EP3323764B9 - Hohlprofil - Google Patents

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EP3323764B9
EP3323764B9 EP17192718.9A EP17192718A EP3323764B9 EP 3323764 B9 EP3323764 B9 EP 3323764B9 EP 17192718 A EP17192718 A EP 17192718A EP 3323764 B9 EP3323764 B9 EP 3323764B9
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EP
European Patent Office
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hollow profile
wall
crane
sealant
hollow
Prior art date
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EP17192718.9A
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EP3323764B1 (de
EP3323764A1 (de
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Georg Klapper
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Hans Kuenz GmbH
Original Assignee
Hans Kuenz GmbH
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Publication date
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Publication of EP3323764B1 publication Critical patent/EP3323764B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66C6/00Girders, or track-supporting structures, specially adapted for cranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C7/00Runways, tracks or trackways for trolleys or cranes
    • B66C7/08Constructional features of runway rails or rail mountings
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    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
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    • E04C3/06Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with substantially solid, i.e. unapertured, web
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04H12/20Side-supporting means therefor, e.g. using guy ropes or struts
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
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    • E01D2101/30Metal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E04B1/18Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons
    • E04B1/24Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts consisting of metal
    • E04B2001/2496Shear bracing therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Definitions

  • the present invention relates to a hollow profile, in particular crane girder for a crane, wherein the hollow profile has a cavity and an outer wall bounding the cavity and at least one projecting from the outer wall
  • Fastening element for, preferably detachable again, attachment of at least one attachment to the hollow profile. Furthermore, the invention relates to a crane with at least one hollow profile and a method for fixing an attachment to a hollow profile.
  • Hollow sections are commonly used in steel construction, especially in crane construction.
  • An example of hollow profiles used in cranes are crane girders, which are usually designed in the so-called box construction as a hollow profile.
  • the hollow profile has a cavity and a cavity surrounding this outer wall.
  • the outer walls are usually composed of welded together, flat or curved sheets.
  • hollow profiles are usually tightly welded. That the cavity of the hollow profile is sealed from the environment or the atmosphere, so that no water can penetrate into the cavity.
  • Fig. 1 is a known in the prior art embodiment of the attachment an attachment 5 (in the form of a track for a trolley of a crane) shown on a hollow profile. From the closed hollow section 1 only one section is shown.
  • welds 29 By tightening a nut 22, the rail clamp 13 is pressed in the operating state for clamping the attachment 5 against the rail of the running rail.
  • the mathematical determination of the strength of a component under dynamic stress is largely determined by the occurring notch cases. Notches, which are caused for example by the welds 29, have little effect on the strength of a component under static, ie predominantly static, stress.
  • the object of the invention is to provide an advantageous hollow profile of the type mentioned, which may have a sealed cavity and a lower weight.
  • the outer wall has at least one opening into the cavity passage opening for the fastening element, and a gap between the passage opening limiting portion of the outer wall and, passed through the passage opening, fastener is sealed with a sealant.
  • the hollow profile is sealed in the region of the fastener. There is thus no pathway for fluid between the cavity and the atmosphere. Thus, corrosion by entering into the cavity fluid inside the hollow profile can be prevented.
  • the cavity of the hollow profile is completely separated from the atmosphere.
  • the passage opening delimiting portion of the outer wall is conveniently designed cylindrical jacket-shaped.
  • a sealant is understood to mean a preferably crosslinkable or crosslinked sealant which is applied to a surface, for example of the fastening element or the section of the outer wall delimiting the passage opening.
  • Crosslinking produces a multitude of macromolecules that link to a three-dimensional network be, which defines the physical properties of the sealant in the operating state of the hollow profile in the crosslinked state.
  • the sealant could also be referred to as a sealant or sealant.
  • the sealant may be rigid or elastic in the crosslinked and / or fully set state.
  • the sealant may comprise an elastomer, e.g. Silicone, is.
  • the at least one fastening element is advantageously used for the detachable attachment of at least one attachment, preferably on the outside of the hollow profile.
  • the attachment can thus be removed, preferably non-destructive, again from the hollow profile.
  • attachments subject to wear such as e.g. Running rails, swapped quickly.
  • the fastening element can cooperate with other components, such as clamps, nuts, etc.
  • the fastening element has a head, which is arranged in the hollow space of the hollow profile and is supported on the cavity facing the inner surface of the outer wall.
  • the head has a larger diameter than the passage opening.
  • the fastening element having a head is then held in a form-fitting manner on the hollow profile with respect to a direction pointing from the cavity to the atmosphere along the longitudinal extension of the passage opening.
  • the fastening element can be prestressed for fastening the attachment. As a result, large clamping forces for securely holding the attachment to the hollow profile, in particular under dynamic stress of the attachment, are applied.
  • the fastening element is a screw.
  • the threaded portion of a screw allows clamping of the attachment to the hollow profile, e.g. by means of a mother.
  • a portion of a shaft of the screw is in the operating state of the hollow profile in the region of the passage opening, wherein the sealing compound between the shaft and the passage opening bounding portion of the outer wall is arranged.
  • a shaft is referred to in the context of this document, the smooth cylinder jacket-shaped portion of a screw, which connects to the threaded portion of the screw toward the head, but itself has no thread.
  • a trained as a screw fastener may have any head, z. As a hexagon head, square head, cylinder head, etc.
  • the screw is a dowel screw.
  • Stud bolts have a shank which has a larger diameter than the threaded portion adjacent to the shank.
  • the shank of fitting screws also has a larger shank diameter compared to other types of conventional screws with the same thread diameter.
  • fitting screws are particularly suitable for transmitting large transverse and longitudinal forces, i. transverse or longitudinal to the longitudinal extent of the dowel screw.
  • the fastening element is a bolt, preferably having a threaded portion.
  • the bolt may in turn have a head. But it is also possible that the bolt has no head.
  • the bolt has an opening through which a wedge for clamping the attachment to the hollow profile can be hammered or driven.
  • the sealant is a, preferably curing or cured, adhesive.
  • Adhesives for bonding metal parts are well known.
  • the adhesive absorbs at least a part of the counter-torque to the bias of the fastener. It is particularly preferred if the adhesive absorbs the entire counter-torque to the bias of the fastener. The adhesive thereby prevents twisting of the fastener when attaching the attachment to the fastener.
  • the adhesive cures anaerobically. At a anaerobic curing, the adhesive cures in the absence of oxygen between tight metal surfaces, ie in the presence of metal ions from.
  • a suitable adhesive is, for example, urethane methacrylate, which cures anaerobically.
  • urethane methacrylate instead of an anacid-curing adhesive, however, other suitable adhesives which have sufficient compressive shear strength in the cured or crosslinked state could also be used.
