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Die Erfindung betrifft ein Auslegerprofil für den Ausleger eines Teleskopkranes, mit Unter- und Oberschale, wobei Unter- und Oberschale miteinander verschweißt sind und wobei die Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale wenigstens in einem Bereich angewinkelt zu wenigstens einer Profilkante des Auslegerprofils verläuft.
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Auslegerprofile von Teleskopkranen können bekannterweise aus einer Oberschale und einer Unterschale bestehen, die mittels einer sich über die ganze Länge des Profils erstreckenden Schweißnaht verbunden sein können. Diese Ober- und Unterschalen können bereits selbst aus mehreren Blechen bestehen, wobei Stöße sowohl quer als auch längs zum Auslegerprofil verlaufen können. Diese Bauweise charakterisiert sich dadurch, dass die Komponenten der Ober- und Unterschale aus rechteckigen Blechen gefertigt werden und dass die verbindende Schweißnaht bzw. die verbindenden Schweißnähte der Ober- und Unterschale parallel zu den Profilkanten des Auslegerprofils verlaufen. Dies hängt damit zusammen, dass nicht planare Bereiche des Auslegerprofils bzw. von Oberschale und Unterschale schwer miteinander verschweißt werden können.
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Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Auslegerprofilen ist, dass die miteinander parallel zu ihren Profilkanten verschweißten Unter- und Oberschalen entlang der gesamten Länge des Auslegerprofils oder entlang eines Teiles des Auslegerprofils einen konstanten Querschnitt aufweisen, während sich das in das Auslegerprofil eingebrachte Moment abhängig von der Position am Auslegerprofil und von der auf den Ausleger insgesamt wirkenden Kraft verändert.
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Dadurch weisen bekannte Auslegerprofile in manchen Bereichen überdimensionierte Querschnittsprofile auf, während dieselben Querschnittsprofile in anderen Bereichen des Auslegerprofils für dort auftretende entsprechend größere Momente unterdimensioniert sein können. Zur sicheren bzw. stabilen Ausgestaltung der Auslegerprofile ist es dabei nachteiligerweise bekannt, diese so auszuführen, dass die Stärke von Unter- und Oberschalen entlang der gesamten Profillänge hinreichend groß zur Aufnahme des größten am Auslegerprofil auftretenden Moments dimensioniert ist. Dies führt im Ergebnis dazu führt, dass in Bereichen des Auslegerprofils mit geringeren eingebrachten Momenten eine deutliche Überdimensionierung des Auslegerprofils auftritt und damit unnötig viel Material verbaut wird und entsprechend übermäßige Kosten bei der Herstellung entsprechender Auslegerprofile entstehen.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung ein Auslegerprofil bereitzustellen, welches besser an die entlang des Auslegerprofils auftretenden unterschiedlich großen Momente angepasst ist und welches dabei mit geringerem Materialeinsatz hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Auslegerprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist ein Auslegerprofil mit Unter- und Oberschale vorgesehen, wobei Unter- und Oberschale miteinander verschweißt sind und wobei die Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale wenigstens in einem Bereich angewinkelt zu wenigstens einer Profilkante des Auslegerprofils verläuft.
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Mit dem angewinkelten Verlauf der Schweißnaht ist hierbei ein Verlauf gemeint, der nicht parallel zu den Profilkanten ist. Durch die angewinkelte Anordnung der Schweißnaht bzw. der Schweißnähte zwischen Unter- und Oberschale ist es möglich, Unter- und Oberschale aus Bauteilen herzustellen, die keine konstanten Maße entlang der Längsachse des Auslegerprofils aufweisen. Insbesondere kann so beispielsweise eine gegebenenfalls dicker ausgeführte Unterschale einen größeren Bereich des Querschnitts des Auslegerprofils in Bereichen einnehmen, in welchen besonders große Momente auf die Unterschale des Auslegerprofils einwirken, während in Bereichen des Auslegerprofils, in welchen geringere Momente auf das Auslegerprofil bzw. auf dessen Unterschale einwirken die stärke bzw. dicker ausgeführte Unterschale einen geringeren Anteil des Querschnitts des Auslegerprofils einnehmen kann.
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In diesen Bereichen kann dagegen eine dünner als die Unterschale ausgeführte Oberschale einen größeren Anteil des Querschnitts des Auslegerprofils einnehmen. Eine entsprechend schräg verlaufende Schweißnaht bzw. entsprechend schräg verlaufende Schweißnähte ermöglichen es somit Auslegerprofile mit heterogenen mechanischen Eigenschaften entlang der Profillänge herzustellen, die an die entlang ihrer Längsachsen auftretenden unterschiedlichen Belastungsszenarien angepasst sind. Hierdurch kann insbesondere die Materialmenge zur Bereitstellung eines Auslegerprofils mit definierter Steifigkeit verringert werden. Umgekehrt kann bei gleichem Materialeinsatz die zulässige Traglast des entsprechenden Teleskopauslegers gesteigert werden.
