DE202010014105U1

DE202010014105U1 - Auslegerelement, Teleskopausleger, Verbolzsystem sowie Baufahrzeug

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Publication number: DE202010014105U1
Application number: DE202010014105U
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2012-01-10
Anticipated expiration: 2020-10-09
Also published as: DE102011115357B4; DE102011115357A1; US20120085722A1; US10005646B2; CN102442614A

Abstract

Auslegerelement für einen Teleskopausleger, insbesondere Teleskopschuss oder Teleskopauslegeranlenkstück, wobei das Auslegerelement eine im Wesentlichen kastenförmige Hohlstruktur aufweist und wobei in wenigstens einer der Eckkanten der kastenförmigen Hohlstruktur wenigstens eine Komponente eines Verbolzsystem angeordnet ist, wobei mittels des Verbolzsystems wenigstens ein im Auslegerelement und/oder um das Auslegerelement befindliches weiteres Auslegerelement zum Zwecke der Fixierung mit dem Auslegerelement verbolzbar ist und wobei die Komponente des Verbolzsystems wenigstens eine Bolzenaufnahme und/oder wenigstens eine Bolzenführung, in der der wenigstens eine Bolzen geführt und/oder bewegbar ist, ist und/oder umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auslegerelement für einen Teleskopausleger, insbesondere einen Teleskopschuss oder ein Teleskopauslegeranlenkstück, einen Teleskopausleger, ein Verbolzsystem sowie ein Baufahrzeug.
Bei Windkraftanlagen werden mittlerweile sehr große Nabenhöhen für die Windräder angestrebt, um eine möglichst homogene Windkraft auf die Rotorblätter zu erhalten. Daher stellt bei der Montage von Windkraftanlagen die maximal erreichbare Nabenhöhe einen charakteristischen Wert für die benötigten Hubgeräte, üblicherweise Mobilkräne mit Teleskopauslegern, dar.
Ausgehend von der Anforderung sehr große Auslegersysteme mit großer Auslegerlänge bereitzustellen, ist das Problem aufgetreten, dass übliche Teleskopausleger zu schwer wurden. Teleskopierbare Ausleger haben aber gegenüber Auslegern aus üblichen Gitterelementen den Vorteil, dass sie schnell von einem Transportzustand in einen Arbeitszustand überführt werden können und bei der Montage wesentlich weniger Raum beanspruchen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass bei den üblicherweise verwendeten Gittermastkranen für die Montage der Windkraftanlage bei den großen Auslegerlängen Derrickausleger zum Aufrichten des Auslegers mit entsprechendem Derrickballast erforderlich sind.
Darüber hinaus ist, wenn ein Kran mit Gitterausleger im aufgerüsteten Zustand auf einer Baustelle verfahren wird, also seinen Standort wechseln soll, der Gesamtschwerpunkt des Kranes sehr hoch. Könnte der Gitterausleger einteleskopiert werden, so wäre es nicht erforderlich, den Ausleger mit einem sehr steilen Winkel aufzustellen, um eine erforderliche Sicherheit in Bezug auf die Kippgefahr zu erreichen. Durch das Einteleskopieren könnte nämlich ein niedrigerer Schwerpunkt erreicht werden, was sehr große Vorteile im Bezug auf die Kippgefahr hat.
Aus der DE 200 14 056 U1 ist bereits ein Teleskopausleger mit Teleskopschüssen bekannt, bei dem die Eckprofile des Teleskopschusses mittels fachwerkartig angeordneter Gitterstäbe sowie Verbindungsblechen miteinander verbunden sind.
Des Weiteren ist aus der EP 0 754 646 A1 ein mehrschüssiges Teleskopiersystem bekannt, bei dem die teleskopierbaren Schüsse zum Zwecke der Arretierung mittels eines Verbolzsystems verbolzt werden können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Auslegerelement der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden, insbesondere dahingehend, dass dieses zur Erreichung einer möglichst hohen Hubhöhe neben der erforderlichen Stabilität zugleich ein vertretbares Gewicht aufweist, sowie weiter, dass eine sichere Verbolzung eines Teleskopauslegers bestehend aus teleskopierbaren Auslegerelementen ermöglicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Auslegerelement für einen Teleskopausleger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass ein Auslegerelement für einen Teleskopausleger eine im Wesentlichen kastenförmige Hohlstruktur aufweist und wobei in wenigstens einer der Eckkanten der kastenförmigen Hohlstruktur wenigstens eine Komponente eines Verbolzsystem angeordnet ist, wobei mittels des Verbolzsystems wenigstens ein im Auslegerelement und/oder um das Auslegerelement befindliches weiteres Auslegerelement zum Zwecke der Fixierung mit dem Auslegerelement verbolzbar ist und wobei die Komponente des Verbolzsystems wenigstens eine Bolzenaufnahme und/oder wenigstens eine Bolzenführung, in der der wenigstens eine Bolzen geführt und/oder bewegbar ist, ist und/oder umfasst.
Das Auslegerelement kann insbesondere ein Teleskopschuss sein oder ein Teleskopauslegeranlenkstück, also der Teil des Teleskopauslegers, in dem die weiteren Auslegerelemente, nämlich die weiteren Teleskopschüsse teleskopierbar aufgenommen sind.