  • the adhesive has a compressive shear strength of greater than 15 N / mm 2 , more preferably greater than 25 N / mm 2 .
  • the compression shear strength is determined according to ISO 10123: 2013 for a shaft and hub made of steel with a hardening time of 7 days at 22 ° C.
  • the gap between the passage opening limiting portion of the outer wall and the fastening element is formed as an annular gap, wherein a gap width of the annular gap at least over the major part of the length of the annular gap between 0.01 mm and 0.15 mm, preferably between 0.02 mm and 0.1 mm.
  • the annular gap may have a circular cylindrical shape. This is the case, in particular, when the fastening element has a smooth shaft and lies opposite the section of the outer wall bounding the passage opening.
  • the annular gap could also have a different shape and e.g. Have a spiral inner circumferential surface, as may be the case with a arranged in the passage opening threaded portion of the fastener.
  • the sealing compound fills the annular gap, preferably completely. In other words, it is favorable if the sealing compound fills the entire interspace between the section of the outer wall bounding the passage opening and the fastening element.
  • the outer wall and a section of the fastening element projecting from the outer wall in the operating state are coated with a corrosion protection layer.
  • the coating is preferably on applied facing away from the cavity outside of the hollow profile.
  • the invention further proposes a crane, in particular a gantry crane or bridge crane, which, in particular as a crane girder, has at least one hollow profile according to the invention.
  • the at least one hollow profile can therefore be used as a structural component, ie a load-bearing component of the crane.
  • the at least one attachment is a running rail of the crane for at least one impeller of a trolley of a hoist of the crane.
  • the hollow profile conveniently has a multiplicity of fastening elements, wherein the running rail is fastened to the fastening elements in the operating state, preferably by means of rail clamps.
  • the running rail could also be referred to as a crane rail for the trolley.
  • attachable to the hollow profile attachment could be a ladder, console or the like.
  • a method according to the invention for fastening an attachment, in particular a running rail, to a hollow profile according to the invention is proposed.
  • the sealant is applied to the passage opening limiting portion of the outer wall or on the fastener.
  • the fastening element is introduced into the passage opening, wherein the intermediate space between the passage opening bounding portion of the outer wall and the fastening element is sealed with the sealant, and the attachment, in particular after crosslinking of the sealant, is fastened by means of the fastening element on the hollow profile.
  • the threaded portion is covered before the introduction of the fastener to prevent contamination of the threaded portion with sealant, in particular adhesive.
  • the passage opening could be introduced, for example by drilling a through hole in the outer wall of the hollow profile.
  • the outer wall and a section of the fastening element projecting from the outer wall in the operating state after the curing of the sealing compound are coated with a corrosion protection layer.
  • the corrosion protection layer is applied to the outside of the outer wall and only after the attachment of the fasteners in the passages.
  • Fig. 2 shows an example of a designed as a gantry crane crane 14 according to the invention, which has a simplified illustrated hoist 17 for lifting a load, such as a container, with a portable trolley 16.
  • the trolley 16 is supported on two crane girders of the crane 14 and is movable in opposite directions of travel 31.
  • the crane carriers could also be referred to as the main carrier of the crane 14 and are formed as hollow sections 1 according to the invention.
  • the respective hollow profile 1 is formed elongated.
  • the trolley 16 has wheels 12, which are supported on an attached to the respective hollow profile 1 attachment 5.
  • the attachment 5 has in this application, a tread for the wheels 12 and is designed as a running rail for the trolley 16.
  • the two hollow sections 1 of the crane 14 may be connected to each other at their front ends by means of horizontal connections 21, as shown here.
  • the substructure of the crane 14 consists of the supports 19 and horizontal joints 20, which connect the supports 19 together.
  • This is in the embodiment shown in opposite directions of movement 30 along a crane track, not shown movable.
  • the hollow profile 1 has a substantially ellipse-like cross-section.
  • the hollow profile 1 could in other embodiments but also have a deviating from the ellipse shape cross-section and be composed, for example, of straight sheets.
  • An outer wall 3 of the hollow profile 1 limits the cavity 2 of the hollow profile 1.
  • the outer wall 3 of the hollow profile 1 has a straight wall portion, which is formed by a double T-beam.
  • the hollow profile 1 is closed by end plates, which are not shown separately in the figures.
  • no reinforcing bodies in the form of so-called Beulsteifen etc. are shown in the figures, which may be necessary depending on the expected forces to reinforce the hollow section 1.
  • Trained as a running rail attachment 5 is supported on the upper flange of the double T-beam and is with a variety of fasteners 4 on Hollow profile 1 attached. Between the running rail and the upper flange a rail pad 25 is additionally arranged.
  • the rail pad 25 could, for. B. of an elastic material, for. As an elastomer exist.
  • the fastening element 4 is a dowel screw.
  • Bolting screws have a threaded portion 10 and an adjoining smooth shaft 26, wherein the shaft 26 is located between the threaded portion 10 and a head 8 of the dowel screw.
  • the diameter of the shaft 26 is greater than the diameter of the threaded portion 10, see. also Fig. 6 ,
  • the outer wall 3 of the hollow profile 1 has a passage opening 6 opening into the cavity 2 for the fastening element 4.
  • the passage opening 6 could e.g. be introduced by drilling a through hole in the upper flange of the double T-beam.
  • the head 8 of the fastening element 4 designed as a fitting screw is supported on an inner surface 9 of the outer wall 3 facing the cavity 2.
  • the head 8 of the fastening element 4 is thus arranged in the cavity 2 of the hollow profile 1.
  • the head 8 has a larger diameter than the passage opening 6.
  • a gap between a passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 and the fastener 4 is sealed according to the invention with a sealant 7.
  • the sealing compound 7 is preferably crosslinked or at least set.
  • the sealing compound 7 adheres both to the fastening element 4 and to the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3.
  • the shaft 26 or, in general, a thread-free region of the fastening element 4 is arranged in the passage opening 6.
  • the sealant 7 is an adhesive. Because of the adhesion of the adhesive to the fastener 4, preferably its shank 26, and to the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3, the fastener 4 and the outer wall 3 are also firmly connected by the internal strength of the adhesive in the cured state of the adhesive.
  • the cured adhesive advantageously takes on the entire counter-torque to the bias of the fastener 4. This is particularly advantageous because the cavity 2 of the hollow profile 1 in the operating state is advantageously completely sealed off from the atmosphere. As a result, the head 8 is no longer accessible from outside the hollow profile 1 after the sealing welding of the hollow profile 1. Through the use of a suitable adhesive can thus be dispensed with the holding of the head 8 with a tool during the preloading or assembly of the attachment 5.
