DE102021206322A1 - Schienenprofilsystem und Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems - Google Patents

Abstract

Es wird ein Schienenprofilsystem (100), insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, und ein Verfahren zum Herstellen desselben vorgeschlagen. Das Schienenprofilsystem (100) umfasst ein Schienenprofil (110), wobei das Schienenprofil (110) sich in einer Längserstreckungsrichtung (112) erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger (102) ausgebildet ist, und mindestens ein Verbindungselement (122), wobei das Verbindungselement (122) seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung (112) neben dem Schienenprofil (110) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Schienenprofil (110) verschweißt ist und wobei das Verbindungselement (122) zum Verbinden mit dem Träger (102) ausgebildet ist.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schienenprofilsystem und ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems.
• Technischer Hintergrund
• Laufkrane oder Brückenkrane kommen in nahezu allen Industriehallen zum Einsatz. Dabei wird die Laufschiene, auf dem das Rad der Kranbrücke läuft, auf einem Konstruktionsprofil befestigt. Üblicherweise werden als Konstruktionsprofile gewalzte Stahlträger mit Doppel-T-Geometrie verwendet, um die Spannweiten zwischen zwei Hallenstützen, auf denen die Krankonstruktion aufgelegt ist, zu überwinden.
• Aktuell kommen zwei bzw. drei unterschiedliche Befestigungsmöglichkeiten, je nach Höhe der Beanspruchung bzw. der Auswechselbarkeit der Laufschienen, zum Einsatz.
• Für sehr hohe Beanspruchungen werden insbesondere aufgrund der Auswechselbarkeit gewalzte Schienenprofile ähnlich einer Eisenbahnschiene eingesetzt und eben wie diese mit Pratzen auf den Stahlträger geklemmt. Diese Schienenprofile sind üblicherweise deutlich niedriger als Eisenbahnschienen, da die Schienenprofile über die ganze Länge auf dem Stahlträger aufliegen und nicht wie Eisenbahnschienen auf beabstandeten Schwellen. Das heißt, die Biegesteifigkeit dieser Schienenprofile kann kleiner ausfallen als bei typischen Eisenbahnschienen. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt in der Auswechselbarkeit der Laufschiene unabhängig vom darunterliegenden Stahlträger. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine Schweißarbeiten beim Auswechseln notwendig sind, so dass beim Auswechseln der Schiene keine geprüften Schweißer benötigt werden bzw. keine Schweißarbeiten in schwer zugänglichen Bereichen zu erfolgen haben.
• Ein wesentlicher Nachteil dieser Befestigungsmethode sind die hohen Kosten der Schienenprofile. Diese sind ein Vielfaches teurer als einfache Rechteckprofile. Darüber hinaus werden Spannpratzen benötigt. Dadurch, dass die Schienen nur kraftschlüssig über die Spannpratzen befestigt sind, kann es zu einer Lockerung der Schienen auf den Trägern kommen. Darüber hinaus sind diese Schienen deutlich höher als vergleichbare Rechteckprofile. Damit muss eine Halle mit Schienenprofil ggf. etwa 10 cm höher gebaut werden als bei Kranbahnen mit Rechteckprofil.
• Für mittlere Beanspruchungen kommen verglichen zu den Schienenprofilen viel günstigere und flachere Rechteckprofile zum Einsatz, die links und rechts auf den Stahlträger aufgeschweißt werden. Dabei muss nach geltender Auslegungsnorm davon ausgegangen werden, dass das Schienenprofil einen Spalt zum darunterliegenden Träger aufweist. Dies bedeutet, dass die Kräfte vollständig über die Schweißnähte vom Rechteckprofil auf den Träger übertragen werden müssen. Hierzu müssen die Schweißnähte entsprechend massiv dimensioniert werden, d.h. ein großes sogenanntes a-Maß aufweisen.
• Das große a-Maß führt auf der einen Seite zu verhältnismäßig hohen Kosten, auf der anderen Seite zu einem starken Verzug der Träger wegen des höheren Wärmeeintrags.
• Weiterhin ist bekannt, dass Rechteckprofile nicht wie in der Norm gefordert durchgängig verschweißt werden, sondern lediglich mit kurzen, ca. 4-8 cm langen Steppschweißnähten. Im Bereich zwischen den Steppschweißnähten liegt das Rechteckprofil also frei auf dem Träger auf. Die Radlasten werden hier über den Kontakt von Rechteckprofil zu Träger übertragen. Die Steppschweißnähte würden an ihren Anfängen bzw. Enden versagen, wenn ein Abstand zwischen Rechteckprofil und Träger vorläge. Deshalb werden die Rechteckprofile beim Heften mit Schraubzwingen auf den Träger festgespannt, um das satte Aufliegen zu gewährleisten.
• Eine Nachweißmöglichkeit, wie beispielsweise über Ultraschall, Fühlerlehren etc., für den sichergestellten Kontakt gibt es bislang nicht. Daher ist diese Lösung bisher nicht anerkannt bzw. nicht mit dem Eurocode vereinbar, wird aber aus Kostengründen trotzdem von einigen etablierten Firmen eingesetzt.
• Das Problem dieser Befestigungsmethode und auch der zuvor beschriebenen ist allerdings, dass der tragfähige Kontakt zwischen Rechteckprofil und Träger aufgrund der hohen Steifigkeit der Schweißnaht nicht garantiert werden kann. Der Steifigkeitssprung am Anfang bzw. Ende von Steppnähten führt insbesondere aufgrund der geringen Kontaktsteifigkeit zwischen Träger und Schiene oder bei ggf. auftretenden Spalten aufgrund der auftretenden Beanspruchung hier zum Versagen der Schweißnaht bzw. deren Anfänge und Enden. Daher können Risse an der Schweißnahtwurzel beginnen und sich zunächst unbemerkt in den Träger ausbreiten können. Dies kann zu einem katastrophalen Versagen des gesamten Krans mit hohen Sach- und ggf. Personenschäden führen.
• Aufgabe der Erfindung
• Es wäre daher wünschenswert, ein Schienenprofilsystem und ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems bereitzustellen, welche die Nachteile bekannter Schienenprofilsysteme und Herstellungsverfahren zumindest weitgehend vermeiden. Insbesondere soll die sichere Montage eines Kranbahnschienenprofils auf dem Träger unter der Gewährleistung des Kontakts zwischen Schienenprofil und Träger mindestens im Bereich der Lasteinleitung ermöglicht werden.
• Allgemeine Beschreibung der Erfindung
• Diese Aufgabe wird adressiert durch ein Schienenprofilsystem und ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen, welche einzeln oder in beliebiger Kombination realisierbar sind, sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
• Im Folgenden werden die Begriffe „haben“, „aufweisen“, „umfassen“ oder „einschließen“ oder beliebige grammatikalische Abweichungen davon in nicht-ausschließlicher Weise verwendet. Dementsprechend können sich diese Begriffe sowohl auf Situationen beziehen, in welchen, neben den durch diese Begriffe eingeführten Merkmalen, keine weiteren Merkmale vorhanden sind, oder auf Situationen, in welchen ein oder mehrere weitere Merkmale vorhanden sind. Beispielsweise kann sich der Ausdruck „A hat B“, „A weist B auf“, „A umfasst B“ oder „A schließt B ein“ sowohl auf die Situation beziehen, in welcher, abgesehen von B, kein weiteres Element in A vorhanden ist (d.h. auf eine Situation, in welcher A ausschließlich aus B besteht), als auch auf die Situation, in welcher, zusätzlich zu B, ein oder mehrere weitere Elemente in A vorhanden sind, beispielsweise Element C, Elemente C und D oder sogar weitere Elemente.
• Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „mindestens ein“ und „ein oder mehrere“ sowie grammatikalische Abwandlungen dieser Begriffe, wenn diese in Zusammenhang mit einem oder mehreren Elementen oder Merkmalen verwendet werden und ausdrücken sollen, dass das Element oder Merkmal einfach oder mehrfach vorgesehen sein kann, in der Regel lediglich einmalig verwendet werden, beispielsweise bei der erstmaligen Einführung des Merkmals oder Elementes. Bei einer nachfolgenden erneuten Erwähnung des Merkmals oder Elementes wird der entsprechende Begriff „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ in der Regel nicht mehr verwendet, ohne Einschränkung der Möglichkeit, dass das Merkmal oder Element einfach oder mehrfach vorgesehen sein kann.
• Weiterhin werden im Folgenden die Begriffe „vorzugsweise“, „insbesondere“, „beispielsweise“ oder ähnliche Begriffe in Verbindung mit optionalen Merkmalen verwendet, ohne dass alternative Ausführungsformen hierdurch beschränkt werden. So sind Merkmale, welche durch diese Begriffe eingeleitet werden, optionale Merkmale, und es ist nicht beabsichtigt, durch diese Merkmale den Schutzumfang der Ansprüche und insbesondere der unabhängigen Ansprüche einzuschränken. So kann die Erfindung, wie der Fachmann erkennen wird, auch unter Verwendung anderer Ausgestaltungen durchgeführt werden. In ähnlicher Weise werden Merkmale, welche durch „in einer Ausführungsform der Erfindung“ oder durch „in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung“ eingeleitet werden, als optionale Merkmale verstanden, ohne dass hierdurch alternative Ausgestaltungen oder der Schutzumfang der unabhängigen Ansprüche eingeschränkt werden soll. Weiterhin sollen durch diese einleitenden Ausdrücke sämtliche Möglichkeiten, die hierdurch eingeleiteten Merkmale mit anderen Merkmalen zu kombinieren, seien es optionale oder nicht-optionale Merkmale, unangetastet bleiben.
• In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schienenprofilsystem vorgeschlagen. Das Schienenprofilsystem ist insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, ausgebildet. Das Schienenprofilsystem umfasst mindestens ein Schienenprofil auf. Das Schienenprofil erstreckt sich in einer Längserstreckungsrichtung und ist zum Anordnen auf einem Träger ausgebildet. Der Träger kann insbesondere ein Stahlträger, wie beispielsweise ein I-Profil oder Doppel-T-Träger sein. Der Träger ist optionaler Bestandteil des Schienenprofilsystems. Mit anderen Worten kann das Schienenprofil einen Träger umfassen. Es ist jedoch alternativ vorgesehen, dass das Schienenprofilsystem vorab ohne Träger herstellbar ist und erst zu einem späteren Zeitpunkt an seinem Einsatzort mit dem Träger verbunden wird. Sofern das Schienenprofilsystem mehr als einen Träger aufweist, ist auf jedem Träger ein Schienenprofil angeordnet bzw. das Schienenprofil ist auf den mehreren Trägern angeordnet. Das Schienenprofilsystem weist weiterhin mindestens ein Verbindungselement auf. Das Verbindungselement ist seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet. Das Verbindungselement ist mit dem Schienenprofil verschweißt. Dadurch wird eine besonders robuste, stabile und permanente Anbindung des Verbindungselements an das Schienenprofil realisiert. Weiterhin ist das Verbindungselement zum Verbinden mit dem Träger ausgebildet.
