DE102019107456A1

DE102019107456A1 - Knickmast mit Mastsegmenten und Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes

Info

Publication number: DE102019107456A1
Application number: DE102019107456.8A
Authority: DE
Inventors: Mark Mors; Christoph Sacken
Original assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Current assignee: Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2020-09-24
Also published as: KR20200113175A; US20200298298A1; EP3715557A1; US11447967B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Knickmast (1) eines Großmanipulators (2), insbesondere einer Autobetonpumpe, mit einer Mehrzahl von über Knickgelenke (3) miteinander verbundenen Mastsegmenten (4, 4a), wobei wenigstens eines der Mastsegmente (4, 4a) eine als Kastenprofil (5) ausgebildete Schweißkonstruktion aufweist, in der ein Obergurt (6) und ein Untergurt (7) über seitliche Stegbleche (8) miteinander verbunden sind. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Knickmast aus Mastsegmenten anzugeben, der durch ein geringeres Eigengewicht eine höhere Reichweite ermöglicht, und der sich gleichzeitig mit üblichen Herstellungsverfahren einfach, schnell und fehlerunanfällig fertigen lässt. Die Erfindung schlägt vor, dass wenigstens eines der Stegbleche (8) und/oder der Obergurt (6) und/oder der Untergurt (7) mindestens durch einen Blechabschnitt (9) gebildet ist, der mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes (4, 4a) eines solchen Knickmastes (1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Knickmast eines Großmanipulators, insbesondere einer Autobetonpumpe, mit einer Mehrzahl von über Knickgelenke miteinander verbundenen Mastsegmenten, wobei wenigstens eines der Mastsegmente eine als Kastenprofil ausgebildete Schweißkonstruktion aufweist, in der ein Obergurt und ein Untergurt über seitliche Stegbleche miteinander verbunden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes eines solchen Knickmastes.
Knickmasten, insbesondere für Autobetonpumpen und andere Arten von Großmanipulatoren, sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt (siehe z.B. DE 196 44 410 A1 ). Die Anforderungen an die Mastlänge, d.h. an die Reichweite der schwenkbaren Knickmasten, wächst ständig. Um das Eigengewicht der Mastsegmente und damit auch der Knickmasten insgesamt möglichst gering zu halten, sind die bekannten Mastsegmente aus Hohlprofilen ausgebildet. Diese Hohlprofile sind üblicherweise Schweißkonstruktionen, in denen ein Obergurt und ein Untergurt über seitliche Stegbleche miteinander verbunden sind. Die Mastsegmente können zumindest in Teilbereichen, z.B. an Punkten, an denen ein Hydraulikzylinder in das Mastsegment eintaucht, auch als U-Profil ausgebildet sein. Um bei der Bildung von Hohlprofilen oder U-Profilen an den Mastsegmenten weiter Gewicht einsparen zu können, besteht weiterhin die Bestrebung, die Blechdicken von Obergurt und Untergurt sowie der seitlichen Stegbleche auf ein nötiges Minimum zu reduzieren. Bei dünnwandigen Schweißkonstruktionen treten allerdings typischerweise Verwerfungen bei der Herstellung auf. Solche herstellungsbedingten Verwerfungen können selten vollständig und in der Regel nur mit hohem Zeitaufwand beseitigt werden. Verwerfungen lassen sich schwierig vorhersagen, was die Beseitigung verkompliziert. Diese Verwerfungen treten häufig an nicht ausgesteiften, dünnen Blechen, als Folge vom Zusammenwirken von Längs-, Quer- und Winkelschrumpfungen bei der Abkühlung der Bauteile nach dem Schweißvorgang, auf. Es ist bekannt, zur Vermeidung von Verwerfungen die Bleche beim Schweißvorgang stärker einzuspannen, was zu nicht sichtbaren Spannungen im Blech führen kann, oder eine Änderung am Schweißverfahren vorzunehmen. Für die Herstellung von leichten Mastsegmenten aus dünnwandigen Blechen ist eine Änderung des Schweißverfahrens aufwendig, da im Mastbau in der Regel das MAG-Schweißverfahren eingesetzt wird, das üblicherweise bei Stahlblechen mit einer Dicke von 3 bis 12 mm verwendet wird. So werden im Mastbau häufig auch dann noch Bleche mit einer Dicke von 3 mm eingesetzt, wo aus Steifigkeits- und Festigkeitsgründen auch geringere Blechdicken ausreichen würden. Somit wird bei der Herstellung von Knickmasten auf eine geringere Blechdicke verzichtet, da sich diese dünneren Bleche mit dem üblicherweise verwendeten MAG-Schweißverfahren nur schwer schweißen lassen. Eine Umstellung des Schweißverfahrens, zum Beispiel auf das für geringere Blechdicken besser geeignete WIG-Schweißverfahren, ist wegen der geringen Ausbringung im Mastbau zu kostenintensiv und beansprucht außerdem wesentlich mehr Zeit und würde die Umstellung des Betriebes auf ein weiteres Schweißverfahren notwendig machen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Knickmast aus Mastsegmenten anzugeben, der durch ein geringeres Eigengewicht eine höhere Reichweite ermöglicht, und der sich gleichzeitig mit üblichen Herstellungsverfahren einfach, schnell und fehlerunanfällig fertigen lässt. