EP0194615A1

EP0194615A1 - Kranträger

Info

Publication number: EP0194615A1
Application number: EP86103093A
Authority: EP
Inventors: Horst J. Dr.-Ing. Roos; Rudolf Prof. Dr.-Ing. Neugebauer
Original assignee: Erwin Mehne & Co GmbH; MEHNE FA ERWIN
Current assignee: ROOS, HANS-J., DR.-ING.
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1986-09-17
Also published as: ATE44016T1; DE3508749A1; EP0194615B1; JPS61263595A

Abstract

Der Kranträger weist einen Rohrkörper (11) auf, an dem die Laufbahnprofile (15; 16) für die Winkelkatze (17) so angeordnet sind, daß die Kraftwirkungslinien (38; 39) der an den Laufbahnprofilen (15; 16) anliegenden Laufräder (22 ... 24) einerseits und die Kraftwirkungslinie (37) des Lasthakens (19) am Hubwerk (17) anderseites sich in einem gemeinsamen Schnittpunkt (36) schneiden. Das gilt auch für eine Ausführungsform des Kranträgers mit mehreren Rohrkörpern, bei der die Laufbahnprofile an je einem der Rohrkörper angeordnet sind.

Description

Zum Anheben und Umsetzen von Lasten und auch zu einer Beförderung in einem begrenzten Förderbereich werden Krane der unterschiedlichsten Art eingesetzt. Das können z.B. Laufkrane, Portalkrane, Konsolkrane, Säulenschwenkkrane und andere sein. Ihnen gemeinsam ist ein Kranträger, an dem an Laufbahnprofilen mittels eines Fahrwerks eine Laufkatze verfahrbar ist, die mit einem Hubwerk für das Lastaufnahmemittel ausgerüstet ist. Je nach dem konstruktiven Aufbau des Kranträgers und der Laufkatze ergeben sich bestimmte Beanspruchungen der Einzelteile und als Folge davon ein bestimmter Werkstoff- und Fertigungsaufwand für die Konstruktionsteile. Das gilt auch für Kranträger die einen Rohrkörper aufweisen, und auch für solche Kranträger, die drei Rohrkörper aufweisen, von denen zwei als Untergurtträger und einer als Obergurtträger dienen, die mittels eines Fachwerkes miteinander verbunden und gegenseitig versteift sind. Bei Kranträgern, die innerhalb von Bauwerken wie Fabrikhallen, Lagerhallen und dergleichen eingesetzt sind, kommt noch hinzu, daß der Kranträger und die Laufkatze zusammen eine möglichst geringe Bauhöhe haben sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kranträger mit Winkelkatze oder Laufkatze zu schaffen, bei dem bei möglichst geringer Bauhöhe und möglichst geringem Werkstoff- und Fertigungsaufwand eine möglichst geringe Beanspruchung der Einzelteile auftritt.
Diese Aufgabe wird durch einen Kranträger mit den im Anspruch 1 oder Anspruch 2 angegebenen Merkmalen gelöst.
Dadurch daß die Kraftwirkungslinien der Laufräder an der Winkelkatze oder Laufkatze und diejenige des Hubwerks einander in einem Punkt schneiden, wobei die Kraftwirkungslinien durch die Verbindungsstelle zwischen den Laufbahnprofilen und dem betreffenden Rohrkörper hindurchgehen, und dadurch, daß auch die Laufbahnprofile selbst nach diesen Kraftwirkungslinien ausgerichtet sind, ergibt sich insbesondere an dieser Verbindungsstelle eine Krafteinleitung vom Laufbahnprofil in den Rohrkörper, die weitgehend frei von Seitenkräften und/oder von Momenten ist. Dadurch und auch dadurch, daß die Kraftwirkungslinie die Mittellinie des Kreisringquerschnittes des Rohrkörpers tangiert, werden örtliche Krempelmomente des Rohrkörpers vermieden, die zu ihrer Aufnahme einen größeren Rohrquerschnitt erfordern würden, damit die zulässigen Beanspruchungen an den kritischen Stellen nicht überschritten werden. Durch diesen Verlauf der Kraftwirkungslinien treten auch in der Winkelkatze oder Laufkatze verhältnismäßig einfache Belastungsfälle auf, die mit verhältnismäßig geringem Werkstoff-und Fertigungsaufwand bei geringer Beanspruchung der Einzelteile beherrscht werden können.
Bei dem Kranträger aus zwei Untergurten und einem Obergurt kann der Verlauf der Kraftwirkungslinien unter Beibehaltung dieser Grundregeln leicht an besondere Anforderungen angepaßt werden, bei der auch die aufgrund der geometrischen Gestalt des gesamten Kranträgers auftretenden Belastungen in der Fachwerkkonstruktion mit den übrigen Beanspruchungen optimiert werden können.
Rei einer Ausgestaltung des Kranträgers nach Anspruch 5 wird eine sichere Seitenführung der Winkelkatze oder Laufkatze am Kranträger auch dann gewährleistet, wenn etwa größere Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Ausbildung und vor allem der Anordnung der Laufbahnprofile am Kranträger oder auch Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Anordnung und Ausrichtung der Laufräder an der Winkelkatze oder Laufkatze auftreten, oder wenn bei höheren Belastungen oder bei ungünstigen Belastungsrichtungen, wie beispielsweise bei einem sehr starken Seitenzug der Hubeinrichtung, stärkere elastische Verformungen an der Winkelkatze oder Laufkatze und/oder am Kranträger und dadurch bedingte Verlagerungen der Winkelkatze oder Laufkatze gegenüber den Laufbahnprofilen auftreten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Stirnansicht eines Laufkrans mit einem Kranträger gemäß der Erfindung bei abgenommener Winkelkatze.
Fig. 2 Eine in größerem Maßstab und teilweise geschnitten dargestellte Stirnansicht des Kranträgers von Fig. 1 mit zugehöriger Winkelkatze;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Winkelkatze von Fig. 2;
Fig. 4 eine teilweise geschnitten dargestellte Stirnansicht einer anderen Ausführungsform eines Kranträgers gemäß der Erfindung mit zugehöriger Laufkatze.

