DE3842726C2 - Mehrschnittige Bolzenverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschnittige Bolzenverbindung für vorzugsweise in Gitterbauweise ausgeführte Kran-Auslegerteile.

Derartige Bolzenverbindungen sind beispielsweise aus der DE-PS 37 06 301 bekannt und dienen unter anderem zur Verbindung von Auslegerschüssen, insbesondere von Gittermast-Teilen, wobei an den Gurtrohren sogenannte Bolzenstöße angeschweißt sind. Dabei sind die Verbindungen in aller Regel dreiteilig ausgeführt und bestehen jeweils aus einem Gabelstück, einem Bügelstück und einem Bolzen.

Bei der Montage der Auslegerteile bzw. -schüsse müssen zunächst das jeweilige Gabelstück mit dem zugehörigen Bügelstück mit ihren Bohrungen in Flucht gebracht und dann jeweils ein Bolzen eingeschoben bzw. eingeschlagen werden. An jeder Verbindungsstelle befinden sich vier dieser dreiteiligen Verbindungen, nämlich zwei im Ober- und zwei im Untergurt.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß diese manuelle Tätigkeit sehr zeitaufwendig ist, wobei insbesondere zu berücksichtigen ist, daß durch das erhebliche Gewicht der Auslegerteile eine besondere Schwierigkeit darin besteht, die jeweils einander zugeordneten Bohrungen zum Zwecke des Einschlagens der Bolzen in Flucht zu bringen. Dabei kann insbesondere der vierte Bolzen häufig nur mit erheblichem Kraftaufwand eingeschoben bzw. eingeschlagen werden. Dies resultiert nicht nur aus gerade bei derartigen zu verbindenden Teilen, wie den Auslegerschüssen, fertigungstechnisch gegebenen Herstell- bzw. Anbringtoleranzen für die Gabelstücke und Bügelstücke, sondern insbesondere daraus, daß in der vertikalen Auslegerlängsebene für die Schüsse bei der Montage zwei Bewegungsfreiheitsgrade gegeben sind, da nur quer zur Längsachse des Auslegers durch die Formgebung von Gabelstück und Bügelstück - letzteres ist mit seiner "Öse" in das Gabelstück einzuführen - eine Fixierung gegeben ist. In der vertikalen Auslegerlängsebene muß diesbezüglich die fluchtende Lage manuell erreicht werden.

Darüber hinaus sind die Bolzen in der Obergurtebene in aller Regel nur mit Hilfe einer Arbeitsbühne zu erreichen, was den Montageaufwand noch weiter erhöht.

Aus der DD-PS 74 333 ist ein Verfahren und eine Hilfseinrichtung zur Montage bzw. Demontage zusammensetzbarer Ausleger bekannt. Dieses Verfahren soll die Nachteile beseitigen, die entstehen, wenn die Verbindung zwischen den Auslegerteilen zunächst durch eine Gelenkverbindung in der Obergurtebene hergestellt wird und anschließend - durch Anheben des Gelenkpunktes - die Verbindung in der Untergurtebene erfolgt.

Bei diesem Verfahren ist der untere Auslegerteil am Kranwagen zunächst in bestimmter Höhe fixiert und der ansetzbare Auslegerteil wird durch die Hilfseinrichtung soweit angehoben, daß die Untergurte gelenkmäßig ineinander gebracht werden können. Anschließend erfolgt ein Absenken bis die Obergurte verbunden werden können. Dies muß allerdings in beträchtlicher Höhe z. B. unter Verwendung einer Arbeitsbühne, erfolgen.

Unabhängig von diesem Stand der Technik ist aus der US-PS 35 11 388 eine mehrschnittige Bolzenverbindung bekannt, die ebenfalls die Merkmale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrschnittige Bolzenverbindung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sie nicht nur schneller, sondern auch sicherer montiert werden kann, insbesondere das erforderliche Einschieben bzw. Einschlagen von Bolzen erleichtert wird.