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das eine vereinfachte Fertigung eines Mastsegmentes für einen solchen Knickmast ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Knickmast mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Dadurch, dass wenigstens eines der Stegbleche und/oder der Obergurt und/oder der Untergurt mindestens durch einen Blechabschnitt gebildet ist, der mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung aufweist, kann auf einfache Weise eine Reduzierung von Verwerfungen der dünnwandigen Bleche im Mastbau des Knickmastes erreicht werden. Mit einer solchen im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegments verlaufenden Kantung können die verwendeten Blechdicken weiter reduziert werden, um Eigengewicht an den Mastsegmenten einzusparen und so eine höhere Reichweite des Knickmastes zu ermöglichen. Mit der Kantung der, die Stegbleche, den Obergurt oder den Untergurt bildenden, Blechabschnitte kann auf einfache Weise verhindert werden, dass sich in der Schweißkonstruktion, insbesondere nach dem Schweißvorgang, Verwerfungen bei der Abkühlung bilden. Die in Längsrichtung des Mastsegments verlaufende Kantung verhindert wirksam die Bildung von Verwerfungen durch den Schweißvorgang.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Kantung einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt aufweist. Mit dem einfachen V-förmigen Profilquerschnitt ist eine leicht herzustellende Kantungsgeometrie gegeben, die wirksam die Bildung von Verwerfungen im damit versehenen Blechabschnitt des Mastsegments verhindert. Der Kantungswinkel des V-förmigen Profilquerschnitts sollte vorzugsweise zwischen 160 und 176° zwischen den beiden Kantungsabschnitten betragen. Der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts ist vorzugsweise relativ gering.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die mindestens eine Kantung einen bogenförmigen Profilquerschnitt aufweist. Mit einem bogenförmigen Profilquerschnitt ist eine gleichmäßig gebogene Blechkontur gegeben, die sich leicht herstellen lässt und die Bildung von Verwerfungen im damit versehenen Blechabschnitt des Mastsegments verhindert. Der Radius des bogenförmigen Profilquerschnitts sollte mindestens 10 cm betragen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung bezieht sich darauf, dass die mindestens eine Kantung in das Innere des Kastenprofils oder nach außen aus dem Kastenprofil heraus gerichtet ist. Weder mit der Ausrichtung der Kantung in das Innere des Kastenprofils als auch nach außen wird der Querschnitt des Mastsegmentes signifikant verändert, so dass sich die Abmessungen kaum verändern und auch vorhandene Konstruktionen und Anbauteile ohne Änderungen auf gekantete Steg- bzw. Gurtbleche umgesetzt werden können.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die mindestens eine Kantung mit Abstand von einem Ende oder beiden Enden des Blechabschnittes endet, sodass das Ende des Blechabschnittes jeweils ungekantet ist. Mit dem ungekanteten Ende des Blechabschnittes kann ein gerader Übergang zu dem folgenden Blechabschnitt gebildet werden. Dies macht die Positionierung der Blechabschnitte und ein Verschweißung der Blechabschnitte zur Bildung eines Übergangs zwischen den Blechabschnitten einfacher, insbesondere bei der Verschweißung des Blechabschnittes mit Kantung mit einem ungekanteten Blechabschnitt. Damit lassen sich Übergänge zwischen den Blechabschnitten einfach im Stoßschweißverfahren herstellen.