• Ein Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, mittels eines Verbindungselements, das nachgiebig und an das Schienenprofil angeschweißt ist, die seitliche Position und die Position in Längsrichtung des Schienenprofils auf dem Träger zu gewährleisten. So wird wie bei Schienen für Eisenbahnen auf eine Schweißnaht zwischen Schienenprofil und Träger vollständig verzichtet.
• Das Verbindungselement kann an das Schienenprofil angrenzen, insbesondere unmittelbar angrenzen. Damit wird eine seitliche Verschiebbarkeit oder Beweglichkeit des Schienenprofils besonders gut verhindert.
• Das Verbindungselement kann mit dem Schienenprofil mittels einer Kehlnaht, einer HV-Naht oder einer HY-Naht verschweißt sein. Dabei ist die HY-Naht besonders vorteilhaft, weil hier mit sehr geringem Schweißnahtvolumen eine hohe Anbindungsfläche zwischen Blech und Reckteckprofil erreicht werden kann. Es ist bei der Ausführung der Schweißnaht darauf zu achten, dass keine (direkte) Verbindung bzw. Verschweißung zwischen Rechteckprofil und Träger zu Stande kommt. Daher sind Kehlnaht und HY-Naht zu bevorzugende Ausführungsformen. Die Schweißnahtvorbereitung bzw. die Herstellung des Blechzuschnittes für das Verbindungselement geschieht in besonders vorteilhafter Weise nicht auf der Baustelle, sondern erfolgt bereits im Werk. Neben den genannten Schmelzschweißverbindungen können durchaus auch durch Pressschweißverfahren ausgebildete Schweißverbindungen vorgesehen sein. Hierzu gehören in diesem Fall: Widerstands(Bolzen)schweißen, Abbrennstumpfschweißen(/Bolzenschweißen), Lichtbogenbolzenschweißen, Buckelschweißen. Diese Pressschweißverfahren können sehr gut automatisiert werden und können daher sehr einfach dazu genutzt werden, Schienen mit den Verbindungselementen in einem Werk vorzuproduzieren. Prinzipiell sind sie aber auch von Hand ausführbar. Die Verbindungselemente können zum Pressschweißen auf der Schweißseite vor dem Verschweißen eine leichte Spitze, Kante oder sonstige Geometrie zur Stromkonzentration oder zum Start des Lichtbogens aufweisen. Die Verbindungselemente werden in diesem Fall in besonders günstiger Weise etwas beabstandet von der Unterseite angebracht und/oder ggf. überstehende Grate entfernt sodass die Unterseite satt auf dem Träger aufliegen kann.
• Das Schienenprofil kann ein Rechteckprofil sein. Damit ist dieses besonders günstig als Walzstahl herstellbar.
• Das Verbindungselement kann mit dem Träger stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar sein. Damit lässt sich das Verbindungselement in vielfältiger Weise am Träger befestigen. Das Verbindungselement kann insbesondere auf dem Träger durch Schrauben, Spannpratzen, Schweißen oder durch Formschluss befestigt werden. Es können Spannelemente verwendet werden, die eine Bohrung im Träger erfordern oder welche, bei denen die Klemmung ohne Bohrung auskommt.
• Das Verbindungselement kann permanent mit dem Träger verbindbar sein. Entsprechend kann das Verbindungselement an dem Träger nach Bedarf bzw. räumlichen Gegebenheiten montiert bzw. befestigt werden.
• Alternativ kann das Verbindungselement lösbar mit dem Träger verbindbar sein. Insbesondere kann das Verbindungselement mit dem Träger mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung verbindbar ist. Dies hat den Vorteil, dass das Schienenprofil nach Bedarf ausgetauscht werden kann, ohne den Träger demontieren zu müssen.
• Das Verbindungselement kann im Wesentlichen quaderförmig sein. Damit weist dieses eine einfach herzustellende Form auf uns kann kostengünstig hergestellt werden.
• Das Verbindungselement kann eine Länge und eine Breite aufweisen, die größer als eine Höhe des Verbindungselements sind. Insbesondere kann das Verbindungselement vergleichsweise flach ausgebildet sein. Beispielsweise kann als Verbindungselement ein einfaches Stahlblech, Rechteckprofil, Stanzteil und dergleichen verwendet werden.
• Das Verbindungselement kann eine Taillierung aufweisen. Um Spannungsüberhöhungen zu reduzieren, können neben rechteckförmigen Blechen oder Flachprofilen taillierte Geometrien für das Verbindungselement eingesetzt werden. Durch die Taillierung kann der Steifigkeitssprung an den Schweißnahtenden und damit die Spannungsüberhöhung verringert werden. Darüber hinaus ergibt sich ein günstigerer Einbrand an Schweißnahtanfang und -ende.
• Das Verbindungselement kann mindestens eine Aussparung aufweisen. In die nachgiebigen Elemente können somit zusätzliche Aussparungen, wie beispielsweise in Doppel-Schlüsselloch-Form, eingebracht werden. Es ergibt sich eine Reduzierung der Steifigkeit des Verbindungselements und somit auch der Struktur aus Schienenprofilen und Verbindungselement in Längsrichtung des Schienenprofils. Damit geht eine Verringerung der Schubspannungen aus der überrollenden Radlast einher.
• Das Schienenprofilsystem kann zur Fertigung weiterhin mindestens einen Abstandshalter umfassen, wobei der Abstandshalter zwischen dem Verbindungselement und dem Träger zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil zugewandten Endes des Verbindungselements angeordnet sein kann. Damit die Schweißnaht zwischen Rechteckprofil und nachgiebigem Element durch die Überrollung nicht oder nicht kritisch beansprucht wird, ist es wichtig, dass das Verbindungselement an der Verbindungsstelle nicht über die Unterseite des Rechteckprofils hervorsteht, da andernfalls der Überstand auf der Oberseite des Trägers und nicht die Unterseite des Rechteckprofils aufliegen würde. Um dies zu gewährleisten kann bewusst ein Abstand vorgesehen werden. Dieser kann bei vorproduzierten Einheiten aus Schienenprofiel und Verbindungselement bereits ab Werk vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es möglich diesen Abstand durch einen (nachgiebigen) Abstandshalter z.B. aus Holz, Kunststoff oder Pappe bei Handschweißungen zu garantieren. Dieses Element kann gleichzeitig als Schweißbadstütze dienen.
• Das Schienenprofilsystem kann mehrere Verbindungselemente aufweisen, wobei die Verbindungselemente beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet sein können. Damit wird eine besonders gute seitliche Abstützung für das Schienenprofil vorgesehen.
• Besonders vorteilhaft ist, wenn sich immer zwei Verbindungselemente bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Schienenprofils gegenüberliegen. Damit wird eine symmetrische Abstützung realisiert, die seitlich wirkende Kräfte besonders gut aufnehmen kann.
• In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems, insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge:
• - Bereitstellen eines Schienenprofils, wobei sich das Schienenprofil in einer Längserstreckungsrichtung erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger ausgebildet ist,
• - Anordnen mindestens eines Verbindungselements seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil, und
• - Verschweißen des Verbindungselements mit dem Schienenprofil, wobei das Verbindungselement zum Verbinden mit dem Träger ausgebildet ist.
• Somit lässt sich mittels eines Verbindungselements, das nachgiebig und an das Schienenprofil angeschweißt ist, die seitliche Position und die Position in Längsrichtung des Schienenprofils auf dem Träger gewährleisten. So wird wie bei Schienen für Eisenbahnen auf eine Schweißnaht zwischen Schienenprofil und Träger vollständig verzichtet. Da das Verbindungselement mit dem Schienenprofil verschweißt wird, wird eine besonders robuste, stabile und permanente Anbindung des Verbindungselements an das Schienenprofil realisiert.
• Das Verbindungselement kann an das Schienenprofil angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, angeordnet werden. Damit wird eine seitliche Verschiebbarkeit oder Beweglichkeit des Schienenprofils besonders gut verhindert.
• Das Verbindungselement kann mit dem Schienenprofil mittels einer Schmelzschweißverbindung, einer Kehlnaht, einer HV-Naht, einer HY-Naht oder mittels einer durch Widerstandsschweißen oder Abbrennstumpfschweißen ausgebildeten Pressschweißverbindung verschweißt werden. Dabei ist die HY-Naht besonders vorteilhaft, weil hier mit sehr geringem Schweißnahtvolumen eine hohe Anbindungsfläche zwischen Blech und Reckteckprofil erreicht werden kann. Es ist bei der Ausführung der Schweißnaht darauf zu achten, dass keine (direkte) Verbindung bzw. Verschweißung zwischen Rechteckprofil und Träger zu Stande kommt. Daher sind Kehlnaht und HY-Naht zu bevorzugende Ausführungsformen. Die Schweißnahtvorbereitung bzw. die Herstellung des Blechzuschnittes für das Verbindungselement geschieht in besonders vorteilhafter Weise nicht auf der Baustelle, sondern erfolgt bereits im Werk.
• Das Schienenprofil kann ein Rechteckprofil sein. Damit ist dieses besonders günstig als Walzstahl herstellbar.
• Das Verbindungselement kann mit dem Träger stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden werden. Entsprechend kann das Verbindungselement an dem Träger nach Bedarf bzw. räumlichen Gegebenheiten montiert bzw. befestigt werden. Damit lässt sich das Verbindungselement in vielfältiger Weise am Träger befestigen. Das Verbindungselement kann insbesondere auf dem Träger durch Schrauben, Spannpratzen, Schweißen oder durch Formschluss befestigt werden. Es können Spannelemente verwendet werden, die eine Bohrung im Träger erfordern oder welche, bei denen die Klemmung ohne Bohrung auskommt.
