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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Kranausleger-Abspannelement mit einem länglichen Zugelement, das an
seinen Enden Anschlußstücke zum formschlüssigen Befestigen
des Zugelements aufweist.
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Bestehende Abspannelemente von Kranauslegern,
d.h. nicht über
Winden geführte
Seile, bestehen üblicherweise
aus Stahlstangen, die an ihren Enden jeweils ein Befestigungsauge
aufweisen, mit dem sie an ein entsprechendes Anschlußstück angebolzt
werden können.
Hierdurch können
mehrere Abspannstangen kettenartig hintereinander geschaltet werden,
um je nach Rüstzustand
des Krans die notwendige Länge
der Abspannung zu erhalten. Diese aus rohfesten Stählen gefertigten
Abspannstangen müssen
bei großen
Auslegerlängen und
flachen Wippstellungen teilweise enorme Kräfte abfangen, was insbesondere
im Bereich der Befestigungsaugen der Abspannstangen zu enormen Belastungen
führt.
Einerseits wäre
es wünschenswert, mit
den Abspannstangen noch größere Zugkräfte abfangen
zu können.
Andererseits können
die Abspannstangen nicht einfach dicker und damit schwerer dimensioniert
werden, da durch das zusätzliche Gewicht
ein entsprechender Traglastgewinn weitestgehend wieder aufgebraucht
wäre.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Kranausleger-Abspannelement
der eingangs genannten Art zu schaffen, das Nachteile des Standes
der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet.
Vorzugsweise soll ein hoch festes und ermüdungsfreies Abspannelement
geschaffen werden, das den rauhen Bedingungen beim häufigen Auf-
und Abbauen eines Krans auf Baustellen gewachsen ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein
Kranausleger-Abspannelement gemäß Schutzanspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist das Zugelement also als
mehrlagige Zugschlaufe ausgebildet, die mehrere übereinanderliegende, zumindest
im Bereich endseitiger Zugschlaufenbögen relativ zueinander bewegliche
Zugschlaufenstränge
aus faserverstärktem Kunststoff
aufweist. In den endseitigen Zugschlaufenbögen sind als Anschlußstücke zum
Befestigen des Zugelements Kauschen vorgesehen. Die aus faserverstärktem Kunststoff
gefertigte Zugschlaufe kann bei sehr geringem Eigengewicht extrem
hohe Zugkräfte
aufnehmen, wobei von besonderem Vorteil ist, daß das Zugelement weitgehend
ermüdungsfrei ist.
Die Zugschlaufenstränge
können
dabei zumindest im Bereich der endseitigen Zugschlaufenbögen aufeinander
abgleiten, so daß eine
gleichmäßige Verteilung
der auf das Zugelement wirkenden Zugkraft auf sämtliche Zugschlaufenstränge erreicht wird.
Spannungsspitzen in einzelnen Zugschlaufensträngen, die bei einem einstückigen Zugelement
mit miteinander verklebten Zugsträngen unvermeidbar wären, treten
nicht auf, wodurch insgesamt wesentlich höhere Zugkräfte eingeleitet werden können. Um die
Vorteile der Zugschlaufe aus dem an sich empfindlichen, insbesondere
durch Schlagbelastungen leicht zerstörbaren fasterverstärkten Kunststoff
nicht durch schlechte Handhabbarkeit und möglicherweise vorzeitige Zerstörung durch
rauhe Montagebedingungen zunichte zu machen, ist in den endseitigen Zugschlaufenbögen jeweils
eine Kausch vorgesehen, die ein augenförmiges Auflager für Verbindungsbolzen,
Verriegelungsstifte und dergleichen bildet. Dieses separate Auge
in dem Zugschlaufenbo gen verhindert, daß die Verbindungsbolzen beim
Anschlagen der Zugelemente unmittelbar an den Fasern der Zugschlaufenstränge reiben
bzw. letztere beim Einschlagen der Verbindungsbolzen beschädigt werden.
Zudem können
durch entsprechende Gestaltung der Kauschen die Kräfte gleichmäßig eingeleitet
und eine gleichmäßige Flächenpressung
ohne punktuelle Spitzen auf die faserverstärkten Zugschlaufenstränge erreicht
werden, was bei Verbindungsbolzen mit rauhen Oberflächen ansonsten nicht
möglich
wäre.