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Blechabschnitt mindestens zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantungen aufweist. Mit mehreren im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufenden Kantungen kann das Risiko von Verwerfungen weiter minimiert werden, da die einzelnen in Längsrichtung des Mastsegments verlaufenden Kantungen näher an die die Stegbleche mit dem Obergurt und dem Untergurt verbindenden Schweißnähte herangeführt werden können.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die mindestens zwei Kantungen entlang der Längsrichtung des Mastsegments aufeinander zulaufend ausgerichtet sind. Hierdurch lässt sich die Neigung der Blechabschnitte zur Bildung von Verwerfungen weiter reduzieren. Vorzugsweise laufen die mindestens zwei Kantungen zur Spitze des Fliegers, also am letzten Mastsegmentes, hin zusammen. Hierdurch lässt sich ein besonders leichtes letztes Mastsegment fertigen, bei dem die verwendeten Bleche weniger zur Bildung von Verwerfungen neigen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die mindestens zwei Kantungen jeweils in das Innere des Kastenprofils oder jeweils nach außen aus dem Kastenprofil heraus gerichtet sind oder dass von den mindestens zwei Kantungen mindestens eine in das Innere des Kastenprofils und mindestens eine nach außen aus dem Kastenprofil heraus gerichtet ist. Weder mit der Ausrichtung der Kantung in das Innere des Kastenprofils als auch nach außen wird der Querschnitt des Mastsegmentes signifikant verändert, so dass sich die Abmessungen kaum verändern und auch vorhandene Konstruktionen und Anbauteile ohne Änderungen auf gekantete Steg- bzw. Gurtbleche umgesetzt werden können. Mit mindestens einer Kantung in das Innere des Kastenprofils und mindestens einer Kantung nach außen aus dem Kastenprofil heraus können komplexe Profilgeometrien mittels Kantung in die Blechabschnitte eingebracht werden, sodass sich Verwerfungen zielgerichtet reduzieren lassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Profilwinkel des Kastenprofils im Bereich der mindestens einen Kantung zwischen einem der Stegbleche und dem Obergurt und/oder zwischen einem der Stegbleche und dem Untergurt zwischen 2 und 15 Grad, vorzugsweise 4 bis 10 Grad, zu einem rechten Winkel versetzt gebildet ist. Mit dem Versatz des Profilwinkels ist der mit einer in Längsrichtung verlaufenen Kantung versehene Blechabschnitt in einem speziellen Winkel orientiert, der eine hohe Stabilität des Mastsegmentes bietet und gleichzeitig die Bildung von Verwerfungen beim Schweißvorgang reduziert. Zur wirksamen Reduzierung von Verwerfungen reicht ein Kantungswinkel von ca. 5 Grad für die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegments verlaufende Kantung bereits aus, um eine entsprechende Wirkung zu erzielen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass das Stegblech und/oder der Obergurt und/oder der Untergurt aus mindestens zwei unterschiedlich dicken Blechabschnitten gefertigt ist, wobei die Blechabschnitte durch einen Übergang miteinander verbunden sind, wobei zumindest der Blechabschnitt mit der geringeren Dicke mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung aufweist. Die Verwendung von unterschiedlich dicken Blechabschnitten ermöglicht eine gewichts- und steifigkeitsoptimierte Ausgestaltung der Mastsegmente, wobei die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung in dem Blechabschnitt mit der geringeren Dicke wirksam Verwerfungen in diesem Blechabschnitt verhindert. Die Blechabschnitte unterschiedlicher Dicke sind vorzugsweise mittels Stoßschweißverfahren zur Bildung des Überganges miteinander verschweißt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass zumindest das letzte, vorzugsweise nur das letzte, den sogenannten Flieger bildende Mastsegment des Knickmastes eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung aufweist. Insbesondere bei der Konstruktion des Fliegers können durch die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung dünnere Bleche verwendet werden, ohne dass diese beim Verschweißen zur Bildung von Verwerfungen neigen. Aufgrund des relativ geringen Momentes, dass von dem Flieger aufgrund des Endschlauches etc. aufgenommen werden muss, ist die Verwendung von dünneren Blechen hier besonders gut möglich, wobei eine Gewichtsreduzierung am Flieger weitere Gewichtsreduzierungen an den restlichen Mastsegmenten gestattet, da das vom Flieger ausgeübte Moment reduziert ist. Außerdem ermöglicht die Gewichtsreduktion eine Vergrößerung der Mastlänge.