• Das Verbindungselement kann permanent mit dem Träger verbunden werden.
• Alternativ kann das Verbindungselement lösbar mit dem Träger verbunden werden. Insbesondere kann das Verbindungselement mit dem Träger mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung verbunden werden.
• Das Verbindungselement kann im Wesentlichen quaderförmig sein. Damit weist dieses eine einfach herzustellende Form auf uns kann kostengünstig hergestellt werden.
• Das Verbindungselement kann eine Länge und eine Breite aufweisen, die größer als eine Höhe des Verbindungselements sind. Insbesondere kann das Verbindungselement vergleichsweise flach ausgebildet sein. Beispielsweise kann als Verbindungselement ein einfaches Stahlblech, Rechteckprofil, Stanzteil und dergleichen verwendet werden. Dies führt insbesondere dazu, dass die Steifigkeit durch das Verbindungselement um ein vielfaches geringer ist als die Kontaktsteifigkeit zwischen Rechteckprofiel und Träger. Die Steifigkeit des Verbindungselementes trägt weniger als ein Zehntel insbesondere weniger als ein Hundertstel zur Steifigkeit zwischen Rechteckprofil und Träger bei.
• Das Verbindungselement kann mit einer Taillierung ausgebildet werden. Um Spannungsüberhöhungen zu reduzieren, können neben rechteckförmigen Blechen oder Flachprofilen taillierte Geometrien für das Verbindungselement eingesetzt werden. Durch die Taillierung kann der Steifigkeitssprung an den Schweißnahtenden und damit die Spannungsüberhöhung verringert werden. Darüber hinaus ergibt sich ein günstigerer Einbrand an Schweißnahtanfang und -ende.
• Das Verfahren kann weiterhin Ausbilden mindestens einer Aussparung in dem Verbindungselement umfassen. In die nachgiebigen Elemente können somit zusätzliche Aussparungen, wie beispielsweise in Doppel-Schlüsselloch-Form, eingebracht werden. Es ergibt sich eine Reduzierung der Steifigkeit des Verbindungselements und somit auch der Struktur aus Schienenprofilen und Verbindungselement in Längsrichtung des Schienenprofils. Damit geht eine Verringerung der Schubspannungen aus der überrollenden Radlast einher.
• Das Verfahren kann weiterhin Anordnen mindestens eines Abstandshalters zwischen dem Verbindungselement und dem Träger zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil zugewandten Endes des Verbindungselements umfassen. Damit die Schweißnaht zwischen Rechteckprofil und nachgiebigem Element durch die Überrollung nicht oder nicht kritisch beansprucht wird, ist es wichtig, dass das Verbindungselement an der Verbindungsstelle nicht hervorsteht. Um dies zu gewährleisten kann bewusst ein Abstand vorgesehen werden. Dieser kann bei vorproduzierten Einheiten aus Schienenprofiel und Verbindungselement bereits ab Werk vorgesehen werden. Darüber hinaus ist es möglich diesen Abstand durch einen (nachgiebigen) Abstandshalter z.B. aus Holz, Kunststoff oder Pappe bei Handschweißungen zu garantieren. Dieses Element kann gleichzeitig als Schweißbadstütze dienen.
• Das Verbindungselement kann vor dem Verbinden mit dem Träger derart relativ zu dem Träger geneigt angeordnet werden, dass zumindest ein der Profilschiene abgewandtes Ende des Verbindungselements von dem Träger beabstandet ist. Um eine Langlebigkeit der Anordnung zu gewährleisten, soll sich diese durch das Überrollen des Schienenprofils mit dem Rad möglichst wenig verformen. Um dies sicherzustellen ist es besonders vorteilhaft, wenn Schienenprofil und Träger auch im unbelasteten Zustand in Kontakt sind und keinen Abstand aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden indem das nachgiebige Element vor dem Verschrauben oder Verschweißen mit dem Träger nach oben gebogen wird bzw. von vorne herein unter einem leichten Winkel angeschweißt werden. Durch eine entsprechende Schweißnahtform ist es möglich, dass sich eine solche Form bereits selbstständig beim Erstarren der Schweißnaht zwischen nachgiebigem Element und Rechteckprofil einstellt. Bei der Verschraubung oder Verschweißung des nachgiebigen Elementes mit dem Träger kommt es so zu einer Vorspannung von Träger und Schienenprofil.
• Das Verbindungselement kann vor dem Verbinden mit dem Träger gekrümmt oder gerade relativ zu dem Träger geneigt angeordnet werden. Der Abstand zwischen Verbindungselement und Träger vor dem Verbinden kann dadurch erreicht werden, indem das Verbindungselement vor dem Verschrauben oder Verschweißen mit dem Träger nach oben gebogen wird bzw. von vorne herein unter einem leichten Winkel angeschweißt werden.
• Das Verfahren kann weiterhin Vorsehen von mehreren Verbindungselementen umfassen, wobei die Verbindungselemente beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet werden können. Damit wird eine besonders gute seitliche Abstützung für das Schienenprofil vorgesehen.
• Dabei können immer zwei Verbindungselement sich bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Schienenprofils gegenüberliegend angeordnet werden. Damit wird eine symmetrische Abstützung realisiert, die seitlich wirkende Kräfte besonders gut aufnehmen kann.
• Der Begriff „Brückenkran“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf einen Kran beziehen, der typischerweise fest in Maschinenhäusern, Produktions- und Montagehallen verbaut ist. Er besteht aus einem oder zwei Kastenträgern, der Brücke, die seitlich verfahren werden kann. Entlang der Spannweite der Brücke fährt eine Laufkatze mit Seilwinde, die über einen Flaschenzug das Tragmittel (meist ein Haken) ablassen oder hochziehen kann. Werden die Industriehallen in Stahlbeton-Skelettbauweise erstellt, bestehen Auflager aus massiven, stark bewehrten Konsolen, die aus einer Stützenfläche herausragen. Die Auflager tragen die Kranbahnträger, auf denen die Schienenprofile angeordnet sind, auf denen die Brücke fährt.
• Der Begriff „Laufkran“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf einen Kran beziehen, der ein einem Türrahmen (Portal) ähnliches Gestell hat, das auf einem Verladeplatz zweispurig fahrbar aufgestellt ist. Auf seinem oberen Teil, der Brücke, fährt die Laufkatze quer zur Hauptfahrtrichtung hin und her. Der Portalkran überspannt seinen Arbeitsbereich wie ein Portal. Er läuft meistens auf zwei parallelen Schienen, auf denen er sich mit seinen Stützen abstützt. Dadurch unterscheidet er sich von einem Brückenkran, der auf aufgeständerten Schienen läuft.
• Der Begriff „Träger“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf einen meist horizontal verlaufenden, im Verhältnis zu seiner Länge schmalen und schlanken Balken beziehen, der die aufliegenden Lasten an Wände oder senkrechte Stützen ableitet. Der Träger kann sich ebenso oder weiterhin auf Profilstahl beziehen. Als Profilstahl bezeichnet man Metall-Halbzeuge („Langprodukte“) aus dem Werkstoff Stahl sowie einzelne stabförmige Bauteile („Stahlträger“) aus dieser Produktgruppe. Profilstahl ist ein in einer definierten Form gewalzter, gezogener oder gepresster Stahl, dessen Querschnitt über seine gesamte Länge gleich ist. Stahlprofil ist dabei eine Benennung sowohl des Bauteils selbst als auch seines jeweiligen Querschnitts, des Profils. Ein Stahlprofil kann zusammengesetzt und durch Schweißen, Verschrauben oder Vernieten verbunden sein. Bei traditionellen Stahlprofilen handelt es sich um genormte Walzträger, die beim Warmwalzen eine Walzhaut erhalten. Produkte ohne Walzhaut werden auch als Blankstahl bezeichnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Träger insbesondere, aber nicht ausschließlich um ein sogenanntes I-Profil, auch Doppel-T-Träger genannt, nach DIN 1025 in der am Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung geltenden Fassung handeln. Auch andere Profilarten sind jedoch grundsätzlich denkbar.
• Der Begriff „Schienenprofil“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf ein lineares Trag- und Führungselement oder Profil beziehen, das meist paarig und parallel zueinander im Abstand der Spurweite angeordnet den Fahrweg für Schienenfahrzeuge bildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Schienenprofil ein Rechteckprofil sein. Ein Rechteckprofil ist ein Profil mit einer rechteckigen Querschnittsfläche senkrecht zu seiner Längserstreckungsrichtung. Daher kann es auch als Vierkantprofil bezeichnet werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Profilarten für das Schienenprofil denkbar.
• Der Begriff „Verbindungselement“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf ein nachgiebiges Bauteil oder Element beziehen, das zum Verbinden von zwei zu verbindenden Bauteilen ausgebildet ist. Die Nachgiebigkeit senkrecht zur Trägeroberfläche ist dabei so gering, dass zumindest unter der Last eines Rades ein flächiger Kontakt zwischen Träger und Rechteckprofil beseht, durch welchen die Radlasten auf den Träger übertragen werden. Als Element das die notwendige Nachgiebigkeit senkrecht zur Trägeroberfläche ermöglicht, kann ein einfaches Stahlblech, Rechteckprofil, Stanzteil etc. verwendet werden.
• Der Begriff „Längserstreckungsrichtung“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Richtung beziehen, entlang sich ein Bauteil mit seiner längsten Abmessung erstreckt.
• Der Begriff „Schweißnaht“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine durch Schweißen gebildete Verbindung beziehen. Eine solche Verbindung entsteht durch das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter Anwendung von Wärme und/oder Druck, mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffen. Der Begriff Schweißnaht umfasst hierbei also sowohl Schmelzschweißverbindungen die mit den Verfahren Metallinertgasschweißen, Metallaktivgasschweißen, Wolframinertgasschweißen und Unterpulverschweißen hergestellt wurden. Darüber hinaus umfasst dies auch Pressschweißverbindungen die beispielsweise mit dem Widerstandsbolzenschweißen/ Buckelschweißen, Abbrennstumpfschweißen/ Lichtbogenbolzenschweißen hergestellt wurden.