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In Weiterbildung der Erfindung bestehen
die Zugschlaufenstränge
aus Kohlefaserbändern
bzw. aus unidirektionalem bandförmigem
Kohlefasermaterial. Kohlefasern zeichnen sich durch ihre extrem hohe
Zugfestigkeit aus, so daß entsprechend
hohe Traglasten mit der Kranausleger-Abspannung erreicht werden
können.
Vorzugsweise besteht die Zugschlaufe dabei nicht aus mehreren jeweils
endlosen Kohlefaserbändern,
sondern lediglich aus einem einzigen Kohlefaserband, das schlaufenförmig übereinander
aufgewickelt ist. Die Zugschlaufenstränge werden also von entsprechenden
Abschnitten des einen Kohlefaserbands gebildet. Bei dem Kohlefaserbandmaterial
handelt es sich vorteilhafterweise um zu einem sehr dünnen Band
zusammenlaminierte Carbonfilamente bzw. -rovings, also in einem
Matrixmaterial, insbesondere Kunstharz eingebette Carbonfaserstränge. Die
in der Zugschlaufe übereinanderliegenden
Carbonbänder
sind jedoch nicht miteinander verklebt, so daß sie aufeinander abgleiten
können,
um eine gleichmäßige Verteilung
der in die Zugschlaufe eingeleiteten Kräfte zu ermöglichen.
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Die in den endseitigen Zugschlaufenbögen aufgenommenen
Kauschen können
grundsätzlich verschieden
ausgebildet sein. So können
sie eine Hülse
mit tropfenförmigem
Querschnitt bilden. Die Auflagefläche für die Zugschlaufenstränge wird
dabei zweckmäßigerweise
immer abgerundet sein. In Weiterbildung der Erfindung sind als Kauschen
jeweils rotationssymmetrische, vorzugsweise zylindrische Hülsen mit
radialen Randstegen vorgesehen, zwischen denen die Zugschlaufenstränge um die
Hülse herum
verlaufen. Die Randstege bilden eine Seitenführung für die übereinanderliegenden Zugschlaufenstränge und
gleichzeitig einen Schutz für
die Zugschlaufenstränge
aus faserverstärktem
Kunststoff. Insbesondere sind die empfindlichen Ränder der Zugschlaufenstränge abgedeckt,
so daß diese
beim Einschieben der Verriegelungsbolzen in das von der Kausch begrenzte
Befestigungsauge nicht beschädigt
werden können.
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Die Kauschen sind vorzugsweise aus
Metall gefertigt.
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Um die empfindlichen Carbonbänder im
Betrieb, beim Transport sowie bei der Montage des Krans vor äußeren Einwirkungen
zu schützen,
ist in Weiterbildung der Erfindung ein Zugschlaufengehäuse vorgesehen,
in dem die Zugschlaufe angeordnet ist. Zumindest sind die endseitigen
Schlaufenbögen jeweils
in einem Schlaufenbogengehäuse
angeordnet, um die besonders gefährdeten
endseitigen Anschlußstücke zu schützen. Vorzugsweise
ist jedoch die gesamte Zugschlaufe vollständig in einem Zugschlaufengehäuse angeordnet,
so daß die
empfindlichen Carbonbänder
vollständig
vor punktuellen Schlägen
geschützt
sind. Das Zugschlaufengehäuse bildet
eine Abdeckung bzw. eine Art Schutzhülle um die Zugschlaufe herum,
wobei das Zugschlaufengehäuse
keine tragende Funktion hat, d.h. die Abspannkräfte werden allein von der Carbonfaserzugschlaufe
aufgenommen.
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Das Zugschlaufengehäuse umfaßt dabei zwei
Schlaufenbogengehäuse,
die jeweils einen der Zugschlaufenbögen am Ende des Zugelements
abdecken. Vorzugsweise sind die Schlaufenbogengehäuse dabei
derart ausgebildet, daß sie
mit der Kausch zusammenwirken und mit dieser gemeinsam den jeweiligen
Zugschlaufenbogen allseitig umschließen.