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes eines wie zuvor und im Folgenden näher beschriebenen Knickmastes eines Großmanipulators, insbesondere einer Autobetonpumpe. Das Verfahren sieht vor, dass ein Kastenprofil erzeugt wird, indem ein Obergurt und ein Untergurt mit seitlichen Stegblechen verschweißt werden, wobei vor dem Verschweißen in mindestens einen Blechabschnitt von Obergurt, Untergurt und/oder Stegblechen mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung eingebracht wird. Mit dem Einbringen der im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufenen Kantung in dem Blechabschnitt kann die Neigung des Blechabschnittes zur Bildung von Verwerfungen, insbesondere nach dem Schweißvorgang, deutlich reduziert werden, wie oben erläutert. Damit lassen sich Blechabschnitte mit einer geringeren Dicke einfach zur Bildung des Kastenprofils miteinander verschweißen ohne dass mit der Abkühlung der Schweißkonstruktion Verwerfungen auftreten.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass die mindestens eine Kantung durch ein Umformverfahren, d.h. Gesenkbiegen oder Abkanten oder Freibiegen oder Prägen oder Walzen oder Tiefziehen oder Ähnliches in den Blechabschnitt eingebracht wird. Die Einbringung der Kantung mittels eines dieser Herstellungsverfahren ist einfach und lässt sich hervorragend vor dem Verschweißen von Obergurt, Untergurt und den seitlichen Stegblechen realisieren.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

1 einen Großmanipulator mit erfindungsgemäßem Knickmast,
2 ein Mastsegment des Kickmastes,
3 einen Teilbereich des Mastsegmentes mit einfacher Kantung,
4 ein Kastenprofil bei einfacher Kantung,
5 einen Teilbereich des Mastsegmentes mit doppelter Kantung,
6 ein Kastenprofil bei doppelter Kantung,
7 einen Endbereich des Mastsegmentes,
8 ein Stegblech mit doppelter Kantung,
9 ein Stegblech mit doppelter Längskantung und Querkantung und
10 ein Kastenprofil mit nach außen gerichteten Kantungen.

In der 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist ein erfindungsgemäßer Knickmast dargestellt. Der Knickmast 1 ist auf einem Fahrgestell 14 eines als Autobetonpumpe ausgebildeten Großmanipulators 2 aufgebaut und zusammengefaltet dargestellt. Der Knickmast 1 verfügt über eine Mehrzahl von durch Knickgelenke 3 miteinander verbundenen Mastsegmenten 4, 4a, die für den Betrieb des Großmanipulators 2 auseinandergefaltet werden können. Die Mastsegmente 4, 4a sind als Kastenprofile 5 (4, 6, 10) ausgebildet, gefertigt als Schweißkonstruktionen, die einen Obergurt 6, einen Untergurt 7 sowie zwei seitliche Stegbleche 8 aufweisen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das letzte, den sogenannten Flieger bildende Mastsegment 4a des Knickmastes 1 mit einem speziellen Blechabschnitt 9 versehen. Dieser, das Stegblech 8 des Fliegers 4a bildende Blechabschnitt 9, weist zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufende Kantungen 10 auf. Mit diesen Kantungen 10 des Stegbleches 8 wird die Bildung von Verwerfungen beim Schweißvorgang verhindert. Das Stegblech 8 des letzten Mastsegmentes 4a ist, wie in 1 angedeutet, aus zwei unterschiedlich dicken Blechabschnitten 9, 12 gefertigt, die durch einen Übergang 13 miteinander verbunden sind. Dieser Übergang 13 wird durch ein Stoßschweißverfahren erreicht, das die beiden unterschiedlich dicken Blechabschnitte 9, 12 miteinander zum Stegblech 8 verbindet. Um Verwerfungen in dem Blechabschnitt 9 mit der geringeren Dicke zu verhindern, sind in diesem Blechabschnitt 9 die in Längsrichtung des Mastsegments 4a verlaufenden Kantungen 10 vorgesehen. Alternativ zu den zwei Blechabschnitten 9, 12 kann das Stegblech 8 auch aus einem einzigen, mit einer Kantung oder mehreren Kantungen 10 versehenen, Blechabschnitt gebildet sein.