Bei dem aus Fig. 1 bis 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel eines Laufkranes weist der Kranträger 10 einen Rohrkörper 11 auf, der an beiden Seiten mit je einer Endscheibe 12 verschweißt ist. Über diese Endscheiben 12 ist der Kranträger 10 mittels im einzelnen nicht dargestellter Schubknaggen und Schrauben mit je einem Fahrwerk 13 mit je einem Paar Laufräder 14 verbunden. Am Rohrkörper 11 sind in seiner Längsrichtung zwei Laufbahnprofile 15 und 16 angeschweißt. Sie dienen der Führung einer winkclkatze 17, die mit einem Hubwerk 18 für ein Lastaufnahmemittel, beispielsweise in Form eines Lasthakens 19, ausgerüstet ist.
Die Uinkelkatze 17 hat ein Fahrwerk 21 mit drei Laufrädern 22 ... 24. Die beiden Laufräder 22 und 23 sind auf der einen Seite des Fahrwerks 21 und das dritte Laufrad 24 an der anderen Seite des Laufwerks 21 in Bezug auf die Mittelebene des Rohrkörpers 11 angeordnet. Mit dem einen Laufrad 23 ist der Fahrantrieb 25 der Winkelkatze gekoppelt. Je nach den Anforderungen an die Uinkelkatze 17 können auf jeder Seite zwei Laufräder angeordnet sein. Ebenso können auch zwei Fahrantriebe vorhanden sein, die entweder auf der gleichen Seite der Winkelkatze mit den dort vorhandenen Laufrädern gekoppelt sind oder die auf verschiedenen Seiten der Winkelkatze mit je einem der dort vorhandenen Laufräder gekoppelt sind.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird das Laufbahnprofil 15 durch einen Profilstahlabschnitt mit L-förmigem Querschnitt gebildet. Der in Fig. 2 lotrecht ausgerichtete Profilteil oder Schenkel 26 des L-Profils dient dem kreiszylindrischen Laufrad 24 als Laufbahn. Seine Laufbahnfläche ist eben. Der in Fig. 2 waagerecht und zugleich zumindest annähernd tangential zur Rohrwand des Rohrkörpers 11 ausgerichtete Profilteil oder Schenkel 27 des L-Profils und seine als Schweißnaht ausgeführte Verbindungsstelle 28 zwischen ihm und dem Rohrkörper 11 dient der Lasteinleitung von der Laufrolle 24 auf den Rohrkörper 11. Die zweite Verbindungsstelle 29 zwischen dem Profilteil 26 und dem Rohrkörper 11 ist ebenfalls als Schweißnaht ausgeführt. Das Laufbahnprofil 16 wird ebenfalls durch einen Profilstahlabschnitt mit L-förmigen Querschnitt gebildet. Auf seinem schräg geneigten Profilteil 31 ist zusätzlich eine Schiene 32 aufgeschweißt, deren ebene Oberseite die eigentliche Laufbahnfläche für die Laufräder 22 und 23 bildet. Die beiden daran anschließenden Seitenflächen der Schiene 32 dienen im Bedarfsfalle der seitlichen Führung der beiden Laufräder 22 und 23. Sie sind dafür auf beiden Stirnseiten mit einem entsprechenden Spurführungsmittel in Form von je einem Spurkranz versehen, deren lichter Abstand größer als die Breite der Schiene 32 ist, wobei in der normalen Betriebsstellung der Winkelkatze 17 jeder der Spurkränze einen gewissen lichten Abstand von der Schiene 32 hat. Lediglich bei größeren Fertigungstoleranzen und/oder bei größerem Seitenzug des Lasthakens 19 soll die Seitenführung durch die Spurkränze und die Schiene 32 als Sicherung wirksam werden. Anstelle der Spurkränze können auch Spurführungsrollen eingesetzt werden. Der unterhalb der Schiene 32 gelegene und wiederum zumindest annähernd tangential zur Rohrwand des Rohrkörpers 11 ausgerichtete Profilteil 33 und seine als Schweißnaht ausgeführte Verbindungsstelle 34 zwischen ihm und dem Rohrkörper 11 dient der Lasteinleitung von den Laufrollen 22 und 23 in den Rohrkörper 11. Über die zweite Verbindungsstelle des Laufbahnprofils 16 zwischen seinem Profilteil 31 und dem Rohrkörper 11 werden etwa auftretende Seitenführungskräfte der Laufräder 22 und 23 auf den Rohrkörper 11 übertragen.
