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Kranausleger in Fachwerkkonstruktion Die Erfindung betrifft Kranausleger
in Fachwerkkonstruktion mit einer Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden
Hauptstreben und einer Mehrzahl von Versteifungsstreben, die von den Hauptstreben
getragen werden und sich zwischen den Hauptstreben erstrecken, um mit diesen ein
festes Fachwerk zu bilden.
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Es ist eine austeigende Tendenz feststellbar, nach der Eräne größer
werden und mit Auslegerkonstruktionen zunehmender Länge betrieben werden sollen.
Um voll wettbewerbsfähig zu bleiben und von der Kapazität der Krane den maximalen
Gebrauch machen zu können, werden lange Auslegerkonstruktionen gewünscht, die ein
Minimum an Gewicht in Verbindung mit zufriedenstellender Leistung bei vorgegebener
Belastung verbinden. Um dieses Ziel zu erreichen, bestehen zwei Entwicklungsrichtungen.
Erstens werden ständig Werkstoffe mit hoher Festigkeit entwickelt und für die Benutzung
bei Auslegerkonstruktionen eingeführt und zweitens werden in zunehmendem Maße röhrenförmige
Materialien bei der Konstruktion von Auslegern benutzt, weil diese beträchtliche
technische Vorteile hinsichtlich dor Festigkeitseigenschaften und der Gestaltung
der Auslegerkonstruktionen bieten.
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Bisher wurden Auslegerkonstruktionen nahe zu ausschließlich durch
Verschweißen der einzelnen ziele zur Bildung der Gesamtkonstruktion hergestellt.
Die Anwendung des Schweißverfahrens führt zu gewissen schweren Nachteilen, insbesondere
im Zusammenhang mit hoch beanspruchten, langen, leichten Auslegerkonstruktionen.
Diese Nachteile können wie folgt aufge zählt werden.
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a) Auslegerkonstruktionen werden verschiedenen Zyklen schwankender
Spannungen ausgesetzt. Sie sind deshalb Ermüdungserscheinungen unterworfen. Die
derzeitigen britischen Normen für Auslegerkonstruktionen dieser Art, bei denen Schweißverbindungen
oder mechanische Unterbrechungen in der Auslegerkonstruktion (beispielsweise bei
einer insgesamt durch Bolzen verbundenen Konstruktion) auftreten, legen Grenzen
der zulässigen Beanspruchungen fest die im Verhältnis zur Ermüdung gesehen werden
müssen. Bei der derzeitigen herkömmhohen Praxis besteht die Notwendigkeit, die Oberfläche
der Auslegerwerkstoffe physikalisch zu beeinträchtigen, was zu einer Verringerung
der in Hinblick auf die Ermüdung zulässigen Belastung führt, Die durch die britischen
Normen zugelassenen Beanspruchungen sind für hochfeste Legierungsstähle nicht höher
als für herkömmlichen, einfachen Flußstahl. Die tatsächlich zulässigen Beanspruchungen
hängen von den Einzelheiten des Herst.llungsverfahrens der Auslegerkonstruktion
ab.
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Alle Schweißkonstruktionen von Auslegern in Gitterwerk-Bauweise umfassen
Merkmale, die sie in der Reihe der zuässigen Belastungen im Hinblick auf Ermüdungserscheinungen
sehr niedrig einstufen.
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b) Nur schweißbare Materialien können bei den Ausleger-Grundkonstruktionen
benutzt werden. Dies schließt die Benutzung von Werkstoffen sehr hoher Festigkeit
aus, die schlechte Schweißeigenschaften aufweisen. Auch die
Benutzung
von Leichtbauwerkstoffen (beispielsweise Aluminium) ist nicht möglich, weil für
diese entweder hoch spezialisierte und kostspielige Schweißtechniken erforderlich
sind oder weil diese Werkstoffe durch andere mechanische Verfahren (wie z.B.
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durch Verschrauben und Vernieten) verarbeitet werden müssen.
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c) Bei Auslegerkonstruktionen, insbesondere bei solchen Konstruktionen,
die aus rohrförmigen Teilern erstellt sind, stellt Jede Verbindungsstelle zwischen
den Teilen eine Unterbrechung von einem oder mehreren rohrförmigon Profilen dar
und erfordert es, daß gewisse dieser Teile sehr genau bearbeitet werden, um ein
Profil zu erhalten, das an der Verbindungsstelle eine dauerhafte Verbindung ermöglicht.
Diese Verbindungsstellen müssen mit Genauigkeit und Sorgfalt ausgeführt werden,
weshalb dieses Verfahren extrem teuer werden kann.
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d) Die Verschweißung von rohrförmigen Teilen in einer Auxlegerkonstruktion
bringt in der Praxis beträchtliche Schwierigkeiten mit sicha Es ist ersichtlich,
daß bei jeder dreidimensionalen Konstruktion nicht immer die Möglichkeit besteht,
um-teden gegebenen Anschlußpunkt eine kontinuierliche Schweißnaht zu legen, Die
Notwendigkeit, den Schweißvorgang abzubrechen und neu zu beginnen, erhöht die Möglichkeit,
daß sich Gräbohen, Einschlüsse oder Risse im Schweißmaterial ausbilden.
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Es ist weiter ersichtlich, daß eine Anzahl von Schweißnähten im spitzen
Winkel zwischen gewissen Teilen der Gitterkonstruktion ausgebildet werden müssen.