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Jedes der beiden Schlaufenbogengehäuse kann
dabei einen wulstförmigen
Querschnitt besitzten und – grob
gesprochen – ringförmig ausgebildet sein,
wobei zwei Anschlußflansche
koaxiale Durchtrittsausnehmungen aufweisen, mit denen das Schlaufenbogengehäuse paßgenau auf Randabschnitte
der Kausch, insbesondere auf deren radiale Randstege, gesetzt werden
kann. Die Kausch mit ihren voneinander beabstandeten radialen Randstegen
sowie das darauf aufgesetzte Schlaufenbogengehäuse begrenzen zwischen sich
einen halbringförmigen
Kanal, in dem der Schlaufenbogen der Zugschlaufe verläuft.
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Das Schlaufenbogengehäuse ist
dabei vorzugsweise mehrstückig
ausgebildet, um das Aufsetzen auf die Kausch zu erleichtern. Vorzugsweise
besteht das Schlaufenbogengehäuse
aus zwei halbschalenförmigen
Gehäusestücken, die
zusammensetzbar und auf die Kausch aufsetzbar sind. Die Trenn- bzw.
Fügeebene
der beiden Gehäusehälften könnte dabei
grundsätzlich
in einer Ebene senkrecht zu der Durchtrittsachse der Kausch liegen.
Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführung
der Erfindung liegt die Trenn- bzw. Fügeebene der beiden Gehäuseteile
in einer Ebene, die die Durchtrittsachse der Kausch enthält. Das
Schlaufenbogengehäuse besitzt
bei dieser Ausführung
zwei Ringsegmente, die jeweils auf die Kausch senkrecht zu deren
Durchtrittsachse aufsetzbar sind. Die Gehäuseschalen können formschlüssig miteinander
verbunden, beispielsweise miteinander verschnappbar sein. Nach einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung sind die beiden Gehäuseteile miteinander verschraubbar.
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Das Anschlußgehäuse besitzt vorteilhafterweise
eine etwa tropfenförmige
Innenkontur mit einem sich von der Kausch weg in Längsrichtung
des Zugelements verjüngenden
Zugschlaufenkanal, in dem sich die Zugschlaufe von der Kausch weg
erstrecken kann. Die tropfenförmige
Innenkontur sorgt dabei für
einen harmonischen Verlauf der beiden Schenkel der Zugschlaufe von
der Kausch weg.
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In Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Zugschlaufengehäuse weiterhin
ein Abdeckrohr, in dem die Zugschlaufe zwischen den beiden endseitigen
Anschlußstücken aufgenommen
ist. Dieses Abdeckrohr schützt
dabei nicht nur das empfindliche faserverstärkte Zugschlaufenmaterial,
sondern dient dabei gleichzeitig als Formstabilisator. Vorzugsweise ist
das Abdeckrohr formstabil ausgebildet, so daß das Zugelement sich stets
etwa stangenförmig
erstreckt und bei der Handhabung während der Montage nicht ungewollt
durchbiegt.
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Das Abdeckrohr kann dabei grundsätzlich aus
zwei Halbschalen zusammengesetzt sein. Es kann jedoch auch einstückig ausgebildet
sein. In diesem Fall wird die Zug schlaufe in das Abdeckrohr von einer
Seite her eingeschoben, bis auf der anderen Seite der endseitige
Zugschlaufenbogen wieder heraustritt.
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Gemäß einer Ausführung der
Erfindung besteht das Abdeckrohr aus einem Leichtmetallprofil. Es
kann aus einem Aluminiumstranggußprofil bestehen.
