DE2703539C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Teleskop-Kranausleger mit einem Octagon-Querschnitt.

Teleskop-Kranausleger, wie sie in der Praxis benutzt werden, haben gewöhnlich einen Rechteckquerschnitt. Ein solcher Teleskop-Kranausleger mit Rechteckquerschnitt ist beispielsweise aus der DE-AS 21 49 511 bekannt. Dieser Rechteckquerschnitt ist dort aus getrennten Kopf- und Bo­ denplatten sowie Seitenplatten zusammengesetzt, wobei die Seitenplatten dünner als die Kopf- und die Bodenplatte sind. Die Kanten des Rechteckquerschnitts sind abgeschrägt, um als Lauf- oder Gleitflächen für das Ein- und Ausfahren des Teleskop-Kranauslegers zu dienen.

In der Zeitschrift "fördern und heben", 1972, Seiten 125-127, sind verschiedene Querschnittsformen für Kranaus­ leger gegenübergestellt, u. a. auch die Octagon-Quer­ schnittsform. Es handelt sich hier um eine rein theoreti­ sche Untersuchung, wobei die Querschnittsformen nur schema­ tisch dargestellt sind. Der Octagon-Querschnitt ist bei­ spielsweise als durchgehender, achtfach gefalteter Blech­ streifen dargestellt, wobei keine Differenzierung nach Kopf- und Bodenplatte einerseits und Seitenplatten ande­ rerseits getroffen ist. Beim Herausmessen ergibt sich eine Breite der Kopf- und der Bodenplatte von 30% der Gesamt­ breite des Auslegers, während der mittlere Teil der Seiten­ platten eine Breite im Bereich von 56% der Gesamthöhe des Auslegers hat. Bei gleichem Umfang und damit gleichem Gewicht hat der Octagon-Querschnitt gemäß der Untersuchung ein höheres Trägheitsmoment als ein Rechteck-Querschnitt, dieses höhere Trägheitsmoment wird jedoch durch größere Ausmaße des Octagon-Querschnitts erkauft. Größere Quer­ schnittsausmaße haben wiederum nachteilige Folgen bezüglich der Knick- und Beulgefahr.

Der Octagon-Querschnitt hat trotz seiner theoreti­ schen Untersuchung keinen Eingang in die Praxis gefunden. Dies mag darauf zurückzuführen sein, daß der Octagon-Quer­ schnitt dem Grundwissen des Konstrukteurs zu widersprechen scheint, bei einem Biegebalken möglichst viel von einer gegebenen Querschnittsfläche in der der neutralen Faser entfernten Zone unterzubringen. Beim Octagon-Querschnitt ist nämlich die Kopf- und Bodenplatte kürzer als bei einem entsprechenden Rechteck-Querschnitt. Des weiteren mag die zweifache Abknickung der Seitenplatten im Hinblick auf die Knick- und Beulgefahr dem Durchschnittsfachmann als nicht günstig erschienen haben. Schließlich können auch Vorbehalte aus fertigungstechnischen Gründen gegenüber dem Octagon-Querschnitt bestanden haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Teleskop-Kranausleger zu schaffen, der ein vorteilhaftes Festigkeits/Gewichtsverhältnis aufweist und vollständiger die Eigenschaften des verwendeten Materials nutzbar macht, ohne die Notwendigkeit der Sicherung durch Stehblech-Aus­ steifungen. Außerdem soll der zu schaffende Teleskop-Kran­ ausleger leicht herstellbar sein.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem Teleskop-Kran­ ausleger gelöst, wie er durch den Anspruch 1 gekennzeich­ net ist.

Um die an einen Teleskop-Kranausleger gestellten Anforderungen wie hohes Trägheitsmoment bei geringem Ge­ wicht und gleichzeitig geringer Beulgefahr und leichter Herstellbarkeit zu erfüllen, schlägt die Erfindung ein ganzes Bündel von Maßnahmen vor. Der Octagon-Querschnitt in Verbindung mit einer bestimmten Dimensionierung und der Verwendung einer dickeren Kopf- und Bodenplatte gegen­ über dünneren Seitenplatten dient der Optimierung des Fe­ stigkeits/Gewichtsverhältnisses. Die Ausbildung der Seiten­ platten jeweils aus einer einzigen, zweifach abgewinkelten Blechplatte dient der leichten Herstellbarkeit des Kranaus­ legers. Und indem die unteren geneigten Abschnitte der Seitenplatten kürzer als die oberen geneigten Abschnitte sind, wird die Beulgefahr verringert, da in der Druckzone des Kranauslegers geringere Blechbreiten vorhanden sind wie in der Zugzone.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ausgestreckten Teleskop-Kranauslegers, welche die Belastung der Querschnitte des Auslegers zeigt,