Ausgehend von dem der Erfindung zugrundeliegenden Lösungsgedanken, die freie Beweglichkeit in der vertikalen Auslegerlängsebene zu beschränken, d. h. die erwähnten zwei Bewegungsfreiheitsgrade zu begrenzen, wird dieser Gedanke im Anspruch 1 realisiert.

Durch die in der Obergurtebene vorgesehenen Hakenanschläge, und zwar vorzugsweise je einen in den beiden im Stoßbereich zu verbindenden Ecken der Obergurtebene, also an den Enden der zu verbindenden Gurtrohre, lassen sich die Gittermastteile sehr einfach dadurch in die die fluchtende Lage der Bohrungen für die einzubringenden Bolzen garantierende Position bringen. daß zunächst die Hakenanschläge zum Eingriff gebracht werden, wobei wegen der hakenförmigen Ausbildung der Bügelstücke die Bolzen bereits vor der Montage in die zugehörigen Gabelstücke eingebracht sind, d. h. es braucht in der Obergurtebene nur noch "eingehakt" zu werden. Sobald dies geschehen ist, kann dann ohne weiteres die Bolzenverbindung in der Untergurtebene fertiggestellt werden, denn durch das "Einhaken" in der Obergurtebene ist nunmehr auch der vertikale Freiheitsgrad begrenzt, d. h. die in der Untergurtebene zur Deckung zu bringenden Bohrungen befinden sich auf ein und demselben Kreisbogen um den vertikal oberhalb liegenden Bolzen der Bolzenverbindung der Obergurtebene.

Es ist selbstverständlich auch möglich, in beiden Gurtebenen Haken vorzusehen, so daß dann beim Zusammenbau quasi insgesamt ein "Zusammenhaken" der zu verbindenden Gittermastteile durchgeführt wird.

Zur optimalen Kraftübertragung an der Verbindungsstelle der Gittermastteile über die mehrschnittigen Bolzenverbindungen und um dort problemlos auch Druckkräfte aufnehmen und übertragen zu können, ist bzw. sind der bzw. die Haken jeder Anschlagpaarung stirnseitig zu einer Anschlagdruckfläche verformt, die in montiertem Zustand vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse verläuft und der korrespondierenden Gegendruckfläche eben anliegt.

Eine weitere Verbesserung der Übertragung von Druckkräften in der Obergurtebene kann dann erreicht werden, wenn die ebene Gegendruckfläche von der Auslegermitte weg in eine konkave, in ihrer Krümmung der Außenkontur des ihr zugeordneten Hakens angepaßte Fläche übergeht, die im montierten Zustand der Außenfläche des Hakenendes satt anliegt, wobei die Haken mit ihrer Öffnung von der Auslegermitte weg weisen.

Um eine sichere Verbindung bei guten Kräfteübertragungseigenschaften zu gewährleisten, sollten die Haken in montiertem Zustand den jeweils zugehörigen Bolzen um zwischen 90° und 180° umschlingen, und zwar vorzugsweise auf der der Gegendruckfläche zugewandten Seite bei Anordnung in der Obergurtebene bis oberhalb des Horizontaldurchmessers des Bolzens und bei Anordnung in der Untergurtebene bis unterhalb des Horizontaldurchmessers.

Anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorzugsausführung der beiden zusammenzufügenden Enden zweier benachbarter Auslegerschüsse vor dem Zusammenfügen;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Ausführung in der Ansicht A, und zwar als zweischnittige Verbindung;

Fig. 3 die erfindungsgemäß im wesentlichen entsprechend der Ausführung nach Fig. 1 gestaltete Verbindung vor dem Zusammenfügen der Auslegerteile, in Seitenansicht, jedoch als vierschnittige Verbindung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Verbindung, in der Ansicht A;

Fig. 5 zwei Auslegerschußenden im Moment des Einhakens mit darunter dargestellter, vergrößerter Einzelheit X in zwei Versionen;

Fig. 6 die zusammengefügten, fest verbundenen Auslegerteile nach Fig. 5 in ihrer fluchtenden Endlage mit darunter dargestellten Einzelheiten Y und Z zur Verdeutlichung der jeweiligen gegenseitigen Anlage der korrespondierenden Flächen.