Die 2 zeigt eine Detailansicht auf das letzte Mastsegment 4a des Knickmastes 1 gemäß 1, wobei das Mastsegment 4a von unten zu sehen ist, sodass sich der Untergurt 7 an der oberen Seite befindet. Aus 2 weiter ersichtlich ist, dass das Stegblech 8 des Mastsegmentes 4a aus den beiden unterschiedlich dicken Blechabschnitten 9, 12 gebildet ist, welche mittels des Überganges 13 miteinander verbunden sind. Die in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 sind lediglich in dem Blechabschnitt 9 mit der geringeren Dicke angeordnet. Der Blechabschnitt 9 mit der geringeren Dicke bildet das Stegblech 8 des letzten Mastsegmentes 4a, von dem etwa mittig am Mastsegment 4a angeordneten Übergang 13 bis zur Endschlauchaufhängung 15 an der Mastspitze 16. Mit einem derartigen Blechabschnitt 9 lässt sich am letzten Mastsegment 4a bereits deutlich Gewicht einsparen. Wegen des relativ geringen Momentes, das von dem Flieger 4a aufgrund des Endschlauches 17 an der Endschlauchhalterung 15 aufgenommen werden muss, ist die Verwendung von dünneren Blechen hier besonders gut möglich, wobei eine Gewichtsreduzierung am Flieger 4a weitere Gewichtsreduzierungen an den restlichen Mastsegmenten 4 (1) gestattet, da das vom Flieger 4a selbst ausgeübte Moment auf den restlichen Knickmast 1 (1) reduziert ist. Während der vordere, dünnere Blechabschnitt 9 des Stegbleches 8 vorzugsweise aus 2 mm dicken Blech besteht, ist der hintere, dickere Blechabschnitt 12 vorzugsweise aus 3 mm starkem Blech gebildet. Wie bereits aus 2 ersichtlich, enden die Kantungen 10 in dem Blechabschnitt 9 beabstandet zum Ende 11 des Blechabschnittes 9, sodass das Ende 11 des dünneren Blechabschnittes 9 ungekantet ist und eine einfache Verbindung im Übergang 13 mit dem dickeren Blechabschnitt 12 des Stegbleches 8 ermöglicht. Die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegments 4a verlaufenden Kantungen 10 sind entlang der Längsrichtung des Mastsegmentes 4a aufeinander zulaufend ausgerichtet, sodass die Kantungen 10 im Stegblech 8 an der Mastspitze 16 zusammenlaufen.
Die 3 zeigt den vorderen Teilbereich des Mastsegmentes 4a gemäß 3, hier allerdings mit einfacher Kantung 10 in dem dünneren Blechabschnitt 9. Die einfache Kantung 10 in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 verläuft etwa mittig im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a und endet jeweils beabstandet zu den Enden 11 des Blechabschnittes 9, sodass die Enden 11, wie ersichtlich, ungekantet sind. Die hier gezeigte einfache Kantung 10 hat einen V-förmigen Profilquerschnitt, wie auch aus 4 ersichtlich ist.
Die 4 zeigt eine Schnittansicht durch die in 3 angedeutete Schnittebene B-B durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a. Aus 4 ist zu erkennen, dass die mittig in den Stegblechen angeordnete Kantung 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt aufweist. Dieser Profilquerschnitt ist leicht herzustellen und wirksam gegen die Bildung von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments 4a. Der Kantungswinkel β des V-förmigen Profilquerschnitts beträgt zwischen 160 und 176° zwischen den beiden Kantungsabschnitten, wobei der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts, wie ersichtlich, relativ gering ist. Der Profilwinkel α des Kastenprofils 5 im Bereich der mindestens einen Kantung 10 beträgt zwischen dem Stegblech 8 und dem Obergurt 6 und zwischen dem Stegblech 8 und dem Untergurt 7 bei der einfachen Kantung 10 vorzugsweise zwischen 3 und 10 Grad, zu einem rechten Winkel der von dem ungekanteten Obergurt 6 oder dem ungekanteten Untergurt 7 ausgeht. Mit dieser Anordnung der Stegbleche 8 und des Obergurts 6 und des Untergurts 7 kann beim Schweißvorgang die Bildung von Verwerfungen wirksam verhindert werden. Die gezeigte Kantung 10 in das Innere des Kastenprofils 5 verändert die Geometrie beziehungsweise den Durchmesser des Mastsegmentes nicht signifikant und ermöglicht beispielsweise bereits konstruierte, durch den Mast führende Rohrhalter zu verwenden, ohne dass eine konstruktive Veränderung nötig ist, da sich der Querschnitt des Mastsegmentes 4a im Kastenprofil 5 lediglich etwas verringert.