Fig. 2 einen Querschnitt eines Kranauslegers gemäß dem Stand der Technik mit Beanspruchungsverteilung,

Fig. 3 einen Querschnitt eines Kranauslegers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht eines Auslegers mit einem Querschnittsprofil gemäß Fig. 3, der an seinem freien Ende außen verstärkt ist,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht entsprechend Fig. 4, wobei eine innere Verstärkung und eine Befestigungsachse vorgesehen sind,

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht einer weiteren Aus­ führungsform, welche eine innere und eine äußere Verstärkung aufweist, und

Fig. 7 eine Gegenüberstellung der Druckbeanspruchungsverteilung in einem Ausleger gemäß der Erfindung und in einem Ausleger gemäß dem Stand der Technik.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, besteht der Kranausleger 1 aus den Abschnitten 2, 3, 4 und 5, welche teleskopisch ineinander schieb­ bar sind, wobei Verschleißpolster WP auf der Unterseite des äußeren Endes von jedem der Abschnitte 2, 3 und 4 sowie auf der Oberseite des inneren Endes von jedem der Abschnitte 3, 4 und 5 angeordnet sind.

Bei der Anwendung des Teleskop-Auslegers zur Bewegung einer Nutzlast von einer Stellung in eine andere werden eine Anzahl von Kräften auf den Ausleger und auf seine Abschnitte ausgeübt. Fig. 1 stellt die typi­ schen Kräfte, welche auf den Ausleger wirken, und die inneren Kräfte, welche zwischen den benachbarten Abschnitten angreifen, dar.

Die Beanspruchung des Auslegers wird in erster Linie durch die Nutzlast be­ wirkt und ferner durch das Gewicht des Ausle­ gers. Eine Minimierung dieses letzteren ermöglicht eine Maximierung der Nutzlast, und demgemäß ist das Festig­ keits/Gewichtsverhältnis des Auslegerquerschnittprofils von größter Bedeutung, insbesondere bei Kränen hoher Leistungs­ fähigkeit mit langen Auslegern.

Die auf den Ausleger wirkenden Kräfte und die Rich­ tung dieser Kräfte sind durch Pfeile angezeigt. Die Pfeile W 1- W 4 zeigen die Richtung der Kräfte, die durch das Eigengewicht und die äußere Belastung an jedem einzelnen Auslegerabschnitt hervorgerufen werden. P 1 zeigt die Druckkraft einer hydraulischen Hebevorrichtung, D 1 zeigt die Kraft, die am drehbaren Ende des Auslegers auf das Chassis ausgeübt wird, D 2 zeigt die durch die Nutzlast ausgeübte Belastung und D 3 die Belastung, die bei Drehung aus­ geübt wird, wenn die Nutzlast einer Zentrifugalkraft unterworfen ist.

Um den Belastungsforderungen an die Auslegerquerschnittsprofile nachzukommen, werden die Querschnittsprofile der Kranausleger gewöhnlich wie in Fig. 2 dargestellt aufgebaut. Fig. 2 zeigt ein Auslegerquer­ schnittsprofil 6, bestehend aus Kopf- und Bodenplatten 7 und 8 und den Seitenplatten 9 a und 9 b. Die Seitenplatten sind gewöhnlich geringfügig von den Rändern der Platten 7 und 8 eingerückt, wodurch ein Flansch an jedem Winkel der Querschnittsprofile stehenbleibt.

Die Beanspruchungsdiagramme unten und rechts zeigen die Belastungsverteilung am Auslegerquerschnittsprofil, wobei das Symbol "+" Zugspannung und "-" Druckspannung darstellt.

Fig. 3 zeigt ein Auslegerquerschnittsprofil gemäß der vorlie­ genden Erfindung. Das Auslegerquerschnittsprofil 10 weist eine Octogon-Form auf und besteht aus einer Kopf- oder Oberplatte 11, einer Bodenplatte 12 und den Seitenplatten 13 und 14, bestehend jede aus drei Abschnitten 15, 19, 17 und 16, 20, 18. Die Seitenplatten sind je aus einer ein­ zigen Blechplatte gefaltet, und die oberen geneigten Abschnitte 15, 16 sind länger als die unteren geneigten Abschnitte 17, 18 . Die im wesentlichen senkrecht zu der Kopf- und der Bodenplatte verlaufenden mittleren Teile 19, 20 liegen im Bereich von 20 bis 50% der Höhe des Auslegers, vorzugsweise im Bereich von 34 bis 45%. In Fig. 3 sind sie unge­ fähr 30% der Auslegerhöhe.