Die Laufbahnprofile 15 und 16 sind am Rohrkörper 11 so angeordnet und ausgerichtet, daß diejenige Flächennormale ihrer Laufbahnfläche, die durch die erste Verbindungsstelle 28 bzw. 34 hindurchgeht, sich in einem Punkt 36 schneiden, der zumindest annähernd auf der resultierenden Kraftwirkungslinie 37 des Hubwerks 18 gelegen ist. Die Laufbahnprofile 15 und 16 sind weiterhin so angeordnet und ausgerichtet, daß diese durch den gemeinsamen Schnittpunkt 33 hindurchgehenden Kraftwirkungslinien 38 und 39 des Laufrades 24 bzw. der Laufräder 22 und 23 von der Verbindungsstelle 28 bzw. 34 aus die Mittellinie, d.h. die Kreislinie in der Mitte zwischen der Außenseite und der Innenseite, der Rohrwand des Rohrkörpers 11 tangiert. Darüber hinaus sind der Profilteil 27 des Laufbahnprofils 15 und der Profilteil 33 des Laufbahnprofils 16 zumindest annähernd symmetrisch und damit mittig in Bezug auf die zugehörige Kraftwirkungslinie 38 oder 39 angeordnet. An der Winkelkatze 17 sind die beiden Laufräder 22 und 23 und das eine Laufrad 24 am Fahrgestell 21 so angeordnet, daß im normalen Betriebszustand ihre Mittelebene, das ist im allgemeinen die Symmetrieebene ihres Aufrisses, zumindest annähernd mit der zugehörigen Kraftwirkungslinie 39 bzw. 38 fluchten. Dadurch ist gewährleistet, daß die Krafteinleitung vom Hubwerk 18 in den Rohrkörper 11 in der Symmetrieebene der Profilteile 27 und 33 durch die Verbindungsstelle 28 bzw. 34 hindurch tangential auf die Rohrwand des Rohrkörpers 11 erfolgt, so daß an der Verbindungsstelle praktisch keine Krempelmomente wirken, die eine Beulwirkung auf die Rohrwand des Rohrkörpers 11 ausüben könnten. Auch die übrigen Teile des Fahrwerks 21 sind dadurch einfachen Belastungsfällen ausgesetzt, die leicht zu erfassen sind und die sich durch entsprechend einfache Konstruktionen mit verhältnismäßig geringem Werkstoffaufwand unter Einhaltung der zulässigen Beanspruchungen der Konstruktionsteile zuverlässig aufnehmen lassen. Daneben hat die Einhaltung dieser Regeln zur Folge, daß die Winkelkatze 17 zusammen mit dem Rohrkörper 11 eine denkbar geringe Bauhöhe hat, wie aus Fig. 2 ohne weiteres hervorgeht, die im allgemeinen geringer ist als die vergleichbarer herkömmlicher Kranen
Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen Ausführungsform weist der Kranträger 40 drei Rohrkörper 41 ... 43 auf, von denen die beiden Rohrträger 41 und 42 in der Waagerechten nebeneinander angeordnet sind und Untergurtträger bilden, wohingehen der Rohrkörper 43 in einem gewissen Abstand darüber angeordnet ist und als Obergurtträger wirkt. Die drei Rohrkörper 41 ... 43 sind durch ein Fachwerk 44 in herkömmlicher Ausbildung miteinander zu dem Kranträger 40 vereinigt und dadurch auch gegenseitig versteift.