Solche Schweißnähte in ein springenden Ecken sind schwierig zufriedenstellend herzustellen.
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e) Da Auslegerkonstruktionen in Hinblick auf das Materialgewicht wirtschaftlich
ausgebildet werden müssen, umfaßt die bevorzugte Auslegerkonstruktion zylindrische
Röhren mit größtmöglichem Durchmesser, Jedoch geringer Wandstärke. Falls beim Schweißen
nicht besonders große Sorgfalt angewandt wird,
ist en außerordentlich
leicht, die dünnen Wandungen dieser Bauteile durchzubrennen, insbesonders an Stellen,
wo Vervindungen auszuführen sind und dünnwandige Enden des Materials miteinander
zu verbinden sind.
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£) Wegen der beim Verschweißen dünner Materialien mit hohem Legierungsanteil
aufzuweisenden Sorgfalt besteht die große Wahrscheinlichkeit eines geringen Einbrandes
und von Sch@@@ßrisson, die schwierig zu entdecken sind.
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@) Die sbellenweise Dinwirkung hoher Schweißtemperaturen auf das Material
einer Auslegerkonstruktion kann die metallurzwischen Eigenschaften des an die Verbindungsstellen
anschlleßenden Materials ernsthaft beeinträchtigen.
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h) Schweißverbindungen führen zu Spannungskonzentrationen an den Verbindungsstellen
wegen der nichtkontinuierlichen Natur der Auslegerkonstruktion selbst und auch wegen
mikroskopischer Einschlüsse und Fehler, die sich in und um das Schweißmaterial ausbilden
können.
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Die stellenweise Einwirkung hoher Schweißtemperaturen auf die Teile
einer Auslegerkonstruktion, insbesondere wo dünne Querschnitte angewandt werden,
kann zu einer wesentlichen Verformung bohren, die schwierig zu überprüfen ist. Das
Ergebnis einer solchen Verformung ist, daß viele Konstruktionsteile, die theoretisch
geradlinig sein müssen, gebogen oder auf andere Weise während eines Schweißvorganges
verformt werden. Auch wenn ein franausleger aus einer Plehrzahl von Auslegerkonstruktionsteilen
hergestellt wird, die genau miteinander zu verbinden sind, kann die durch Schweißarbeiten
hervorerufene Verformung die Ausrichtung der einzelnen Konstruktionsteile ernsthaft
beeinträchtigen.
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j) Aufgrund der vorstehend erwähnten Verformung und auch aufgrund
der gut bekannten Erscheinung einer Schrumpfung von Schweißstellen besitzt eine
geschweißte Auslegerkonstruktion unbekannte, jedech häufig sehr hohe Spannungen
selbst bei unbelastetem Zustand. Wegen ihrer zufälligen und unberechenbaren @atur
können für diese Belastungen keine theoretischen Zulässigkeitsgrenzen angegeben
werden.
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Aus dem Vo@stehenden wird ersichtlich, daß die Herstellung eines Kranauslegers
in geschweißter Konstruktion, insbesondere einer aus @ohrförmigen Teilen aus hochfesten
Werkstoffen arstellten Konztruktion, ein teueres und etwas unzuverlässiges Verfahren
ist. Es wurde gefunden, daß außerordentlich strenge und aufwendige Produktions-
und Überwachungsmaßnahmen erforderlich sind, trotz derer bei diesen aufwendigen
geschweißten Konstr@ktionen eine hohe Aueschußrate zu erwarten ist.
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@@ ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kranausleger
bzw. ein Teilstück eines Kranauslegers in Fachwerkkonstruktion zu schaffen, der
bzw. das nicht die vorstchend erwähnten gesskweißten Konstruktionen anhaftenden
Nachteile aufweist.
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Erfindungsgemäß wird ein Kranausleger in Fachwerkkonstruktion vorgeschlagen,
der eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreskenden Hauptstreben und eine
Mehrzahl von Versteifungsstreben aufweist, die von den Hauptstreben getragen werden
und sich zwischen den Hauptstreben erstrecken, um mit diesen ein festes Fachwerk
zu bilden, wobei jede Versteifungsstrebe mit zwei Verbindungselementen verbunden
ist und sich zwischen diesen erstreckt, die jeweils mit einem von zwei mit Abstand
voneinander angeordneten Hauptstreben mittels eines Bauklebers oder durch ein Hartlötverfahren
verbunden sind,wobei die Temperatur des Hartiötverfahrens unter der Temperatur liegt,
bei der die metallurgisslon Eigenschaften der zu vorbindenen Teile nachteilig b@einrlußt
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung
eines Kranauslegers bzw. eines Kranauslegerteilstückes, das darin besteht, daß wenigstens
zwei Verbindungselemente in einer einen Abstand in Längsrichtung voneinander aufweisenden
Anordnung an einer Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden Haupt streben
befestigt werden, daß Jedes Verbindungselement durch einen Baukleber oder durch
Hartlöten bei einer Temperatur, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der die
metallurgischen Eigenschaften der zu verbindenden Teile nachteilig beeinflußt werden,
mit der Hauptstrebe verbunden wird, an der es befestigt ist, daß an die Verbindungselemente
zur Bildung einer festen Gitterkonstruktion eine Mehrzahl von Versteifungsstreben
angeschlossen wird, die sich zwischen den auf einer Hauptstrebe angeordneten Verbindungselementen
zu Verbindungselementen erstrecken, die auf der anderer oder einer weiteren Haupt
strebe angeordnet sind.
