EP0499208A2

EP0499208A2 - Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl.

Info

Publication number: EP0499208A2
Application number: EP92102268A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Becker
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 1991-02-11
Filing date: 1992-02-11
Publication date: 1992-08-19
Anticipated expiration: 2012-02-11
Also published as: EP0499208B2; EP0499208B1; ATE123743T1; EP0499208A3; DE59202474D1

Abstract

Ein Teleskopausleger für Krane besteht aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück, in dem mehrere teleskopartig zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopschüsse gehaltert sind. Jeder Schuß ist mit Lagerungen für den in diesem geführten Schuß versehen und mit diesem Schuß verriegelbar. Eine hydraulische Druckmittelkolbenzylindereinheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse ist vorgesehen. Um einen Teleskopausleger mit großer Biegesteifigkeit seiner einzelnen Schüsse zu schaffen, der sich einfach und wirtschaftlich herstellen läßt, weisen das Anlenkstück und die Schüsse runde Profile auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl., bestehend aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück, in dem mehrere teleskopartig zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopschüsse gehaltert sind, wobei jeder Schuß mit Lagerungen für den in diesem geführten Schuß versehen und mit diesem Schuß verriegelbar ist und wobei eine hydraulische Druckmittel-Kolben-Zylinder-Einheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse vorgesehen ist.
Bei einem beispielsweise aus der DE-PS 21 48 966 bekannten Teleskopausleger dieser Art weisen die einzelnen Teleskopschüsse ein im wesentlichen kastenartiges Profil auf, wobei die unteren Gurte der einzelnen Schüsse flache V-förmige Profile oder flache rinnenförmige Profile aufweisen, die durch von einem ebenen mittleren Stegteil abgewinkelte Schenkel gebildet sind. Diese unteren Gurte sind mit den Randbereichen der nach unten weisenden Schenkel von U-förmig profilierten Profilteilen mit abgerundeten Eckbereichen zwischen deren Stegteilen und Schenkeln zu kastenförmigen Profilen verschweißt, wobei im Bereich der Schweißverbindungen zusätzlich noch aussteifende strebenartige Bleche eingeschweißt sein können. Die einzelnen Teleskopschüsse sind ineinander auf den rinnenförmig profilierten Untergurten nach dem aus der DE-PS 21 48 966 bekannten Druckverteilungsverhältnis gelagert, wobei im Bereich der oberen angerundeten Ecken der Kastenprofile die Lagerkräfte durch Rollen oder entsprechend geformte Lagerschuhe übertragen werden. Um die Seitenwandungen des U-förmigen Profilteils gegen Beulen zu schützen, sind auf die Innen- oder Außenseite der Schenkel des Profils U-förmig profilierte Beulsteifen eingeschweißt. Der Untergurt, der hauptsächlich durch Biegekräfte belastet ist, ist durch seine V-Form oder die beiden längsverlaufenden, die Rinnenform bildenden Knicke ausgesteift und gegen Beulen gesichert.
Der bekannte Teleskopausleger ist trotz der eingeschweißten Beulsteifen und der Knicklinien nicht nur gegen Beulen empfindlich, er läßt sich darüber hinaus wegen seiner komplizierten Querschnittsform auch nur mit erhöhtem Aufwand herstellen. Teleskopausleger werden nicht nur auf Biegung, sondern darüber hinaus auch auf Torsion belastet. Dabei wirken die in dem Untergurt mit rinnen- oder V-förmigen querschnitt angeordneten Lagerelemente einer Verdrehung entgegen. Ist aber der Teleskopausleger mit einer wippbaren Nadel versehen, wird dieser über einen hinteren A-Bock o.dgl. durch Abspannseile abgespannt, so daß eine Torsionskräfte übertragende Führung in den Lagerelementen der V-förmigen Untergurte aufgehoben werden kann, wenn das nach hinten wirkende Moment gleich oder größer ist als das nach vorne wirkende und sich aus Last- und Nadelauslegergewicht ergebende Moment.
Um einen Teleskopausleger unabhängig von seinem Verschiebelager eine ausreichende Torsionssteifigkeit zu verleihen, ist es bekannt, die einzelnen Auslegerschüsse miteinander zu verbolzen und zusätzlich noch mit seitlichen Führungslagern zu versehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Teleskopausleger der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der sich bei großer Biegesteifigkeit seiner einzelnen Schüsse durch eine einfache und wirtschaftlich herstellbare Konstruktion auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen Schüsse runde Profile aufweisen. Derartige Rundprofile lassen sich nach bekannten Rohr-Herstellungsverfahren in einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellen. Runde Profile weisen nicht nur günstige Flächenträgheits- und Widerstandsmomente auf, so daß sie eine große Biegesteifigkeit besitzen, sie gewähren durch ihren runden querschnitt auch eine große Sicherheit gegen Beulen, ohne daß die Profile zusätzlich gegen Beulen geschützt werden müßten. Runde Profile lassen sich in günstiger Weise mit Rundum-Lagerungen versehen, so daß gute Lagerungen der einzelnen Schüsse ineinander auch dann gewährleistet sind, wenn die Teleskopausleger mit wippbaren Nadeln versehen und zusätzlich abgespannt werden. Zusätzlich wird die erforderliche Torsionssteifigkeit durch die Verriegelung bzw. Verbolzung der einzelnen Schüsse sowohl im eingefahrenen als auch im ausgefahrenen Zustand miteinander sichergestellt.