Die 5 zeigt den vorderen Teilbereich des Mastsegmentes gemäß 3 mit doppelter Kantung 10 in dem dünneren Blechabschnitt 9. Die doppelten Kantungen 10 in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 verlaufen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a aufeinander zu und laufen an der Mastspitze 16 am Mastsegment 4a zusammen. Die Kantungen 10 enden jeweils beabstandet zu den Enden 11 des Blechabschnittes 9, sodass die Enden 11, wie ersichtlich, ungekantet sind. Die hier gezeigten doppelten Kantungen 10 haben einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt, wie auch aus 6 ersichtlich ist.
Die 6 bildet eine Schnittansicht durch die in 5 angedeutete Schnittebene A-A durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a. Aus 6 ist zu erkennen, dass die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 in den das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitten 9 in das Innere des Kastenprofils 5 gerichtet sind. Die zwei Kantungen 10 laufen in Längsrichtung des Mastsegments 4a aufeinander zu und im Bereich der Mastspitze 16 zusammen. Aus 6 ist zu erkennen, dass die an den Stegblechen 8 angeordneten Kantungen 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt aufweisen. Dieser Profilquerschnitt ist leicht herzustellen und wirksam gegen die Bildung von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments 4a. Der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts ist, wie ersichtlich, relativ gering. Der Profilwinkel α des Kastenprofils 5 im Bereich der Kantungen 10 beträgt zwischen dem Stegblech 8 und dem Obergurt 6 und zwischen dem Stegblech 8 und dem Untergurt 7 bei der doppelten Kantung 10 des das Stegblech 8 bildenden Blechabschnittes 9 vorzugsweise zwischen 2 und 15 Grad, zu einem rechten Winkel der von dem ungekanteten Obergurt 6 oder dem ungekanteten Untergurt 7 ausgeht. Diese Anordnung der Stegbleche 8 und des Obergurts 6 und des Untergurts 7 verhindert die Bildung von Verwerfungen beim Schweißvorgang wirksam. Die gezeigten Kantungen 10 in das Innere des Kastenprofils 5 ermöglichen bereits konstruierte Rohrhalter zu verwenden, ohne dass an diesen konstruktive Veränderungen nötig sind, denn der Querschnitt des Mastsegmentes 4a im Kastenprofil 5 verringert sich durch die Kantungen 10 nur minimal. Neben diesen Kantungen 10 mit V-förmigen Profilquerschnitt sind auch bogenförmige Profilquerschnitte denkbar, bei denen der Bogen des Profils vorzugsweise einen konstanten Radius aufweist. Die Kantungen 10 können alle einfach vor dem Schweißen des Mastsegments 4a durch Umformverfahren, beispielsweise Gesenkbiegen oder Abkanten oder Freibiegen oder Prägen oder Walzen oder Tiefziehen oder ähnliches in den Blechabschnitt 9 eingebracht werden.
In der 7 ist eine Ansicht auf den Endbereich von dem Teilbereich des Mastsegments 4a gemäß 5 in der angedeuteten Position C gezeigt. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Enden 11 des Blechabschnittes 9 ungekantet, also gerade fortlaufend sind, sodass ein annähernd rechtwinkliges Kastenprofil 5 am Ende des Teilbereiches gegeben ist, das einen einfachen Übergang 13 (2) zu dem hinteren Teilbereich des letzten Mastsegmentes 4a (2) bietet.
Die 8 zeigt eine Ansicht des Stegblechs 8 mit doppelter Kantung 10, wobei hier die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 bis zum Ende 11 des Blechabschnittes 9 reichen.
In 9 hingegen ist eine Detailansicht auf ein Stegblech 8 mit doppelter Längskantung 10 gezeigt. Hier verlaufen die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung eingebrachten Kantungen 10 zueinander hin und enden beabstandet zum Ende 11 des Blechabschnittes 9. Am Ende der in Längsrichtung verlaufenen Kantungen 10 sind in dem Blechabschnitt Querkantungen 18 eingebracht, welche das Ende 11 des Blechabschnittes 9 begradigen, sodass das Ende 11 des Blechabschnittes 9 ungekantet ist und einen einfachen Übergang 10 (2) zu ungekanteten Blechabschnitten 12 (2) ermöglicht.