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Der Begriff der Profilkanten kann hierbei jegliche nicht planare Strukturen des Auslegerprofils und insbesondere im Wesentlichen längs verlaufende Kanten bzw. entsprechend verlaufende Biegekanten des Auslegerprofils umfassen. Das Auslegerprofil kann dabei eine polygonale und/oder abgerundete Querschnittsfläche senkrecht zur Längsrichtung des Auslegerprofils aufweisen. Insbesondere können die Außenumrisse der Querschnittsfläche des Auslegerprofils polygonal und/oder abgerundet sein.
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Der Begriff der Schweißnaht ist vorliegend nicht einschränkend auf eine einzelne Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale bezogen, sondern es können auch eine Mehrzahl an Schweißnähten, insbesondere zwei Schweißnähte auftreten. Diese können an gegenüberliegenden Seiten des Auslegerprofils angeordnet sein und insbesondere symmetrisch zueinander verlaufen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es denkbar, dass die Unterschale eine größere Dicke aufweist als die Oberschale. Vorteilhafterweise können so an der dickeren Unterschale auftretende höhere Kompressionskräfte bzw. Drehmomente, welche entlang der Länge des Auslegerprofils variieren, von der Unterschale aufgenommen werden, ohne dass die Unterschale dabei in Abschnitten überdimensioniert für die entsprechend auftretenden Belastungen ist und dadurch insgesamt ein überdimensioniertes Auslegerprofil vorliegt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist ferner denkbar, dass die Unterschale entsprechend des Momentenverlaufs im Auslegerprofil ansteigt. Mit dem Ansteigen der Unterschale ist hierbei gemeint, dass sie bei seitlicher Betrachtung des Auslegerprofils von unten nach oben aufsteigend einen größeren Querschnittsanteil am Querschnitt des Auslegerprofils einnimmt. Wenn beispielsweise am fraglichen Auslegerprofil ein linearer Anstieg der Belastung bzw. des eingeleiteten Moments, auftritt, so kann die Schweißnaht entsprechend linear entlang des Auslegerprofils ansteigen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale entlang des ganzen Auslegerprofils in einem konstanten oder variierenden Winkel zu den Profilkanten des Auslegerprofils verläuft. Alternativ ist auch denkbar, dass die Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale entlang eines Teils des Auslegerprofils in einem konstanten oder variierenden Winkel zu den Profilkanten des Auslegerprofils verläuft. Entlang eines anderen Teils oder anderer Teile des Auslegerprofils kann die Schweißnaht zwischen Unter- und Oberschale parallel zu den Profilkanten des Auslegerprofils verlaufen. Es sind auch freie oder annähernd freie Schweißnahtverläufe denkbar, welche es möglich machen, besonders einfach konstruktiv auf Strukturen wie Verbolzungselemente am Auslegerprofil einzugehen. Aufnahmen für diese Strukturen können mittels einer stärker dimensionierten und/oder einen größeren Teil des Querschnitts des Auslegerprofils einnehmenden Unterschale verstärkt ausgebildet werden.
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In bevorzugter Ausführung ist es ferner denkbar, dass Unter- und Oberschale mit einem Laserhybridverfahren miteinander verschweißt sind. Derartige Verfahren ermöglichen es besonders einfach nicht planar verlaufende Schweißnähte herzustellen, wodurch entsprechend über beispielsweise längs oder angewinkelt verlaufende Biegekanten des Auslegerprofils hinweg geschweißt werden kann. Alternativ oder zusätzlich sind auch sonstige Schweißverfahren denkbar, mittels derer eine entsprechende nicht planare Schweißnaht insbesondere automatisch hergestellt werden kann.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Ausleger für einen Teleskopkran mit wenigstens einem Auslegerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie einen Teleskopkran mit wenigstens einem Auslegerprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand von in den Figuren dargestellten beispielhaften Ausführungen gezeigt. Dabei zeigen:
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1, 2: unterschiedliche Ansichten eines Auslegerprofils gemäß dem Stand der Technik;
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3, 4: unterschiedliche Ansichten des erfindungsgemäßen Auslegerprofils mit über die gesamte Profillänge ansteigender Schweißnaht;
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5, 6: unterschiedliche Ansichten erfindungsgemäßer Auslegerprofile mit abknickenden Schweißnähten; und
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7: unterschiedliche Ansichten des erfindungsgemäßen Auslegerprofils mit frei verlaufender Schweißnaht.
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1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Auslegerprofil des Auslegers eines Teleskopkrans mit Unter- 2 und Oberschale 1, wobei Unter- 2 und Oberschale 1 mittels einer über die gesamte Profillänge verlaufenden Schweißnaht 3 miteinander verschweißt sind. Wie in den 1 und 2 erkennbar ist, verläuft die Schweißnaht 3 parallel zu einer Profilkante 4 des Auslegerprofils.