Die einzelnen Schüsse können kreisrunde Profile aufweisen.
Von besonderem Vorteil sind jedoch Schüsse mit elliptischen Profilen, die in Richtung ihrer langen Achse, die vertikal angeordnet werden, große Flächenträgheitsmomente aufweisen.
Bei der Verwendung elliptischer Profile nimmt das Verhältnis der langen zu den kurzen Achsen der Profile zweckmäßigerweise von Schuß zu Schuß von außen nach innen ab, so daß sich zwischen den einzelnen Schüssen seitliche sichelförmige Räume ausbilden, in denen der Energieversorgung dienende Leitungen verlegt werden können.
Selbst wenn die inneren Schüsse elliptische Profile aufweisen, kann der äußere Schuß ein kreisförmiges Profil besitzen.
Nach einer erfinderischen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß sämtliche Auslegerschüsse im aus- und eingefahrenen Zustand miteinander verriegelt sind und daß nur eine einendig mit dem Auslegeranlenkstück des äußeren Schusses angelenkte Druckmittelkolbenzylindereinheit vorgesehen ist, die jeweils nur einen Schuß, der zuvor entriegelt worden ist, aus- und einfährt. Diese Ausgestaltung stellt sicher, daß die einzelnen Schüsse durch ihre ständige Verriegelung miteinander torsionssteif miteinander verbunden sind. Wird eine Verriegelung zum Zwecke des Aus- und Einfahrens eines Schusses gelöst, sind diese beiden Schüsse durch diese verbindende Druckmittelkolbenzylindereinheit gegen Verdrehen gesichert, wobei die Druckmittelkolbenzylindereinheit mit einer geeigneten Verdrehsicherung zu versehen ist.
Zur Verriegelung der einzelnen Schüsse miteinander und zu deren Aus- und Einfahren kann eine Anordnung gewählt werden, wie sie aus dem älteren, aber nicht vorveröffentlichten Gebrauchsmuster G 90 13 210.6 bekannt ist. Zweckmäßigerweise kann also die Kolbenstange der Kolben-Zylinder-Einheit an dem Auslegeranlenkstück angelenkt und eine Mitnehmereinrichtung für die einzelnen Schüsse in dem Bereich des Endes des Zylinders angeordnet sein, aus dem die Kolbenstange austritt. Bei dieser Ausgestaltung wird immer nur eine so große Länge des Teleskopierzylinders auf Knickung beansprucht, die dem jeweils ausgefahrenen Teil der Kolbenstange zuzüglich der notwendigen Einspannlänge entspricht. Weiterhin können die Aufnahmen für die Kupplungsstücke der Mitnehmereinrichtung an den inneren Enden der austeleskopierbaren Schüsse eingeordnet sein. Zum Aus- und Einfahren eines Schusses wird immer nur diese an die Mitnehmereinrichtung angekuppelt, so daß die Steuerung der Verbolzungen insgesamt einfacher und überschaubarer wird. Die Aufnahmen für die Kupplungsstücke der Mitnehmereinrichtung sind zweckmäßigerweise an ringförmigen Rahmenteilen an den inneren Enden der Teleskopschüsse vorgesehen. Diese Aufnahmen sind zweckmäßigerweise paarweise einander gegenüberliegend angeordnet. Sie können aus Bohrungen oder Buchsen für einfahrbare Bolzen bestehen. In vorteilhafter Weise können die Aufnahmen in gemeinsamen zur Mittellinie der Schüsse parallelen Ebenen angeordnet sein. Diese Ausgestaltung gestattet es, daß die Kupplungsstücke der Mitnehmereinrichtung an dem Teleskopierzylinder, bei denen es sich in der Regel um Bolzen handeln wird, zum Ankuppeln jedes der Schüsse nur um gleiche Beträge ausgefahren werden muß, so daß die Mitnehmereinrichtung insgesamt unkomplizierter ausgebildet werden kann und die Kupplungsstücke bzw. Bolzen für einander gegenüberliegende Aufnahmen dichter beieinander liegen können. Zur näheren Darstellung der Einrichtungen zum Verriegeln und Entriegeln der Schüsse miteinander und zum Aus- und Einfahren der Schüsse wird auf das ältere Gebrauchsmuster G 90 13 210.6 Bezug genommen.