• Der Begriff „Kehlnaht“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Schweißverbindung, d.h. eine durch Schweißen gebildete Verbindung, beziehen, wie sie in der DIN EN ISO 17659:2005-09 definiert ist.
• Eine Kehlnaht kann sich insbesondere auf eine Verbindung von zwei Fügepartnern beziehen, wenn sie senkrecht oder in einem Winkel zueinander orientiert sind. Diese Schweißnähte werden üblicherweise als T-Stücke bezeichnet, bei denen es sich um zwei Metallteile senkrecht zueinander handelt, oder als Überlappungsverbindungen, bei denen es sich um zwei Metallstücke handelt, die sich überlappen und an den Kanten geschweißt werden. Die Schweißnaht hat eine dreieckige Form und kann je nach Schweißertechnik eine konkave, flache oder konvexe Oberfläche haben.
• Der Begriff „HV-Naht“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Schweißverbindung, d.h. eine durch Schweißen gebildete Verbindung, beziehen, wie sie in der DIN EN ISO 2553:2013 definiert ist. Bei einer HV-Naht ist nur ein Werkstück angeschrägt und das andere gerade, sodass die Wurzel noch spitzer als bei einer V-Naht (halbiert) zuläuft.
• Der Begriff „HY-Naht“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Schweißverbindung, d.h. eine durch Schweißen gebildete Verbindung, beziehen, wie sie in der DIN EN ISO 2553:2013 definiert ist. Bei einer HY-Naht ist nur ein Werkstück angeschrägt und das andere gerade. Dabei ist im Gegensatz zur HV-Naht die Wurzel nicht durchgeschweißt.
• Der Begriff „stoffschlüssig verbunden“ und seine Äquivalente, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Verbindung beziehen, bei der die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie ist gleichzeitig eine nicht lösbare Verbindung, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lässt. Beispiele für stoffschlüssige Verbindungsverfahrenen sind Löten, Schweißen, Kleben, Vulkanisieren
• Der Begriff „kraftschlüssig verbunden“ und seine Äquivalente, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Verbindung beziehen, die eine Normal-Kraft auf die miteinander zu verbindenden Flächen voraussetzt. Ihre gegenseitige Verschiebung ist verhindert, solange die durch die Haftreibung bewirkte Gegen-Kraft nicht überschritten wird. Kraftschluss ist die Ursache für die Selbsthemmung von belasteten Keilen oder Schrauben. Die Haftreibung zwischen den Wirkflächen verhindert, dass der Keil herausrutscht oder sich die Schraube zu drehen beginnt. Schrauben werden deshalb fest angezogen, auch wenn ihre Vorspannung nicht zur Erzeugung eines Kraftschlusses zwischen den von ihnen verbundenen Teilen benötigt wird. Damit sind fest angezogene Schraubverbindungen auch kraftschlüssige Verbindungen. Das Klemmen ist ebenfalls ein Kraftschluss.
• Der Begriff „formschlüssig verbunden“ und seine Äquivalente, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Verbindung beziehen, durch das Ineinandergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnem entsteht. Dadurch können sich die Verbindungspartner auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht lösen. Anders ausgedrückt ist bei einer formschlüssigen Verbindung der eine Verbindungspartner dem anderen im Weg. Bei Betriebsbelastung wirken Druckkräfte normal, das heißt rechtwinklig zu den Flächen der Verbindungspartner. Solche „Sperrungen“ kommen in mindestens einer Richtung vor. Ist ein zweites homogenes Flächenpaar gegenüber angeordnet, ist auch die Gegenrichtung gesperrt. Besteht das Paar aus zwei zueinander koaxialen Zylinderflächen, so besteht Formschluss in allen Richtungen der zur Zylinderachse senkrechten Ebene. Beispiel ist der in ein Loch gesteckte Stift, der wieder herausnehmbar ist. Das Loch ist vorteilhaft ein Sackloch, damit der Stift nicht durchfallen kann. Dabei kommt ein einseitiger Formschluss in Axialrichtung hinzu. Stiftartige Verbindungselemente sind auch Niete und Schrauben, wobei Schraubenverbindungen in der Regel sowohl form- als auch kraftschlüssig sind.
• Der Begriff „Taillierung“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf eine Form beziehen, die eine betont schmale Mitte aufweist. Mit anderen Worten ist das Bauteil in seiner Mitte deutlich schmaler als an seinen Enden.
• Der Begriff „Aussparung“, wie er hier verwendet wird, ist ein weiter Begriff, dem seine gewöhnliche und gängige Bedeutung beigemessen werden soll, wie der Fachmann sie versteht. Der Begriff ist nicht beschränkt auf eine spezielle oder angepasste Bedeutung. Der Begriff kann, ohne Beschränkung, sich insbesondere auf einen natürlichen oder künstlichen Einschnitt in einen Gegenstand beziehen. Der Einschnitt kann als Vertiefung ausgebildet sein.
• Zusammenfassend werden, ohne Beschränkung weiterer möglicher Ausgestaltungen, folgende Ausführungsformen vorgeschlagen:
• Ausführungsform 1: Schienenprofilsystem, insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, umfassend:
  • ein Schienenprofil, wobei das Schienenprofil sich in einer Längserstreckungsrichtung erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger ausgebildet ist, und
  • mindestens ein Verbindungselement, wobei das Verbindungselement seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet ist, wobei das Verbindungselement mit dem Schienenprofil verschweißt ist und wobei das Verbindungselement zum Verbinden mit dem Träger ausgebildet ist.
• Ausführungsform 2: Schienenprofilsystem nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement an das Schienenprofil angrenzt, insbesondere unmittelbar angrenzt.
• Ausführungsform 3: Schienenprofilsystem nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement mit dem Schienenprofil mittels einer Schmelzschweißverbindung, einer Kehlnaht, einer HV-Naht, einer HY-Naht oder mittels einer durch Widerstandsschweißen oder Abbrennstumpfschweißen ausgebildeten Pressschweißverbindung verschweißt ist.
• Ausführungsform 4: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Schienenprofil ein Rechteckprofil ist.
• Ausführungsform 5: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement mit dem Träger stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
• Ausführungsform 6: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement permanent mit dem Träger verbunden ist.
• Ausführungsform 7: Schienenprofilsystem nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, wobei das Verbindungselement lösbar mit dem Träger verbindbar ist.
• Ausführungsform 8: Schienenprofilsystem nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement mit dem Träger mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung verbindbar ist.
• Ausführungsform 9: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement im Wesentlichen quaderförmig ist.
• Ausführungsform 10: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement eine Länge und eine Breite aufweist, die größer als eine Höhe des Verbindungselements sind.
• Ausführungsform 11: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement eine Taillierung aufweist.
• Ausführungsform 12: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Verbindungselement mindestens eine Aussparung aufweist.
• Ausführungsform 13: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, weiterhin umfassend mindestens einen Abstandshalter, wobei der Abstandshalter zwischen dem Verbindungselement und dem Träger zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil zugewandten Endes des Verbindungselements angeordnet ist.
• Ausführungsform 14: Schienenprofilsystem nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Schienenprofilsystem mehrere Verbindungselemente aufweist, wobei die Verbindungselemente beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet sind.
• Ausführungsform 15: Schienenprofilsystem nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei immer zwei Verbindungselemente sich bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Schienenprofils gegenüberliegen.
• Ausführungsform 16: Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems, insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, umfassend:
  • - Bereitstellen eines Schienenprofils, wobei sich das Schienenprofil in einer Längserstreckungsrichtung erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger ausgebildet ist,
  • - Anordnen mindestens eines Verbindungselements seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil,
  • - Verschweißen des Verbindungselements mit dem Schienenprofil, wobei das Verbindungselement zum Verbinden mit dem Träger ausgebildet ist.
• Ausführungsform 17: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement an das Schienenprofil angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, angeordnet wird.
• Ausführungsform 18: Verfahren nach Ausführungsform 16 oder 17, wobei das Verbindungselement mit dem Schienenprofil mittels einer Schmelzschweißverbindung, einer Kehlnaht, einer HV-Naht, einer HY-Naht oder mittels einer durch Widerstandsschweißen oder Abbrennstumpfschweißen ausgebildeten Pressschweißverbindung verschweißt wird.
• Ausführungsform 19: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 18, wobei das Schienenprofil ein Rechteckprofil ist.
• Ausführungsform 20: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 19, wobei das Verbindungselement mit dem Träger stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden wird.
• Ausführungsform 21: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 20, wobei das Verbindungselement permanent mit dem Träger verbunden wird.
• Ausführungsform 22: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 20, wobei das Verbindungselement lösbar mit dem Träger verbunden wird.
• Ausführungsform 23: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement mit dem Träger mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung verbunden wird.