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Zweckmäßigerweise sind die beiden
Schlaufenbogengehäuse,
die die endseitigen Zugschlaufenbögen umschließen, mit
dem Abdeckrohr verbunden. Der von der Kausch weg sich verjüngend zusammenlaufende
Zugschlaufenkanal der endseitigen Schlaufenbogengehäuse kann
in den Innenraum des Abdeckrohrs übergehen, so daß die Zugschlaufe
vollständig
abgedeckt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
und zugehöriger
Zeichnungen näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine Seitenansicht eines Raupenkrans, dessen Kranausleger mit mehreren
Abspannelementen nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung abgespannt
ist,
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2:
eine schematische Seitenansicht eines Abspannelements der Abspannung
aus 1,
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3:
eine perspektivische Ansicht eines Endanschlußstücks des Abspannelements aus 2,
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4:
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Endes des Abspannelements,
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5:
einen Längsschnitt
durch das Ende des Abspannelements aus den vorhergehenden Figuren,
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6:
einen Querschnitt entlang der Linie C–C in 5, und
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7:
eine schematische, perspektivische Darstellung der faserverstärkten Zugschlaufe
des Abspannelements aus den vorhergehenden Figuren, die den Verlauf
bzw. die Wicklung der Zugschlaufe verdeutlichen.
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Der in 1 gezeigte
Kran umfaßt
einen um eine horizontale Achse wippbaren Kranausleger 1, der
in der gezeichneten Ausführung
aus einem Hauptausleger 2, der am Oberwagen des Krans wippbar
angelenkt ist, und einem Nadelausleger 3 besteht, der um
eine horizontale Achse wippbar an der Spitze des Hauptauslegers 2 angelenkt
ist. Wie 1 zeigt, werden
die beiden Ausleger durch mehrere Abspannstränge 4, 5, 6 abgespannt,
wobei jeder der Abspannstränge 4, 5, 6 aus
mehreren Abspannelementen 7 besteht, die kettenartig hintereinander angeordnet
und miteinander verbunden sind.
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Eines dieser Abspannelemente 7 zeigt 2. Es besteht dabei im wesentlichen
aus einem stangenförmigen
Zugelement 8, das an seinen beiden Enden jeweils ein augenförmiges Anschlußstück 9 aufweist.
Die augenförmigen
Anschlußstücke 9 besitzen
eine sich quer zur Längsrichtung
des Zugelements 8 erstreckende Durchtrittsausnehmung, durch die
hindurch ein Verriegelungsbolzen oder dergleichen gesteckt werden
kann (vgl. 3).
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Das Zugelement 8 ist, wie 7 zeigt, als endlose Zugschlaufe
ausgebildet, die mehrere übereinanderliegende
Zugschlaufenstränge 10 aufweist. Die
Zugschlaufe wird aus einem Kohlefaserband 11 endlicher
Länge schlaufenförmig aufgewickelt,
so daß die
insgesamt endlose Zugschlaufe gebildet wird. Das Carbonfaserband 11 besteht
dabei aus zu einem Band zusammenlaminierten Kohlefasersträngen bzw.
-rovings, die vorzugsweise in Längsrichtung des
Zugbandes ausgerichtet sind. Die übereinanderliegenden Lagen
der Zugschlaufe 12 sind dabei untereinander unverbunden,
d.h. die übereinanderliegenden
Zugschlaufenstränge 10 können aufeinander abgleiten.
Lediglich die Enden 14a und 14b des Kohlefaserbandes 11 können an
dem jeweils darunter- bzw. darüberliegenden
Carbonfaserbandabschnitt angeheftet, vorzugsweise angeklebt sein.
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Wie die 3 bis 6 zeigen,
sitzt in den endseitigen Schlaufenbögen 13 der Zugschlaufe 12 jeweils
eine Kausch 15, die ein Zwischenstück zwischen dem jeweiligen
Verriegelungsbolzen und dem Schlaufenbogen der Zugschlaufe 12 bzw.
ein Auflager für
den Verriegelungsbolzen bildet. Die Kausch 15 ist in der
gezeichneten Ausführungsform
als zylindrische Hülse
ausgebildet, die an ihren Stirnseiten radiale Randstege 16 besitzt.
Der zylindrische Mittelteil besitzt einen kreiszylindrischen Querschnitt.
Die Randstege 16 besitzen eine Höhe, die etwa der Dicke der
mehrlagigen Zugschlaufe entspricht bzw. ein wenig dicker ist, wie
dies 6 zeigt, d.h. die
Ränder der
Randstege 16 stehen leicht über die Zugschlaufe 12 über. Der
Abstand der beiden Randstege 16 voneinander ist geringfügig größer als
die Breite des Kohlefaserbandes 11, so daß die Zugschlaufe 12 paßgenau zwischen
den Randstegen um die Kausch 15 herumgeführt werden
kann, wie dies die 5 und 6 zeigen.