  • the adhesive is a high strength adhesive, e.g. B. urethane methacrylate. It is particularly preferred that the adhesive cures anaerobically, d. h., That the hardening reaction takes place in the absence of oxygen (anaerobic) and in the presence of metal ions.
  • An example of an anaerobic curing adhesive is Loctite® 648.
  • the intermediate space between the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 and the fastening element 4 is formed as an annular gap.
  • the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 is preferably formed Vietnamesezylindermantelelförmig.
  • the smooth shaft 26 of the formed as a fitting screw fastener 4 is in the operating state of the hollow section 1 in the passage opening 6.
  • the annular gap is thus formed in the first embodiment Vietnameseringzylindrisch.
  • the gap width 11 of the annular gap is at least on the major part of the length of the annular gap between 0.01 and 0.15 mm. In the exemplary embodiment, it is provided that the annular gap has a gap width 11 of 0.05 mm.
  • a rail clamp 13 which cooperates with the respective fastening element 4, is furthermore provided in the exemplary embodiment shown.
  • a nut 22 which is screwed onto the threaded portion 10 of the dowel screw, the running rail is clamped down in the operating state.
  • the rail clamp 13 is supported on the one hand on the rail of the running rail and on the other hand on a terminal base 24, see. Fig. 5 , Between the nut 22 and the rail clamp 13 wedge lock washers 34 are arranged in the first embodiment. The wedge lock washers 34 prevent an independent loosening of the nut 22 during operation of the crane 14th
  • the nut 22 is covered in the first embodiment with a protective cap 23, which prevents the ingress of moisture or liquids between the threads of the nut 22 and the threaded portion 10 of the fastener 4.
  • the protective cap 23 may additionally be filled with grease in order to prevent the penetration of water into the threads.
  • suitable fitting screws preferably have a metric thread between M16 and M24 and more.
  • the dowel has, for example, an M20 thread.
  • the fastener 4 has a burnished, i. black, surface on. But it is also conceivable and possible that the surface of the fastener 4 is coated. For example, the fastening element 4 could also be galvanized.
  • the hollow profile 1 and at least a portion of the projecting from the outer wall 3 fastener 4 are coated on the outside of the hollow section 1 with a corrosion protection layer 33.
  • a corrosion protection layer 33 is shown.
  • the corrosion protection layer 33 could be, for example, a coating composition, a galvanizing or the like, which is applied to the hollow profile 1 and / or to the fastening element 4.
  • the thickness of the anticorrosive layer 33 is exaggerated to illustrate the anticorrosion layer 33.
  • the fastening element 4 is covered by the corrosion protection layer 33 in the region of the section of the shaft 26 projecting from the outer wall 3.
  • the passage openings 6 are drilled preparatory to the outer wall 3 of the hollow profile 1.
  • the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 is each Vietnamesezylindermantelelförmig.
  • the sealant 7, in particular the adhesive on which the respective passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 is applied.
  • applied sealing compound 7 on the region of the inner surface 9, in which the head 8 of the fastener 4 in Operating state of the hollow section 1 rests.
  • the adhesive could instead be applied to the fastener 4.
  • the fastening elements 4 are introduced into the respective passage opening 6.
  • the introduction of the fastening elements 4 takes place during the manufacturing process of the hollow profile 1 in a method step in which the cavity 2 is still accessible to put the fastener 4 from the cavity 2 through the passage opening 6 therethrough.
  • the threaded portion 10 is conveniently covered to prevent fouling of the threaded portion 10 with sealant 7 in passing the fastener 4 through the passage opening 6.
  • the intermediate space between the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 and the fastening element 4 is sealed after insertion of the fastener 4 with sealant 7, in particular the adhesive.
  • the hollow profile 1 can be made during the insertion of the fastener 4 "upside down", ie that the respective fastener 4 rests after insertion with his head 8 on the inner surface 9 of the outer wall 3 and fed by the weight of the fastener 4 on the inner surface 9 is pressed.
  • the weight of the fastener 4 is usually sufficient to ensure a secure bond between the fastener 4 and the outer wall 3.
  • the fastener 4 z. B. is biased by a nut, while the sealant 7, for example, the adhesive hardens.
  • the fastening element 4 could also be driven into the passage opening 6 with a non-return hammer. The tightness can by means of a Leak test be detected.
  • a corrosion protection layer 33 such as a protective coating, from the outside to the outer wall 3 and a protruding from the outer wall 3 portion of the fastener 4 are applied, as already in connection with Fig. 11 was explained. Conveniently, the threaded portion 10 of the fastener 4 during application of the corrosion protection layer 33 is covered. After the application of the corrosion protection layer 33, this cover can be removed again from the fastening element 4.
  • the rail support 25 and the attachment 5 can then be placed on the hollow profile 1. After pushing the terminal base 24 and the rail clamp 13 on the fastener 4, the rail clamp 15 is clamped down by tightening the nut 22 to attach the attachment 5 on the hollow section 1. In addition, the optional protective cap 23 can be pushed over the nut 22.
  • a fastening element 35 for additional attachment of the attachment 5 on the hollow profile 1 is provided in the area outside the cavity 2.
  • the fastening element 35 is formed analogously to the fastening element 4 in the first exemplary embodiment.
  • the head 8 of the fastener 35 is accessible from the outside, that is, the fastener 35 is guided through a passage opening 32 which penetrates an open to both sides to the atmosphere portion 36 of the outer wall 3 of the hollow section 1, see. Fig. 4 , Otherwise, the attachment of the attachment 5 by means of the fastener 35 analogous to the fastener 4 can take place.
  • fastening element 4 is designed as a screw having a substantially up to the head 8 extending threaded portion 10. The seal between the outer wall 3 and the fastening element 4 then follows in an area of the threaded section 10 adjoining the head 8.
  • Fig. 8 is a executed as a bolt fastener 4 is shown.
  • the bolt has a head 8 and a threaded portion 10 for biasing the fastener 4.
  • the shaft 26 analogous to the first embodiment.
  • the operation of the fastener 4 according to this embodiment is similar to the dowel screw according to Fig. 6 , In particular, it is also conceivable and possible that in the region of the head 8, which is supported on the inner surface 9 of the outer wall 3 in the operating state, sealing compound 7 is arranged.
  • Fig. 9 is another, executed as a bolt fastener 4 shown. Unlike in Fig. 8 shown bolt, the bolt according to Fig. 9 no head up. In particular, when using such a bolt, it is advantageous if the sealant 7 is an adhesive. The bonding then takes place on the lateral surface of the shank 26 of the bolt and then absorbs the counter-torque for fastening the attachment 5.