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Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein uran, der eine entsprechend
der vorstehenden Erläuterung bzw nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte
Auslegerkonstruktion aufweist.
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Während der folgenden Beschreibung wird die Verbindung durch einen
Baukleber odor durch ein Hartlötverfahren bei einer Temperatur, die unter der Temperatur
liegt, bei der die metallurgischen Eigenschaften der zu verbindenden Tc'il nachteilig
beeinflußt werden kurz als die erfindungsgomäße Verbindung bezeichnet.
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Vorzugsweise werden din Teile chemisch durch Benutzung eines geeigneten,
heiß oder kali; anzuwendenden Bauklebers verbunden, wie z.B. durch einen Epoxydharzkleber,
z.B.
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den Werkstoff, der unter der Bezeichnung "ARALDITE" in
den
Handel gelangt und durch die Firma CIBA Limited hergestellt wird. Für Fachleute
ist verständlich, daß auch andere geeignete Baukleberin Frage komnien, beispielsweise
die Werkstoffe, die unter den Handelsbezeichnungen "Loctite"-Baukleber, Cyanacrylat
-Kleber, "Girder"-Klebefilm, "Double Bond"-Baukleber und "Scotchweld"-Baukleber
in den Handel gelangen. Andererseits können die Teile durch Hartlöten bei niedrigen
Temperaturen miteinander verbunden werden wie es in der Fachwelt bekannt ist, Es
ist Jedoch zu beachten, daß eine solche Verbindung die Einwirkung von etwas Wärme
auf die Xonstruktion erfordert und möglicherweise einige der Vorteile verhindert,
die durch eine kalte Verbindung bei Benutzung eines Bauklebers erreichbar sind.
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Die Versteifungsstreben können durch Muffen und Zapfen mit ihren zugeordnetn
Verbindungselement bzw. ihren zugeordneten Verbindungselementen verbunden werden,
Die miteinander zusammenwirkenden Elemente der Muffen-und Zapfenverbindungen können
durch die erfindungsgemäße Verbindung miteinander in Ei@@@iff gehalten werden, wobei
dann zwischen deu einander gegenüberliegenden Flächen der miteinander zusammenwirkenden
Teile ein Spiel vorgesehen ist, um das Eindringen des Klebemittels bzw. des Verbindungsmaterials
zwischen diese Flächen zu ermöglichen.
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Die Enden der Verbindungsstreben können die Zapfenelemente aufweisen,
die dazu bestimmt sind, mit den Muffen an den Verbindungselementen zusammenzuwirken.
Andererseits können die Finden der Verbindungsstreben auch die Muffenelemente besitzen,
beispielsweise bei Verwendung von Verbindungsstreben in Röhrenform, wobei diese
Muffenelemente mit den an den Verbindungselementen vorhandenen Zapfenelementen zusammenwirken.
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Als Alternative zu den vorstehend erwähnten, aus Muffe und Zapfen
bestehenden Verbindungen können die Verbindungsstreben mit ihren jeweils zugeordneten
Verbindungselementen durch die Benutzung nachstehend näher erläuterter bolzenförmiger
Teile mechanisch verbunden werden. # Durch den Ausdruck "bolzenförmige Teile", wie
er während dieser Beschreibung benutzt wird, werden Bolzen, Nieten, durch Reibungssitz
haftende Bolzen oder ähnliche Befestigungsmittel bezeichnet, deren Anwendung darin
besteht, in zugeordnete Bohrungen in zwei oder mehr miteinander zu verbindenden
Teilen eingesetzt zu werden, wodurch diese Teile zur lage gebracht und miteinander@n
Eingriff gehalten werden können. Wenn die Verbindungsstreben durch bolzenförmige
Teile mit den Verbindungselementen verbunden werden, ist Jedes Verbindungselement
vorteilhafterweise mit einem nach außeii vorspringenden Auge versehen, mit dein
eine Verbindungsstrebe durch einen bolzenförmigen Teil verbindbar ist.
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Durch die Verwendung von bolzenförmigen Teilen anstelle von Verbindungen
mit Phtffe und Zapfen ergeben sich verschiedene Vorteile bei der Verbindung der
Versteifungsstreben mit den Verbindungselementen. Bei der Verbindung mit Muffe und
Zapfen ist es erforderlich, sicherzustellen, daß die Muffen oder Zapfen an den Verbindungselementen
so angeordnet sind, daß sie in einem vorgegebenen und genauen-Winkel liegen, sodaß
dann, wenn ein Verbindungselement/mit seiner zugeordneten Hauptstrebe verbunden
wird, eine mit ihm verbundene Verbindungsstrebe relativ zur Hauptstrebe in einem
vorgegebenen und genauen Winkel verläuft. Durch die Verwendung von bolzenförmigen
Teilen kann Jedoch eine mit ihrem zugeordneten Verbindungselement verbundene Versteifungsstrebe
auf dem bolzonförmigen Teil verschwenkt werden, um den vorgegebere@@und richtigen
Winkel relativ zur
Hauptstrebe einzunehmen, von der sie getragen
wird, bevor der bolzenförmige Teil und die Versteifungsstrebe fest miteinander verbunden
werden. Demzufolge kann es bei der Erstellung eines langen Auslegerteilstückes bei
Verwendung von Muffen und Zapfen erforderlich werden, eine beträchtliche Anzehl
von Verbindungselementen vorzusehen, die jeweils Muffen- oder Zapfenteile aufweisen,
die in verschiedenen Winkeln angeordnet sind, während bei einem langen Auslegerteilstück,
das zur Verbindung bolzenförmige Teile benutzt, die Mehrzahl der Verbindungselemente
identische Bauform aufweisen können, während möglicherweise ein oder zwei Verbindungselemente
davon abweichende Bauform aufweisen könaen, durch die Anordnung iher Augen bzw.