Da eine mit einer Verdrehsicherung versehene Druckmittelkolbenzylindereinheit aufgrund ihrer Elastizität nur eine begrenzte Torsionssteifigkeit besitzt, ist nach einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung vorgesehen, daß in den Schüssen parallel zu der Druckmittelkolbenzylindereinheit ein an das Auslegeranlenkstück angelenktes frei auslaufendes Profilrohr undrehbar angelenkt ist, dessen Länge der Länge des äußeren Schusses entspricht und auf dem die inneren Schüsse durch Gleitlager längsverschieblich, aber undrehbar geführt sind. Auf diesem Profilrohr werden somit die einzelnen Schüsse, deren zugleich auch als Verdrehsicherung dienenden Verbolzungen relativ zueinander aufgehoben sind, verdrehsicher während des Aus- und Einfahrens zueinander geführt. Durch die verwendete Steuerung ist gewährleistet, daß die voneinander gelösten Schüsse erst dann vollständig von dem eine Verdrehung verhindernden Profilrohr abgeschoben werden, wenn diese zu ihrer Verdrehsicherung mit dem oder den benachbarten Schuß oder Schüssen verbolzt sind.
Zweckmäßigerweise ist das als Verdrehsicherung dienende Profil ein Vierkantrohr oder ein Dreikantrohr.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in den mittleren Bereichen der im Querschnitt sichelförmigen Räume zwischen den Schüssen, die durch raupenförmige Ketten stabilisierte Versorgungsleitungen angeordnet sind. Versorgungsleitungen in Form von Schleifen bzw. doppelten Schlaufen führende Raupenketten sind bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. Zur Führung der Ketten können an den äußeren Wandungen der die sichelförmigen Räume begrenzenden Schüsse mit Spalten versehene Kastenprofile vorgesehen sein.
Zur Verriegelung der einzelnen Schüsse miteinander sind zweckmäßigerweise hydraulisch oder durch Druckluft und Federung betätigbare Bolzen an deren kragenartig verdickten Endbereichen vorgesehen.
Die Bolzen können mit konusartigen oder angeschrägten Zentrierungen versehen sein, die geringfügige Verdrehungen während des Aus- und Einfahrens einzelner Schüsse beim Verriegeln korrigieren.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Anlenkstück und die Schüsse aus Profilen bestehen, von denen jedes in der horizontalen (auf das Fahrzeug geschwenkten) Lage einen unteren runden und einen oberen halbkastenförmigen Teil aufweist, deren gegeneinander gerichteten Schenkel miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Profils ist also in einer horizontalen Trennebene ein oberes halbkastenförmiges Profil mit einem unteren runden Profil verbunden. Das untere runde Profil kann beispielsweise ein halbkreis-förmiges Profil sein. Vorzugsweise besitzt der untere Profilteil etwa die Form einer halben Ellipse mit dem durch den kleinen Radius gebildeten Scheitel. Das erfindungsgemäße Profil besteht also bezogen auf seine horizontale Achse aus unterschiedlichen Profilteilen, während es um seine vertikale Achse symmetrisch ist.
Das erfindungsgemäße Profil wird in besonders günstiger Weise den Anforderungen an einen Teleskopausleger gerecht. Die Profile der einzelnen Schüsse eines Teleskopauslegers sind während des Betriebes in erster Linie in ihrem oberen Bereich auf Zug und in ihrem unteren Bereich auf Druck beansprucht, so daß der untere Bereich stark beulempfindlich ist. Bei herkömmlichen Profilen, die entweder eine Kastenform aufwiesen oder ausgehend von einer Kastenform mit einem unteren V-förmigen Profilteil versehen waren, wurden zur Erhöhung der Beulsteifigkeit innen und/oder außen in das Profil aussteifende Bleche eingeschweißt. Das erfindungsgemäße Profil wird in besonders günstiger Weise den Beanspruchungen eines Teleskopauslegers gerecht, weil der untere stark beulempfindliche Bereich aus einem runden Profil besteht, das sehr viel weniger beulempfindlich ist als kastenförmige Profile.
Die Beulempfindlichkeit des unteren Profilteils nimmt mit der wachsenden Druckspannung, also in Richtung auf die untere Scheitellinie zu. Besonders günstig ist daher die Ausgestaltung des unteren Profilteils in Form einer Halbellipse, weil diese in ihrem Scheitelbereich den kleinsten Krümmungsradius aufweist und daher in dem Bereich mit der größten Druckspannung die geringste Beulempfindlichkeit besitzt.
Die Schenkel des oberen Profilteils können rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil stehen. Da der obere Profilteil auf Zug beansprucht wird, ist die Beulgefahr gering, so daß die geraden Profilschenkel in Kauf genommen werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform schließen die Schenkel des oberen Profilteils mit dem geraden Stegteil einen stumpfen Winkel ein. Durch diesen stumpfen Winkel erstreckt sich der runde Profilteil bis in den oberen Bereich des Gesamtprofils, so daß insbesondere auch der mittlere Profilteil unempfindlicher gegen Beulen ist. Der seitliche Spannungsverlauf ist nämlich in der Mitte des Profils am höchsten, wodurch eine Erhöhung der Druckspannung in diesem Bereich entsteht. Ist die Krümmung über die Profilmitte nach oben fortgesetzt, wird die Beulsteifigkeit in diesem Bereich verbessert.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schenkel des oberen Profilteils mit dem geraden Stegteil spitze Winkel einschließen. Durch diese Ausführungsform wird dem seitlichen Spannungsverlauf Rechnung getragen, wobei der dadurch gegebenen Beulgefahr in dem seitlichen Bereich, falls erforderlich, durch entsprechende Maßnahmen Rechnung getragen werden kann. Beispielsweise können größere Blechstärken gewählt oder Beulsteifen eingeschweißt werden.