  • the bolt according to Fig. 9 additionally has a threaded portion 10 which, for example, with a nut analogous to the first embodiment, a screw for low tensioning of the rail clamp 13 is formed.
  • Such a bolt may also have a continuous thread on its entire outer shell surface in a further embodiment, ie in principle as the screw according to Fig. 7 only be formed without a head 8.
  • a second embodiment of a hollow profile 1 according to the invention is shown.
  • the structural design of the hollow profile 1 and the arrangement of the attachment 5, which is also designed here as a running rail for a trolley, corresponds to that of the first embodiment, so that in the explanations to the second embodiment mainly referred to the differences from the first embodiment. Apart from the differences mentioned below, the explanations on the first embodiment also apply in the second embodiment.
  • the fastening element 4 is designed as a bolt.
  • the bolt has a rectangular opening 27 for the passage of a wedge 28 orthogonal to its longitudinal extent.
  • Fig. 10 a sectional view is shown, in which the wedge 28 is inserted into the opening 27.
  • the fastening element 4 is attached to a cylinder jacket surface of the bolt with sealing compound 7, in particular adhesive, on the hollow profile 1. By driving in the wedge 28, the low tensioning of the rail clamp 13 takes place.
  • FIGS. 1 to 11 Hollow sections 1 are shown, which serve the attachment of trained as a running rail attachments 5.
  • the crane 14 according to Fig. 2 has in addition to the hollow sections 1 even more crane carrier in the manner of a hollow profile according to the invention.
  • the supports 19 and the horizontal joints 20 are formed as hollow profiles 15, which may have not shown fastening elements 4 according to the invention.
  • ladders or other attachments 5 of the crane 14 could be secured by means arranged on the hollow profiles 15 fasteners to the hollow sections 15.
  • sealant 7 is an adhesive. But it can also be provided that the sealant 7 essentially only the sealing of the gap between the passage opening 6 bounding portion 36 of the outer wall 3 and the fastener 4 is used and has no or only a small attachment effect. Then it should be ensured that the counter torque for biasing the fastener 4 in other ways, for example by means of a rotation of the head 8 of the fastener 4 preventing positive engagement on the inner surface 9 of the outer wall 3, is ensured.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hohlprofil, insbesondere Kranträger für einen Kran, wobei das Hohlprofil einen Hohlraum und eine den Hohlraum begrenzende Außenwand und zumindest ein von der Außenwand abstehendes
  • Befestigungselement zur, vorzugsweise wieder lösbaren, Befestigung zumindest eines Anbauteils am Hohlprofil aufweist. Im Weiteren betrifft die Erfindung einen Kran mit zumindest einem Hohlprofil und ein Verfahren zur Befestigung eines Anbauteils an einem Hohlprofil.
  • Hohlprofile werden im Stahlbau, insbesondere im Kranbau, häufig eingesetzt. Ein Beispiel für bei Kränen eingesetzte Hohlprofile sind Kranträger, welche meist in der sogenannten Kastenkonstruktion als Hohlprofil ausgebildet sind. Das Hohlprofil weist einen Hohlraum und eine diesen Hohlraum umschließende Außenwand auf. Die Außenwände sind meist aus miteinander verschweißten, ebenen oder gekrümmten Blechen zusammengesetzt.
  • Um die Ansammlung von Wasser, insbesondere durch Niederschlag, im Hohlraum und eine Korrosion der Außenwände ausgehend vom Hohlraum zu verhindern, werden Hohlprofile meist dicht verschweißt. D.h. der Hohlraum des Hohlprofils ist gegenüber der Umgebung bzw. der Atmosphäre abgedichtet, sodass kein Wasser in den Hohlraum eindringen kann.
  • Zur Befestigung von Anbauteilen, z.B. Laufschienen, Leitern etc. am Hohlprofil werden häufig Befestigungselemente an der Außenseite der Außenwand des Hohlprofils angeschweißt. Dies hat den Vorteil, dass die Dichtheit des Hohlprofils im Betriebszustand gewährleistet werden kann.
  • DE 1 248 256 B offenbart ein Hohlprofil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In Fig. 1 ist eine beim Stand der Technik bekannte Ausführung der Befestigung eines Anbauteils 5 (in Form einer Laufschiene für eine Laufkatze eines Krans) an einem Hohlprofil gezeigt. Vom geschlossenen Hohlprofil 1 ist nur ein Abschnitt dargestellt. Die von der Außenwand 3 abstehenden Befestigungselemente 4 (= geschweißte Schienenklemme) sind mittels Schweißnähten 29 mit der Außenwand 3 stoffschlüssig verbunden. Durch Anziehen einer Mutter 22 ist die Schienenklemme 13 im Betriebszustand zum Klemmen des Anbauteils 5 gegen den Schienenfuß der Laufschiene angedrückt. Die rechnerische Bestimmung der Festigkeit eines Bauteils unter dynamischer Beanspruchung ist maßgeblich von den auftretenden Kerbfällen bestimmt. Kerben, welche z.B. durch die Schweißnähte 29 hervorgerufen werden, wirken sich bei statischer, d. h. vorwiegend ruhender, Beanspruchung kaum auf die Beanspruchbarkeit eines Bauteils aus. Bei dynamischer, d. h. vorwiegend nicht ruhender, Beanspruchung (z.B. durch die ortsveränderlichen Lasten einer Laufkatze eines Krans) können Kerben zu Rissbildung und zu einer fortschreitenden Querschnittschwächung des Hohlprofils führen. Um rechnerisch dennoch eine ausreichende Festigkeit des Hohlprofils nachweisen zu können sind konstruktive Maßnahmen, wie z.B. größere Wandstärken im Bereich der Lasteinleitpunkte, nötig. Das Eigengewicht des Hohlprofils und die für den Betrieb des Krans benötigte Antriebsleistung steigen dadurch an.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Hohlprofil der eingangs genannten Art bereitzustellen, das einen abgedichteten Hohlraum und ein geringeres Eigengewicht aufweisen kann.
  • Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein Hohlprofil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Beim Hohlprofil gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Außenwand zumindest eine in den Hohlraum mündende Durchtrittsöffnung für das Befestigungselement aufweist, und ein Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und dem, durch die Durchtrittsöffnung hindurchgeführten, Befestigungselement mit einer Dichtmasse abgedichtet ist.
  • Durch das Vorsehen einer in den Hohlraum mündenden Durchtrittsöffnung für das Befestigungselement kann ein wesentlich günstigerer Kerbfall beim rechnerischen Nachweis der Festigkeit des Hohlprofils gegenüber angeschweißten Befestigungselementen erreicht werden. Dadurch kann die Materialstärke des erfindungsgemäßen Hohlprofils gegenüber dem Stand der Technik reduziert und damit ein Hohlprofil mit vergleichsweise geringem Eigengewicht bereitgestellt werden.