Ösen an einer @erondera@ Stolle innerhalb der Auslegerkonstruktion.
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Zusätzllch zur Vereinfachung des Zusammenbaues eines Auslegerabschnittes
bringt die Anwendung von bolzenförmigen Teilen zur Verbindung zwischen den Versteifungsstreben
und len Verbindungselementen den beträchtlichen Vorteil, daß eine Reparatur eincs
Auslegerabschnittes leicht durchführbar ist, weil immer dann, wenn ontweder eine
Versteifungsstrebe oder eine Hauptstrebe ausgewechselt werden muß, die bolzenförmigen
Teile entfernbar sind oder ausgebohrt werden einen und eine neue Strebe eingefügt
werden kann, Die Verbindungselemente sind vorteilhafterweise mit einer sattelförmigen
Fläche versehen, deren Profil mit dem Profil der Hauptstreben übereinstimmt, an
denen sie zu befestigen sind und sie werden im gesamten Bereich der Sattelfläche
mit ihrer zugeordneten Hauptstrebe verbunden, um eine sichere Verbindung zu erreichen.
Es ist häufig erforderlich, daß eine Mehrzahl von Versteifungsstreben so zusammenlaufen,
daß sie eng benachbart mit einer Hauptstrebe zu verbinden sind, wobei in diesem
Falle ein
Verbindungselement mit mehreren Anschlußteilen ausgestartet
sein kann, die in eInem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind, um mit den
entsprechenden zugeordileten Anschlußteilen ausgerichtet zu sein, die auf den Verbindungsstreben
angeordnet sind, oder das Verbindungselement kann alternativ oder zusätzlich mit
einen oder mehreren Augen versehen sein, an dem oder an denen eine oder mehrere
Verbindungsstreben durch einen der mehrere bolzenförmige Teile angeschlossen werden
können0 Die Verbindungselemente können beispielsweise aus Leichtmetallspritzguß
bestehen oder aus gegossenem oder anderweitig erzeugtes dünnwandigem Stahlo Die
Hauptstrebe@ sind vorzugsweise zylindrisch und die Versteifungsstreben werden mit
den Verbindungselementen derart verbunden, daß sie in einer Ebene oderin Ebenen
liegen, die sich im wesentlichen radial von den Hauptstreben aus erstrecken.
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Eines oder beide Enden der Haupt streben können mit Endteilen versehen
sein, durch die das Auslegerteilstück mit beispielsweise einem weiteren Auslegerteilstück
oder mit einer Verbindungskonstruktion verbindbar ist, durch die der Ausleger an
einem Kran befestigbar ist. Vorteilhafterweise sind die Haupt streben röhrenförmig
und ihre Enden weisen Muffen auf, in deren Jeder ein entsprechender Zapfen eines
Endteils angeordnet ist, wobei Jeder Endteil eine Anschlagschulter aufweist, die
das Eindringen des Zapfens in die zugeordnete Muffe begrenzt. Die aus Muffe und
Zapfen bestehende Verbindung der Endteile kann durch die erfindungsgemäße Bindung
in Eingriff gehalten werden und es wird zwischen einander zugewandten Flächen der
miteinander zusammenwirkenden Teile der Verbindung ein Spiel vorgesehen, um das
Eindringen des Verbindungsmaterials zwischen diese Flächen zu gestatten. Wenn die
hier beschri@benen
Verbindungsstellen aus muffe und Zapfen durch
die erfindungsgemäße Bindung gesichert werden, werden die relativen Abmessungen
der miteinander zusammenwirkenden Teile in solcher Weise bemes sen, un ein Spiel
zwischen diesen Teilen zu erreichen, das eine wirksame Verbindung zwischen einander
zugewandten Flächen der beiden Verbindungsteilstücke ermöglicht.
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Es ist manchmal erforderlich, ein Teilstück einer Ausleger konstruktion
zu schaffen, das sich in Längsrichtung verjüngt, indem die Hauptstreben sich einander
nähern. Eine solche Konstruktion kann durch geeignete Ausgestaltung der Endteile
der Hauptstreben erreicht werden (wo diese Maßnahme durchführbar ist) und durch
geeignete Auswahl der Winkel, mit denen die Haupt- und Versteifungsstreben durch
die Verbindungselemente verbunden werden. am allgemeinen umfaßt ein Auslegerteilstück
nach der vorliegenden Erfindung wenigstens drei Hauptstreben (obwohl Bauarten vorstellbar
sind, bei denen nur zwei Hauptstreben benutzt werden) und bei einer bevorzugten
Ausführungsform vier Hauptstreben, die zusammen mit den Verbindungsstreben eine
feste, kastenförmige Konstruktion bilden.
