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Die
Erfindung betrifft einen Teleskopschuß nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Teleskopschüsse werden
beispielsweise bei Mobilkranen eingesetzt. Sie bestehen üblicherweise aus
Profilrohren. Nach dem Ausschieben werden sie miteinander verbolzt.
Diese Verbolzstellen übertragen
große
Kräfte.
Dabei werden sie üblicherweise verstärkt ausgeführt. Eine
derartig verstärkte
Ausführung
erfolgt üblicherweise
durch eine weitere Blechlage, die in diesem Bereich aufgebracht
wird. Diese zusätzliche
Blechlage wird als Verbolzteller oder auch Verriegelungsblech bezeichnet.
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Die
Verbolzteller bzw. Verriegelungsbleche werden an der Verbolzstelle
auf das Profilrohr aufgeschweißt.
Durch das aufgeschweißte
Blech werden einerseits die Verbolzstellen verstärkt. Andererseits wird das
Grundmaterial des Teleskopschusses aber durch den Schweißvorgang
belastet. Der Schweißvorgang
selbst ist aufwendig. Hier wird üblicherweise das
sogenannte MAG-Schweißverfahren
eingesetzt. Hier handelt es sich um Metallschutzgasschweißen. Genauer
handelt es sich um ein Lichtbogenschweißverfahren, bei dem der abschmelzende
Schweißdraht von
einem Motor in veränderbarer
Geschwindigkeit kontinuierlich nachgeführt wird. Gleichzeitig wird
die Schweißstelle über eine
Düse mit
Kohlendioxyd oder einem Edelgas begast. Dieses Gas schützt das
flüssige
Metall unter dem Lichtbogen vor Oxidation, die die Schweißnaht schwächen würde. Bei
dem MAG-Verfahren (Metall-Aktivgas-Schweißen) wird entweder mit reinem
CO2 oder einem Mischgas aus CO2,
Argon und O2 gearbeitet, um die Schweißverbindung
entsprechend dem besonderen technologischen Erfordernissen zu beeinflussen.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, dass ein Schweißzusatzwerkstoff
verwendet werden muss. Dieser verwendete Schweißzusatzwerkstoff ist wegen
der höheren Dehnung
derart ausgewählt,
dass er üblicherweise eine
Streckgrenze von 700 N/mm2 aufweist. Wird
nun bei dem Teleskopschuß und
dem entsprechend vorzusehenden Verbolzteller ein Grundwerkstoff
mit einer wesentlich höheren
Streckgrenze, beispielsweise 1100 N/mm2 eingesetzt,
so ist die Schweißnaht
mit dem weniger belastbaren Schweißzusatzwerkstoff das schwächste Glied
der Konstruktion.
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Bei
einem bekannten Herstellverfahren zum Einschweißen von Verbolztellern bzw.
Verriegelungsblechen werden drei Schweißstellen vorgesehen, wobei
diese Schweißstellen
jeweils so ausgeführt sind,
dass mindestens zwei Schweißlagen
herzustellen sind. Somit ergeben sich hier insgesamt sechs Schweißlagen.
Aufgrund der hohen Energieeinbringung durch die Vielzahl dieser
Schweißlagen
im MAG-Verfarehn ist ein höherer
Schweißverzug
vorhanden. Hierdurch ist ein erhöhter
Aufwand beim Richten nach dem Schweißen bedingt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Teleskopschuß mit einer
einfach aufzubringenden und konstruktiv stabileren Verbolzstelle
zu versehen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Nach
dieser Lösung
wird ein Teleskopschuß, der
aus einem Profilrohr mit mindestens einer eine Ausnehmung aufweisenden
Verbolzstelle besteht, mit einer Ver bolzstelle aus einem Blech versehen, das über eine
Stumpfnaht über
Laserstrahlschweißen
oder Laserhybridschweißen
in das Profilrohr eingeschweißt
wird.
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Laserstrahlschweißen hat
entgegen Laserhybridschweißen
den großen
Vorteil, dass kein Schweißzusatzwerkstoff
benötigt
wird, da der Grundstoff allein geschmolzen wird und die Schweißnaht bildet.
Damit kann die Streckgrenze des Grundstoffs voll ausgenutzt werden.
Laserhybridschweißen
wird eingesetzt, wenn ein größeres Spaltmaß zwischen den
zu verbindenden Blechen vorhanden ist.
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Mit
einem konventionellen Schweißverfahren,
wie beispielsweise einem MAG-Schweißverfahren
kann der Verbolzteller nicht entsprechend der Lehre des Anspruchs
1 eingeschweißt
werden, da aufgrund der starken Schrumpfspannungen in radialer Richtung
bereits beim oder kurz nach dem Schweißen die Gefahr der Rißbildung
an oder in der Naht besteht.
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Besonders
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
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Demnach
besteht das die Verbolzstelle bildende Blech aus demselben Material
wie das Profilrohr, ist jedoch vergleichsweise dicker ausgebildet.
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Vorteilhaft
ist die Verbolzstelle kreisförmig ausgebildet
und ihre zur Aufnahme eines Bolzens dienende Ausnehmung ist nahezu
mittig angeordnet.
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Gemäß einem
anderen Vorteil weist das die Verbolzstelle bildende Blech eine
zu seiner Ausnehmung in Richtung Verbolzstelle hin zunehmende Dicke
auf.
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Gemäß einer
weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Verbolzteller
derart besonders gestaltet, dass das die Verbolzstelle bildende
Blech von der Blechdicke des Profilrohres ausgehend sich stetig
zur größeren Dicke
des tellerförmigen
mittleren Bereiches um die Ausnehmung herum verdickt.