Durch die Anordnung des Verbolzsystems in den Eckkanten ergibt sich der Vorteil, eine belastungsgünstige und zugleich platzsparende Lösung für eine Verbolzung von Auslegerelementen für einen Teleskopausleger schaffen zu können. Insbesondere bei den gewünschten hohen Hubhöhen und den dementsprechend groß bzw. lang ausgebildeten Auslegerelementen kann eine sichere und zuverlässige Verbolzung bereitgestellt werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Verbolzsystem wenigstens einen mit einer Feder federbelasteten Bolzen aufweist, wobei vorzugsweise die Feder eine Rückstellfeder ist und zum Lösen der Verbolzung mittels einer Betätigungseinheit der Bolzen gegen die Federkraft zurückgezogen werden muss.
Vorzugsweise ist denkbar, dass die Betätigungseinheit im Inneren eines Auslegerelementes angeordnet ist. Dadurch kann der im Inneren der Hohlstruktur des Auslegerelementes vorhandene Raum optimal genutzt und es kann eine kompakte und hierdurch auch gewichtsoptimierte Struktur geschaffen werden.
Vorteilhafterweise ist der Bolzen nach innen bezogen auf das Auslegerelement einziehbar oder es kann in alternativer Ausführung vorgesehen sein, dass der Bolzen nach außen bezogen auf das Auslegerelement ausschiebbar ist.
Außerdem ist möglich, dass das Auslegerelement schalenförmige Eckstiele, die die Eckkanten der kastenförmigen Struktur ausbilden, und Gitterstäbe aufweist und wobei die schalenförmigen Eckstiele mittels der Gitterstäbe miteinander verbunden sind.
Durch die Verbindung der Eckstiele, die jeweils die Außenkanten der kastenförmigen Hohlstruktur ausbilden, mit den Gitterstäben kann vorteilhafterweise eine stabile, belastbare und zugleich vergleichsweise leichte Struktur geschaffen werden. Hohe bzw. große Hubhöhen können somit gut realisiert werden, ohne zugleich eine unvertretbare Gewichtszunahme in Kauf nehmen zu müssen.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Gitterstäbe fachwerkartig im rechten Winkel zu den Eckstielen und/oder in einem vom rechten Winkel abweichenden, insbesondere spitzen oder stumpfen Winkel zu den Eckstielen angeordnet sind.
Grundsätzlich ist denkbar, dass neben den die Eckstiele verbindenden Gitterstäben Verbindungsbleche eingesetzt sind, so dass die kastenförmige Hohlstruktur zumindest abschnittsweise geschlossene Außenwände und nicht nur die fachwerkartig angeordneten Gitterstäbe an den Seitenflächen der Hohlstruktur aufweist. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, kann jedoch erwünscht sein, um Komponenten wie z. B. Betätigungselemente des Teleskopzylinders im eingefahrenen und/oder ausgefahrenen Zustand abzudecken.
Es ist ferner möglich, dass in wenigstens drei, vorzugsweise vier Eckstielen ein Verbolzsystem angeordnet ist und/oder dass in einer ersten Position und wenigstens einer zweiten Position zumindest jeweils eine Bolzenaufnahme vorgesehen ist, wobei die erste Position einer eingezogenen Position und die zweite Position einer ausgefahrenen Position entspricht. Grundsätzlich ist auch denkbar, drei oder mehr Positionen vorzusehen, beispielsweise eine erste Position für den eingezogenen bzw. einteleskopierten Zustand, eine Position für den vollständig austeleskopierten Zustand und eine oder mehrere Zwischenpositionen zwischen der ersten und der zweiten Position. In diesem Zusammenhang ist denkbar, entsprechende Lagerstellen im Zusammenhang mit den jeweiligen Positionen vorzusehen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Achse des Bolzens des Verbolzsystems im Wesentlichen entlang der Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln eines Eckstiels ausgerichtet und/oder angeordnet ist und weiter vorzugsweise in einer senkrecht zur Längsachse des Auslegerelementes stehenden Ebene angeordnet ist und/oder dass in den Eckstiel ein Führungs- und/oder Halterohr eingefügt ist, in dem der Bolzen des Verbolzsystem geführt ist.
Ferner ist denkbar, dass wenigstens ein Mittel zur exakten Positionierung des Auslegerelementes vorgesehen ist, mittels dessen mittelbar und/oder unmittelbar das Auslegerelement positionierbar ist, wobei vorzugsweise das Mittel zur exakten Positionierung ein Zwangspositionierungsmittel ist, wobei das Zwangspositionierungsmittel beispielsweise wenigstens einen Anschlag aufweist, mittels dessen bei Erreichen der Endlage ein Distanzstück in eine vordefinierte Position zwangspositionierbar ist, und/oder wobei das Zwangspositionierungsmittel beispielsweise wenigstens einen Zentrierzapfen aufweist, mittels dessen eine vordere bzw. erste Lagerstelle des Auslegerelements mit dem Distanzstück in eine vordefinierte Position zwangspositionierbar ist.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Teleskopausleger mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Danach ist vorgesehen, dass ein Teleskopausleger mit wenigstens einem Auslegerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 versehen ist.