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Wie vorstehend erwähnt wurde, können die Haupt- und/oder Versteifungsstreben
rohrförmig sein. Obwohl diese Streben üblicherweise ringförmigen (zylindrischen)
Querschnitt aufweisen, können bei der erfindungsgemäßen Konstruktion auch rohrförmige
Streben mit nicht kreisförmigem Querschnitt, beispielsweise mit quadratischem, länglich
rechteckigem oder eliptischem Querschnitt benutzt werden.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläntert. Es zeigen:
Fig.
1 einen beweglichen Kran mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Auslegerkonstruktion,
Fig. 2 eine größere Detaildarstellung der Konstruktion des Auslegerteilstückes,
das bei dem in Fig. 1 dargestellten Kran benutzt wird, Fi. 3 einen Schnitt durch
ein Endteil und durch ein Verbindungselement der in Fig. 2 gezeigten Konstruktion,nach
der Linie III-III in Fig0 4, Fig 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,
wobei drei Versteifungastreben gezeigt sind, die an einer Stelle zusammenlaufen
und eng benachbart durch das Verbindungselement mit der Hauptstrebe verbunden sind,
Fig. 5 eine abgewandelte Ausführung@form eines Verbindungselementes an der Hauptstrebe,
Fig. 6 eine weitere abgewandelte Form eines Verbindungselementes, das mit den Zapfen
einer aus Muffe und Zapfen bestehenden Verbindung versehen ist, Fig. 7 eine der
Fig. 3 ähnliche Konstruktion, bei der das Endteil so bearbeitet ist, daß es in einem
vorgegebenen Winkel vom Ende der Hauptstrebe einer sich verjün genden Konstruktion
eines Auslegerteilstückes vorspringt und gegenüber dieser Hauptstrebe nicht in axialer
Richtung ausgerichtet ist,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines Verbindungselementes,
das mit den Muffen einer aus Muffen und Zapfen bestehenden Verbindung versehen ist,
wobei besondere Vorkehrungen getroffen sind, um die Verbindung durch eine Baukleber
zwischen den Muffen und den damit zusammenwirkenden Zapfen der Versteifungsstreben
zu erleichtern, Fig. 9 eine Stirnansicht der in Fig. 8 gezeigten Konstruktion, Fig.
10 eine weitere Ausführungsform eines erfindungs gemäßen Teilstückes eines Kranauslegers,
das in den in Fig. 1 gezeigten Kran anstelle des in Fig. 2 gezeigten Auslegerteilstückes
einfügbar ist, Fig. 11 eine Seitenansicht eines Endteiles und des benachbarten Verbindungselementes
einer Hauptstrebe aus der An Fig. 10 gezeigten Konstruktion, Fig. 12 eine Seitenansicht
eines Verbindungselementes und einer Hauptstrebe aus der in Fig.
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10 gezeigten Konstruktion, wobei zwei Versteifungsstreben gegeneinander
laufen und durch einen Bolzen mechanisch mit dem Verbindungselement verbunden sind
und die Figuren 13 und 14 Stirnansichten eines Verbindungselementes und einer Hauptstrebe
aus der in Fig. 10 gezeigten Konstruktion, wobei die mechanische Verbindung zwischen
den Verbindungselementen und den Versteifungsstreben dargestellt ist
Soweit
es während der folgenden Beschreibung möglich ist, werden gleiche Teile oder Elemente
in Jeder der Figuren durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In Fig. 1 umfaßt der dargestellte bewegliche Kran einen Aufbau 1 an
dem verschwenkbar ein allgemein mit 2 bezeichneter Ausleger angelenkt ist. Der Ausleger
2 umfaßt eine stütZ-konsole 3, durch die er verschwenkbar am Aufbau 1- geiagert
ist. ein Auslegerteilstück 4 und ein Seilführungsteilstück 5, ein an dem/Seilrollenträger
5a gelagert ist. Das Auslegerteilstück 4 ist mit der Stützkonsole 3 und dem Seilführungsteilstück
5 durch Bolzen verbunden, die in miteinander zusammenwirkende Augen und Gabelstücke
eingreifen, die allgemein mit 6 beeichnet sind und die zwischen der Stützkonsole
und dem Auslegerteilstück 4 und zwischen dem Auslegerteilstück4und dem Seilführungsteilstück
5 angeordnet sind.
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Der Kran besitzt ein Hubseil 7, das über Seilrollen 8 in Seilrollenträgern
5azu einen Hakenblock 9 geführt ist und der Ausleger 2 ist mi.t einem Auslegerzugseil
10 vereehen, durch das seine Neigung nach Bedarf einstellbar ist.
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Das Auslegerteilstück 4 (sh. insbesondere Fig. 2) umfaßt eine Mehrzahl
gleichlanger und sich in Längsrichtung erstreckender Hauptstreben 11. Im vorliegenden
Beispiel ist das Auslegerteilstück 4 in seinem Querschnitt im wesentlichen rechteckig
und umfaßt vier im wesentlichen parallel Hauptstreben (von denen nur zwei dargestellt
sind). Die Hauptstreben 11 tragen eine Anzahl von Versteifungstreben ia, die sich
zwischen den Hauptstreben entweder normal oder in spitzem Winkel zu den Längsachsen
der Hauptstreben erstrecken, um ein festes Gitterwerk zu bilden. Die Haüptstreben
11 und die Versteifungsstreben 12 sind zylindrisch ausgebildet und weisen Röhrenform
auf.