Die Seitenplatten 13, 14 sind dünner als die Kopf- und die Bodenplatte und sind aus einzigen Blechplatten durch Wal­ zen oder Pressen hergestellt. Die Kopf- und Bodenplatten 11 und 12 sind 35 bis 65%, vorzugsweise 45 bis 60%, der gesamten Breite des Auslegers. Wie insbesondere in Fig. 3 gezeigt, betragen sie 57% der Breite des Auslegers.

Fig. 4 zeigt ein äußeres Ende eines Auslegerabschnitts, das durch periphere Streifen 21 und 23, die sich rund um das Querschnittsprofil 10 erstrecken, und durch Teilstreifen 22, welche nur den unteren Teil des Auslegers umfassen, verstärkt ist.

In Fig. 5 ist eine alternative Methode zur Verstärkung durch vertikale Verstärkungsplatten 24, 25 dargestellt, welche sich zwischen den Kopf- und Bodenplatten 11, 12 erstrecken. Mit 26 ist eine horizontale Achse als Drehachse an dem Unterabschnitt des Auslegers bezeichnet.

In Fig. 6 ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform mit senkrechten Verstärkungsplatten 24 a, 25 a dargestellt, welche an den geneigten Seitenplattenabschnitten 15, 16 und 17, 18 ange­ ordnet sind. Das Ende des Auslegers weist zwei umschreibende Streifen 23 auf, zwischen welchen an der Kopfplatte 11 zwei Verschleißpolster 28 angeordnet sind.

Die Ausführungsform von Fig. 4 kann verwendet werden als Abschnitt eines Auslegers, wie z. B. des Abschnitts 2 in Fig. 1. Die Ausführungsform von Fig. 6 kann verwendet werden als das untere Ende eines dazwischenlie­ genden Abschnitts, wie z. B. der Abschnitte 3 und 4 in Fig. 1.

Schließlich zeigt Fig. 7 ein Vergleichsdiagramm der Druckbean­ spruchungen bei einem Auslegerquerschnittsprofil 6 nach dem Stand der Technik und einem Querschnittsprofil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Diagramm zeigt die Ver­ änderung in der Verteilung und allgemein die geringere Beanspru­ chung bei einem Ausleger gemäß der vorliegenden Erfin­ dung.

Bei einem gefertigten Auslegerquerschnittsprofil von ca. 60 cm Breite und 85 cm Höhe und mittleren Seitenplattenteilen von 27 cm Höhe war das Festig­ keits/Gewichtsverhältnis höher als dasjenige bei einem recht­ eckigen Auslegerquerschnittsprofil von vergleichbarem Ge­ wicht, vergleichbarer Breite und Höhe, welches mit im Abstand voneinander längs den Seitenplatten angeordneten Verstärkungs­ platten versehen war. Außerdem bestand bei dem Auslegerquerschnitts­ profil gemäß der Erfindung keine Gefahr von übermäßiger Dre­ hung an den seitlichen Rändern der Kopf- und Bodenplatte in Gegenwirkung zu den Verschleißpolstern.

Daraus ergibt sich, daß ein Octagon-Ausleger wesent­ liche Vorteile gegenüber einem rechteckigen oder einem an­ deren Typ von Auslegern mit versteiften Seitenwänden aufweist. Die Gefahr einer örtlichen Knickung der Bodenplatte wird beträchtlich verhindert infolge der Tat­ sache, daß sie wesentlich schmäler ist als bei den vorgenannten recht­ eckigen Auslegerkonstruktionen.

Claims (2)

1. Teleskop-Kranausleger mit einem Octagon-Quer­ schnitt, dadurch gekennzeichnet, daß

• - er aus einzelnen Blechplatten zusammengesetzt ist,
• - nämlich aus einer Kopf- und einer Bodenplatte (11, 12) mit einer Breite im Bereich von 35 bis 65% der Breite des Auslegers,
• - sowie aus zwei jeweils aus einer einzigen Blechplatte zweifach abgewinkelten Seitenplatten (13, 14) mit einem im wesent­ lichen senkrecht zu der Kopf- und der Bodenplatte (11, 12) verlau­ fenden mittleren Teil (19, 20) mit einer Breite im Bereich von 20 bis 50% der Gesamthöhe des Auslegers,
• - daß die Seitenplatten (13, 14) dünner als die Kopf- und die Bodenplatte (11, 12) sind, und
• - daß die oberen geneigten Abschnitte (15, 16) der Seiten­ platten (13, 14 ) länger als die unteren geneigten Ab­ schnitte (17, 18) der Seitenplatten (13, 14) sind.

2. Teleskop-Kranausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Kopf- und der Bodenplatte ( 11, 12) im Bereich von 45 bis 60% des Auslegers liegt und der mittlere Teil (19, 20) der Sei­ tenplatten eine Breite im Bereich von 34 bis 45% der Ge­ samtbreite des Auslegers aufweist.