Die stumpfen und spitzen Winkel der vorstehend beschriebenen Profilformen brauchen nur wenig von 90° abzuweichen.
Um einen stufenlosen Übergang der beiden Profilteile zu erreichen, schließen die Schenkel des unteren runden Profilteils tangential an die geraden Schenkel des oberen Profilteils an.
Zweckmäßigerweise sind die Schenkel des oberen Profilteils durch abgerundete Bereiche mit dem geraden Stegteil verbunden. Diese Ausführungsform ermöglicht es, in den abgerundeten Bereichen Lager zur Führung und Halterung des austeleskopierbaren Schüsse anzuordnen.
Die vorstehend für die insgesamt runden Profilformen beschriebenen besonderen Ausgestaltungen sind auch auf die kombinierten Profilformen mit Vorteil anwendbar, soweit die vorbeschriebenen Ausgestaltungen nicht speziell auf die runden Profilformen bezogen sind.
Die kombinierten Profilformen schaffen eine Reihe besonderer Vorteile.
So kann die Oberschale eines jeden Schusses aus einem Stück in der gesamten Länge gekantet werden, so daß in der Zugzone keine Schweißnähte und insbesondere keine querverlaufende Schweißnähte vorhanden sind. Eine derartige einstückige Ausgestaltung ist bei runden und ovalen Profilformen aufgrund der vorzusehenden Fertigungseinrichtungen besonders schwierig.
Die runde Unterschale kann hingegen entsprechend den vorzusehenden Fertigungseinrichtungen aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden, die miteinander verschweißt sind. Dies kann in Kauf genommen werden, weil Schweißnähte in Druckbereichen weniger problematisch sind als in Zugbereichen.
Bei der Fertigung der Auslegerschüsse kann die Oberschale auf eine gerade Platte aufgelegt werden und braucht nicht, wie bei einem vollständigen ovalen Auslegerprofil in besonderen Einrichtungen festgehalten zu werden.
Im praktischen Kranbetrieb schafft das halbkastenförmige obere Profilteil zusätzliche Vorteile, die darin bestehen, daß sich das Hubseil auf den breiten Obergurt ablegen kann, ohne seitlich abzurutschen. Weiterhin ist der flache obere Stegteil des oberen Profilteils auch zu Wartungszwecken zweckmäßig, da dieser gefahrlos begangen werden kann. Das obere Profilteil kann zusätzlich auch mit einem rauhen Belag gespritzt werden, so daß die erforderliche Gleitsicherheit beim Begehen gegeben ist.
Die Anordnung der Lagerungen in dem abgerundeten Bereich zwischen dem oberen geraden Stegteil und den Schenkeln des oberen Profilteils ermöglicht es, die geraden seitlichen Profilwände frei von Lagerungen zu halten, so daß diese zum Zwecke des Korrosionsschutzes lackiert und mit Beschriftungen versehen werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 a - n einen Teleskopausleger in unterschiedlichen Ausfahrzuständen seiner Teleskopschüsse,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Teleskopausleger nach Fig. 1 in einem Zustand, in dem sämtliche Auslegerschüsse einteleskopiert sind,
Fig. 3 einen Querschnitt durch zwei miteinander verriegelte Teleskopschüsse im Bereich des endseitigen aussteifenden Kragens des äußeren Schusses,
Fig. 3 a einen querschnitt durch zwei miteinander verriegelte Teleskopschüsse, bei denen die Lagersegmente von vorn eingeschoben werden - die innere und äußere Form der Lagerung entsprechen der Ellipsenform des inneren und äußeren Teleskopschusses -,
Fig. 4 eine Draufsicht auf den kragenförmigen Verriegelungsbereich zweier Teleskopschüsse miteinander nach Fig. 3,
Fig. 4 a die Draufsicht entsprechend der Fig. 3 a,
Fig. 5 einen der Fig. 2 entsprechenden querschnitt durch die zusammengeschobenen Teleskopauslegerschüsse,
Fig. 6 einen querschnitt durch die einteleskopierten Auslegerschüsse mit kreisrundem Querschnitt,
Fig. 7 einen querschnitt durch in das äußere Anlenkstück einteleskopierte Auslegerschüsse mit ähnlichen eliptischen querschnitten, ohne eingebaute Führungen für die Versorgungsketten,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Lagerung zweier Teleskopschüsse im ausgeschobenen Zustand bzw. durch die Lagerung des ersten Teleskopschusses in dem Auslegeranlenkstück im ausgeschobenen Zustand,
Fig. 9 einen querschnitt durch das innere Lager längs der Linie IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 und 11 der Fig. 8 und 9 entsprechende Darstellungen, jedoch mit einer Dreikant-Verdrehsicherung,