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Die Enden der Hauptstreben 11 sind mit Augen 13 versehen, durch die
das Auslegerteilstück 4 bei 6 (sh. Fig. 1) mit der Stiitzkonsole 3 und dem Seilführungsteilstück
5 verbindbar ist. Jedes Auge 13 ist in einem Stück als Teil eines Endteiles 14 ausgebildet
(sh. Fig. 3). Der Endteil 14. ist mit einen Zapfen 15 versehen (wegen des Gewichtes
vorzugsweise in Röhrenform), der an eimer Schulter 16 endet. Der Zapfen 15 is; in
das offene Ende der Hauptstrebe 11 soweit eingesetzt, bis die Schulter 16 an dem
Ende der Hauptstrebe anschlägt. Der Zapfen 15 wird mit der Strebe 11 verklebt, indem
der Zapfen beispielsweise vor seinem Einsetzen mii; einem Baukleber bestrichen wird
und dann in die Hauptstrebe eingesetzt wird, um bei 17 mit dieser verklebt zu werden.
Die Schulter 16 des Endteils stellt sicher, daß Druckbelastungen der Hauptstrebe
11 direkt durch den Anschlag aufgenommen werden können, um unvorteilhafte Scherkräfte
auf die durch den Baukleber erzeugte Klebestelle 17 zu vermeiden. Um ein benötigtes
Spiel zwischen dem Zapfen 15 und der Hauptstrebe 11 zu erhalten, das ein wirksames
Eleben ermöglicht, kann die Haupt strebe in Gesenk geschmiedet oder auf andere We@se
innen kalibriert werden, um eine genau bemessene vorgegebene Bohrung aufzuweisen.
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Bei einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können
die Endteile 14 mit zylindrischen Muffen versehen sein, die einen inneren Anschlag
aufweisen. Das Ende der Hauptstrebe 11 wird in die Muffe soweit eingesetzt, bis
es an dem inneren Anschlag anliegt und wird dann mit der Inneren zylindrischen Oberfläche
des Endteiles fest verbunden.
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Auf jeder Hauptstrebe 11 ist eine Mehrzahl von in Längsrichtung Abstände
voneinander aufweisenden Verbindungselementen befesti@t, die allge@ein mit 18 bezeichnet
sind.
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6n den Figuren 3 bis 5 trägt Jedes Verbindungselement 18 ein oder
mehrere Gehäuse 19, die zylindrische Muffen 20 bilden, deren Jede so @@libriert
ist, daß sie das Ende einer Versteifungsstrebe 12 aufnehmen kann, Die Verbindungselemente
18 sind Jeweils mit iner konkaven Sattelfläche 18a versehen, deren Profile mit dem
Profil der Hauptstrebe 11 übereinstimmen, auf der die Verbindungselemente zu befestigen
sind. Während des Zusammenbaus des Auslegerteilstücks 4 werden die Verbindungselemente
18 bei 17 einer den gesamten Bereich ihrer jeweiligen Sattelfächen 18a mit der Hauptstrebe
11 verbunden, auf der sie befestigt sind und die Versteifungsstreben 12 werden in
die Muffen 20 eingesetzt und bei 17 mit den Gehäusen 19 verbunden0 Jede Muffe 20
ist so an ihrem jewefigen Verbind.ungselement an ordnet daß slch eine in sie eingesetzte
Versteifungsstrebe 12 in einem gewünschten und vorgegebenen Winkel zur Achse der
Hauptstrebe erstreckt, auf der das Verbindungselement befestigt ist, sowie in einer
radialen Ebene in Bezug auf diese Hauptstrebe.
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Vorteilhafterweise ist das oder Jedes Gehäuse 19 als Bestandteil des
Verbindungselementes 18 ausgebildet und kann beispielsweise als Spritzgußteil aus
Aluminium oder Stahl hergestellt sein, Bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten
Konstruktion ist das Verbindungselement 18 mit drei Muffen 20 versehen, die derart
angeordnet sind, daß in sie eingesetzte Versteifungsstreben 12 sich in verschiedenen
radialen Ebenen in radialer Richtung von der Hauptstrebe 11 aus erstrecken und zwar
in einer gemeinsamen Ebene, die normal zur Achse der Hauptstrebe verläuft.
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Bei der in Fig. 5 dargestellten Abwand@ung wird das Verbindungselement
18 durch Verachweißen der Gehäuse 19
mit der Grundplatte erzeugt,
die die Sattolfläche 18a aufweist. In Fig. 5 ist das Verbindungselement 18 mit drei
Muffen 20 versehen, die derart angeordnet sind, daß die in sie eingesetzten Versteifungsstreben
12 in der gleichen radialen Richtung von der Hauptstrebe aus vorspringen.
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Bei der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung ist das Verbindungselement
18 mit den Zapfen von aus Muffe und Zapfen bestehende: Verbindungen versehen. Die
Zapfen weisen zylindrische Vorsprünge 21 auf (vorzugsweise in Röhrenform), die geeignet
sind, in die offenen Enden der Versteifungszu streben 12 eingesetzt und mit diesen
verbunden werden.
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Es kann erforderlich sein, daß Auslegerteilstück sich in Richtung
auf ein Ende verjüngt, wie es beispielsweise für das Seilführungsteilstück 5 in
Fig. 1 dargestellt ist.