• Ausführungsform 24: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 23, wobei das Verbindungselement im Wesentlichen quaderförmig ist.
• Ausführungsform 25: Verfahren nach einer der 16 bis 24, wobei das Verbindungselement eine Länge und eine Breite aufweist, die größer als eine Höhe des Verbindungselements sind.
• Ausführungsform 26: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 25, wobei das Verbindungselement mit einer Taillierung ausgebildet wird.
• Ausführungsform 27: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 26, weiterhin umfassend Ausbilden mindestens einer Aussparung in dem Verbindungselement.
• Ausführungsform 28: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 27, weiterhin umfassend Anordnen mindestens eines Abstandshalters zwischen dem Verbindungselement und dem Träger zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil zugewandten Endes des Verbindungselements.
• Ausführungsform 29: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 28, wobei das Verbindungselement vor dem Verbinden mit dem Träger derart relativ zu dem Träger geneigt angeordnet wird, dass zumindest ein der Profilschiene abgewandtes Ende des Verbindungselements von dem Träger beabstandet ist.
• Ausführungsform 30: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei das Verbindungselement vor dem Verbinden mit dem Träger gekrümmt oder gerade relativ zu dem Träger geneigt angeordnet wird.
• Ausführungsform 31: Verfahren nach einer der Ausführungsformen 16 bis 30, weiterhin umfassend Vorsehen von mehreren Verbindungselementen, wobei die Verbindungselemente beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung neben dem Schienenprofil angeordnet werden.
• Ausführungsform 32: Verfahren nach der vorhergehenden Ausführungsform, wobei immer zwei Verbindungselemente sich bezüglich der Längserstreckungsrichtung des Schienenprofils gegenüberliegend angeordnet werden.
• Figurenliste
• Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, insbesondere in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente.
• Im Einzelnen zeigen:
• 1A eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 1B eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems entlang der Linie A-A der 1A
• 2A bis 2C Querschnittsansichten des Schienenprofils und des Verbindungselements mit unterschiedlichen Arten der Schweißnaht;
• 3 eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 4 eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 5A eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 5B eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems entlang der Linie A-A der 5A;
• 6 eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 7 eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 8A eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 8B eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems entlang der Linie A-A der 8A;
• 9 eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• 10 eine Querschnittsansicht eines Zwischenschritts eines Verfahrens zum Herstellen eines Schienenprofilsystems gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform, und
• 11A bis 11C Querschnittsansichten verschiedener Schienenprofilsysteme.
• Beschreibung der Ausführungsbeispiele
• 1A zeigt eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1B zeigt eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems 100 entlang der Linie A-A der 1A. Das Schienenprofilsystem 100 ist insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran ausgebildet. Das Schienenprofilsystem 100 ist mit mindestens einem Träger 102 verbunden gezeigt. Wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, ist der Träger 102 dabei optionaler Bestandteil des Schienenprofilsystems 100 und kann somit separat von dem Schienenprofilsystem 100 hergestellt und montiert werden. Der Träger 102 erstreckt sich in einer Trägerlängsrichtung 104. Der Träger 102 weist eine Unterseite 106 und eine der Unterseite 106 gegenüberliegende Oberseite 108 auf. Die Unterseite 106 ist zum Aufliegen auf einer nicht näher gezeigten Konsole einer Stütze ausgebildet. Eine solche Stütze kann beispielsweise in einer Montage- oder Fertigungshalle vorgesehen sein. Der Träger 102 ist ein Stahlträger. Der Träger 102 ist bei der gezeigten Ausführungsform als Doppel-T-Träger ausgebildet.
• Das Schienenprofilsystem 100 umfasst ein Schienenprofil 110. Das Schienenprofil 110 erstreckt sich in einer Längserstreckungsrichtung 112. Wie in 1B zu erkennen ist, ist das Schienenprofil 110 ein Rechteckprofil. Mit anderen Worten weist das Schienenprofil 110 eine rechteckige Querschnittsfläche senkrecht zu der Längserstreckungsrichtung 112 auf. So weist das Schienenprofil 110 eine Schienenprofilunterseite 114, eine dieser gegenüberliegende Schienenprofiloberseite 116 und zwei sich gegenüberliegende Seitenflächen 118, 120 auf. Die Seitenflächen 118, 120 erstrecken sich dabei parallel zu der Längserstreckungsrichtung 112 sowie senkrecht zu der Schienenprofilunterseite 114 und der Schienenprofiloberseite 116. Das Schienenprofil 110 ist zum Anordnen auf dem Träger 102 ausgebildet. 1B zeigt dabei, wie das Schienenprofil 110 auf dem Träger 102 angeordnet ist. Genauer ist das Schienenprofil 110 auf der Oberseite 108 des Trägers 102 angeordnet und liegt mit der Schienenprofilunterseite 114 auf dieser auf.
• Das Schienenprofilsystem 100 weist weiterhin mindestens ein Verbindungselement 122 auf. Das Verbindungselement 122 ist im Wesentlichen quaderförmig. Das Verbindungselement 122 ist ein Stahlblech, Rechteckprofil, Stanzteil oder dergleichen. Dabei weist das Verbindungselement 122 eine Länge 124 und eine Breite 126 auf, die größer als eine Höhe 128 des Verbindungselements 122 sind. Das Verbindungselement 122 ist seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 neben dem Schienenprofil 110 angeordnet. Dabei grenzt das Verbindungselement 122 an das Schienenprofil 110 an. Insbesondere grenzt das Verbindungselement 122 unmittelbar an das Schienenprofil 110 an. Das Verbindungselement 122 liegt auf der Oberseite 108 des Trägers 102 auf. Die Länge 124 des Verbindungselements 122 ist dabei senkrecht zu der Seitenfläche 118, 120 des Schienenprofils 110 und parallel zu der Oberseite 108 orientiert. Die Breite 126 des Verbindungselements 122 ist dabei parallel zu der Seitenfläche 118, 120 des Schienenprofils 110 und parallel zu der Oberseite 108 orientiert. Die Höhe 128 des Verbindungselements 122 ist dabei parallel zu der Seitenfläche 118, 120 des Schienenprofils 110 und senkrecht zu der Oberseite 108 orientiert.
• Das Verbindungselement 122 ist mit dem Schienenprofil 110 verschweißt, wie durch eine beispielhaft dargestellte Schweißnaht 130 an einem dem Schienenprofil 110 zugewandten Ende 132 des Verbindungselements 122 dargestellt ist.
• Die 2A bis 2C zeigen Querschnittsansichten des Schienenprofils 110 und des Verbindungselements 122 mit unterschiedlichen Arten der Schweißnaht 130. Wie in 2A dargestellt kann das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 mittels einer Kehlnaht 134 verschweißt sein. Wie in 2B dargestellt kann alternativ das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 mittels einer HV-Naht 136 verschweißt sein. Wie in 2C dargestellt kann alternativ das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 mittels einer HY-Naht 138 verschweißt sein. Die HY-Naht 138 ist besonders vorteilhaft, weil hier mit sehr geringem Schweißnahtvolumen eine hohe Anbindungsfläche zwischen Verbindungselement 122 und Schienenprofil 110 erreicht werden kann. Es ist bei der Ausführung der Schweißnaht 130 darauf zu achten, dass keine (direkte) Verbindung bzw. Verschweißung zwischen Schienenprofil 110 und Träger 102 zu Stande kommt. Daher sind Kehlnaht 134 und HY-Naht 138 zu bevorzugende Ausführungsformen. Neben den genannten Schweißverbindungen können durchaus auch durch Pressschweißverfahren ausgebildete Schweißverbindungen vorgesehen sein. Hierzu gehören in diesem Fall: Widerstands(Bolzen)schweißen, Abbrennstumpfschweißen(/Bolzenschweißen), Lichtbogenbolzenschweißen, Buckelschweißen. Diese Pressschweißverfahren können sehr gut automatisiert werden und können daher sehr einfach dazu genutzt werden, Schienen mit den Verbindungselementen in einem Werk vorzuproduzieren. Prinzipiell sind sie aber auch von Hand ausführbar. Die Verbindungselemente können zum Pressschweißen auf der Schweißseite vor dem Verschweißen eine leichte Spitze, Kante oder sonstige Geometrie zur Stromkonzentration oder zum Start des Lichtbogens aufweisen. Die Verbindungselemente werden in diesem Fall in besonders günstiger Weise etwas beanstandet von der Unterseite angebracht und/oder ggf. überstehende Grate entfernt sodass die Unterseite satt auf dem Träger aufliegen kann.
• Wie weiter in den 1A und 1B zu erkennen ist, ist das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 verbunden. Das Verbindungselement 122 ist bei der ersten Ausführungsform permanent mit dem Träger 102 verbunden. Insbesondere ist das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 stoffschlüssig verbunden. So ist das Verbdingungselement 122 an seinem dem Schienenprofil 110 abgewandten Ende 140 mit dem Träger 102 verschweißt, wie durch eine weitere Schweißnaht 142 beispielhaft dargestellt ist.
• Wie weiter in den 1A und 1B zu erkennen ist, weist das Schienenprofilsystem 100 mehrere Verbindungselemente 122 auf, von denen beispielhaft vier dargestellt sind. Es wird jedoch explizit betont, dass das Schienenprofilsystem 100 mehr als vier Verbindungselemente 122 aufweisen kann, wie beispielsweise sechs, acht, zehn oder noch mehr. Die Verbindungselemente 122 sind beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 neben dem Schienenprofil 110 in der zuvor beschriebenen Weise angeordnet und sowohl mit dem Schienenprofil 110 als auch dem Träger 102 verbunden. Dabei liegen sich immer zwei Verbindungselemente 122 bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 des Schienenprofils 110 gegenüber. Auch eine alternierende Anordnung ist prinzipiell denkbar.