An diesem Kranträger 40 ist eine Laufkatze 45 mit etwa wannenförmigem Aufriß angeordnet. Ihr Fahrwerk 46 weist einen Mittelteil 47 und je ein Seitenteil 48 uhd 49 auf. Am Mittelteil 47 ist das Hubwerk 51 mit einem Lastaufnahmeelement in Form eines Hakens 52 befestigt.
An der voneinander abgekehrten Außenseite der beiden Untergurtträge-r 41 und 42 ist je ein Laufbahnprofil 53 bzw. 54 angeschweißt. Die beiden Laufbahnprofile 53 und 54 haben je einen T-förmigen Querschnitt. Die Oberseite des Flanschteils des T-Profils bildet die Laufbahnfläche für die Laufräder 55 bzw. 56 die an den Seitenteilen des Fahrwerks 46 der Laufkatze 45 gelagert sind. Der Stegteil 57 bzw. 58 des T-Profils dient der Krafteinleitung in den zugehörigen Untergurtträger 41 bzw. 42. Diese Stegteile oder Profilteile sind wiederum zumindest annähernd tangential zur Rohrwand des zugehörigen Untergurtträgers 41 bzw. 42 ausgerichtet und an der in ihrer Fluchtlinie gelegenen Verbindungsstelle 59 bzw. 60 mit dem Untergurtträger 41 bzw. 42 verschweißt. Jeweils eine zweite Verbindungsstelle 61 bzw. 62 ist zwischen dem-Untergurtträger 41 und 42 und dem ihm zugekehrten Flansch-Profilteil des Laufbahnprofils 53 bzw. 54 vorhanden. Die auf diesen Profilteilen verfahrbaren Laufräder 55 und 56 fluchten mit ihrer Mittelebene zumindest annähernd mit der Symmetrieebene der Profilteile 57 und 58. Diese resultierende Kraftwirkungslinie 63 bzw. 64 der Laufräder 55 und 56 schneiden sich in einem Punkt 65 der wiederum zumindest annähernd auf der resultierenden Kraftwirkungslinie 66 des Hubwerks 51 und seines Lastaufnahmeelementes 52 gelegen ist. Dieser gemeinsame Schnittpunkt 65 wird im allgemeinen in der Aufriß-Symmetrieebene der Laufkatze 45 und des Kranträgers 40 liegen. Er kann aber auch außerhalb der Symmetrieebene des Kranträgers 40 liegen, wenn nur die zuvor genannten Grundregeln über die Anordnung und Ausrichtung der Laufbahnprofile 53 und 54 und der damit zusammenwirkenden Teile des Kranträgers 40 und der Laufkatze 45 eingehalten werden.
An den Seitenteilen 48 und 49 der Laufkatze 45 sind Spurführungsrollen 67 bzw. 68 angeordnet. Sie bilden eine zusätzliche Führung der Laufkatze 45 gegenüber den Laufbahnprofilen 53 und 54. Zwischen diesen Spurführungsrolleh 67 und 68 und dem zugehörigen Laufbahnprofil 53 bzw. 54 ist ein in Fig. 4 nicht erkennbarer Abstand eingehalten. Dieser ist so groß, daß bei normalen Belastungsfällen der Laufkatze 45 die Spurführungsrollen 67 und 68 an den Laufbahnprofilen nicht anliegen. Er ist umgekehrt aber so klein, daß beispielsweise bei einem stärkeren Seitenzug der Hubvorrichtung 51 die Laufkatze 45 und ihre Laufräder 55 und 56 nicht allzu weit von ihrer normalen Betriebsstellung abweichen können.
Die Laufräder 55 und 56 können zu beiden Seiten der Laufkatze 45 paarweise angeordnet sein. Sie können jedoch auch, wie bei der Winkelkatze 17, auf der einen Seite paarweise und auf der anderen Seite in der Einzahl angeordnet sein, wobei das einzelne Laufrad dann zumindest annähernd in der Mitte zwischen den beiden paarig angeordneten anderen Laufrädern angeordnet sein sollte. Der Fahrantrieb 69 für die Laufkatze 45 ist entweder mit einem Laufrad gekoppelt oder es sind zwei Fahrantriebe vorhanden die entweder mit je einem der Laufräder auf der einen Seite oder mit je einem Laufrad auf jeder der beiden Seiten der Laufkatze 45 gekoppelt sind.