Weiter vorteilhaft ist denkbar, dass der Teleskopausleger wenigstens ein erstes Auslegerelement und wenigstens ein zweites Auslegerelement aufweist, wobei es sich jeweils um Auslegerelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 6 handelt und wobei das zweite Auslegerelement das erste Auslegerelement umgibt oder wobei das erste Auslegerelement das zweite Auslegerelement umgibt, wobei an und/oder in dem ersten Auslegerelement die Bolzenführung und die Betätigungseinheit für den Bolzen angeordnet ist und wobei an und/oder in dem zweiten Auslegerelement die Bolzenaufnahme angeordnet ist und wobei das erste und das zweite Auslegerelement dadurch verbolzbar sind, dass der Bolzen des Verbolzsystems in die Bolzenaufnahme im zweiten Auslegerelement eingreift.
Es ist möglich, dass das erste oder zweite Auslegerelement aus dem eingefahrenen Zustand ausfahrbar ist, wenn sämtliche dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme aus der jeweiligen Bolzenaufnahme in der ersten Position des ersten oder zweiten Auslegerelementes zurückgezogen sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste und das zweite Auslegerelement im ausgefahrenen Zustand verbolzbar ist, wenn die dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme nach Freigabe durch die Betätigungseinheit in die jeweiligen Bolzenaufnahmen in der zweiten Position verbolzend eingreifen.
Weiter ist möglich, dass das erste oder zweite Auslegerelement aus dem ausgefahrenen Zustand einziehbar ist, wenn sämtliche dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme aus der jeweiligen Bolzenaufnahme in der zweiten Position des ersten oder zweiten Auslegerelementes zurückgezogen sind.
Außerdem ist denkbar, dass das erste und das zweite Auslegerelement im eingefahrenen Zustand verbolzbar sind, wenn die dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme nach Freigabe durch die Betätigungseinheit in die jeweiligen Bolzenaufnahmen in der ersten Position verbolzend eingreifen.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verbolzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Danach ist vorgesehen, dass ein Verbolzsystem, insbesondere für ein Auslegerelement nach Anspruch 1 bis 6 und/oder für einen Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit den Merkmalen des Verbolzsystems gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Verbolzsystem wenigstens einen mit einer Feder federbelasteten Bolzen aufweist, wobei vorzugsweise die Feder eine Rückstellfeder ist und zum Lösen der Verbolzung mittels einer Betätigungseinheit der Bolzen gegen die Federkraft zurückgezogen werden muss.
Insbesondere kann weiter vorgesehen sein, dass ein derartiges Verbolzsystem wenigstens ein Verbindungsmittel aufweist, mittels dessen es mit einem Auslegerelement nach Anspruch 1 bis 6 und/oder einem Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 7 bis 9 verbindbar und/oder befestigbar ist. Vorzugsweise ist es mittels des Verbindungsmittels möglich, das Verbolzsystem passgenau z. B. in das Auslegerelement bzw. in den Eckstiel bzw. die Eckkante eines Auslegerelementes einzusetzen und dort zu befestigen. Mittels des wenigstens einen Verbindungsmittels ist es beispielsweise möglich, dass die Achse des Bolzens des Verbolzsystems im Wesentlichen entlang der Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln eines Eckstiels ausgerichtet und/oder angeordnet ist und weiter vorzugsweise in einer senkrecht zur Längsachse des Auslegerelementes stehenden Ebene angeordnet ist und/oder dass in den Eckstiel ein Führungs- und/oder Halterohr eingefügt ist, in dem der Bolzen des Verbolzsystem geführt ist. Das Verbindungsmittel kann beispielsweise Passflächen oder vergleichbare Passungen aufweisen.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Baufahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Danach ist vorgesehen, dass ein Baufahrzeug, insbesondere ein Mobilkran mit Teleskopausleger, mit wenigstens einem Auslegerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder mit wenigstens einem Teleskopausleger nach einem der Anspruch 7 bis 9 und/oder mit wenigstens einem Verbolzsystem nach Anspruch 10, versehen ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Es zeigen:
1: eine schematische Frontansicht auf einen Teleskopausleger;
2: einen Schnitt A-A durch den in 1 gezeigten Teleskopausleger;
3: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel zu einem Gitterstab;
4: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel zu einem Gitterstab;
5: eine schematische Darstellung einer dritten Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel zu einem Gitterstab;
6: eine schematische Detail-Darstellung der in 5 gezeigten Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel zu einem Gitterstab;
7: eine schematische Darstellung einer vierten Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel zu einem Gitterstab;
8: eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführung des Eckstiels;
9: eine weitere schematische Darstellung der in 8 gezeigten Ausführung des Eckstiels;
10: eine weitere schematische Darstellung der in 8 und 9 gezeigten Ausführung des Eckstiels;
11: eine schematische Detail-Darstellung eines Verbolzsystems;
12: eine schematische Frontansicht auf den Teleskopausleger;
13: eine schematische Seitenansicht auf den Teleskopausleger;
14: eine schematische Detail-Darstellung der vorderen Lagerstelle des Teleskopauslegers;
15: eine schematische Schnittdarstellung durch die vordere Lagerstelle des Teleskopauslegers;
16: eine schematische Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform des Teleskopauslegers;
17: eine schematische Seitenansicht auf eine weitere Ausführungsform des Teleskopauslegers;
18: eine schematische Detailansicht auf die Ausführungsform des Teleskopauslegers gemäß 17;
19: eine erste Prinzipdarstellung des Ausschiebevorgangs des Teleskopauslegers;
20: eine zweite Prinzipdarstellung des Ausschiebevorgangs des Teleskopauslegers;
21: eine dritte Prinzipdarstellung des Ausschiebevorgangs des Teleskopauslegers;
22: eine vierte Prinzipdarstellung des Ausschiebevorgangs des Teleskopauslegers;
23: eine schematische Darstellung des Teleskopauslegers bei Beaufschlagung mit Windkräften;
24: eine schematische Darstellung des Teleskopauslegers im ausgefahrenen Zustand;
25: eine schematische Darstellung eines Derrickauslegers;
26: eine schematische Darstellung des Teleskopauslegers;
27: eine weitere schematische Darstellung des Teleskopauslegers;
28: eine weitere schematische Darstellung des Teleskopauslegers; und
29: eine schematische Darstellung der Schwerpunkte eines Gitterkranes und eines erfindungsgemäßen teleskopierbaren Gitterkranes.