  • Durch das Abdichten des Zwischenraums zwischen dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und dem Befestigungselement mit einer Dichtmasse ist das Hohlprofil im Bereich des Befestigungselements abgedichtet. Dadurch gibt es keine Wegsamkeit für Fluid zwischen dem Hohlraum und der Atmosphäre. Somit kann eine Korrosion durch in den Hohlraum eintretendes Fluid im Innern des Hohlprofils verhindert werden. Vorteilhafterweise ist der Hohlraum des Hohlprofils vollständig von der Atmosphäre getrennt.
  • Der die Durchtrittsöffnung begrenzende Abschnitt der Außenwand ist günstigerweise zylindermantelförmig ausgebildet.
  • Im Rahmen dieser Schrift wird unter einer Dichtmasse eine, bevorzugt vernetzbare oder vernetzte, Dichtmasse verstanden, die auf eine Oberfläche, z.B. des Befestigungselements oder den die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand aufgetragen wird. Beim Auftragen ist die Dichtmasse im Wesentlichen unverfestigt und geht nach dem Einbringen des Befestigungselements in die Durchtrittsöffnung mit dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und mit dem Befestigungselement eine adhäsive Verbindung ein. D.h. die Dichtmasse haftet, vorzugsweise durch einen Abbindevorgang (=Vernetzung), an der Oberfläche der Durchtrittsöffnung und der Oberfläche des Befestigungselements durch chemische und/oder physikalische Wechselwirkung an und dichtet gleichzeitig den Zwischenraum ab. Bei einem Vernetzen entsteht eine Vielzahl von Makromolekülen, die zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft werden, welches im vernetzten Zustand die physikalischen Eigenschaften der Dichtmasse im Betriebszustand des Hohlprofils definiert. Die Dichtmasse könnte auch als Dichtmittel oder Dichtstoff bezeichnet werden.
  • Die Dichtmasse kann im vernetzten und/oder fertig abgebundenen Zustand starr oder auch elastisch sein. Insbesondere ist es denkbar und möglich, dass die Dichtmasse ein Elastomer, z.B. Silikon, ist.
  • Das zumindest eine Befestigungselement dient günstigerweise der wieder lösbaren Befestigung zumindest eines Anbauteils vorzugsweise außen am Hohlprofil. Das Anbauteil kann damit, vorzugsweise zerstörungsfrei, wieder vom Hohlprofil entfernt werden. Dadurch können Anbauteile, welche einem Verschleiß unterworfen sind, wie z.B. Laufschienen, rasch ausgetauscht werden. Das Befestigungselement kann hierzu mit weiteren Bauteilen, wie Klemmen, Muttern etc. zusammenwirken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Befestigungselement einen Kopf auf, der im Hohlraum des Hohlprofils angeordnet ist und sich an der dem Hohlraum zugewandten Innenoberfläche der Außenwand abstützt. Vorzugsweise weist der Kopf einen größeren Durchmesser auf als die Durchtrittsöffnung. In anderen Worten ist dann das einen Kopf aufweisende Befestigungselement, bezogen auf eine vom Hohlraum zur Atmosphäre weisende Richtung entlang der Längserstreckung der Durchtrittsöffnung gesehen, formschlüssig am Hohlprofil gehalten. Durch das Abstützen des Befestigungselements über den Kopf an der Innenoberfläche der Außenwand können große Kräfte vom Befestigungselement auf das Hohlprofil aufgebracht werden. Weiters kann das Anbauteil mit einer großen Befestigungskraft am Hohlprofil befestigt werden.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Befestigungselement zur Befestigung des Anbauteils vorspannbar ist. Dadurch können große Klemmkräfte zum sicheren Halten des Anbauteils am Hohlprofil, insbesondere bei dynamischer Beanspruchung des Anbauteils, aufgebracht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zusätzlich zwischen dem Kopf des Befestigungselements und der Innenoberfläche der Außenwand Dichtmasse angeordnet ist. Dadurch kann die Dichtheit zwischen dem Befestigungselement und der Außenwand des Hohlprofils gesteigert werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungselement eine Schraube ist. Der Gewindeabschnitt einer Schraube ermöglicht ein Verspannen bzw. Befestigen des Anbauteils am Hohlprofil, z.B. mittels einer Mutter.
  • Es kann vorgesehen sein, dass sich ein Abschnitt eines Schafts der Schraube im Betriebszustand des Hohlprofils im Bereich der Durchtrittsöffnung befindet, wobei die Dichtmasse zwischen dem Schaft und dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand angeordnet ist. Als Schaft wird im Rahmen dieser Schrift der glatte zylindermantelförmige Abschnitt einer Schraube bezeichnet, welcher an den Gewindeabschnitt der Schraube in Richtung zum Kopf hin anschließt, selbst aber kein Gewinde aufweist.
  • Es ist aber auch denkbar, Schrauben mit einem sich im Wesentlichen von einem Ende der Schraube bis zum Kopf hin erstreckenden Gewindeabschnitt als Befestigungselement zu verwenden. Dann weist die Schraube keinen Schaft auf. In diesem Fall ist es denkbar und möglich, dass sich zumindest ein Teilabschnitt des Gewindeabschnitts im Betriebszustand des Hohlprofils im Bereich der Durchtrittsöffnung befindet, wobei der Dichtstoff zwischen diesem Gewindeabschnitt und dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand (= Zwischenraum) angeordnet ist. Bei der Verwendung von Schrauben mit einem kurzen Schaft könnte die Dichtmasse zwischen dem Schaft und dem daran anschließenden Gewindeabschnitt und dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand angeordnet sein.
  • Ein als Schraube ausgebildetes Befestigungselement kann einen beliebigen Kopf aufweisen, z. B. einen Sechskantkopf, Vierkantkopf, Zylinderkopf etc.
  • Besonders bevorzugt ist die Schraube eine Passschraube. Passschrauben weisen einen Schaft auf, welcher einen größeren Durchmesser als der an den Schaft angrenzende Gewindeabschnitt hat. Der Schaft von Passschrauben weist auch gegenüber anderen Bauformen üblicher Schrauben mit gleichem Gewindedurchmesser einen größeren Schaftdurchmesser auf. Dadurch eignen sich Passschrauben besonders zur Übertragung großer Quer- und Längskräfte, d.h. quer bzw. längs zur Längserstreckung der Passschraube.