Fig. 12 einen Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück mit einem aus einem halbkastenförmigen Teil und einem runden Teil zusammengesetztem Profil,
Fig. 12 a bis 12 h die zugehörigen Biege-, Biegezug-, Biegedruck- und die zusammengesetzten Beanspruchungen darstellenden Diagramme,
Fig. 13 einen Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück mit einem oberen halbkastenförmigen Profil, dessen Schenkel mit dem Stegteil stumpfe Winkel einschließen, und einem unteren elliptischen Profilteil,
Fig. 13 a bis 13 h die zugehörigen Biege-, Biegezug-, Biegedruck- und die zusammengesetzten Beanspruchungen darstellenden Diagramme,
Fig. 14 einen Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück mit einem Profil, das aus einem oberen halbkastenförmigen Profil, dessen Schenkel mit dem Stegteil spitze Winkel einschließen, und einem unteren elliptischen Profil zusammengesetzt ist,
Fig. 14 a bis 14 h die zugehörigen Biege-, Biegezug-, Biegedruck- und die zusammengesetzten Beanspruchungen darstellenden Diagramme.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das äußere Anlenkstück 1 des Teleskopauslegers 2 mit einem Gelenkstück 3 versehen, über das dieses an dem Oberwagen eines Krans, Kranfahrzeuges o.dgl. angelenkt ist. An dem von dem äußeren Anlenkstück 1 eingefaßten Teil ist im Gelenk 4 die Kolbenstange einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 5 angelenkt.
Parallel zu der Kolbenzylindereinheit 5 ist oberhalb von dieser an dem Auslegeranlenkstück 4 verdrehsicher ein Vierkantprofil 6 angelenkt.
Das Anlenkstück und die weiteren austeleskopierbaren Schüsse sind im Bereich ihrer Enden mit kragenartigen Versteifungen 8-10 versehen, auf denen mit Verriegelungsbolzen versehene Druckmittelkolbenzylindereinheiten angeordnet sind. Der innerste austeleskopierbare Schuß ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, an seinem äußeren Ende mit einem Rollenkopf versehen.
Aus Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch die zusammengeschobenen Schüsse des Teleskopauslegers ersichtlich. Aus dem äußeren Auslegeranlenkstück 1, das im dargestellten Ausführungsbeispiel einen kreisrunden Querschnitt aufweist, sind die inneren Schüsse 12, 13, 14 austeleskopierbar, die elliptische Form aufweisen, wobei das Verhältnis von deren langen zu deren kurzen Achsen von außen nach innen größer wird. Durch die Vergrößerung dieses Verhältnisses werden zwischen den Seitenwandungen der Teleskopschüsse sichelförmige Räume 16 gebildet, in denen jeweils Profilkästen 17 mit längsverlaufenden Schlitzen für nicht dargestellte raupenartige Ketten angeordnet werden können, die der Führung und Halterung von Versorgungsleitungen, beispielsweise Hydraulik- und Elektroleitungen dienen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden die langen Achsen der elliptischen Profile von Schuß zu Schuß nur um etwa gleiche und relativ geringe Beträge verringert, so daß die Biegesteifigkeit der Schüsse nur um kleinere Beträge von Schuß zu Schuß abnimmt, da das die Biegesteifigkeit bestimmende Flächenträgheitsmoment im wesentlichen durch die langen Achsen bestimmt wird.
An dem unteren Befestigungsrahmen 3 des Auslegeranlenkstücks 1 in Fig. 1 ist die Kolbenstange des einstufigen Hydraulikzylinders 18 angelenkt. Der Hydraulikzylinder ist im Bereich seines Austrittsendes der Kolbenstange mit einer kragenartigen Verbreiterung 19 versehen, aus der die Verriegelungsbolzen 20 ausfahrbar sind. Diese Verriegelungsbolzen fahren in Aufnahmen 21 ein, die an jeden austeleskopierbaren Schuß vorgesehen sind. Zur näheren Ausgestaltung dieser Anordnung wird auf die Fig. 1 - 3 sowie die zugehörige Beschreibung des Gebrauchsmusters G 19 13 210.6 Bezug genommen.
Parallel zu der Kolben-Zylinder-Einheit 5,18 ist an dem unteren Befestigungsrahmen 3 des Auslegeranlenkstücks 1 das Kastenprofil 6 schwenkbar, aber undrehbar angelenkt. Die einzelnen austeleskopierbaren Schüsse 12-15 sind mit Gleitlagerungen 24 versehen, die bei allen austeleskopierbaren Schüssen an deren unteren Rahmenenden angeordnet sind. In diesen Gleitlagerungen wird das Kastenprofil 6 geführt. Die Gleitlager 24 weisen nur eine relativ geringe axiale Länge auf, so daß sie im eingeschobenen Zustand der Teleskopschüsse in axialer Richtung dicht nebeneinander liegen.