Die 10 zeigt eine Schnittansicht durch die in 5 angedeutete Schnittebene A-A durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a, wobei das Kastenprofil 5 hier nach außen gerichtete Kantungen 10 aufweist. Die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 in den das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitten 9 sind aus dem Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a heraus gerichtet. Mit der Ausrichtung der Kantungen 10 nach außen aus dem Kastenprofil 5 heraus wird mehr Steifigkeit und ein höheres Widerstandsmoment des Mastsegmentes 4a erreicht, da der Querschnitt des Mastsegmentes 4a im Kastenprofil 5 durch die nach außen gerichteten Kantungen 10 vergrößert wird. Die zwei Kantungen 10 laufen in Längsrichtung des Mastsegments 4a aufeinander zu und im Bereich der Mastspitze 16 zusammen. Aus 10 ist zu erkennen, dass die in den Stegblechen 8 angeordneten Kantungen 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt aufweisen. Dieser leicht herzustellende Profilquerschnitt verhindert wirksam die Bildung von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments 4a. Der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts ist, wie ersichtlich, gering.
Bezugszeichenliste

1: Knickmast
2: Großmanipulator
3: Knickgelenk
4: 4a Mastsegment
5: Kastenprofil
6: Obergurt
7: Untergurt
8: Stegblech
9: Blechabschnitt (dünn)
10: Kantung
11: Ende
12: Blechabschnitt (dick)
13: Übergang
14: Fahrgestell
15: Endschlauchaufhängung
16: Mastspitze
17: Endschlauch
18: Querkantung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19644410 A1 [0002]

Claims

Knickmast (1) eines Großmanipulators (2), insbesondere einer Autobetonpumpe, mit einer Mehrzahl von über Knickgelenke (3) miteinander verbundenen Mastsegmenten (4, 4a), wobei wenigstens eines der Mastsegmente (4, 4a) eine als Kastenprofil (5) ausgebildete Schweißkonstruktion aufweist, in der ein Obergurt (6) und ein Untergurt (7) über seitliche Stegbleche (8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Stegbleche (8) und/oder der Obergurt (6) und/oder der Untergurt (7) mindestens durch einen Blechabschnitt (9) gebildet ist, der mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) aufweist.
Knickmast (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt aufweist.
Knickmast (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) einen bogenförmigen Profilquerschnitt aufweist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) in das Innere des Kastenprofils (5) oder nach außen aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet ist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) beabstandet zum Ende (11) des Blechabschnittes (9) endet, sodass das Ende (11) des Blechabschnittes (9) ungekantet ist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechabschnitt (9) mindestens zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantungen (10) aufweist.
Knickmast (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kantungen (10) entlang der Längsrichtung des Mastsegments (4, 4a) aufeinander zulaufend ausgerichtet sind.
Knickmast (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kantungen (10) jeweils in das Innere des Kastenprofils (5) oder jeweils nach außen aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet sind oder dass von den mindestens zwei Kantungen (10) mindestens eine in das Innere des Kastenprofils (5) und mindestens eine nach außen aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet ist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profilwinkel (a) des Kastenprofils (5) im Bereich der mindestens einen Kantung (10) zwischen einem der Stegbleche (8) und dem Obergurt (6) und/oder zwischen einem der Stegbleche (8) und dem Untergurt (7) zwischen 2 und 15 Grad, vorzugsweise 4 bis 10 Grad, zu einem rechten Winkel versetzt gebildet ist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stegblech (8) und/oder der Obergurt (6) und/oder der Untergurt (7) aus mindestens zwei unterschiedlich dicken Blechabschnitten (9, 12) gefertigt ist, wobei die Blechabschnitte (9, 12) durch einen Übergang (13) miteinander verbunden sind, wobei zumindest der Blechabschnitt (9) mit der geringeren Dicke mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) aufweist.
Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das letzte, vorzugsweise nur das letzte, den sogenannten Flieger bildende Mastsegment (4a) des Knickmastes (1) die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4a) verlaufende Kantung (10) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes (4, 4a) eines Knickmastes (1) eines Großmanipulators (2), insbesondere einer Autobetonpumpe, wobei ein Kastenprofil (5) erzeugt wird, indem ein Obergurt (6) und ein Untergurt (7) mit seitlichen Stegblechen (8) verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschweißen von Obergurt (6), Untergurt (7) und Stegblechen (8), in mindestens einen Blechabschnitt (9) von Obergurt (6), Untergurt (7) und/oder Stegblechen (8) mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) durch ein Umformverfahren eingebracht wird.