EP0499208B2 - Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl. - Google Patents

Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl. Download PDF

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EP0499208B2 EP92102268A EP92102268A EP0499208B2 EP 0499208 B2 EP0499208 B2 EP 0499208B2 EP 92102268 A EP92102268 A EP 92102268A EP 92102268 A EP92102268 A EP 92102268A EP 0499208 B2 EP0499208 B2 EP 0499208B2
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    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
    • B66C23/708—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic locking devices for telescopic jibs

Definitions

  • the invention relates to a telescopic boom for mobile cranes, consisting of one on the Vehicle or its superstructure pivoted outer link, in which several telescopically collapsible and extendable Telescopic shots are held, each shot with bearings for the shot carried in this provided and lockable with this shot and wherein a hydraulic pressure medium piston-cylinder unit to extend and retract the individual Shots are provided.
  • the individual telescopic shots essentially one box-like profile with the lower straps of the individual shots flat V-shaped profiles or have flat trough-shaped profiles that by angled from a flat middle web part Legs are formed.
  • These lower ones Belts are with the edge areas facing down pointing leg of U-shaped profiled parts with rounded corners between their web parts and legs to box-shaped Welded profiles, being in the area of Welded joints additionally stiffening strut-like sheets can be welded.
  • the individual telescopic shots are on top of each other the channel-shaped lower chords after the known from DE-PS 21 48 966 pressure distribution ratio stored, being in the area of the upper rounded corners of the box profiles the bearing forces by rolling or shaped accordingly Camp shoes are transferred.
  • the lower chord the is mainly loaded by bending forces through its V-shape or the two longitudinal, the gaps forming the channel shape are stiffened and secured against dents.
  • Telescopic booms are not only bent, but also on torsion charged. They work in the lower flange trough or V-shaped cross section arranged Bearing elements against rotation. But is the telescopic boom with a luffing needle provided, this is via a rear A-frame or the like guyed by guy ropes so that a Guide in the bearing elements that transmits torsional forces the V-shaped lower chords can be when the moment acting backwards is equal to or greater than that to the front acting and resulting from load and luffing boom weight resulting moment.
  • the object of the invention is a telescopic boom to create the type specified at the beginning, which is very rigid and resistant to buckling of his individual shots through a simple and economically producible construction distinguished.
  • the profile according to the invention exists based on its horizontal axis from different Profile parts while it's his vertical axis is symmetrical.
  • the profile according to the invention is particularly favorably the requirements of a telescopic boom fair.
  • the profiles of each A telescopic boom shots are during of the company primarily in its upper area on train and in its lower area Stressed so that the lower area is strong is sensitive to bulging.
  • Convention profiles which were either box-shaped or outgoing of a box shape with a lower V-shaped Profile parts were provided, were increased the buckling stiffness inside and / or outside in the profile stiffened sheet welded.
  • the profile according to the invention is particularly favorable Way the demands of a telescopic boom fair because the lower one is highly sensitive to bulging Area consists of a round profile, which is much less sensitive to buckling than box-shaped Profiles.
  • the sensitivity to buckling of the lower part of the profile increases with the increasing compressive stress, i.e. Towards the lower vertex line.
  • the configuration of the lower one is therefore favorable Profile part in the form of a semi-ellipse, because this in the apex area the smallest radius of curvature has and therefore in the area with the greatest compressive stress the least sensitivity to buckling owns.
  • the legs of the upper profile part are standing perpendicular to the straight line forming the top chord Bridge part. Because the upper profile part on train is claimed, the risk of buckling is low, so that the straight profile legs are accepted.
  • the top shell of each shot can be made be folded in one piece over the entire length, so that there are no welds in the draft zone and especially no transverse welds available.
  • the flat upper web part of the upper profile part also for maintenance purposes Expedient, as these can be committed safely can.
  • the upper profile part can also be used be sprayed on a rough surface, so that the required sliding security when walking is.
