DE3842726C3 - Mehrschnittige Bolzenverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschnittige Bolzenver­ bindung für vorzugsweise in Gitterbauweise ausgeführ­ te Kran-Auslegerteile.

Derartige Bolzenverbindungen sind beispielsweise aus der DE-PS 37 06 301 bekannt und dienen unter an­ derem zur Verbindung von Auslegerschüssen, insbeson­ dere 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 Bü­ gelstück und einem Bolzen.

Bei der Montage der Auslegerteile bzw. -schüsse müssen zunächst das jeweilige Gabelstück mit dem zu­ gehörigen 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 Her­ stell- 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 - letzte­ res ist mit seiner "Öse" in das Gabelstück einzuführen - eine Fixierung gegeben ist. In der vertikalen Ausleger­ längsebene muß diesbezüglich die fluchtende Lage ma­ nuell erreicht werden.

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

Aus der DD-PS 74 333 ist ein Verfahren und eine Hilfseinrichtung zur Montage bzw. Demontage zusam­ mensetzbarer Ausleger bekannt. Dieses Verfahren soll die Nachteile beseitigen, die entstehen, wenn die Ver­ bindung zwischen den Auslegerteilen zunächst durch eine Gelenkverbindung in der Obergurtebene herge­ stellt wird und anschließend - durch Anheben des Ge­ lenkpunktes - 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 Hilfseinrich­ tung soweit angehoben, daß die Untergurte gelenkmä­ ßig ineinander gebracht werden können. Anschließend erfolgt ein Absenken bis die Obergurte verbunden wer­ den 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 Ober­ begriff des Anspruchs 1 aufweist.

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

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

Durch die in der Obergurtebene vorgesehenen Ha­ kenanschläge, 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 Aus­ bildung 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 Unter­ gurtebene fertiggestellt werden, denn durch das "Einha­ ken" in der Obergurtebene ist nunmehr auch der verti­ kale Freiheitsgrad begrenzt, d. h. die in der Untergurt­ ebene 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 Gurt­ ebenen Haken vorzusehen, so daß dann beim Zusam­ menbau quasi insgesamt ein "Zusammenhaken" der zu verbindenden Gittermastteile durchgeführt wird.

Zur optimalen Kraftübertragung an der Verbin­ dungsstelle der Gittermastteile über die mehrschnitti­ gen 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 im wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse verläuft und der korre­ spondierenden 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 ange­ paßte Fläche übergeht, die im montierten Zustand der Außenfläche des Hakenendes satt anliegt, wobei die Ha­ ken mit ihrer Öffnung von der Auslegermitte weg wei­ sen.

Um eine sichere Verbindung bei guten Kräfteüber­ tragungseigenschaften zu gewährleisten, sollten die Ha­ ken in montiertem Zustand den jeweils zugehörigen Bolzen um zwischen 90° und 180° umschlingen, und zwar vorzugsweise auf der der Gegendruckfläche zuge­ wandten 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 be­ vorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

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

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

Fig. 3 die erfindungsgemäß im wesentlichen entspre­ chend der Ausführung nach Fig. 1 gestaltete Verbin­ dung vor dem Zusammenfügen der Auslegerteile, in Sei­ tenansicht, 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 Ein­ hakens mit darunter dargestellter, vergrößerter Einzel­ heit X in zwei Versionen;

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

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbei­ spielen gemäß den Fig. 1 bis 6 ist die Erfindung in einer Weise ausgestaltet, die neben der Montageerleichte­ rung den Vorteil mit sich bringt, daß über den Bolzen­ stoß der Obergurtebene auch die Druckkräfte in dieser Ebene ohne Bolzenbelastung übertragen werden, wäh­ rend die Zugkräfte vom Haken auf den jeweils zugeord­ neten Bolzen übertragen werden. In der Untergurtebe­ ne werden durch die Abflachungen 12 und die damit korrespondierenden Gegenflächen 13, die primär Zen­ trierhilfen für die Bolzen im Untergurt sind, auch Druck­ kräfte in dieser Ebene ohne Bolzenbelastung übertra­ gen.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 verwiesen, in denen die beiden zu verbindenden Enden der beiden Ausleger­ schüsse 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 Gegen­ druckfläche 22 ausgestattet. Das Bügelstück der Ober­ gurtebene - an jedem Stoß zwei, d. h. für jedes Ober­ gurtrohr 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 sei­ nem freien stirnseitigen Ende ist der Haken 23 zu einer Anschlagdruckfläche 24 verformt, die ebenso wie die Gegendruckfläche 22, mit der sie in zusammengebau­ tem Zustand korrespondiert und der sie dann eben an­ liegt, 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 Versatzmomen­ tes 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 korre­ spondiert. Die Abflachung 12 stellt somit die Anschlag­ druckfläche in der Untergurtebene dar, durch die im Zusammenwirken mit der korrespondierenden Gegen­ druckfläche 13 die Bolzenzentrierung in der Untergurt­ ebene erreicht wird.