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 6 ist die Erfindung in einer Weise ausgestaltet, die neben der Montageerleichterung den Vorteil mit sich bringt, daß über den Bolzenstoß der Obergurtebene auch die Druckkräfte in dieser Ebene ohne Bolzenbelastung übertragen werden, während die Zugkräfte vom Haken auf den jeweils zugeordneten Bolzen übertragen werden. In der Untergurtebene werden durch die Abflachungen 12 und die damit korrespondierenden Gegenflächen 13, die primär Zentrierhilfen für die Bolzen im Untergurt sind, auch Druckkräfte in dieser Ebene ohne Bolzenbelastung übertragen.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 verwiesen, in denen die beiden zu verbindenden Enden der beiden Auslegerschüsse 1 und 2 vor ihrem Zusammenfügen dargestellt sind, und zwar in Fig. 1 in der Seitenansicht mit ihren jeweiligen Obergurtrohren 7 und Untergurtrohren 8, während die Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Ansicht A in Fig. 1 zeigt. Bei dieser Ausführung der Erfindung ist das Gabelstück 21 in seinem Fußbereich mit einer Gegendruckfläche 22 ausgestattet. Das Bügelstück der Obergurtebene - an jedem Stoß zwei, d. h. für jedes Obergurtrohr eines - ist als Haken 23 gestaltet, der nach oben hin geöffnet ist; die den Bolzen 5 aufnehmende Bohrung des Bügelstücks ist nicht allseitig geschlossen, wobei die oberseitige Öffnung mindestens so breit ist wie die Länge des Durchmessers des Bolzens 5. An seinem freien stirnseitigen Ende ist der Haken 23 zu einer Anschlagdruckfläche 24 verformt, die ebenso wie die Gegendruckfläche 22, mit der sie in zusammengebautem Zustand korrespondiert und der sie dann eben anliegt, im wesentlichen vertikal ausgerichtet und in ihren Abmessungen dieser angepaßt ist. Vom freien Ende des Hakens 23 erstreckt sich nach unten zurückversetzt eine Verstärkung 25, die der Aufnahme des Versatzmomentes im Haken 23 dient.

Im Untergurtbereich ist das Bügelstück 4 am freien Ende mit einer Abflachung 12 versehen, die ebenfalls im wesentlichen vertikal verläuft und mit der im Fuß des Gabelstücks 3 vorgesehenen Gegenfläche 13 korrespondiert. Die Abflachung 12 stellt somit die Anschlagdruckfläche in der Untergurtebene dar, durch die im Zusammenwirken mit der korrespondierenden Gegendruckfläche 13 die Bolzenzentrierung in der Untergurtebene erreicht wird.

In den Fig. 3 und 4 ist die zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Ausführungsform als vierschnittige Verbindung gestaltet, die dazu führt, daß die Bolzen 5 im Durchmesser kleiner als bei einer zweischnittigen Verbindung gehalten werden können, da anstelle der bisher zwei auf Abscherung beanspruchten Schnittstellen der Bolzen 5 jetzt vier vorhanden sind, so daß letztendlich die gesamte Verbindung wesentlich kleiner ausgebildet sein kann. Ansonsten ist die Gestaltung der Gabel- und Bügelstücke wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, so daß darauf Bezug genommen werden kann und die entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Durch die Vierschnittigkeit ergibt sich natürlich für die Obergurtebene beim Bügelstück eine Doppelausbildung der Haken 23, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht. Diese Doppelhaken 23 greifen dann im zusammengebauten Zustand in die entsprechend doppelt ausgebildeten Ausnehmungen des zugehörigen Gabelstücks 21 unter Hintergreifen der Bolzen 5 ein. Entsprechend verdoppelt sind auch die Gegendruckflächen 22 bzw. 13 und die Anschlagdruckflächen 24 bzw. 12.