  • In einer alternativen Ausführungsform gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Befestigungselement ein, vorzugsweise einen Gewindeabschnitt aufweisender, Bolzen ist. Der Bolzen kann wiederum einen Kopf aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass der Bolzen keinen Kopf besitzt.
  • In einer möglichen Ausführungsform ist es denkbar, dass der Bolzen eine Öffnung aufweist, durch welche ein Keil zum Klemmen des Anbauteils am Hohlprofil eingeschlagen bzw. eingetrieben werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Dichtmasse ein, vorzugsweise aushärtender oder ausgehärteter, Klebstoff ist. Klebstoffe zur Verbindung von Metallteilen sind hinlänglich bekannt. Neben der Abdichtung des Zwischenraums ermöglicht ein Klebstoff weiters, dass die Fügeteile, d. h. das Befestigungselement und die Außenwand, durch Flächenhaftung (=Adhäsion) und die innere Festigkeit des Klebstoffs (=Kohäsion), vorzugsweise im ausgehärteten Zustand des Klebstoffs, fest miteinander verbunden sind. Es kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff zumindest einen Teil des Gegenmoments zur Vorspannung des Befestigungselements aufnimmt. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Klebstoff das gesamte Gegenmoment zur Vorspannung des Befestigungselements aufnimmt. Der Klebstoff verhindert dadurch ein Verdrehen des Befestigungselements beim Befestigen des Anbauteils am Befestigungselement.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff anaerob aushärtet. Bei einem anaeroben Aushärten härtet der Klebstoff unter Ausschluss von Sauerstoff zwischen enganliegenden Metallflächen, d.h. in Anwesenheit von Metallionen, aus. Ein geeigneter Klebstoff ist beispielsweise Urethanmethacrylat, welches anaerob aushärtet. Anstatt eines anearob aushärtenden Klebstoffes könnten aber auch andere geeignete Klebstoffe, welche im ausgehärteten bzw. vernetzten Zustand eine ausreichende Druckscherfestigkeit aufweisen, verwendet werden.
  • Günstigerweise weist der Klebstoff eine Druckscherfestigkeit von mehr als 15 N/mm2, besonders bevorzugt von mehr als 25 N/mm2 auf. Die Druckscherfestigkeit wird dabei nach ISO 10123:2013 für eine Welle und Nabe aus Stahl bei einer Aushärtezeit von 7 Tagen bei 22°C ermittelt.
  • Vorzugsweise ist der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und dem Befestigungselement als Ringspalt ausgebildet, wobei eine Spaltbreite des Ringspalts zumindest auf dem überwiegenden Teil der Länge des Ringspalts zwischen 0,01 mm und 0,15 mm, vorzugsweise zwischen 0,02 mm und 0,1 mm, beträgt. Der Ringspalt kann eine kreisringzylindrische Form aufweisen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Befestigungselement einen glatten Schaft aufweist und dieser dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand gegenüber liegt. Der Ringspalt könnte aber auch eine andere Form aufweisen und z.B. eine spiralförmig Innenmantelfläche besitzen, wie dies bei einem in der Durchtrittsöffnung angeordneten Gewindeabschnitt des Befestigungselements der Fall sein kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dichtmasse den Ringspalt, vorzugsweise vollständig, ausfüllt. In anderen Worten ist es günstig, wenn die Dichtmasse den gesamten Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und dem Befestigungselement ausfüllt.
  • Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Außenwand und ein im Betriebszustand von der Außenwand abstehender Abschnitt des Befestigungselements mit einer Korrosionsschutzschicht beschichtet sind. Die Beschichtung ist dabei bevorzugt auf der vom Hohlraum weg weisenden Außenseite des Hohlprofils aufgetragen.
  • Die Erfindung schlägt weiters einen Kran vor, insbesondere einen Portalkran oder Brückenkran, der, insbesondere als Kranträger, zumindest ein Hohlprofil gemäß der Erfindung aufweist. Das zumindest eine Hohlprofil kann als Strukturbauteil also ein lastentragendes Bauteil des Krans eingesetzt sein.
  • Vorzugsweise ist das zumindest eine Anbauteil eine Laufschiene des Krans für zumindest ein Laufrad einer Laufkatze eines Hebezeugs des Krans. Das Hohlprofil weist günstigerweise eine Vielzahl von Befestigungselementen auf, wobei die Laufschiene im Betriebszustand, vorzugsweise mittels Schienenklemmen, an den Befestigungselementen befestigt ist. Die Laufschiene könnte auch als Kranschiene für die Laufkatze bezeichnet werden. In anderen Anwendungsfällen könnte das am Hohlprofil befestigbare Anbauteil eine Leiter, Konsole oder Ähnliches sein.
  • Im Weiteren wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Befestigung eines Anbauteils, insbesondere einer Laufschiene, an einem Hohlprofil gemäß der Erfindung vorgeschlagen. Die Dichtmasse wird auf dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand oder auf dem Befestigungselement aufgetragen. Anschließend wird das Befestigungselement in die Durchtrittsöffnung eingebracht, wobei der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung begrenzenden Abschnitt der Außenwand und dem Befestigungselement mit der Dichtmasse abgedichtet wird, und das Anbauteil, insbesondere nach dem Vernetzen der Dichtmasse, mittels des Befestigungselements am Hohlprofil befestigt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Gewindeabschnitt vor dem Einbringen des Befestigungselements abgedeckt ist, um eine Verschmutzung des Gewindeabschnitts mit Dichtmasse, insbesondere Klebstoff, zu verhindern.
  • Die Durchtrittsöffnung könnte beispielsweise durch Bohren eines Durchgangslochs in die Außenwand des Hohlprofils eingebracht werden.
  • Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Außenwand und ein im Betriebszustand von der Außenwand abstehender Abschnitt des Befestigungselements nach dem Aushärten der Dichtmasse mit einer Korrosionsschutzschicht beschichtet werden. Die Korrosionsschutzschicht wird dabei auf die Außenseite der Außenwand und erst nach der Befestigung der Befestigungselemente in den Durchtrittsöffnungen aufgebracht.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausgestaltungsformen der Erfindung sind in den angeführten Darstellungen in Form von verschiedenen Varianten dargestellt. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Darstellung eines Hohlprofils nach dem Stand der Technik mit angeschweißten Befestigungselementen,
    Fig. 2
    eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Krans mit Hohlprofilen gemäß der Erfindung;
    Fig. 3
    eine Querschnittsansicht des als Hohlprofil ausgebildeten Hauptträgers des Krans gemäß Fig. 2;
    Fig. 4
    das Detail A gemäß Fig. 3 ohne Laufrad;
    Fig. 5
    das Detail B gemäß Fig. 4;
    Fig. 6
    eine Darstellung des Befestigungselements gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
    Fig. 7 bis 9
    Beispiele für alternative Ausführungsvarianten von Befestigungselementen;
    Fig. 10
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils in einer Darstellung analog zu Fig. 4, und
    Fig. 11
    eine schematische Darstellung einer Korrosionsschutzschicht in einer Darstellung analog zu Fig. 5.
  • Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines als Portalkran ausgebildeten Krans 14 gemäß der Erfindung, der ein vereinfacht dargestelltes Hebezeug 17 zum Heben einer Last, z.B. eines Containers, mit einer ortsveränderlichen Laufkatze 16 aufweist. Die Laufkatze 16 stützt sich an zwei Kranträgern des Krans 14 ab und ist in einander entgegengesetzten Verfahrrichtungen 31 bewegbar. Die Kranträger könnten auch als Hauptträger des Krans 14 bezeichnet werden und sind als erfindungsgemäße Hohlprofile 1 ausgebildet. Das jeweilige Hohlprofil 1 ist längserstreckt ausgebildet. Die Laufkatze 16 weist Laufräder 12 auf, welche sich auf einem am jeweiligen Hohlprofil 1 befestigten Anbauteil 5 abstützen. Das Anbauteil 5 weist in diesem Anwendungsfall eine Lauffläche für die Laufräder 12 auf und ist als Laufschiene für die Laufkatze 16 ausgebildet. Die beiden Hohlprofile 1 des Krans 14 können an ihren stirnseitigen Enden mittels Horizontalverbindungen 21 miteinander verbunden sein, wie das hier gezeigt ist. Der Unterbau des Krans 14 besteht aus den Stützen 19 und Horizontalverbindungen 20, welche die Stützen 19 miteinander verbinden. Mittels der Fahrwerke 18 des Krans 14 ist dieser im gezeigten Ausführungsbeispiel in einander entgegengesetzten Bewegungsrichtungen 30 entlang einer nicht dargestellten Kranbahn verfahrbar.
  • In Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht orthogonal zur Längserstreckung des linken der dargestellten Hohlprofile 1 (= orthogonal zu den entgegengesetzten Verfahrrichtungen 31 der Laufkatze 16) gemäß Fig. 2 gezeigt. Das Hohlprofil 1 weist einen im Wesentlichen ellipsenähnlichen Querschnitt auf. Das Hohlprofil 1 könnte in anderen Ausführungsformen aber auch einen von der Ellipsenform abweichenden Querschnitt aufweisen und beispielsweise aus geraden Blechen zusammengesetzt sein.
  • Eine Außenwand 3 des Hohlprofils 1 begrenzt den Hohlraum 2 des Hohlprofils 1. Zur Aufnahme der durch das Laufrad 12 eingebrachten Last weist die Außenwand 3 des Hohlprofils 1 einen geraden Wandabschnitt auf, welcher von einem Doppel T-Träger gebildet ist. An den Stirnseiten des Hohlprofils 1 ist das Hohlprofil 1 durch Stirnbleche verschlossen, welche in den Figuren nicht gesondert eingezeichnet sind. Weiters sind in den Figuren auch keine Verstärkungskörper in Form von sogenannten Beulsteifen etc. dargestellt, welche je nach zu erwartenden Kräften nötig sein können, um das Hohlprofil 1 verstärken.
  • Das als Laufschiene ausgebildete Anbauteil 5 stützt sich auf dem Obergurt des Doppel T-Trägers ab und ist mit einer Vielzahl von Befestigungselementen 4 am Hohlprofil 1 befestigt. Zwischen der Laufschiene und dem Obergurt ist zusätzlich eine Schienenunterlage 25 angeordnet. Die Schienenunterlage 25 könnte z. B. aus einem elastischen Werkstoff, z. B. einem Elastomer, bestehen.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungselement 4 eine Passschraube ist. Passschrauben weisen einen Gewindeabschnitt 10 und einen daran anschließenden glatten Schaft 26 auf, wobei sich der Schaft 26 zwischen dem Gewindeabschnitt 10 und einem Kopf 8 der Passschraube befindet. Der Durchmesser des Schafts 26 ist größer als der Durchmesser des Gewindeabschnitts 10, vgl. auch Fig. 6.
  • Die Außenwand 3 des Hohlprofils 1 weist eine in den Hohlraum 2 mündende Durchtrittsöffnung 6 für das Befestigungselement 4 auf. Die Durchtrittsöffnung 6 könnte z.B. durch Bohren eines Durchgangslochs in den Obergurt des Doppel T-Trägers eingebracht sein.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich der Kopf 8 des als Passschraube ausgebildeten Befestigungselements 4 auf einer dem Hohlraum 2 zugewandten Innenoberfläche 9 der Außenwand 3 abstützt. Der Kopf 8 des Befestigungselements 4 ist somit im Hohlraum 2 des Hohlprofils 1 angeordnet. Der Kopf 8 weist einen größeren Durchmesser als die Durchtrittsöffnung 6 auf.
  • Ein Zwischenraum zwischen einem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 4 ist erfindungsgemäß mit einer Dichtmasse 7 abgedichtet. Im Betriebszustand des Hohlprofils 1 ist die Dichtmasse 7 vorzugsweise vernetzt bzw. zumindest abgebunden. Die Dichtmasse 7 haftet sowohl am Befestigungselement 4 als auch an dem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 an. Besonders bevorzugt ist der Schaft 26 bzw. allgemein ein gewindefreier Bereich des Befestigungselements 4 in der Durchtrittsöffnung 6 angeordnet. Durch die Dichtmasse 7 wird das Eindringen von Fluid, insbesondere Regenwasser, in den Hohlraum 2 des Hohlprofils 3 verhindert.
  • Beim ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Dichtmasse 7 ein Klebstoff ist. Wegen der Haftung des Klebstoffs am Befestigungselement 4, vorzugsweise dessen Schaft 26, und an dem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 sind das Befestigungselement 4 und die Außenwand 3 durch die innere Festigkeit des Klebstoffs im ausgehärteten Zustand des Klebstoffs auch fest miteinander verbunden.