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Die Kausch 15 besitzt eine
Durchgangsbohrung 17, in die Verriegelungsbolzen, Stifte
und dergleichen gesteckt werden können. Die Durchgangsbohrung 17 erstreckt
sich senkrecht zur Längsachse des
Zugelements 6. Die Randstege 16 erstrecken sich
senkrecht zur Achse der Durchgangsbohrung 17.
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Wie die 4 bis 6 zeigen,
ist die gesamte Zugschlaufe 12 in einem Zugschlaufengehäuse 18 aufgenommen,
das aus zwei Schlaufenbogengehäusen 19 sowie
einem Abdeckrohr 20 besteht, das die beiden Schlaufenbogengehäuse 19 miteinander
verbindet. Das Abdeckrohr 20 erstreckt sich über den mittleren,
im wesentlichen geraden Abschnitt der Zugschlaufe 12 im
wesentlichen bis zu deren Enden, so daß die Schlaufenbögen 13 aus
dem Abdeckrohr 20 herausschauen.
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Die endseitigen Schlaufenbogengehäuse 19 bestehen
aus zwei halbschalenförmigen
Gehäusehälften 21 und 22,
die im zusammengefügten
Zustand den jeweiligen Schlaufenbogen 13 abdecken, so daß lediglich
die Kausch 15 von außen
zugänglich ist.
Die beiden Gehäusehälften 21 und 22 der
Schlaufenbogengehäuse 19 bilden
jeweils ein halbschalenförmiges
Ringsegment. Die Trenn- bzw. Fügeebene der
beiden Gehäusehälften 21 und 22 erstreckt
sich senkrecht zur Längsrichtung
des Zugelements 8 und enthält die Achse der Durchgangsbohrung 17 der Kausch 15,
wie dies 4 zeigt. Die
stirnseitige Gehäusehälfte 22 kann über die
Kausch 15 auf die Gehäusehälfte 21 geschoben
werden und dort mittels zweier Schrauben befestigt werden. Die beiden
Gehäusehälften 21 und 22 begrenzen
zusammen eine zylindrische Durchgangsausnehmung, mit der sie paßgenau auf
die Randstege 16 der Kausch 15 gesetzt werden
können.
Im montierten Zustand begrenzen die Kausch 15 einschließlich deren
Randstege 16 sowie die Gehäusehälften 21 und 22 einen halbringförmigen Kanal,
durch den der Schlaufenbogen 13 der Zugschlaufe 12 verläuft.
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Die dem Abdeckrohr 20 zugewandte
Gehäusehälfte 21 besitzt
eine sich von der Kausch 15 weg verjüngende Innenkontur, an die
sich die Zugschlaufe 12 mit ihren Außenseiten anschmiegt, wie dies 5 zeigt. Die Innenkontur 23 bildet
damit eine Führung,
die die beiden an den Schlaufenbogen 13 anschließenden Schenkel
der Zugschlaufe 12 zusammenzwingen. Wie 5 zeigt, entspricht der Austrittsquerschnitt
der Innenkontur 23 in etwa dem Innenquerschnitt des Abdeckrohrs 20.
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Das Abdeckrohr 20 ist mit
den Schlaufenbogengehäusen 19 vorzugsweise
nicht starr verbunden, sindern kann relativ zu den Schlaufenbogengehäusen 19 in
Längsrichtung
des Zugelements 18 bewegt werden. Wie 5 zeigt, können die Schlaufenbogengehäuse 19 Schiebehülsenabschnitte 24 besitzen,
mit denen sie auf dem Abdeckrohr 20 sitzen. Hierdurch wird
sichergestellt, daß über das
Zugschlaufengehäuse 18 keine
Zugkräfte
gehalten werden.
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Die Schlaufenbogengehäuse 19 können aus Kunststoff
gefertigt, insbesondere spritzgegossen sein. Das Abdeckrohr 20 kann
nach einer Ausführung der
Erfindung aus Aluminium extrudiert sein. Die Teile des Zugschlaufengehäuses 18 können jedoch auch
aus anderen Werkstoffen gefertigt sein.