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Das Seilführungsteilstück 5 umfaßt vier Hauptatreben 11a, die Versteifungsstreben
12a tragen, um ein festes Fachwerk in ähnlicher Weise wie beim Auslegerteilstück
4 zu bilden.
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Die Streben 11a und 12a sind von zylindrischer und röhrenförmiger
Gestalt. Die an das Auslegerteilstück 4 anschließenden Enden 11a sind mit Endteilen
22 (Fig. 7) versehen, deren Jeder mit einem Gabelstück 23 versehen ist das geeignet
ist, mit den Auge 13 des Auslegerteilstückes 4 zusammenzuwirken, um die Verbindungsstelle
6 auszubilden. Jeder Endteil 22 ist mit der Hauptstrebe 11 a in ähnlicher Weise
zusammengefügt und mit dieser fest verbunden, wie es vorstehend in Bezug auf die
Endteile 14 in Fig. 3 beschrieben ist. Weil das Seilführungsteilstück 5 sich in
einer Richtung verjüngt, ist das Gabelstück 23 in einem vorgegebenen Winkel relativ
zur Achse der Hauptstrebe 11a (wie gezeigt) beerbeitet, sodaß es bein Zusammenbau
des Auslegers mit dem Auge 13 fluchtet und in Eingriff gelangt.
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Falls es erwünscht ist, können im Gehäuse 19 Vorkehrungen getroffen
werden, i;m die Verbindung zwischen den einander zugeordneten Elementen der aus
Zapfen und Muffe bestehenden Verbindung zu erleichtern, beispielsweise können Bohrungen
25 (Fig. 8 und 9) vorgesehen werden, durch die der Baukleber unter Druck eingeführt
werden kann. Innere Nuten oder Kanäle, die bei 26 angedeutet sind, können in der
Muffe oder dom Zapfen der Verbindung vorgesehen werden, um das Fließen des Klebers
über die zu verbindenden Oberflächen zu erleichtern.
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Bei einer anderen Ausführungsform des Auslegerteilstückes 4, das nun
anhand der Figuren 10 bis 14 beschrieben wird, besitzt Jedes Verbindungeslement
18 ein nach außen vorspringendes Auge 27, in dem eine Befestigungsbohrung 28 vorgesehen
ist. Das Auge 27 ist vorteilhafterweise in einem Stück mit dem Verbindungselement
ausgebildet, beispielsweise durch Gießen oder Pressen, oder die Verbindungselemente
können beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß das Auge 27 an einer fla'üto'
angeschweißt wird, die die Sattelfläche 18a aufweist.
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Die Enden der Versteifungsstreben 12 sind'bei 29 abgeflacht und an
jedem Ende der Versteifungsstreben ist durch diesen abgeflachten Bereich eine Bohrung
30 geführt.
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Die Verbindungselemente 18 werden mit den ihnen zugeordneten Hauptstreben
11 verbunden, um eine genaue Teilung zwischen den Befestigungsbohrungen 28 der Verbindungselemente
zu erhalten, die durch die Versteifungsstreben 12 verbunden werden sollen. Der Abstand
zwischen den Befestigungsbohrungen 28 zweier Verbindungselemente, die auf verschiedenen
Hauptstreben angebracht sind, wird so gewählt, daß er mit der Entfernung zwischen
den Bohrungen 30 in den Enden einer Versteifungsstrebe entspricht, die die Verbindungselemente
verbinden
soll und die abgeflachten Enden 29 der Versteifungsstreben werden mit den Augen
27 mechanisch durch einen bolzenförmigen Teil in Form eines Niets 31 verbunden,
das durch die Befestigungsbohrung 28 und die Bohrung 30 in einer oder mehreren Befestigungsstreben
geführt wird. Wie in Fig. 11 dargestellt ist kann eine einzige Versteibungsstrebe
12 mit einem Auge 27 verbunden werden und so geschwenkt werden daß sie sich in einem
gewünschten Winkel relativ zur Achse der Hauptstrebo 12 erstreckt. Es können zwei
Versteifungsstreben 12 an einem einzigen Auge 27 angeschlossen werden und, wie in
Fig. 12 gezeigt, in die gewünschte Winkellage verschwenkt werden. Die benachbarten
Enden zweier Versteifungsstreben können an ein einziges Auge 27 entweder an voneinander
abgewandten Seiten des Auges angeschlossen werden, wie es in Fig. 13 gezeigt ist,
oder auf der gleichen Seite des Auges, wie es in Fig. 14 dargestellt ist.
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Wie aus den Figuren 13 und 14 ersichtlich ist, können die Verbindungselemente
18 um den Umfang der Haupt strebe herum angeordnet werden, um die Augen 27 in ihre
richtige Lage zu bringen. Falls es erforderlich ist, können Verbindungselemente
mit zwei oder mehr Augen vorsehen werden.
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Obwohl bei dem in Fig. 11 gezeigten Auslegerteilstück alle Versteifungsstreben
mechanisch mit ihren zugeordneten Verbindungselementen durch Bdzenteile verbunden
sind und bei dem in Fig. 2 gezeigten Auslegerteilstück alle Versteifungsstreben
mit ihren zugeordneten Verbindungselementen durch Muffen und Zapfen aufweisende
Verbindungen verbunden sind, können Auslegerteilstücke hergestellt werden, bei denen
Je nach den Erfordernissen beide Anschlußmöglichkeiten benutzt sind.
