die zusätzliche Zugstange 41 gebildet wird. Geometrisch bedingt wird dadurch ein Abklappen der Zwischenabspannstange 40 nach hinten in Richtung des Teleskopauslegers 20 verhindert. Ebenso erkennbar ist in der Detailaufnahme der 3 die vom Aufrichtebock 51 ausgehende Abspannstange 50`, die endseitig an der Abspannstange 40 verbolzt ist. Gleiches gilt für die zusätzliche Abspannstange 52, die einerseits an der Zwischenabspannstange 40 und anderseits am äußersten Ende des zweiten Spitzenauslegerteils 30b verbolzt ist.
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Ebenso ist der Detailaufnahme das Drehgelenk 32 zwischen den beiden Spitzenauslegerteilen 30a, 30b und die Aufnahme 31 zum Empfang des passenden Gegenparts am ersten Spitzenauslegerteil 30a zu entnehmen.
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Zum Aufrichten des Spitzenauslegers 30 wird die Abspannwinde am Oberwagen des Fahrzeuges 10 aufgespult, wodurch die zwischen erstem Aufrichtebock 51 und Abspannwinde liegende Verseilung verkürzt wird. Die dadurch aufgebrachte Zugkraft überträgt sich von den Aufrichteböcken 51 bis zum Zwischenabspannbock 40 auf das erste Spitzenauslegerteil 30a, wodurch dieses um eine Horizontalachse gegenüber dem Hauptausleger 20 nach oben verschwenkbar ist. Der vordere Teil 30b mit der noch ungespannten Abspannung 52 kann wie beim bisherigen Kragarmsystem herunterklappen, bis die Verbindungsstellen 31 ineinander greifen und die Verriegelungsvorrichtung einrastet. Wenn Last angehängt wird, stellen sich neue Verhältnisse ein, die einen Teil der Kräfte über die Abspannung 50 am Kopf des vorderen Teils 30b ableiten. Dazu müssen die Längenverhältnisse der Abspannung 50 sowie der Gitterstücke des Spitzenauslegers 30 aufeinander abgestimmt sein. Nur so ist eine möglichst gute Verteilung der Kräfte und Momente zu erzielen.
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Die Verriegelungsvorrichtung ist im Detail der 4 zu entnehmen. Ersichtlich ist hier das erste Spitzenauslegerteil 30a sowie das zweite Spitzenauslegerteil 30b. Letzteres trägt die Verriegelungsvorrichtung mit dem Riegel 36, der mittels Drehgelenk 37 schwenkbar am Spitzenauslegerteil 30b gelagert ist. Beim Schließen der Verbindungsstelle 31 zwischen den Spitzenauslegerteilen 30a, 30b schwenkt der Riegel 36 nach oben und umgreift den Bolzen 38 des ersten Spitzenauslegerteils 30a, wodurch die Verbindungsstelle 31 zusätzlich gegen Zugkräfte gesichert ist. Eine Sensorik 39 erfasst den Verriegelungszustand und meldet diesen an die Kransteuerung.
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Um ein möglichst weites Spektrum an vorstellbaren Spitzenauslegerzuständen optimal mit dem Zwischenabspannbock 40 zu unterstützen, kann dieser Bock 40 in der Länge einstellbar sein. Dies kann beispielsweis durch ineinander geführte Rohre realisiert werden, die an unterschiedlichen Positionen miteinander verbolzt werden können. Ebenso ist hier gegebenenfalls eine Anpassung der Abspannung 41 zwischen Zwischenabspannbock 40 und Spitzenauslegerteil 30a in der Länge erforderlich. Dadurch können die verschiedensten Konfigurationen des Spitzenauslegers 30, insbesondere unterschiedliche Kombinationen von Standardgitterstücken, einfach und ohne zusätzliche Teile bzw. nur minimal mehr Teile optimal genutzt werden.
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Der Ablauf des Aufrichtvorgangs des Auslegersystems des erfindungsgemäßen Mobilkrans soll kurz anhand der Darstellungen der 5a-5f erläutert werden, die die einzelnen Verfahrensschritte chronologisch wiedergeben.
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Im ersten Schritt erfolgt die Montage des ersten Spitzenauslegerteils 30a am Hauptausleger 20 in Bodennähe. Der Kopf des ersten Spitzenauslegerteils wird hierbei entweder auf Rollen oder einem Wagen 70 gelagert. Gleichzeitig kann der Anbau des Zwischenabspannbocks 40 am ersten Spitzenauslegerteil 30a erfolgen und die Abspannstangen 50' können installiert werden. Gezeigt ist dies in der 5a.
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Im zweiten Verfahrensschritt gemäß 5b wird der Teleskopausleger 20 zunächst mittels des Wippzylinders aufgewippt und die Bockabspannung 41 sowie der verlängerte Abspannbereich 52 ausgehend vom Zwischenabspannbock 40 in Richtung des noch nicht montierten zweiten Spitzenauslegerteils 30b können montiert werden.
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Im nächsten Schritt kann der Zwischenabspannbock 40 aufgewippt und in die erforderliche Position senkrecht oder nahezu sennkrecht zur Längsachse des Spitzenauslegers 30a aufgewippt werden. Für die Fixierung des Zwischenabspannbocks 40 wird dann die gesonderte Bockabspannung 41 eingehängt (5c).
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Im nächsten Schritt gemäß 5d wird das erste Spitzenauslegerteil 30a über die Abspannung 50' geringfügig aufgewippt, um das zweite Spitzenauslegerteil 30b im Drehpunkt 32 montieren zu können. Die Rolle/Wagen 71 dient dann zur Lagerung der Spitze des Spitzenauslegerteils 30b.
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Danach erfolgt noch die Montage der Abspannung 52 am Kopf des Spitzenauslegers 30b. Weiter geht es mit dem Aufwippen des ersten Spitzenauslegerteils 30a (5e) bis sich schwerkraftbedingt das zweite Spitzenauslegerteil 30b nach unten absenkt und die Verbindungsstelle 31 zwischen den Spitzenauslegerteilen 30a, 30b vollständig geschlossen wird. Dies umfasst ebenfalls das Einrasten der Verriegelungsvorrichtung durch Einschwenken des Verriegelungsarms 36. Zuletzt wird der montierte Spitzenausleger 30 dann vollständig aufgewippt wird (5f).