In Fig. 5 sind die beiden Auslegerschüsse 1 und 2 in einer Zwischenposition während des Montagevorgangs dargestellt, wobei im unteren Teil Einzelheiten der erfindungsgemäßen Gestaltung des Bolzenstoßes mit Hakenanschlag vergrößert in zwei Versionen dargestellt sind. Die Montage geschieht folgendermaßen:

Die zusammenzufügenden Auslegerteile werden senkrecht zur Zeichenebene durch die obergurtseitigen Bolzenverbindungen über Gabel- und Bügelstück fluchtend geführt, jedoch in der Zeichenebene mit ihren Längsachsen im Winkel zueinander derart eingehakt, daß die hakenförmigen Bügelstücke 23 die jeweils zugeordneten Bolzen 5 untergreifen, wie dies aus der Einzelheit X deutlich hervorgeht. Die Haken 23 sind so gestaltet, daß ein problemloses Einhaken des Auslegerteils 2 gewährleistet ist, wobei die Anschlagdruckflächen 24 und die Gegendruckflächen 22 in dieser Montagesituation genügend Spiel für die nachfolgende Ausrichtbewegung bis zur fluchtenden Lage der Auslegerteile bzw. Schüsse gemäß Fig. 6 haben. Nach dem Einhaken wird - im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 - der Auslegerschuß 1 um den Bolzenstoß der Obergurtebene nach unten verschwenkt, bis die Anschlagdruckflächen 12 der Untergurtebene an den Gegendruckflächen 13 dieser Ebene anliegen, so daß die Mittellängsachsen 26 der beiden Auslegerschüsse 1 und 2 fluchten (siehe Fig. 6). Nunmehr können die Bolzen in der Untergurtebene in die Bolzenverbindung, d. h. in die nunmehr fluchtenden Bohrungen des jeweiligen Bügelstücks und Gabelstücks problemlos eingeschlagen werden; für die Obergurtebene erübrigt sich im Unterschied zum Stand der Technik zu diesem Zeitpunkt ein Einschlagen der Bolzen, da diese bereits im Montagezustand dort als Gegenelement für die Haken in die Gabelstücke eingebracht worden sind, was neben den geschilderten Vorteilen einer fixierten Montageausrichtung mit den Ausrichterleichterungen den zusätzlichen Vorteil ergibt, daß eine Arbeitsbühne zum Erreichen der Obergurtebene entfällt. Darüber hinaus ist damit der weitere Vorteil verbunden, daß durch die erfindungsgemäße Gestaltung das Einhaken mit allenfalls geringfügiger manueller Hilfe automatisch und zwangsgeführt erfolgt.

Wie die Einzelheit Y zeigt, legen sich im montierten Zustand auch die Anschlagdruckflächen 24 der Obergurtebene an die mit ihnen korrespondierenden Gegendruckflächen 22 satt an, so daß sie außer zur Lagefixierung auch in der Lage sind, die in der Obergurtebene auftretenden Druckkräfte zu übertragen, da dies durch den nach seitlich oben geöffneten Haken 23 nicht mehr möglich und somit auch nicht mehr nötig ist.

In der Untergurtebene (Einzelheit Z) liegen die entsprechenden Anschlagdruckflächen 12 und Gegendruckflächen 13 ebenfalls auf Kontaktstoß und sind gleichfalls in der Lage, Druckkräfte zu übertragen, nachdem sie während der Montage als Fixierung und Anschlag zur korrekten, gestreckten, fluchtenden Ausrichtung der zu verbindenden Auslegerschüsse 1 und 2 gedient haben.