• Nachfolgend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems 100, insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, beschrieben. Das Verfahren wird beispielhaft anhand des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform beschrieben.
• Zunächst wird ein Träger 102 bereitgestellt. Auf dem Träger 102 wird ein Schienenprofil 110 angeordnet. Das Schienenprofil 110 wird dabei so auf dem Träger 102 angeordnet, dass sich seine Längserstreckungsrichtung 112 parallel zur Trägerlängsrichtung 104 orientiert erstreckt. Seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 wird neben dem Schienenprofil 110 mindestens ein Verbindungselement 122 angeordnet. Das Verbindungselement 122 wird an das Schienenprofil 110 angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, angeordnet. Wir in den 1A und 1B gezeigt, können mehrere Verbindungselemente 122 vorgesehen werden. Dabei werden die Verbindungselemente 122 beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 neben dem Schienenprofil 110 angeordnet. Insbesondere werden immer zwei Verbindungselemente 122 sich bezüglich der Längserstreckungsrichtung 112 des Schienenprofils 110 gegenüberliegend angeordnet. Die nachstehenden Erläuterungen gelten entsprechend für alle Verbindungselement 122, auch wenn diese nur auf ein Verbindungselement 122 bezogen sind.
• Das Verbindungselement 122 wird stoffschlüssig mit dem Schienenprofil 110 verbunden. Genauer wird das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 verschweißt. Wie oben erwähnt, wird bei der ersten Ausführungsform das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 mittels einer Kehlnaht 134 verschweißt. Es wird jedoch explizit betont, dass das Verbindungselement 122 mit dem Schienenprofil 110 mittels einer HV-Naht 136 oder einer HY-Naht 138 verschweißt werden kann. Neben den genannten Schweißverbindungen können durchaus auch durch Pressschweißverfahren ausgebildete Schweißverbindungen vorgesehen sein. Hierzu gehören in diesem Fall: Widerstands(Bolzen)schweißen, Abbrennstumpfschweißen(/Bolzenschweißen), Lichtbogenbolzenschweißen, Buckelschweißen. Diese Pressschweißverfahren können sehr gut automatisiert werden und können daher sehr einfach dazu genutzt werden, Schienen mit den Verbindungselementen in einem Werk vorzuproduzieren. Prinzipiell sind sie aber auch von Hand ausführbar. Die Verbindungselemente können zum Pressschweißen auf der Schweißseite vor dem Verschweißen eine leichte Spitze, Kante oder sonstige Geometrie zur Stromkonzentration oder zum Start des Lichtbogens aufweisen. Die Verbindungselemente werden in diesem Fall in besonders günstiger Weise etwas beanstandet von der Unterseite angebracht und/oder ggf. überstehende Grate entfernt sodass die Unterseite satt auf dem Träger aufliegen kann. Weiterhin wird das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform wird das Verbindungselement 122 permanent mit dem Träger 102 verbunden. Insbesondere wird das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 stoffschlüssig verbunden. So wird das Verbdingungselement 122 an seinem dem Schienenprofil 110 abgewandten Ende 140 mit dem Träger 102 verschweißt, wie durch die weitere Schweißnaht 142 beispielhaft dargestellt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 verlötet werden.
• Alternativ zu dem beschriebenen Herstellungsverfahren kann das Verbindungselement 122 vorab mit dem Schienenprofil 110 wie beschrieben verschweißt werden. Dies kann vorab beispielweise bei einem Hersteller erfolgen. Dann wird das Schienenprofilsystem 100 bzw. das Schienenprofil 110 mit dem angeschweißten Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 verbunden. Der zuletzt genannte Schritt kann beispielsweise am Einsatzort in einer Fabrikhalle erfolgen.
• 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der zweiten Ausführungsform weist das Verbindungselement 122 eine Taillierung 144 auf. Die Taillierung ist dabei seitlich ausgebildet, d.h. in Seitenflächen des Verbindungselements 122.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform darin, dass das Verbindungselement 122 mit einer Taillierung 144 ausgebildet wird.
• 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem 100 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der dritten Ausführungsform weist das Verbindungselement 122 mindestens eine Aussparung 146 auf. Lediglich beispielhaft sind drei Aussparungen 146 pro Verbindungselement 122 dargestellt. Es wird jedoch explizit betont, dass auch mehr oder weniger Aussparungen 146 vorgesehen sein können, wie beispielsweise eine, zwei, vier, fünf oder mehr Aussparungen 146. Die Aussparungen 146 sind von oben in das Verbindungselement 122 eingebracht und können dieses entlang der Höhe 128 teilweise oder vollständig durchdringen. Die Aussparung 146 sind dabei beispielhaft in der Form eines Doppelschlüssellochs ausgebildet.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform darin, dass in dem Verbindungselement 122 mindestens eine Aussparung 146 ausgebildet wird.
• 5A zeigt eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem 100 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5B zeigt eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems 100 entlang der Linie A-A der 5A. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der vierten Ausführungsform ist das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 lösbar verbunden. Weiterhin ist das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 kraftschlüssig verbunden. So ist jeweils das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 mittels einer Schraubverbindung verbunden, die mindestens eine Schraube 148 umfasst. Zu diesem Zweck weist das Verbindungselement 122 jeweils eine Bohrung oder Öffnung 150 auf. Ebenso weist der Träger 102 eine Bohrung oder Öffnung 152 auf. Die Öffnung 150 des Verbindungselements 122 und die Öffnung 152 des Trägers 102 überlappen einander. Die Schraube 148 ist durch beide Öffnungen 150, 152 von oben hindurch gesteckt. Zwischen einem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und dem Verbindungselement 122 ist eine optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zwischen einer dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und dem Träger 102 eine optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Es versteht sich, dass die Schraube 148 auch von unten durch die Öffnungen 150, 152 hindurchgesteckt sein kann, so dass sich die Mutter 158 oben befindet.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der vierten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform darin, dass das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 lösbar verbunden wird. Zu diesem Zweck wird die Schraube 148 durch die Öffnungen 150, 152 in dem Verbindungselement 122 und dem Träger 102 von oben hindurch gesteckt und mittels der Mutter 158 fixiert. Zwischen dem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und dem Verbindungselement 122 kann die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und dem Träger 102 die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden.
• 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems 100 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der vierten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der fünften Ausführungsform weist das Verbindungselement 150 keine Öffnung 150 auf. Stattdessen ist die Verbindung des Verbindungselements 122 mit dem Träger 102 mittels einer verschraubten Klemmvorrichtung 160 realisiert. Die Klemmvorrichtung 160 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und weist eine Öffnung 162 auf. Die Klemmvorrichtung 160 ist somit als ein Spannpratzen ausgebildet. Die Klemmvorrichtung 160 ist so angeordnet, dass sich ein Schenkel ihrer L-Form an der Oberseite 108 des Trägers 102 abstützt und der andere Schenkel ihrer L-Form auf dem Verbindungselement aufliegt. Die Öffnung 162 der Klemmvorrichtung 160 und die Öffnung 152 in dem Träger 102 überlappen einander. Die Schraube 148 ist durch beide Öffnungen 162, 152 von oben hindurch gesteckt. Zwischen dem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und der Klemmvorrichtung 160 ist die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zwischen der dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und dem Träger 102 die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Es versteht sich, dass die Schraube 148 auch von unten durch die Öffnungen 160, 152 hindurchgesteckt sein kann, so dass sich die Mutter 158 oben befindet.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der fünften Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der vierten Ausführungsform darin, dass die Schraube 148 durch die Öffnungen 152, 162 in dem Träger 102 und der Klemmvorrichtung 160 von oben hindurch gesteckt und mittels der Mutter 158 fixiert wird. Zwischen dem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und der Klemmvorrichtung 160 kann die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und dem Träger 102 die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden.