1 zeigt eine schematische Frontansicht auf einen Teil des Teleskopauslegers gemäß der Erfindung, wobei hier zwei Teleskopschüsse 1 und 2 dargestellt sind. Wie dies aus 1 ersichtlich ist, werden in jedem Teleskopschuss 1, 2, 3, 4 schalenförmige Eckstiele 20 verwendet.
Die Eckstiele 20 können gekantet, gebogen, aus Rohrabschnitten oder sogar als Strangpressprofil hergestellt sein. Die Eckstiele 20 sind verbunden über Gitterstäbe 21, welche im rechten Winkel zu den Eckstielen 20, Nullstäbe genannt oder/und auch in einem anderen Winkel zu den Eckstielen 20, Diagonalen genannt, angeordnet sind.
Jeder Gitterstab 21 kann auch aus einer Schweißkonstruktion aus vier Blechen hergestellt sein, wie dies in 2 dargestellt ist. 2 zeigt den Schnitt A-A aus 1. Das Widerstandsmoment W_x um die X-Achse x und Widerstandsmoment W_y die Y-Achse y ist gleich groß und entspricht dem eines kreisrunden Rohrquerschnittes. Somit wird ein rohrförmiger Gitterstab 21 simuliert und dennoch die „flache” Bauform erreicht. Die Wandstärken sind hinsichtlich der möglichen Knickung optimiert.
Jeder Teleskopschuss 1, 2, 3 und 4 (vgl. auch 23) weist in den schalenförmigen Eckstielen 20 Ausnehmungen 104 auf, in denen sich der innere Teleskopschuss 2, 3 und 4 verbolzen kann. Das Verbolzsystem ist in der 1 mit 100 bezeichnet. Um die Paarung von Bolzen 102 und Ausnehmung 104 zu vereinfachen, kann seitlich ein Langloch 105 vorgesehen sein. Somit ist das Langloch senkrecht zur Längsachse des Eckstiels 20 ausgerichtet, so dass eine Verdrehung erlaubt ist. Wesentlich ist, dass die Ausrichtung in Längsachse der Eckstiele 20 sehr exakt erfolgt. Wie nachstehend im Zusammenhang mit den 11 und 12 näher erläutert, kann das Verbolzssystem mittels des Betätigungselementes 103 betätigt werden.
Um die Teleskopschüsse 1, 2 teleskopieren zu können, ist ein zentral angeordneter Teleskopzylinder 10 angeordnet, mittels dessen der in 1 dargestellte Teleskopschuss 2 aus dem Teleskopschuss 1 austeleskopiert, aber auch wieder eingefahren werden kann.
Zwischen jedem umgebenden und direkt benachbarten Teleskopschuss sind noch Lagerschalen 200 vorgesehen. Da die Lagerschalen 200 den Abstand zwischen den Teleskopschüssen bedingen bzw. definieren, kann die Schweißkonstruktion der Gitterstäbe 21 in einigen Bereichen einen größeren Querschnitt 22 aufweisen als an anderen Stellen 23, wobei die Stellen 23 insbesondere die Anschlüsse bzw. im Bereich der Anschlüsse zu den Eckstielen 20 sind. Hierdurch wird der Kraftfluss vom Eckstiel 20 in den Gitterstab 21 optimal, das heißt kerbfrei, gestaltet.
Aus Kostengründen wird aber in der Regel der Gitterstab 21 wie bekannt aus einem Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt gefertigt werden. Dann ist aber der zur Verfügung stehende Bauraum zwischen den benachbarten Teleskopschüssen nicht optimal genutzt. Die engen Platzverhältnisse können aus der 1 entnommen werden.
Weitere Ausführungsformen sind in den 3 bis 7 dargestellt.
3 zeigt eine mögliche Ausführung der Verbindung von einem Eckstiel 20 zu einem Gitterstab 21, wobei der Gitterstab 21 ein geschlitztes Rohr ist. Das Rohr weist hierbei noch ein Abdeckblech 21a auf. Der Eckstiel 20 ist ein normales gekantetes Blech, das zum Einsparen von Verschnitt keine eigenen Anschlussstellen, insbesondere Anschlüsse E2, E3, E4 und E5, wie in 8 und 9 gezeigt, aufweist. Aus diesem Grund sind die Anschlussbleche 20a notwendig, die am Eckstiel 20 angeschweißt und in einen endseitigen Schlitz des Gitterstabes eingeführt und dort befestigt sind.
4 zeigt eine Ausführungsform, die vergleichbar der in 3 gezeigten Ausführungsform ist, wobei hier jedoch der Eckstiel 20 aus einem profilierten Strangpressprofil hergestellt ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass verschiedene Blechstärken realisierbar sind.