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3 und 4 zeigen eine erfindungsgemäße angewinkelt verlaufende Schweißnaht 3, die über die gesamte Länge des Auslegerprofils einen konstanten Winkel zu der Profilkante 4 bzw. zu Profilkanten 4 aufweisen kann. Die angewinkelt verlaufende Schweißnaht 3 kann hierbei als Stoß bezeichnet werden.
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Durch moderne Schweißverfahren, wie beispielsweise Laserhybridverfahren ist das in den 3 bis 7 gezeigte Schweißen über Profilkanten 4 hinweg bzw. das Schweißen von nicht planaren Schweißnähten möglich. Die Schweißnaht 3 kann dabei nunmehr nicht mehr parallel zu den Profilkanten 4 verlaufen und stattdessen an gekrümmten Oberflächen des Auslegerprofils und/oder über Kanten hinweg verlaufen. Die gegebenenfalls dickere Unterschale 2 des Teleskopprofils bzw. des Auslegerprofils kann entsprechend dem Momentverlauf ansteigen. Denkbar ist aber auch eine Bauweise mit anfangs ansteigendem bzw. angewinkeltem Profilverlauf bzw. Schweißnahtverlauf und im weiteren Verlauf einer parallelen Ausrichtung der Schweißnaht 3 zur Profilkanten 4 des Auslegerprofils, wie dies in 5 gezeigt ist. Im hinteren bzw. in der 5 rechten Bereich des Auslegerprofils kann es sich dabei um den Einspannbereich des Auslegerprofils handeln, in welchem das Auslegerprofil entsprechend in einem anderen Auslegerprofil oder in einer sonstigen Einspannvorrichtung eingespannt ist und daher in diesem Bereich ein konstanter oder nicht ansteigender Momentverlauf vorliegen kann.
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2 und 4 bis 7 zeigen unterschiedliche Schweißnahttypen in detaillierteren Ansichten. Hierbei sind im oberen Bereich der genannten Figuren jeweils die entsprechenden Bleche bzw. Unter- 2 und Oberschalen 1 in Abwicklung gezeigt. Dabei sind Unter- 2 und Oberschale 1 in je einer planaren Draufsicht und ohne die zur Fertigstellung der Unter- 2 und Oberschale 1 notwendigen längsverlaufenden Profilkanten, das heißt abgewickelt, gezeigt.
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In den mittleren Bereichen der genannten Figuren sind Seitenansichten der jeweiligen Auslegerprofile gezeigt, wobei an den Enden der Auslegerprofile zusätzliche Abschlüsse zu erkennen sind.
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In den unteren Bereichen der genannten Figuren sind Schnittansichten an den entsprechenden Stellen der Auslegerprofile aufgezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass die Unterschalen 2 in der Regel stärker ausgeführt sind als die entsprechenden Oberschalen 1. Mit stärkerer Ausführung kann hierbei die Blechdicke des entsprechenden Bauteils gemeint sein. Die gestrichelten vertikalen Linien zeigen an, in welchem Bereich die jeweiligen Schnitte angeordnet sind bzw. welchen Bereich des entsprechenden Auslegerprofils sie darstellen.
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Die Schnittansichten zeigen Ausführungsformen der Auslegerprofile, bei denen die Unterschalen 2 einen abgerundeten Querschnitt aufweisen. Denkbar sind jedoch alle sonstigen Querschnitte, die den Anforderungen des entsprechenden Teleskopkrans genügen.
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Die erfindungsgemäßen Auslegerprofile können so hergestellt werden, dass in einem ersten Schritt ermittelt wird, welche Belastungen entlang des Auslegerprofils auftreten. In einem nächsten Schritt wird ermittelt, welche Profildicken bzw. Materialstärken zur Aufnahme dieser Belastungen entlang des Längsverlaufs des Auslegerprofils notwendig sind. In einem nächsten Schritt wird die Geometrie von zur Aufnahme der berechneten Belastungen geeigneten Unter- und Oberschalen 2, 1 bestimmt und die so definierten Unter- 2 und Oberschalen 1 werden aus geeignetem Halbzeug gefertigt. In einem weiteren Schritt erfolgt das Verschweißen mittels insbesondere eines Laserhybridverfahrens von Unter- 2 und Oberschale 1. Zusätzliche Schritte insbesondere zur Vorbereitung oder Nachbearbeitung der Auslegerprofile oder auch weitere Zwischenschritte zwischen den oben genannten Hauptschritten können selbstverständlich ebenfalls anfallen.
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7 zeigt eine Schweißnaht 3 mit einem freien Verlauf, bei dem durch entsprechende Schweißnahtführung besonders stark auszuführende Bereiche 5 durch eine entsprechend verstärkt ausgeführte Unterschale 2 ausgebildet werden können, die die Bereiche 5 bildet bzw. die in den Bereichen 5 angeordnet ist. Bei den stark auszuführenden Bereichen 5 kann es sich beispielsweise um Abschnitte handeln, an denen Krafteinleitungen in das Auslegerprofil erfolgen.