• 7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der fünften Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der sechsten Ausführungsform weist wie bei der vierten Ausführungsform das Verbindungselement 122 die Öffnung 150 auf. Das Verbindungselement 122 steht seitlich über den Träger 102 vor. Der Träger 102 weist keine Öffnung 152 auf. Die Verbindung des Verbindungselements 122 mit dem Träger 102 ist mittels der verschraubten, L-förmigen Klemmvorrichtung 160 realisiert. erfolgt Die Klemmvorrichtung 160 ist im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und weist eine Öffnung 162 auf. Die Klemmvorrichtung 160 ist so angeordnet, dass sich ein Schenkel ihrer L-Form an einer Unterseite des Verbindungselements 122 abstützt und der andere Schenkel ihrer L-Form von unten auf der Oberseite 108 des Trägers 102 aufliegt. Die Öffnung 162 der Klemmvorrichtung 160 und die Öffnung 150 in dem Verbindungselement 122 überlappen einander. Die Schraube 148 ist durch beide Öffnungen 162, 150 von oben hindurch gesteckt. Zwischen dem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und dem Verbindungselement 122 ist die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist zwischen der dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und der Klemmvorrichtung 160 die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet. Es versteht sich, dass die Schraube 148 auch von unten durch die Öffnungen 150, 162 hindurchgesteckt sein kann, so dass sich die Mutter 158 oben befindet.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der fünften Ausführungsform darin, dass in dem Träger 102 keine Öffnung für die Schraube 148 vorgesehen werden muss. Zu diesem Zweck wird die Schraube 148 durch die Öffnungen 150, 162 in dem Verbindungselement 122 und der Klemmvorrichtung 160 von oben hindurch gesteckt und mittels der Mutter 158 fixiert. Zwischen dem Schraubenkopf 154 der Schraube 148 und dem Verbindungselement 122 kann die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen der dem Schraubenkopf 154 gegenüberliegenden Mutter 158 und der Klemmvorrichtung 160 die optionale Unterlegscheibe 156 angeordnet werden.
• 8A zeigt eine Draufsicht auf ein Schienenprofilsystem 100 gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8B zeigt eine Querschnittsansicht des Schienenprofilsystems 100 entlang der Linie A-A der 8A. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der siebten Ausführungsform ist das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 formschlüssig verbunden. Das Verbindungselement 122 ist bei der siebten Ausführungsform im Wesentlichen U-förmig um die Oberseite 108 des Trägers herum gebogen. Auf diese Weise wird eine seitliche Bewegung des Schienenprofils 110 verhindert.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der siebten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform darin, dass das Verbindungselement 122 mit dem Träger 102 formschlüssig verbunden wird. Zu diesem Zweck wird das Verbindungselement 122 im Wesentlichen U-förmig um die Oberseite 108 des Trägers herum gebogen. Hierzu bestehen mindestens zwei Möglichkeiten. Entweder es wird erst die U-Form gebogen, dann kann dies im Werk gemacht werden, und dann wird das Verbindungselement 122 an das Schienenprofil 110 angeschweißt, oder aber es wird erst das Verbindungselement 122 an das Schienenprofil 110 angeschweißt. Die Schweißung kann dann im Werk vorproduziert werden und dann wird das Verbindungselement zu einem U-gebogen, wie beispielsweise mittels eines Hammers.
• 9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Schienenprofilsystems 100 gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der achten Ausführungsform weist das Schienenprofilsystem 100 weiterhin mindestens einen Abstandshalter 164 auf. Der Abstandshalter 164 ist aus Holz, Kunststoff oder Pappe hergestellt. Der Abstandshalter 164 ist zwischen dem Verbindungselement 122 und dem Träger 102 zumindest im Bereich des dem Schienenprofil 110 zugewandten Endes 132 des Verbindungselements 122 angeordnet.
• Das Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der achten Ausführungsform unterscheidet sich vom Verfahren zum Herstellen des Schienenprofilsystems 100 der ersten Ausführungsform darin, dass mindestens ein Abstandshalter 164 zwischen dem Verbindungselement 122 und dem Träger 102 zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil zugewandten Endes 132 des Verbindungselements 122 angeordnet wird.
• 10 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zwischenschritts eines Verfahrens zum Herstellen eines Schienenprofilsystems 100 gemäß einer Modifikation der ersten Ausführungsform. Nachstehend werden lediglich die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform beschrieben und gleiche oder vergleichbare Merkmale und Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dem modifizierten Herstellungsverfahren wird das Verbindungselement 122 vor dem Verbinden mit dem Träger 102 derart relativ zu dem Träger 102 geneigt angeordnet, dass zumindest das der Profilschiene 110 abgewandte Ende 140 des Verbindungselements 122 von dem Träger 102 beabstandet ist. Dabei kann das Verbindungselement 122 vor dem Verbinden mit dem Träger 102 gekrümmt oder gerade relativ zu dem Träger 102 geneigt angeordnet werden. Es wird explizit betont, dass eine derartige geneigte Anordnung des Verbindungselements 122 vor dem Verbinden mit dem Träger 102 grundsätzlich bei allen hierin beschriebenen Ausführungsformen anwendbar ist.
• Die geneigte Anordnung des Verbindungselements 122 stellt einen Kontakt zwischen Schienenprofil 110 und Träger 102 sicher. So soll sich das Schienenprofil 110 durch das Überrollen des Schienenprofils mit einem Rad eines Laufkrans oder dergleichen möglichst wenig verformen, um eine Langlebigkeit der Anordnung zu gewährleisten. Um dies sicherzustellen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schienenprofil 110 und der Träger 102 auch im unbelasteten Zustand in Kontakt sind und keinen Abstand aufweisen. Dies kann dadurch erreicht werden, indem das Verbindungselement 122 vor dem Verschrauben oder Verschweißen mit dem Träger 102 nach oben gebogen wird oder von vorne herein unter einem leichten Winkel angeschweißt wird. Durch eine entsprechende Schweißnahtform ist es möglich, dass sich eine solche Form bereits selbstständig beim Erstarren bzw. Abkühlen der Schweißnaht zwischen Verbindungselement 122 und Schienenprofil 110 einstellt. Bei der Verschraubung oder Verschweißung des Verbindungselements 122 mit dem Träger 102 kommt es so zu einer Vorspannung von Träger 102 und Schienenprofil 110.
• Die 11A bis 11C zeigen Querschnittsansichten verschiedener Schienenprofilsysteme zur Gegenüberstellung des Kraftflusses zwischen Schienenprofil und Träger. Dabei sind diejenigen Bauteile und Merkmale, die denen des erfindungsgemäßen Schienenprofilsystems entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. 11A zeigt dabei ein Schienenprofilsystem 100 mit einer herkömmlichen Anordnung des Schienenprofils 110 auf dem Träger 102 und durchgehender Schweißnaht 130. 11B zeigt dabei ein Schienenprofilsystem 100 mit einer herkömmlichen Anordnung des Schienenprofils 110 auf dem Träger 102 im Zwischenbereich zwischen zwei Steppnähten. 11C zeigt ein Schienenprofilsystem 100 mit einer erfindungsgemäßen Anordnung des Schienenprofils 110 und eines Verbindungselements 122 auf dem Träger 102. Die Linien 166 stellen jeweils den Kraftfluss beim Überrollen des Schienenprofils 110 durch ein Rad 168 dar, wie beispielsweises eines Rads eines Laufkrans.
• Wie in 11A zu erkennen, ist nach geltender Auslegungsnorm das Schienenprofil 110 links und rechts auf den Stahlträger 102 durchgehend aufgeschweißt. Dabei muss davon ausgegangen werden, dass das Schienenprofil 110 einen Spalt 170 zum darunterliegenden Träger 102 aufweist. Dies bedeutet, dass die Kräfte vollständig über die Schweißnähte 130 vom Schienenprofil 110 auf den Träger 102 übertragen werden müssen. Entsprechend verläuft der Kraftfluss 166 vom Schienenprofil 110 ausgehend durch die Schweißnähte 130 zum Träger 102. Hierzu müssen die Schweißnähte 130 somit entsprechend massiv dimensioniert werde, um robust zu sein. Dies führt zu verhältnismäßig hohen Kosten und auf der anderen Seite zu einem starken Verzug der Träger 102 wegen des höheren Wärmeeintrags.
• Wie in 11B zu erkennen, wird in der industriellen Praxis auch eine nicht zugelassene Lösung eingesetzt. Das Schienenprofil 110 wird nicht wie in der Norm gefordert durchgängig verschweißt, sondern lediglich mit kurzen, ca. 4-8 cm langen Steppschweißnähten. Im Bereich zwischen den Steppschweißnähten liegt das Schienenprofil 110 also frei auf dem Träger 102 auf. Die Radlasten werden hier über den Kontakt von Schienenprofil 110 zu Träger 102 übertragen. Entsprechend verläuft der Kraftfluss 166 vom Schienenprofil 110 ausgehend zum Träger 102. Die Steppschweißnähte würden an ihren Anfängen bzw. Enden versagen, wenn ein Abstand oder Spalt zwischen Schienenprofil 110 und Träger 102 vorläge. Deshalb wird das Schienenprofil 110 beim Heften mit Schraubzwingen auf den Träger 102 festgespannt, um das satte Aufliegen zu gewährleisten. Eine Nachweißmöglichkeit, wie beispielsweise mittels Ultraschall, Fühlerlehren etc., für den sichergestellten Kontakt sind bislang nicht etabliert, erfüllen nicht die Anforderungen der Industrie und/oder sind nicht erprobt. Daher ist diese Lösung bisher nicht anerkannt bzw. nicht mit dem Eurocode vereinbar, wird aber aus Kostengründen trotzdem von einigen Firmen eingesetzt. Das Problem dieser Lösung ist allerdings, dass Risse an der Schweißnahtwurzel beginnen können und sich zunächst unbemerkt in den Träger 102 ausbreiten können. Dies kann zu einem katastrophalen Versagen des gesamten Krans mit hohem Sach- und ggf. Personenschäden führen.
• Wie in 11C zu erkennen, wird bei dem Schienenprofilsystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung das Schienenprofil 110 nicht unmittelbar auf dem Träger 102 befestigt, sondern mittels des Verbindungselements 122. Dadurch liegt das Schienenprofil 110 flächig und ohne Spalt dazwischen auf dem Träger 102 auf. Die Radlasten werden hier über den Kontakt von Schienenprofil 110 zu Träger 102 unter Umgehung der Schweißnähte 130 übertragen. Entsprechend verläuft der Kraftfluss 166 vom Schienenprofil 110 ausgehend zum Träger 102, ohne dass Gefahr besteht, dass die Schweißnähte 130 versagen, da diese beim Überrollen durch das Rad 168 ohne oder nur mit zu vernachlässigender Belastung sind.
• Bezugszeichenliste