Die einzelnen Schüsse sind in der aus den Fig. 3 und 4 bzw. Fig. 3 a und 4 a ersichtlichen Weise mit Rundum-Lagerungen versehen, die aus einzelnen der Querschnittsform angepaßten Lagersegmenten 26 bestehen, die aus einem geeigneten Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, oder anderen geeigneten Lagerstoffen oder auch aus Verbundstoffen bestehen können.
Statt aus einzelnen Lagersegmenten gebildeten Lagerungen können auch durchgehende Rundum-Lagerungen vorgesehen werden.
Eine Rundumlagerung ist jeweils auf der Innenseite der die einzelnen Schüsse abschließenden endseitigen Kragen 27 angeordnet. Weitere Lagerungen befinden sich am inneren Rahmenende jedes austeleskopierbaren Schusses, wie es aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich ist.
Weiterhin sind auf gegenüberliegenden Seiten der oberen Hälfte jedes aussteifenden Kragens 27 Hydraulikzylinder 28,29 angeordnet, deren Kolben 30,31 Verriegelungsbolzen bilden oder tragen. Die einzelnen austeleskopierbaren Schüsse sind in bekannter Weise mit Bohrungen für die Verriegelungsbolzen 30,31 versehen.
Aus Fig. 5 ist nochmals ein querschnitt durch die Rundprofile der austeleskopierbaren Schüsse ersichtlich.
Sämtliche austeleskopierbaren Schüsse könnten auch in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise aus Rundprofilen bestehen. Diese Rundprofile weisen aber gegenüber den elliptischen Profilen nach Fig. 5 den Nachteil auf, daß größere, die Biegesteifigkeit stark verringernde Durchmesserabstufungen vorgesehen werden müßten, wenn in den Ringräumen zwischen den einzelnen Schüssen Versorgungsleitungen angeordnet werden sollen.
Durch die nur einstufige Kolben-Zylinder-Einheit lassen sich die einzelnen Schüsse ausfahren, um die gewünschte Auslegerlänge zu erzielen. Hinsichtlich der einstellbaren unterschiedlichen Ausfahrzustände der einzelnen Teleskopschüsse verweisen wir auf die Fig. 10-19 des Gebrauchsmusters G 90 13 210.6 sowie die zugehörige Beschreibung, die entsprechend auch für den hier beschriebenen Teleskopausleger gelten.
Bei dem vorstehend beschriebenen Teleskopausleger lassen sich die einzelnen Schüsse aufgrund ihrer runden Ausführung nahezu spielfrei ineinander lagern, was für den Betrieb des Krans von Vorteil ist.
Beim Ausfahren des Teleskopauslegers mit dem einstufigen Hydraulikzylinder ist immer nur der Teleskopschuß unverbolzt, der gerade aus- oder eingefahren wird. Der auszuschiebende oder einzufahrende Schuß ist während des Verfahrens in der beschriebenen Weise mit dem Hydraulikzylinder verbunden.
Soweit der Hydraulikzylinder und dessen Kolbenstange keine ausreichende Verdrehsicherheit gewährleistet, wird diese durch das beschriebene parallel angeordnete Profil geschaffen. Dieses der Verdrehsicherung dienende Profil ist zweckmäßigerweise ein großvolumiges Vierkantrohr oder Dreikantrohr, welches ein großes polares Flächenträgheitsmoment besitzt, so daß die verbleibende Dreh-Elastizität vernachlässigbar ist. Anstelle eines Vierkantrohres kann auch jede andere Form gewählt werden, beispielsweise ein Dreikant- oder Sechskantrohr.
Aus Rundrohren bestehende Schüsse lassen sich in bekannter Weise preisgünstig fertigen. Auch die elliptischen Querschnitte lassen sich in einfacher Weise beispielsweise dadurch herstellen, daß ein Rundrohr anschließend durch hydraulische Pressen seitlich so erdrückt wird, daß die gewünschte elliptische Form entsteht.
Bei der an sich am einfachsten herzustellen kreisrunden Querschnittsform der Schüsse verringern sich die Durchmesser der Schüsse verhältnismäßig stark, wenn ausreichend große Ringräume zur Anordnung von Versorgungsleitungen geschaffen werden sollen. Dieser Abstand läßt sich auf ein günstiges Verhältnis verringern, wenn außen angeordnete Kabeltrommeln verwendet werden, die allerdings zusätzlich gegen Witterungseinflüsse geschützt werden müssen.
Die Fertigung der Kunststofflagerung für die elliptischen Querschnitte der Schüsse läßt sich beispielsweise durch Kopierfräsen bewirken. Kreisrunde Lagerungen lassen sich einfacher durch Drehen herstellen. Die Lagerungen können auch in Formen gegossen oder gepreßt werden.
Die elliptische Ausführung der einzelnen Schüsse hat weiterhin den Vorteil, daß in den hochbelasteten unteren und oberen Druckbereichen der Beulradius kleiner und damit die Beulsicherheit größer ist. Der größere Beulradius befindet sich in den mittleren neutraleren Belastungszonen.
Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, können sowohl das Auslegeranlenkstück als auch die aus diesem austeleskopierbaren Schüsse ähnliche elliptische Profile aufweisen, so daß zwischen den einzelnen Schüssen eliptische Ringräume mit über ihren gesamten Umfang gleicher Breite gebildet sind. Werden nun die einzelnen Schüsse durch Lager der aus den Fig. 3, 8 und 9 ersichtlichen Art ineinander axial verschieblich gelagert, ist die erforderliche Torsionssteifigkeit bereits gewährleistet, so daß auf das der Führung dienende Kastenprofil verzichtet werden kann. Aufgrund der gegebenen verdrehsicheren Führung der einzelnen Schüsse ineinander kann bei einer derartigen Ausführung auch auf eine Verriegelung der einzelnen Schüsse aneinander verzichtet werden.
Aus Fig. 12 ist der Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück eines Teleskopauslegers ersichtlich, das aus einem unteren halbelliptischen Profilteil 40 und einem oberen halbkastenförmigen Profilteil 41 besteht, dessen Schenkel in einer horizontalen Trennebene durch Schweißnähte 42,43 miteinander verschweißt sind. Die Schenkel 44,45 des oberen halbkastenförmigen Profilteils sind mit dem oberen Stegteil 46 durch gekrümmte Bereiche 47,48 mit dem Biegeradius RL verbunden. Das untere Profilteil 40 ist durch eine Schale mit halbelliptischen querschnitt gebildet, wobei sich die Profilform mit großer Annäherung an eine Ellipse durch die drei Radien ri, Rmi und Ri beschreiben läßt. Aus Gründen der Fertigung kann eine Vereinfachung vorgenommen werden, wenn die Querschnittsform nur durch die beiden Radien ri und Rmi definiert wird. Die Ellipsenform ändert sich durch die beschriebenen Vereinfachungen bei der Herstellung nur geringfügig, wobei diese aus statischer Sicht unter Umständen sogar günstig sein können. Denn der Bereich der beulsteifen Schale mit dem Radius ri bzw. dem Winkel Ey2 wird größer und der Radius Rmi kann bis annähernd zur Profilmitte geführt werden. Dadurch entfällt der größere und somit weniger beulsichere Bereich mit dem Radius Ri. Hierdurch wird die Unterschale 40 insgesamt beulsteifer, da die Beulsicherheit linear mit der Vergrößerung der Radien abnimmt.
Das Profil gem. Fig. 13 unterscheidet sich von den nach Fig. 12 nur dadurch, daß die obere Profilschale 41′ mit halbkastenförmigen Profilschenkel 44′ und 45′ aufweist, die mit dem Stegteil 46′ stumpfe Winkel einschließen.
Das Profil gem. Fig. 14 weist eine aus einem halbkastenförmigen Profil bestehende obere Schale 41˝ auf, deren Profilschenkel 44˝ und 45˝ mit dem Stegteil 46˝ spitze Winkel einschließen.
Bei den Profilen nach den Fig. 12-15 ist die konstruktive Mitte zwischen den Maßen H1 und H2 die Profilmitte. Der untere Teil weist die Form einer halben Ellipse auf, die gleichzeitig die untere konstruktive Profilschale bildet. Der untere Teil kann aus Gründen der Fertigung durch das Maß V nach oben verlängert werden, wodurch das Maß H2 der Oberschale entsprechend verkürzt wird.
Wenn die Blechstärken der unteren Schale t1 bzw. t2 mit der Stärke der Oberschale t3 und die Profilhöhen H1 bzw. H2 so abgestimmt werden, daß die Schwerpunktachse sich in der Nähe der Profilmitte befindet und die Abweichungen B2 kleiner B bzw. B 2 größer B der Profile gem. den Fig. 13 bzw. 14 im Verhältnis nicht größer als dargestellt ist, ergeben sich folgende Spannungsverhältnisse, die jeweils in den Diagrammen mit den nachgestellten Buchstaben a bis h dargestellt sind:
Die Druckspannung (-) ist wegen der Beulgefahr häufig die kritischste Beanspruchung bei dünnwandigen Hohlprofilen. Die größte Biege-Druckspannung entsteht durch die Hauptbelastung des Auslegers um die Achse X-X (X-Richtung) im unteren Scheitelpunkt des Radius ri. Dieses ist bei den drei Profilen gem. den Fig. 12 bis 14 gleich.
Die seitliche Belastung bzw. Ausbiegung des Auslegers um die Achse Y-Y (Y-Richtung) in beiden Richtungen bewirkt in den Profil-Seitenwänden Druck- bzw. Zugspannungen, deren Größe sich im Verhältnis des Abstandes zur Trägheitsachse Y-Y ergibt.
Bei allen drei Profilen sind im unteren Scheitelpunkt diese Spannungen = 0, so daß hier keine Veränderung der Druckspannung aus der X-Richtung entsteht. An der Oberkante des Profils werden infolge der Radien RL die Spannungen aus der Y-Richtung vermindert.
Entlang der Seitenwand nach oben addieren sich die Zug- bzw. Druckspannungen aus der Y-Richtung mit den Biegespannungen aus der X-Richtung.