Die in den 5 und 6 gezeigte Lösung ist derart ausgestaltet, dass auf das Anschlussblech 20a verzichtet werden kann. Hier wird der Gitterstab 21 an seinem Ende bzw. seinen Enden gedrückt, wie dies im Detail in 6 gezeigt ist. Hierdurch entsteht ein flacher Querschnitt, an dem der Eckstiel 20 direkt angeschweißt werden kann.
7 zeigt eine Verbindung von Eckstiel 20 und Gitterstab 21, wobei der Eckstiel 20 direkt in den geschlitzten Gitterstab 21 eingeschweißt wird. Hierbei wird ebenfalls ein Abdeckblech 21a verwendet.
Ist der Eckstiel 20 aus einem gekanteten Blech E1 hergestellt, wie dies in den 8 und 9 gezeigt ist, dann kann es schon beim Herausbrennen der Form mit den Anschlüssen E2, E3, E4 und E5 für die die Diagonalen und ggf. Nullstäbe ausbildenden Gitterstäbe 21 versehen werden. Nach dem Brennen wird das Blech E1 an der vorgesehenen Stelle E6 gekantet. Nach dem Kanten wird die Verbindung zwischen den Gitterstäben 21 und den Anschlüssen E2, E3, E4 und E5 mittels Schweißnähten S hergestellt.
Sollte es notwendig werden, dass die Verbolzstellen 104 bzw. Ausnehmungen 104 (vgl. z. B. 1) verstärkt werden, kann dies beim Brennen auch schon berücksichtigt werden. Es kann ein verstärktes Verbolzblech E7 eingesetzt werden, wie dies in 9 gezeigt ist. Das Verbolzblech E7 könnte auch ein Gussteil sein.
Ist die Verstärkung vorhanden, muss zum Zwecke der Montage die Lagerschale 200 entsprechend ausgenommen sein oder sogar aus zwei Teilen bestehen, wie dies in 10 gezeigt ist.
11 zeigt eine schematische Darstellung des Verbolzsystems 100. Das Verbolzsystem 100 weist einen von einer Feder 101 belasteten Bolzen 102 auf. Der Bolzen weist eine Betätigungseinheit 103 auf. Im innenliegenden Eckstiel 20', der beispielsweise mit Blick auf 1 der Eckstiel 20' des Teleskopschusses 2 sein kann, ist ein Führungs- und Halterohr 110 eingeschweißt.
Das Führungs- und Halterohr 110 übernimmt dabei im Wesentlichen zwei Aufgaben. Zum Einen positioniert es die Lagerschale 200 und zum Anderen führt es sehr exakt den Bolzen 102 des Verbolzssystems 100. Die übertragenen Kräfte werden vom Führungs- und Halterohr 110 in das Eckstück des Teleskopschusses 2 und damit in die Eckstiele 20' weitergeleitet. Der Bolzen 102 wird an der Betätigungseinheit 103 gezogen und außer Eingriff mit dem Eckstiel 20 gebracht. Nun kann der Teleskopzylinder 10 den innenliegenden Teleskopschuss verfahren und an einer anderen Ausnehmung 104 im Eckstiel 20 zum Eingriff bringen. Vorteilhafterweise ist nunmehr vorgesehen, dass im Gegensatz zum Stand der Technik nunmehr mehrere Verbolzsysteme 100 vorgesehen sind, insbesondere je Teleskopschuss vier Verbolzsysteme, also in jedem der Eckstiele 20 jeweils ein Verbolzsystem 100 und dies vorteilhafterweise je Verbolzstelle. Vorzugsweise weist je ein Paar von teleskopierbaren Auslegerelementen dabei wenigstens zwei Verbolzstellen auf, nämlich eine erste Verbolzstelle für die eingefahrene Stellung und eine zweite Verbolzstelle für die ausgefahrene Stellung.
Vorzugsweise sind die Verbolzsysteme 100 in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Teleskopschusses verläuft sowie hinsichtlich ihrer Bolzenachsenausrichtung in der Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln des Eckstiels 20 ausgerichtet.
12 zeigt zwei Teleskopschüsse ineinander, z. B. Teleskopschuss 2 und 3. Wie weiter in 13 gezeigt ist, wird der Teleskopzylinder 10 mit dem Teleskopschuss 3 verbunden und schiebt diesen nach dem Lösen der Verbindungsstellen mit dem umgebenden Teleskopschuss 2 aus. Hierdurch wird der Abstand von der vorderen Lagerstelle 202 und hinteren Lagerstelle 200 kleiner und das Lagerspiel lässt den Teleskopschuss 3 weiter abkippen. Die als hinteren Lagerstellen 200 dienenden Lagerschalen 200 sind bereits vorstehend näher beschrieben worden. Die hintere Lagerstelle 200 ist ferner mit einem Distanzstück 201 verbunden. Zu Stabilitätszwecken kann das Distanzstück 201 einen Stahlkern 203 aufweisen, wie dies in 14 gezeigt ist.
15 zeigt die Verbindung der Lagerstelle mit den Eckstielen in verschiedenen Schnitten. Der von der Druckfeder geschlossene Bolzen 204 dient als Anschlag und hält die Lagerschale 202 in Position. Weiter zeigt sie ein freigeschnittenes Distanzstück mit einer Führungsschraube. Der hydraulisch offenbare Bolzen 204 ist notwendig, damit der innere Teleskopschuss herausgenommen werden kann.