In Fig. 5 sind als Einzelheit X zwei mögliche Varianten der Ausbildung der Gegendruckfläche 22 im obergurtseitigen Gabelstück dargestellt. In beiden Fällen ist jeweils die Gegendruckfläche 22 im unteren Bereich eben und an die Anschlagdruckfläche 24 in ihren Abmessungen und ihrer Ausrichtung angepaßt gestaltet, während sie zur Oberseite hin im oberen dargestellten Beispiel etwa von der Mittellängsachse des Obergurtrohres des Auslegerschusses 1 nach hinten vom freien Ende weg schräg fluchtend geformt ist, wohingegen im unteren dargestellten Beispiel die Gegendruckfläche 22 von der Auslegermitte weg oberhalb der Mittellängsachse des Obergurtrohres des Auslegerschusses 1 in eine konkave, in ihrer Krümmung der Außenkontur des ihr zugeordneten Hakens angepaßte Fläche 27 übergeht, die im montierten Zustand der Außenfläche 27a des Hakenendes satt anliegt. Dadurch wird eine außerordentlich günstige Anlagesituation erreicht, die eine zentrische Einleitung der Druckkräfte in die Obergurtrohre des Schusses 1 gewährleistet, da nunmehr sowohl oberhalb als auch unterhalb der Mittellängsachse der Obergurtrohre kraftübertragende Flächen aneinander anliegen.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 5 haben den besonderen Vorteil, daß die Bolzen 5 in aller Regel dadurch entlastet werden, daß einerseits die obergurtseitigen Haken mit ihren Anschlagdruckflächen 24 im Zusammenspiel mit den Gegendruckflächen 22 und andererseits die in der Untergurtebene liegenden Kontaktflächen 12 und 13 im Berührungszustand Kräfte übertragen, so daß in diesen Betriebszuständen der Bolzen entlastet wird. Insoweit wirken die Anschlagdruckflächen und Gegendruckflächen sowohl in der Obergurt- als auch in der Untergurtebene zusätzlich sichernd und insbesondere die Bolzen schonend entlastend im Falle eingeleiteter Druckkräfte, die dann von ihnen übertragen werden.

Claims (8)

1. Mehrschnittige Bolzenverbindung für vorzugsweise in Gitterbauweise ausgeführte Kran-Auslegerteile (1, 2), bei denen einem Bolzen (5) bzw. Bolzen-Paar jeweils eine Anschlagpaarung zugeordnet ist und bei den zur Montage liegenden Kran-Auslegerteilen (1, 2) in der Untergurt(8)-Ebene ein Gabelstück (3) sowie ein Bügelstück (4) für einen Bolzen (5) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagpaarung in der Obergurt(7)-Ebene aus einem Gabelstück (21) mit montiertem Bolzen (5) und einem Haken (23) gebildet ist,
daß der bzw. die Haken (23) jeder Anschlagpaarung stirnseitig zu einer Anschlagdruckfläche (24) verformt ist bzw. sind,
daß die Anschlagdruckfläche (24) in montiertem Zustand im wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse (26) verläuft und der korrespondierenden Gegendruckfläche (22) eben anliegt
und in der Untergurt(8)-Ebene mindestens eine aus zwei ebenen Flächen (12, 13) bestehende Anschlagpaarung (Flächenanschlag) vorgesehen ist.

2. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (23) am Bügelstück und die Gegendruckfläche (22) am Gabelstück (21) der Bolzenverbindung angeordnet bzw. jeweils in dieses integriert ist.

3. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Anschlagpaarungen in der Obergurtebene jedes Auslegerstoßes.

4. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Gurtebenen Haken vorgesehen sind.

5. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Gegendruckfläche (22) von der Auslegermitte weg in eine konkave, in ihrer Krümmung der Außenkontur des ihr zugeordneten Hakens (23) angepaßte Fläche (27) übergeht, die im montierten Zustand der Außenfläche (27a) des Hakens satt anliegt.

6. Bolzenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (23) in montiertem Zustand mit ihrer Öffnung von der Auslegermitte (26) wegweisen.

7. Bolzenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haken (23) in montiertem Zustand den jeweils zugehörigen Bolzen (5) um zwischen 90° und 180° umschlingen.

8. Bolzenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Fläche jedes Flächenanschlages durch eine stirnseitige Abflachung (12) am Bügelstück gebildet und die andere Fläche (13) im Fuß des Gabelstückes vorgesehen ist.