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Die erfindungsgemäße Konstruktion eines Auslegerteilstückes ist insbesondere
vorteilhaft, wenn sie als oder in einem
Gitterausleger benutzt
wird, wie er beispielsweise in Fig. 1 gezeigt ist. Die auf das Auslegerteilstück
4 einwirkenden Kräfte können anhand des Vektordiagramms in o 1 erkannt werden, in
dem, falls es sich im Gleichgewicht befindet, die durch eine angehobene Last ausgeübte
Kraft in Richtung des Pfeiles A wirkt und die durch das Hubseil 7 ausgeübte Kraft
in Richtung des Pfeiles B. Das wirksame Gewicht des Auslegers 2 ruft eine Wirkung
in Richtung des Pfeiles a hervor und die durch das Auslegerzugseil 10 übertragene
Kraft wirkt in Richtung des Pfeiles D, wobei die resultierende Kraft auf den Ausleger
2 in Richtung des Pfeiles E wirkt, das ist im wesentlichen in Längsrichtung des
Auslegers.
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Es ist demzufolge ersichtlich, daß die Hauptstreben 11 (und in größerem
Ausmaß die Rauptstreben 11a) normalerweise auf Druck beansprucht werden und deshalb
wird die Belastung mechanisch zwischen den mit Schultern versehenen Endteilen 14
und 22 und den Hauptstreben 11 und 11 a übertragen.
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Auf den Ausleger wirken weitere Kräfte ein, beispielsweise Kräfte
in den Versteifungsstreben 12 in Richtung des Pfeiles F aufgrund der Torsion im
Ausleger und es werden Kräfte auf die Hauptstreben 11 in Richtung des Pfeiles G
aufgrund der P@chbiegung des Auelegers 2 als Ganzes ausgeübt. Solche auftretenden
Spannungen sind im Vergleich eu den beschriebenen Druckbelastungen außerordentlich
klein und können während des Schwenkens auftreten (in welchem Fall die Zugspannungen
den Druckbelastungen überlagert werden und deren Größe verringern) sowie während
des Aufrichtens des unbelasteten Auslegers, wenn das Eigengewicht des Auslegers
eine Durchbiegung verursacht und dadurch Spannungen in den unteren Teilen des Auslegers.
In diesem letzteren Fall sind die Spannunen wiederum klein und können durch der
Fachwelt bekannte Mittel beschränkt werden, indem der Ausleger örtlich
an
vorgegebenen Punkten längs seiner Längsausdehnung aufgehängt wird.
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Aus den vorstehenden theoretischen Betrachtungen der Details einer
Auslegerkonstruktion, die ein oder mehrere erfindungsgenäße Auslegerteilstücke umfaßt,
wird ersichtlich, daß die vergleichsweise niedrige mechanische Festigkeit der geklebten
Verbindungen von geringer Bedeutung ist. Eine weitere Einzelbeit, die beachtet werden
sollte, wann die Benutsung einer erfin@ungsgemäßen Konstruktion erwogen wird, besteht
darin, daß die Belastung der Versteifungsstreben durch die Schlankheit der Streben
begrenzt wird. Das Schlankheitsverhältnis wirkt sich so aus, daß die normalen Betriebsspannungen
auf Grägen reduziert werden, bei denen die Verwendung moderner Elebetechniken vollständig
angemessen ist.
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Die Übertragung der Belastung in den Versteifungsstreben Kann @ußerdem
so vergesehen werden, daß sie hauptsächlich von einer Versteifungsstrebe zu einer
weiteren Versteifungsskrebe geleitet wird, d.h. durch die Verbindungselemente.
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Irgendwelche zusätzlfchen Belastungen, die in die Versteifungsstreben
aus den Hauptstreben über ein Verbindungselement eingeleitet werden, sind außerordentlich
klein.
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Die Belastung der geklebten oder hart gelöteten Verbindungen zwischen
den Hauptstreben und den Verbindungselementen ruft eine Abscherkraft in den Verbindungsbereichen
hervor, dies ist jedoch ein Zustand, für den sich Baukleber besonders eigen. Um
davon Gebrauch zu machen, sind die Kontaktflächen zwischen den Verbindungselementen
und den Hauptstreben (die Sattelflächen) besonders groß gewählt, um große Klebeflächen
zu schaffen.
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Durch die Erfindung Können unterschiedliche Materialien zuss@mongefügt
und niteinander verbunden werden, um das Auslegerteilstück zu bilden und dieses
Auslegerteilstück kann vellständig in Kalte@ Zustand angefertigt werden.
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Unter diesen Umständen werden die Materialeigenschaften nicht beeinträchtigt,
Beschädigungen und beim Zusammenbau entstehende Spannungen werden vermieden und
metallurgische Unregelmäßigkeiten in irgendeiner der Streben werden ausgeschlossen.
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Obwohl in der vorstehenden Beschreihng das erfindungsgemäße Auslegerteilstück
in Zusammenhang mit einem beweglichen Kran beschrieben worden ist, ist ersichtlich,
daß das Herstellungsverfahren und die erfindungsgemäße Auslegerkonstruktion auf
andero Kranbauarten anwendbar ist, die lange, hochbelastete Ausleger aufweisen,
beispielsweise für Turmkräne, Ladebäume oder Hafenkräne.
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Ansprüche