Claims

1. Kranträger mit einem Rohrkörper mit wenigstens zwei Laufbahnprofilen, die in der Längsrichtung am Rohrkörper angeschweißt sind, und mit einer Winkelkatze, die auf den Laufbahnprofilen mittels eines Fahrwerks mit wenigstens drei Laufrädern verfahrbar ist und mit einem Hubwerk für ein Lastaufnahmeelement ausgerüstet ist,
gekennzeichnet durch die Merkmale:

- beide Laufbahnprofile (15, 16) sind am Rohrkörper (11) so angeordnet, daß diejenige Flächennormale (38, 39) ihrer Laufbahnflächen, die durch die in der Krafteinleitungsrichtung gelegene erste Verbindungsstelle (28, 34) zwischen dem betreffenden Laufbahnprofil (15, 16) und dem Rohrkörper (11) hindurchgeht, sich außerhalb des Rohrkörpers (11) in einem Punkt (36) schneiden, der auf der resultierenden Kraftwirkungslinie (37) des Hubwerks (18) der Minkelkatze (17) gelegen ist,

der zwischen der Laufbahnfläche (26, 31) und der ersten Verbindungsstelle (28, 34) gelegene Profilteil (27, 33) des Laufbahnprofils (15, 16) ist zumindest annähernd mittig zu der zugehörigen Kraftwirkungslinie (38, 39) angeordnet,

jedes der Laufbahnprofile (15, 16) ist so ausgebildet und am Rohrkörper (11) so angeordnet, daß die vom gemeinsamen Schnittpunkt (36) aus durch die erste Verbindungsstelle (28, 34) hindurchgehende Kraftwirkungslinie (38, 39) die Mittellinie des Kreisringquerschnittes des Rohrkörpers (11) tanquert,