Zusätzliche Haltevorrichtungen 205, wie beispielsweise Führungsschrauben 205 gemäß 15, können vorgesehen sein. Hierzu werden Führungsschrauben verwendet, die vorrangig die Distanzstücke 201 in Position halten, aber nicht die beim Ausrichten der Teleskopschüsse auftretende Kraft in den Eckstielen 20 ableiten.
Die vordere Lagerstelle 202 ist mit dem umgebenden Teleskopschuss 2 verbunden. Die Verbindung kann über den stabilen Anschlagbolzen 204 erfolgen. Dieser nimmt die Kräfte in Ausschubrichtung der Teleskopschüsse auf.
Wie in 16 dargestellt, können die unteren Eckstiele 20'' etwas vorgezogen sein. So wird das Aufsetzen und Positionieren des nächsten Eckstiels bei der Montage des Teleskopauslegers vereinfacht.
Zusätzlich kann es hilfreich und von Vorteil sein, weitere Vorrichtungen zur exakten Positionierung zu verwenden. Wie dies aus 17 ersichtlich ist, können derartige Vorrichtungen beispielsweise ein Anschlag 201a sein, der bei Erreichen der Endlage das Distanzstück 201 in eine definierte Position bringt, also das Distanzstück 201 zwangspositioniert. Darüber hinaus können Zentrierzapfen 201b vorgesehen sein, die die vordere Lagerstelle 202 mit dem Distanzstück 201 in eine definierte Position führen. Eine weitere Detailansicht hierauf zeigt 18. Der Kraftübertrag von den Mitteln zur Zwangspositionierung zum inneren Teleskopschuss 3 muss gewährleistet sein, da hierdurch die exakte Positionierung der Verbolzstellen zueinander erfolgt.
Eine nähere Illustration des Ausschiebevorgangs des Teleskopschusses 3 aus dem Teleskopschusses 2 zeigen die 19 und 20. Zu Beginn des Ausschiebevorgangs schiebt die Lagerschale 200 des Teleskopschusses 3 das Distanzstück 201 in Richtung der vorderen Lagerstelle 202. Zum Abschluss des Ausschiebevorgangs ist das Distanzstück 201 gegen die vordere Lagerstelle 202 gepresst.
Wie nochmal im Detail in 21 und 22 gezeigt, schiebt der Teleskopierzylinder 10 über die Verbindungsstelle 1000 den Teleskopschuss 3 aus. Seitlich gelagert ist der Teleskopschuss 3 an den vorderen Lagerstellen 202 und den hinteren Lagerstellen 200. Über das Spiel in den Lagerstellen wird die Längsachse des Teleskopschusses 3 zu der Längsachse des Teleskopschusses 2 kippen. Folglich können die Bolzen 102 des Verbolzssystems 100 nicht mit den Ausnehmungen 104 der Teleskopschüsse gepaart werden. Schlägt die hintere Lagerstelle 200 über das Distanzstück 201 an der vorderen Lagerstelle 202 an, so steigt die Kraft F_zyl im Teleskopierzylinder 10 an. Letzteres bewirkt ein Moment um die zuerst stattgefundene Verbindung zwischen der hinteren Lagerstelle 200 über das Distanzstück 201 und der vorderen Lagerstelle 202 und bringt die anderen Verbolzstellen in Position. Dadurch wird es möglich, die Bolzen 102 mit den Ausnehmungen 104 zu paaren. Es ist zu beachten, dass auch Störgrößen wie z. B. Windkräfte F_Wind zu überwinden sind (vgl. 23).
Durch die engen Toleranzen der Ausnehmungen 104 zu den Bolzen 102 wird keine Verbindung analog zu einem Teleskopausleger hergestellt, sondern eine Verbindung analog zu einem Gitterausleger, das heißt, es entsteht ein stabiler Druckstab als Ausleger.
Zur Entlastung aller Lagerstellen kann bzw. wird der Ausleger steil gestellt. Hier sind Aufstellwinkel von größer 80° zur Horizontalen vorgesehen. Ein weiteres Kriterium ist der Momentausgleich beim Teleskopieren. 23 zeigt hier die Verhältnisse. Wird der teleskopierbare Gitterausleger teleskopiert, wirken zwei wesentliche Größen auf den Ausleger, nämlich die Gewichtskraft der Last und/oder Hakenflasche F_K mit dem Abstand a1 und die Zugkraft F_T aus der Verstellflasche mit der Vielzahl an Einschersträngen, die alle von der Winde abgezogen werden müssen, mit dem Abstand a2. Der Wippwinkel α wird so gewählt, dass sich beide resultierenden Momente ungefähr ausgleichen. Auch hierdurch werden die Lagerstellen entlastet.
Neben dem schnellen Herstellen der Arbeitsfähigkeit ist das geringe Transportvolumen zur Baustelle als besonderer Vorteil herauszuheben. Ein großer Nutzen des Derrickauslegers 1001 ist der bessere Winkel beim Aufrichten des einteleskopierten Auslegers, siehe 25. Eingezeichnet ist hier ebenfalls die Anordnung der Winden W1, W2, W3 und W4. In 26 ist das Aufrichten eines erfindungsgemäßen Teleskopauslegers bestehend aus Teleskopsauslegeranlenkstück 1 und den Teleskopschüssen 2, 3, 4 dargestellt. Dadurch, dass der Ausleger im einteleskopierten Zustand aufgerichtet wird, wird kein Derrickausleger benötigt. Ein Abspannbock 1002 ist ausreichend. Ist der Teleskopausleger aufgerichtet, dann beginnt in bekannter Weise das Teleskopieren der jeweiligen Teleskopschüsse. Hierbei ist selbstverständlich die Wippverseilung synchron nachzulassen, um den Wippwinkel des Teleskopauslegers nicht wesentlich zu verändern. Dies soll beispielhaft anhand der 27 und 28 näher erläutert werden.