In den Fig. 3 und 4 ist die zuvor beschriebene, erfin­ dungsgemäße Ausführungsform als vierschnittige Ver­ bindung gestaltet, die dazu führt, daß die Bolzen 5 im Durchmesser kleiner als bei einer zweischnittigen Ver­ bindung 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 Ausfüh­ rungsbeispiel, so daß darauf Bezug genommen werden kann und die entsprechenden Teile mit denselben Be­ zugsziffern versehen sind. Durch die Vierschnittigkeit ergibt sich natürlich für die Obergurtebene beim Bügel­ stück eine Doppelausbildung der Haken 23, wie insbe­ sondere aus Fig. 4 hervorgeht. Diese Doppelhaken 23 greifen dann im zusammengebauten Zustand in die ent­ sprechend doppelt ausgebildeten Ausnehmungen des zugehörigen Gabelstücks 21 unter Hintergreifen der Bolzen 5 ein. Entsprechend verdoppelt sind auch die Gegendruckflächen 22 bzw. 13 und die Anschlagdruck­ flächen 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 er­ findungsgemäßen Gestaltung des Bolzenstoßes mit Ha­ kenanschlag 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 fluch­ tend geführt, jedoch in der Zeichenebene mit ihren Längsachsen im Winkel zueinander derart eingehakt, daß die hakenförmigen Bügelstücke 23 die jeweils zuge­ ordneten Bolzen 5 untergreifen, wie dies aus der Einzel­ heit X deutlich hervorgeht. Die Haken 23 sind so gestal­ tet, daß ein problemloses Einhaken des Auslegerteils 2 gewährleistet ist, wobei die Anschlagdruckflächen 24 und die Gegendruckflächen 22 in dieser Montagesitua­ tion genügend Spiel für die nachfolgende Ausrichtbe­ wegung 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 Ober­ gurtebene nach unten verschwenkt, bis die Anschlag­ druckflächen 12 der Untergurtebene an den Gegen­ druckflächen 13 dieser Ebene anliegen, so daß die Mit­ tellängsachsen 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 Bügel­ stücks und Gabelstücks problemlos eingeschlagen wer­ den; für die Obergurtebene erübrigt sich im Unter­ schied zum Stand der Technik zu diesem Zeitpunkt ein Einschlagen der Bolzen, da diese bereits im Montagezu­ stand dort als Gegenelement für die Haken in die Ga­ belstücke eingebracht worden sind, was neben den ge­ schilderten Vorteilen einer fixierten Montageausrich­ tung 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 erfin­ dungsgemäße Gestaltung das Einhaken mit allenfalls geringfügiger manueller Hilfe automatisch und zwangs­ geführt erfolgt.

Wie die Einzelheit Y zeigt, legen sich im montierten Zustand auch die Anschlagdruckflächen 24 der Ober­ gurtebene an die mit ihnen korrespondierenden Gegen­ druckflächen 22 satt an, so daß sie außer zur Lagefixie­ rung 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 ent­ sprechenden Anschlagdruckflächen 12 und Gegen­ druckflächen 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 Aus­ richtung der zu verbindenden Auslegerschüsse 1 und 2 gedient haben.

In Fig. 5 sind als Einzelheit X zwei mögliche Varian­ ten der Ausbildung der Gegendruckfläche 22 im ober­ gurtseitigen Gabelstück dargestellt. In beiden Fällen ist jeweils die Gegendruckfläche 22 im unteren Bereich eben und an die Anschlagdruckfläche 24 in ihren Ab­ messungen und ihrer Ausrichtung angepaßt gestaltet, während sie zur Oberseite hin im oberen dargestellten Beispiel etwa von der Mittellängsachse des Obergur­ trohres 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 Mittellängs­ achse des Obergurtrohres des Auslegerschusses 1 in ei­ ne konkave, in ihrer Krümmung der Außenkontur des ihr zugeordneten Hakens angepaßte Fläche 27 über­ geht, die im montierten Zustand der Außenfläche 27a des Hakenendes satt anliegt. Dadurch wird eine außer­ ordentlich günstige Anlagesituation erreicht, die eine zentrische Einleitung der Druckkräfte in die Obergur­ trohre 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 ha­ ben den besonderen Vorteil, daß die Bolzen 5 in aller Regel dadurch entlastet werden, daß einerseits die ober­ gurtseitigen Haken mit ihren Anschlagdruckflächen 24 im Zusammenspiel mit den Gegendruckflächen 22 und andererseits die in der Untergurtebene liegenden Kon­ taktflächen 12 und 13 im Berührungszustand Kräfte übertragen, so daß in diesen Betriebszuständen der Bol­ zen entlastet wird. Insoweit wirken die Anschlagdruck­ flächen und Gegendruckflächen sowohl in der Ober­ gurt- 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 vorzugs­ weise in Gitterbauweise ausgeführte Kran-Ausle­ gerteile (1, 2), bei denen einem Bolzen (5) bzw. Bol­ zen-Paar jeweils eine Anschlagpaarung zugeordnet ist und bei den zur Montage liegenden Kran-Ausle­ gerteilen (1, 2) in der Untergurt (8) -Ebene ein Ga­ belstück (3) sowie ein Bügelstück (4) für einen Bol­ zen (5) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlagpaarung in der Obergurt (7) -Ebene aus einem Gabelstück (21) mit montiertem Bolzen (5) und einem als Haken (23) ausgebildeten Bügelstück gebildet ist,
daß der bzw. die Haken (23) jeder Anschlagpaa­ rung stirnseitig zu einer Anschlagdruckfläche (24) verformt ist bzw. sind,
daß die Anschlagdruckfläche (24) in montiertem Zustand im wesentlichen senkrecht zur Mittel­ längsachse (26) verläuft und der korrespondieren­ den Gegendruckfläche (22) eben anliegt und in der Untergurt (8) -Ebene mindestens eine aus zwei ebenen Flächen (12, 13) bestehende Anschlag­ paarung (Flächenanschlag) vorgesehen ist.

2. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, 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, gekenn­ zeichnet durch zwei Anschlagpaarungen in der Obergurtebene jedes Auslegerstoßes.

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

5. Bolzenverbindung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, 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 Ha­ kens 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 Ab­ flachung (12) am Bügelstück gebildet und die ande­ re Fläche (13) im Fuß des Gabelstückes vorgesehen ist.