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Die
Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber aufgedoppelten
Verriegelungsblechen (und Scheiben innen) liegen in einem günstigen Kräftefluß bedingt
durch eine Stumpfnahtverbindung mit kerbfreiem Nahtübergang
und geringer Schweißeigenspannung.
Aufdopplungen (Lamellen), selbst mit flach auslaufenden Kehlnähten angeschweißt, sind
als schlechterer Kerbfall eingestuft als Stumpfnähte.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine Draufsicht auf ein Detail eines Teleskopschusses mit einer
Verbolzstelle,
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2:
ein Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in 1,
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3:
das Detail 1 entsprechend 2 und
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4:
das Detail X gemäß 4.
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In 1 ist
die Draufsicht auf einen Obergurt eines zu einem Teleskopschuß gehörenden Profilrohrs 10 gezeigt,
in welcher eine Verbolzstelle 12 in Form eines Verbolzteilers
angeordnet ist. Die Verbolzstelle 12 weist nahezu mittig
eine Ausnehmung 14 auf, durch die ein hier nicht näher dargestellter Bolzen
zur Herstellung einer Bolzenverbindung einsteckbar ist.
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In
der Darstellung gemäß 1 ist
nur ein Ausschnitt des einen Teleskopschuß bildenden Profilrohrs 10 gezeigt.
Der Teleskopschuß soll
nach Ausschieben mit einem anderen Teleskopschuß mit entsprechender Verbolzstelle
verbolzt werden. Die Art und Weise eines derartigen Verbolzvorganges
ist allgemein bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht nochmals
im einzelnen dargestellt. Die im Ausführungsbeispiel hinsichtlich
des Teleskopschuß getroffene
Aussage findet in gleicher Weise auf einen Anlenkschuß Anwendung.
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Im
hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Verbolzstelle 12 am Obergurt des Teleskopschusses
angebracht. Alternativ kann eine entsprechende Verbolzstelle aber
auch am Untergurt oder auch an den Seitenwänden vorgesehen sein.
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Wie
insbesondere in 2 dargestellt, wird in einen
entsprechenden kreisrunden Ausschnitt innerhalb des Profilrohres 10 der
Verbolzteller 12 auf Stoß eingeschweißt. Hierdurch
entsteht eine Schweißnaht 16.
In 3 ist der Stoßbereich
zwischen Profilrohr 10 und Verbolzstelle 12 vergrößert dargestellt.
Die im Bereich dieser Stoßstelle
vorgesehene Schweißnaht 16 ergibt
sich aus der vergrößerten Darstellung
gemäß 4.
Es handelt sich hier um eine Stumpfnahtverbindung in Form einer
I-Naht. Eine Verbindung als I-Naht (Stumpfnaht) weist eine deutlich
geringere negative metallurgische Beeinflussung des herzustellenden
Bauteils durch den Schweißprozeß auf. Darüber hinaus
wird durch die geometrische Gestaltung der Schweißverbindung der
Kerbfall günstig
beeinflußt.
Hieraus resultiert eine deutlich höhere Ermüdungsfestigkeit.
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Wie
aus der 2 und 3 ersichtlich, ist der kreisrunde
Verbolzteller in verschiedene Dickenbereiche aufgeteilt. An seinem äußeren Randbereich entspricht
die Dicke des Verbolztellers derjenigen der Blechdicke des umgebenden
Profilrohrs 10. Diese Dicke behält der Verbolzteller für einen
Bereich 18 bei. Mittig um die Ausnehmung 14 herum
weist der Verbolzteller dagegen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ca. die dreifache Dicke des Bereichs 18 auf. Dieser Bereich
ist hier mit 20 wiedergegeben. Vom Bereich 18 geringerer
Dicke bis zum Bereich 20 größerer Dicke wächst die
Dicke in einem Übergangsbereich 22 stetig
an. Die Vorteile dieser Lösung
liegen in einem sehr günstigen
Kräftefluß. Aufgrund
der Stumpfnahtverbindung und dem kerbenfreien Nahtübergang
sowie der geringen Schweißeigenspannung
wird hier eine Schweißnaht mit
sehr guten mechanischen Eigenschaften geschaffen.
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Die
auftretenden kleinen Überhöhungen an der
Ober- und gegebenenfalls Unterseite der Naht 16 (vgl. 4)
können
bei Bedarf blecheben eingeebnet werden. Dies führt zu einer weiteren Erhöhung der erreichbaren
Lastspielzahlen.
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Das
erforderliche Spaltmaß beim
Laserstrahlschweißen
bzw. Laserhybridschweißen
kann einerseits durch spanabhebende Bearbeitung des Verbolztellers
mit den entsprechenden Tolleranzen und andererseits an dem Loch
im Rohr des Teleskopschusses durch Laserschneiden erreicht werden.
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Vorteilhaft
wird durch die vorgenannte Lösung
ein Schweißverfahren
mit geringem Verzug durch die eingebrachte hohe Energiedichte bei gleichzeitigem
Erreichen der erforderlichen mechanischen Eigenschaften gewährleistet.
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Vorteilhaft
sind das Profilrohr und der Verbolzteller aus einem Feinkornbaustahl
mit großer Streckgrenze
gefertigt. Aufgrund der Verwendung des Laserstrahlschweißens bzw.
des Laserhybridschweißens
wird kein Schweißzusatzwerkstoff
benötigt,
da der Grundwerkstoff allein geschmolzen wird und die Schweißnaht bildet.
Somit kann die Streckgrenze des Materials voll ausgenutzt werden.