100

Schienenprofilsystem

102

Träger

104

Trägerlängsrichtung

106

Unterseite

108

Oberseite

110

Schienenprofil

112

Längserstreckungsrichtung

114

Schienenprofilunterseite

116

Schienenprofiloberseite

118

Seitenfläche

120

Seitenfläche

122

Verbindungselement

124

Länge

126

Breite

128

Höhe

130

Schweißnaht

132

Schienenprofil zugewandtes Ende

134

Kehlnaht

136

HV-Naht

138

HY-Naht

140

Schienenprofil abgewandtes Ende

142

weitere Schweißnaht

144

Taillierung

146

Aussparung

148

Schraube

150

Öffnung

152

Öffnung

154

Schraubenkopf

156

Unterlegscheibe

158

Mutter

160

Klemmvorrichtung

162

Öffnung

164

Abstandshalter

166

Kraftfluss

168

Rad

170

Spalt

Claims (18)

1. Schienenprofilsystem (100), insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, umfassend ein Schienenprofil (110), wobei das Schienenprofil (110) sich in einer Längserstreckungsrichtung (112) erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger (102) ausgebildet ist, und mindestens ein Verbindungselement (122), wobei das Verbindungselement (122) seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung (112) neben dem Schienenprofil (110) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Schienenprofil (110) verschweißt ist und wobei das Verbindungselement (122) zum Verbinden mit dem Träger (102) ausgebildet ist.
2. Schienenprofilsystem (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verbindungselement (122) an das Schienenprofil (110) angrenzt, insbesondere unmittelbar angrenzt.
3. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Schienenprofil (110) mittels einer Schmelzschweißverbindung, einer Kehlnaht (134), einer HV-Naht (136), einer HY-Naht (138) oder mittels einer durch Widerstandsschweißen oder Abbrennstumpfschweißen ausgebildeten Pressschweißverbindung verschweißt ist.
4. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Träger (102) stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbindbar ist.
5. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (122) permanent mit dem Träger (102) verbindbar ist.
6. Schienenprofilsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Verbindungselement (122) lösbar mit dem Träger (102) verbindbar ist.
7. Schienenprofilsystem (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Träger (102) mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung (160) verbindbar ist.
8. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (122) im Wesentlichen quaderförmig ist, wobei das Verbindungselement (122) insbesondere eine Länge (124) und eine Breite (126) aufweist, die größer als eine Höhe (128) des Verbindungselements (122) sind.
9. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbindungselement (122) eine Taillierung (144) und/oder mindestens eine Aussparung (146) aufweist.
10. Schienenprofilsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schienenprofilsystem (100) mehrere Verbindungselemente (122) aufweist, wobei die Verbindungselemente (122) beidseitig seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung (112) neben dem Schienenprofil (110) angeordnet sind, wobei bevorzugt immer zwei Verbindungselemente (122) sich bezüglich der Längserstreckungsrichtung (112) des Schienenprofils (110) gegenüberliegen.
11. Verfahren zum Herstellen eines Schienenprofilsystems (100), insbesondere für einen Laufkran oder Brückenkran, umfassend - Bereitstellen eines Schienenprofils (110), wobei sich das Schienenprofil (110) in einer Längserstreckungsrichtung (112) erstreckt und zum Anordnen auf einem Träger (102) ausgebildet ist, - Anordnen mindestens eines Verbindungselements (122) seitlich bezüglich der Längserstreckungsrichtung (112) neben dem Schienenprofil (110), und Verschweißen des Verbindungselements (122) mit dem Schienenprofil (110), wobei das Verbindungselement (122) zum Verbinden mit dem Träger (102) ausgebildet ist.
12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verbindungselement (122) an das Schienenprofil (110) angrenzend, insbesondere unmittelbar angrenzend, angeordnet wird.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verbindungselement (122) mit dem Schienenprofil (110) mittels einer Schmelzschweißverbindung, einer Kehlnaht (134), einer HV-Naht (136) oder einer HY-Naht (138) oder mittels einer durch Widerstandsschweißen oder Abbrennstumpfschweißen ausgebildeten Pressschweißverbindung verschweißt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Verbindungselement (122) permanent mit dem Träger (102) verbunden wird .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Verbindungselement (122) lösbar mit dem Träger (102) verbunden wird, wobei insbesondere das Verbindungselement (122) mit dem Träger (102) mittels einer Schraubverbindung oder einer verschraubten Klemmvorrichtung (160) verbunden wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei das Verbindungselement (122) mit einer Taillierung (144) ausgebildet wird und/oder das Verfahren weiterhin Ausbilden mindestens einer Aussparung (146) in dem Verbindungselement (122) umfasst.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, weiterhin umfassend Anordnen mindestens eines Abstandshalters zwischen dem Verbindungselement (122) und dem Träger (102) zumindest im Bereich eines dem Schienenprofil (110) zugewandten Endes des Verbindungselements (122).
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei das Verbindungselement (122) vor dem Verbinden mit dem Träger (102) derart relativ zu dem Träger (102) geneigt angeordnet wird, dass zumindest ein der Profilschiene abgewandtes Ende (140) des Verbindungselements (122) von dem Träger (102) beabstandet ist, wobei insbesondere das Verbindungselement (122) vor dem Verbinden mit dem Träger (102) gekrümmt oder gerade relativ zu dem Träger (102) geneigt angeordnet wird.

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