  • the piston rod On that of the outer link 1 bordered part is in the joint 4 the piston rod a hydraulic piston-cylinder unit 5 articulated.
  • the link piece and the other telescopic ones Shots are in the area with their ends provided collar-like stiffeners 8-10 on which Hydraulic piston cylinder units provided with locking bolts are arranged.
  • the innermost telescopic shot is, as from Fig. 1st can be seen at its outer end with a Provide roller head.
  • FIG. 2 is the cross section through a Telescopic shot or an outer link of one Telescopic boom that can be seen from a lower semi-elliptical profile part 40 and an upper semi-box-shaped profile part 41, the Legs in a horizontal parting plane welded together by welds 42, 43 are.
  • the legs 44,45 of the upper half-box-shaped Profile parts are with the upper web part 46 through curved areas 47, 48 with the bending radius RL connected.
  • the lower profile part 40 is through a shell with a semi-elliptical cross-section formed, the profile shape with great approximation an ellipse through the three radii ri, Rmi and Ri can be described.
  • the lower part has the shape of a half ellipse, which is the lower constructive Profile shell forms.
  • the lower part can for reasons of manufacture by dimension V lengthened at the top, making the dimension H2 the Top shell is shortened accordingly.
  • the compressive stress (-) is due to the risk of buckling often the most critical stress thin-walled hollow profiles.
  • the greatest bending compressive stress arises from the main load of the boom around the axis X-X (X direction) in lower vertex of radius ri.
  • the lateral load or deflection of the Boom around the Y-Y axis (Y direction) in both Direction causes in the profile sidewalls Compressive or tensile stresses, the size of which in Ratio of the distance to the axis of inertia Y-Y results.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Teleskopausleger für Fahrzeugkrane, 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-B-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 laßt 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 und Beulunempfindlichkeit seiner einzelnen Schüsse durch eine einfache und wirtschaftlich herstellbare Konstruktion auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Das erfindungsgemäße Profil besteht 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 stehen rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil. Da der obere Profilteil auf Zug beansprucht wird, ist die Beulgefahr gering, so daß die geraden Profilschenkel in Kauf genommen werden.
Die Oberschale eines jeden Schusses kann aus einem Stück in der gesamten Länge gekantet werden, so daß in der Zugzone keine Schweißnähte und insbesondere keine querverlaufende Schweißnähte vorhanden sind.
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.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird 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 einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück mit einem aus einem halbkastenförmigen Teil und einem runden Teil zusammengesetztem Profil, und
  • Fig. 2 a bis 2 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 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.
    Bei dem Profil nach den Fig. 2 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, 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.
    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 dem Profil 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 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.

    Claims (1)

    1. Teleskopausleger (2) für Krane, vorzugsweise Fahrzeugkrane, bestehend aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück (1), 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 Druckmittelkolbenzylinder-Einheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse vorgesehen ist,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Anlenkstück (1) und die Schüsse aus Profilen bestehen, von denen jedes in der horizontalen, auf das Fahrzeug geschwenkten Lage einen unteren runden (40) und einen oberen halbkastenförmigen (41) Teil aufweist, und deren gegeneinander gerichtete Schenkel (44, 45) miteinander verschweißt sind,
      daß der untere Profilteil (40) etwa die Form einer halben Ellipse mit durch den kleinen Radius gebildeten Scheitel besitzt,
      daß die Schenkel des unteren, runden Profilteils tangential an die geraden Schenkel (44, 45) des oberen Profilteils (41) anschließen und
      daß die Schenkel (44, 45) des oberen Profilteils (41) rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil (46) stehen.
    EP92102268A 1991-02-11 1992-02-11 Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl. Expired - Lifetime EP0499208B2 (de)

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    DE9101533 1991-02-11
    DE9101533U 1991-02-11
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    DE9113981U DE9113981U1 (de) 1991-11-11 1991-11-11 Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl.
    DE9113981U 1991-11-11

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