27 stellt die Winkelverhältnisse am ausgefahrenen Teleskopausleger dar. Der Hauptausleger 50 ist über die Abspannstangen 500 mit der längenveränderlichen Verseilung 605 verbunden, wobei an der Spitze des Hauptauslegers mit dem Bezugszeichen 60 der Hauptwippkörper 60 des Hauptauslegers 50 dargestellt ist. Die längenveränderliche Verseilung 605 wiederum ist mit dem Abspannbock 600 verbunden. Der Abspannbock 600 ist über die Wippverseilung 604 mit dem Oberwagen 603 verbunden. Der Abspannbock 600 und der Hauptausleger 50 weisen je einen Winkelgeber 601, 602 auf.
Der Winkel α ist für ein optimales Funktionieren (wegen der geometrischen Verhältnisse) vorgegeben und muss steuerungstechnisch überwacht werden. Hierzu liefern die beiden Winkelgeber 601, 602 die Daten an die Steuerung. Beim Ein- oder Austeleskopieren des Hauptauslegers 50 wird die längenveränderliche Verseilung 605 entsprechend verstellt. Ziel ist es, dass der Winkel α im Bereich von ca. 80° bis max. 90° gehalten wird. Aus 27 ist zu erkennen, dass ein Winkel von 90° bei steil gestelltem Hauptausleger 50 nicht erreichbar ist. Nach dem teleskopieren wird die längenveränderliche Verseilung 605 nicht mehr verwendet.
Das Wippen des Hauptauslegers 50 erfolgt über die Wippverseilung 604.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die Abspannung, also im obigen Beispiel die längenveränderliche Verseilung 605, nicht am äußeren Ende des Hauptauslegers 50 erfolgt, sondern am Kragen des inneren Teleskopschusses, z. B. wie in 28 dargestellt am Kragen des Teleskopschusses 2. Hierdurch erhalten die oberen Teleskopschüsse die für die normalen Teleskopausleger übliche Biegespannung, während die inneren Teleskopschüsse analog eines normalen Gitterkrans belastet werden.
Zu erwähnen bleibt, dass der erfindungsgemäße Teleskopausleger nicht zum Betrieb mit einem Wippzylinder vorgesehen ist. Er wird stets mit Abspannbock oder Derrickausleger und Wippverseilung betrieben.
Da es sich bei dem erfindungsgemäßen Kran um einen Kran für die Montage von Windkraftanlagen handelt, kann er modular für diesen Zweck mit wenig Transportvolumen und Transportgewicht betrieben werden. Ersichtlich ist dies, wenn man bedenkt, dass bei der Montage von Windkraftanlagen große Hubhöhen notwendig sind, aber nur sehr geringe Ausladungen. Somit wird für die Kranarbeit relativ wenig Ballast benötigt. Die große Menge an Ballast wird wegen des Aufrichtens des langen (Gitter-)Auslegers benötigt. Dies wird hier vermieden, somit sind weder ein Derrickausleger noch die große Menge an Ballast auf die Baustelle zu transportieren. Auch die Anzahl der Winden, die auf die Baustelle transportiert wird, könnte reduziert werden, was weiter Transportvolumen und Transportgewicht reduziert. Wird der Kran für andere Zwecke eingesetzt, so kann ein bekannter Kranaufbau, wie in 25 beschrieben, erfolgen.
Ein weiterer Vorteil ist der geringe Platzbedarf beim Aufrichten des Auslegers. Auf Kuppen oder bei der Montage von Windkraftanlagen in Waldregionen ist häufig nur wenig Platz vorhanden, um die langen Gitterausleger aufzubauen. So kann ein Ausleger mit der Länge von weit über 150 m nur schwer oder gar nicht am Boden montiert werden.
Gegenüber den herkömmlichen Teleskopauslegern mit Abspannsystem handelt es sich um eine sehr einfache und robuste Konstruktion.
Aus 29 ist schematisch der Schwerpunkt SP eines Gitterkranes eingezeichnet, der verglichen mit dem Schwerpunkt SP' des erfindungsgemäßen einteleskopierbaren Teleskopauslegers deutlich höher liegt. Es ist deutlich ersichtlich, dass der erfindungsgemäße Teleskopausleger eine verbesserte Sicherheit gegen Kippen bei vergleichbarer Stützbreite SB bietet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 20014056 U1 [0005]
EP 0754646 A1 [0006]

Claims

Auslegerelement für einen Teleskopausleger, insbesondere Teleskopschuss oder Teleskopauslegeranlenkstück, wobei das Auslegerelement eine im Wesentlichen kastenförmige Hohlstruktur aufweist und wobei in wenigstens einer der Eckkanten der kastenförmigen Hohlstruktur wenigstens eine Komponente eines Verbolzsystem angeordnet ist, wobei mittels des Verbolzsystems wenigstens ein im Auslegerelement und/oder um das Auslegerelement befindliches weiteres Auslegerelement zum Zwecke der Fixierung mit dem Auslegerelement verbolzbar ist und wobei die Komponente des Verbolzsystems wenigstens eine Bolzenaufnahme und/oder wenigstens eine Bolzenführung, in der der wenigstens eine Bolzen geführt und/oder bewegbar ist, ist und/oder umfasst.
Auslegerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbolzsystem wenigstens einen mit einer Feder federbelasteten Bolzen aufweist, wobei vorzugsweise die Feder eine Rückstellfeder ist und zum Lösen der Verbolzung mittels einer Betätigungseinheit der Bolzen gegen die Federkraft zurückgezogen werden muss, wobei weiter vorzugsweise die Betätigungseinheit im Inneren eines Auslegerelementes angeordnet ist und/oder der Bolzen nach innen bezogen auf das Auslegerelement einziehbar oder der Bolzen nach außen bezogen auf das Auslegerelement ausschiebbar ist.
Auslegerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslegerelement schalenförmige Eckstiele, die die Eckkanten der kastenförmigen Struktur ausbilden, und Gitterstäbe aufweist und wobei die schalenförmige Eckstiele mittels der Gitterstäbe miteinander verbunden sind.
Auslegerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens drei, vorzugsweise vier Eckstielen ein Verbolzsystem angeordnet ist und/oder dass in einer ersten Position und wenigstens einer zweiten Position zumindest jeweils eine Bolzenaufnahme vorgesehen ist, wobei die erste Position einer eingezogenen Position und die zweite Position einer ausgefahrenen Position entspricht.
Auslegerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Bolzens des Verbolzsystems im Wesentlichen entlang der Winkelhalbierenden zwischen den Schenkeln eines Eckstiels ausgerichtet und/oder angeordnet ist und weiter vorzugsweise in einer senkrecht zur Längsachse des Auslegerelementes stehenden Ebene angeordnet ist und/oder dass in den Eckstiel ein Führungs- und/oder Halterohr eingefügt ist, in dem der Bolzen des Verbolzsystem geführt ist.
Auslegerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Mittel zur exakten Positionierung des Auslegerelementes vorgesehen ist, mittels dessen mittelbar und/oder unmittelbar das Auslegerelement positionierbar ist, wobei vorzugsweise das Mittel zur exakten Positionierung ein Zwangspositionierungsmittel ist, wobei das Zwangspositionierungsmittel beispielsweise wenigstens einen Anschlag aufweist, mittels dessen bei Erreichen der Endlage ein Distanzstück in eine vordefinierte Position zwangspositionierbar ist, und/oder wobei das Zwangspositionierungsmittel beispielsweise wenigstens einen Zentrierzapfen aufweist, mittels dessen eine vordere bzw. erste Lagerstelle des Auslegerelements mit dem Distanzstück in eine vordefinierte Position zwangspositionierbar ist.
Teleskopausleger mit wenigstens einem Auslegerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Teleskopausleger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Teleskopausleger wenigstens ein erstes Auslegerelement und wenigstens ein zweites Auslegerelement aufweist, wobei es sich jeweils um Auslegerelemente nach einem der Ansprüche 1 bis 6 handelt und wobei das zweite Auslegerelement das erste Auslegerelement umgibt oder wobei das erste Auslegerelement das zweite Auslegerelement umgibt, wobei an und/oder in dem ersten Auslegerelement die Bolzenführung und die Betätigungseinheit für den Bolzen angeordnet ist und wobei an und/oder in dem zweiten Auslegerelement die Bolzenaufnahme angeordnet ist und wobei das erste und das zweite Auslegerelement dadurch verbolzbar sind, dass der Bolzen des Verbolzsystems in die Bolzenaufnahme im zweiten Auslegerelement eingreift.
Teleskopausleger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste oder zweite Auslegerelement aus dem eingefahrenen Zustand ausfahrbar ist, wenn sämtliche dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme aus der jeweiligen Bolzenaufnahme in der ersten Position des ersten oder zweiten Auslegerelementes zurückgezogen sind, dass das erste und das zweite Auslegerelement im ausgefahrenen Zustand verbolzbar ist, wenn die dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme nach Freigabe durch die Betätigungseinheit in die jeweiligen Bolzenaufnahmen in der zweiten Position verbolzend eingreifen, dass das erste oder zweite Auslegerelement aus dem ausgefahrenen Zustand einziehbar ist, wenn sämtliche dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme aus der jeweiligen Bolzenaufnahme in der zweiten Position des ersten oder zweiten Auslegerelementes zurückgezogen sind, und/oder dass das erste und das zweite Auslegerelement im eingefahrenen Zustand verbolzbar sind, wenn die dem ersten und/oder zweiten Auslegerelement zugeordneten Verbolzsysteme nach Freigabe durch die Betätigungseinheit in die jeweiligen Bolzenaufnahmen in der ersten Position verbolzend eingreifen.
Verbolzsystem, insbesondere für ein Auslegerelement nach Anspruch 1 bis 6 und/oder für einen Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit den Merkmalen des Verbolzsystems gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Baufahrzeug, insbesondere Mobilkran mit Teleskopausleger, mit wenigstens einem Auslegerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und/oder mit wenigstens einem Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 7 bis 9 und/oder wenigstens einem Verbolzsystem nach Anspruch 10.