- an der Winkelkatze (17) sind die Laufräder (22 ... 24) des Fahrwerks (21) so angeordnet, daß ihre Mittelebene zumindest annähernd mit der Kraftwirkungslinie (38, 39) fluchtet.

2. Kranträger mit drei Rohrkörpern, von denen zwei als Untergurtträger waagerecht nebeneinander angeordnet sind und von denen der dritte als Obergurtträger darüber angeordnet ist, die mittels eines Fachwerks miteinander verbunden und gegenseitig versteift sind, mit je einem Laufbahnprofil, die in der Längsrichtung an je einem der beiden Untergurtträge auf der voneinander abgekehrten Seite angeschweißt sind, und mit einer Laufkatze, die auf den beiden Laufbahnprofilen mittels eines Fahrwerks mit wenigstens drei Laufrädern verfahrbar ist und mit einem Hubwerk für ein Lastaufnahmeelement ausgerüstet ist,
gekennzeichnet durch die Merkmale:

- jedes der beiden Laufbahnprofile (53, 54) ist an dem zugehörigen Untergurtträger (41, 42) so angeordnet, daß diejenige Flächennormale (63, 64) ihrer Laufbahnflächen, die durch die in der Krafteinleitungsrichtung gelegene erste Verbindungsstelle (59, 60) zwischen dem Laufbahnprofil (53, 54) und dem zugehörigen Untergurtträger (41, 42) hindurchgeht, sich außerhalb der beiden Untergurtträger (41, 42) in einem Punkt (65) schneiden, der auf der resultierenden Kraftwirkungslinie (66) des Hubwerks (51) der Laufkatze (45) gelegen ist,

- der zwischen der Laufbahnfläche und der ersten Verbindungsstelle (59, 60) gelegene Profilteil (57, 58) des Laufbahnprofils (53, 54) ist zumindest annähernd mittig zu dieser Kraftwirkungslinie (63, 64) angeordnet,

- jedes der beiden Laufbahnprofile (53, 54) ist so ausgebildet und an dem zugehörigen Untergurtträger (41, 42) so angeordnet, daß die vom gemeinsamen Schnittpunkt (65) aus durch die erste Verbindungsstelle (59, 60) hindurchgehende Kraftwirkungslinie (63, 64) die Mittellinie des Kreisringquerschnittes des betreffenden Untergurtträgers (41, 42) tangiert,

- an der Laufkatze (45) sind die Laufräder (55, 56) des Fahrwerks (46) so angeordnet, daß ihre Mittelebene zumindest annähernd mit der zugehörigen Kraftwirkungslinie (63, 64) fluchtet.

3. Kranträger nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch die Merkmale:

- zwischen der Winkelkatze (17) oder der Laufkatze (45) und dem Rohrkörper (11; 41, 42) sind Spurführungsmittel vorhanden,

- sie werden bevorzugt gebildet durch Spurkränze an wenigstens einem der Laufräder (22, 23) der Winkelkatze (17) oder der Laufkatze und durch Führungsschienen 32 mit seitlichen Führungsflächen am Rohrkörper (11), oder

- durch Spurführungsrollen (67, 68) die an der Winkelkatze oder Laufkatze (45) drehbar gelagert sind, und durch Führungsflächen am Rohrkörper oder an einem mit ihm verbundenen Teil, insbesondere an den Laufbahnprofilen (53, 54).