Diese Spannungsverhältnisse sind zu jedem der drei Profile in den zugehörigen Diagrammen dargestellt.
Bei dem Profil gem. Fig. 12 ist durch den gleichmäßigen, seitlichen Spannungsverlauf in der oberen Profilhälfte bzw. der oberen Schale der Aufbau der Druckspannung in der oberen beulempfindlichen Seitenwand am geringsten. Die Herstellung dieses Profils ist einfacher als die der Profile gem. den Fig. 13 und 14, da die Schenkel 44,45 mit dem Stegteil der Oberschale rechte Winkel bilden, welche in der Stahlbaufertigung wegen der vorhandenen Hilfsmittel besser beherrschbar sind.
Bei dem Profil gem. Fig. 13 ist der seitliche Spannungsverlauf in der Mitte des Profils am höchsten, wodurch eine Erhöhung der Druckspannung gegenüber dem Profil nach Fig. 12 in diesem Bereich entsteht. Da aber der Radius Ri über die Profilmitte nach oben hin fortgesetzt ist, wird dadurch die Beulsteifigkeit verbessert, so daß dies nicht nachteilig ist.
Bei dem Profil nach Fig. 14 hat der seitliche Spannungsverlauf den höchsten Wert an der Stelle, an der der Radius RL beginnt. Da die Krümmung durch den Radius R schon unterhalb der Profilmitte beendet ist, ist die nicht beulsteife, flache Profilseite größer und zudem nach unten verlagert. Diese Fläche erhält durch diese Einflüsse höhere Druckspannungen. Das ungünstigere Beulverhalten muß daher ggf. durch entsprechende Maßnahmen (größere Blechstärke oder Beulstreifen) ausgeglichen werden.

Claims

Teleskopausleger für Krane, vorzugsweise Fahrzeugekrane, bestehend aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück, in dem mehrere teleskopartig zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopschüsse gehaltert sind, wobei jeder Schuß mit Lagerungen für den in diesem geführten Schuß versehen und mit diesem Schuß verriegelbar ist und wobei eine hydraulische Druckmittelkolbenzylindereinheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlenkstück und die Schüsse runde Profile aufweisen.
Teleskopausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkstück und die Schüsse kreisrunde Profile aufweisen.
Teleskopausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüsse elliptische oder etwa ovale Profile aufweisen.
Teleskopausleger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhaltnis der langen zu den kurzen Achsen der elliptischen Profile von Schuß zu Schuß von außen nach innen größer wird.
Teleskopausleger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das den äußeren Schuß bildende Anlenkstück ein kreisförmiges Profil besitzt.
Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Auslegerschüsse im aus- und eingefahrenen Zustand miteinander verriegelt sind und daß nur eine einendig an dem Auslegeranlenkstück des äußeren Schusses angelenkte Druckmittel-Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen ist, die jeweils nur einen Schuß, der zuvor entriegelt worden ist, aus- oder einfährt.
Teleskopausleger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schüssen parallel zu der Druckmittel-Kolben-Zylinder-Einheit ein an das Auslegeranlenkstück angelenktes, frei auslaufendes Profilrohr undrehbar angelenkt ist, dessen Lange der Länge des äußeren Schusses entspricht und auf dem die inneren Schüsse durch Gleitlager längsverschieblich aber undrehbar geführt sind.
Teleskopausleger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilrohr ein Vierkantrohr ist oder ein Dreikantrohr ist.
Teleskopausleger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den mittleren Bereichen der im Durchmesser sichelförmigen Raume zwischen den Schüssen die durch raupenförmigen Ketten stabilisierten Versorgungsleitungen angeordnet sind.
Teleskopausleger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der Ketten mit Spalten versehene Kastenprofile vorgesehen sind.
Teleskopausleger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung der Schüsse hydraulisch oder durch Druckluft und Federung betätigbare Bolzen an deren kragenartig verdickten Endbereichen vorgesehen sind.
Teleskopausleger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen mit konusartigen oder angeschrägten Zentrierungen versehen sind.
Teleskopausleger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkstück und die aus diesem austeleskopierbaren Schüsse ähnliche elliptische oder ovale Profile aufweisen.
Teleskopausleger nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlenkstück und die Schüsse aus Profilen bestehen, von denen jedes in der horizontalen (auf das Fahrzeug geschwenkten) Lage einen unteren runden und einen oberen halbkastenförmigen Teil aufweist, deren gegeneinander gerichteten Schenkel miteinander verschweißt sind.
Teleskopausleger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Profilteil etwa die Form einer halben Ellipse mit durch den kleinen Radius gebildeten Scheitel besitzt.
Teleskopausleger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des unteren runden Profilteils tangential an die geraden Schenkel des oberen Profilteils anschließen.
Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des oberen Profilteils rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil stehen.
Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des oberen Profilteils mit dem geraden Stegteil stumpfe Winkel einschließen.
Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des oberen Profilteils durch abgerundete Bereiche mit dem geraden Stegteil verbunden sind.
Teleskopausleger nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale eines der Ansprühe 6, 7, 8 oder 11.