  • Der ausgehärtete Klebstoff nimmt günstigerweise das gesamte Gegenmoment zur Vorspannung des Befestigungselements 4 auf. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Hohlraum 2 des Hohlprofils 1 im Betriebszustand günstigerweise vollständig gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist. Dadurch ist der Kopf 8 nach dem Dichtschweißen des Hohlprofils 1 nicht mehr von außerhalb des Hohlprofils 1 zugänglich. Durch den Einsatz eines geeigneten Klebstoffs kann somit auf das Gegenhalten des Kopfs 8 mit einem Werkzeug während des Vorspannens bzw. der Montage des Anbauteils 5 verzichtet werden.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass zusätzlich zwischen dem Kopf 8 des Befestigungselements 4 und der Innenoberfläche 9 der Außenwand 3 Dichtmasse 7 in Form eines Klebstoffs angeordnet ist, vgl. Fig. 5. Dadurch wird die Dichtheit weiter verbessert und ein höheres Gegendrehmoment zum Vorspannen des Befestigungselements 4 erreicht.
  • Vorzugsweise handelt es sich beim Klebstoff um einen hochfesten Klebstoff, z. B. Urethanmethacrylat. Besonders bevorzugt ist, dass der Klebstoff anaerob aushärtet, d. h., dass die Härtereaktion unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) und in Anwesenheit von Metallionen stattfindet. Ein Beispiel für einen anaerob aushärtenden Klebstoff ist Loctite® 648.
  • Der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 4 ist als Ringspalt ausgebildet. Der die Durchtrittsöffnung 6 begrenzende Abschnitt 36 der Außenwand 3 ist bevorzugt kreiszylindermantelförmig ausgebildet. Der glatte Schaft 26 des als Passschraube ausgebildeten Befestigungselements 4 befindet sich im Betriebszustand des Hohlprofils 1 in der Durchtrittsöffnung 6. Der Ringspalt ist im ersten Ausführungsbeispiel somit kreisringzylindrisch ausgebildet. Die Spaltbreite 11 des Ringspalts beträgt zumindest auf dem überwiegenden Teil der Länge des Ringspalts zwischen 0,01 und 0,15 mm. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Ringspalt eine Spaltbreite 11 von 0,05 mm aufweist. Dadurch kann eine zuverlässige Verklebung des Befestigungselements 4 mit der Außenwand 3 des Hohlprofils 1 sichergestellt werden. Die Spaltbreite 11 wird dabei radial zur Richtung der Längserstreckung des Befestigungselements 4 gemessen.
  • Die Dichtmasse 7, insbesondere der Klebstoff, füllt den Ringspalt vorzugsweise vollständig aus, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Zum Klemmen des als Laufschiene ausgebildeten Anbauteils 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel des Weiteren eine Schienenklemme 13 vorgesehen, welche mit dem jeweiligen Befestigungselement 4 zusammenwirkt. Mittels einer Mutter 22, welche auf den Gewindeabschnitt 10 der Passschraube aufgeschraubt ist, ist die Laufschiene im Betriebszustand niedergespannt. Die Schienenklemme 13 stützt sich dabei einerseits auf dem Schienenfuß der Laufschiene und andererseits auf einem Klemmenunterteil 24 ab, vgl. Fig. 5. Zwischen der Mutter 22 und der Schienenklemme 13 sind im ersten Ausführungsbeispiel Keilsicherungsscheiben 34 angeordnet. Die Keilsicherungsscheiben 34 verhindern ein selbständiges Losdrehen der Mutter 22 während des Betriebs des Krans 14.
  • Des Weiteren ist die Mutter 22 im ersten Ausführungsbeispiel mit einer Schutzkappe 23 abgedeckt, welche das Eindringen von Feuchtigkeit oder Flüssigkeiten zwischen die Gewindegänge der Mutter 22 und den Gewindeabschnitt 10 des Befestigungselements 4 verhindert. Die Schutzkappe 23 kann zusätzlich mit Fett gefüllt sein, um das Eindringen von Wasser in die Gewindegänge zu verhindern.
  • Um ein als Laufschiene ausgebildetes Anbauteil 5 an einem Hohlprofil 1 für einen Kran 14 zu befestigen, sind entsprechend dimensionierte Befestigungselemente 4 zur Aufnahme der typischen Lasten nötig. Geeignete Passschrauben weisen hierzu bevorzugt ein metrisches Gewinde zwischen M16 und M24 und mehr auf. Im ersten Ausführungsbeispiel besitzt die Passschraube beispielsweise ein M20 Gewinde.
  • Günstigerweise weist das Befestigungselement 4 eine brünierte, d.h. schwarze, Oberfläche auf. Es ist aber auch denkbar und möglich, dass die Oberfläche des Befestigungselements 4 beschichtet ist. Z.B. könnte das Befestigungselement 4 auch verzinkt ausgebildet sein.
  • Es ist denkbar und möglich, dass das Hohlprofil 1 und zumindest ein Abschnitt des von der Außenwand 3 abstehenden Befestigungselements 4 auf der Außenseite des Hohlprofils 1 mit einer Korrosionsschutzschicht 33 beschichtet sind. Dadurch sind diese Komponenten vor Witterungseinflüssen oder stehendem Wasser geschützt. In Fig. 11 ist ein Beispiel für eine äußere Korrosionsschutzschicht 33 gezeigt. Die Korrosionsschutzschicht 33 könnte z.B. eine Lackzusammensetzung, eine Verzinkung oder Ähnliches sein, welche auf das Hohlprofil 1 und/oder auf das Befestigungselements 4 aufgebracht wird. In Fig. 11 ist die Dicke der Korrosionsschutzschicht 33 übertrieben dargestellt, um die Korrosionsschutzschicht 33 zu veranschaulichen. Das Befestigungselement 4 ist im Bereich des von der Außenwand 3 abstehenden Abschnitts des Schafts 26 durch die Korrosionsschutzschicht 33 bedeckt.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Befestigung des Anbauteils 5, insbesondere der Laufschiene gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, am Hohlprofil 1 beschrieben. Wie bereits oben erläutert, werden vorbereitend die Durchtrittsöffnungen 6 in die Außenwand 3 des Hohlprofils 1 gebohrt. Nach dem Bohren ist der die Durchtrittsöffnung 6 begrenzende Abschnitt 36 der Außenwand 3 jeweils kreiszylindermantelförmig. Danach wird die Dichtmasse 7, insbesondere der Klebstoff, auf dem die jeweilige Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 aufgebracht. Gegebenenfalls wird auch auf den Bereich der Innenoberfläche 9, in welchem der Kopf 8 des Befestigungselements 4 im Betriebszustand des Hohlprofils 1 aufliegt, Dichtmasse 7 aufgetragen, wie dies im ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. In einer alternativen Ausführungsform könnte der Klebstoff stattdessen auch auf das Befestigungselement 4 aufgetragen werden. Manche Klebstoffe erfordern auch, dass der Klebstoff auf den beiden zu fügenden Bauteilen aufgetragen wird. Dies hängt im Wesentlichen vom verwendeten Klebstoff ab.
  • Im Weiteren werden die Befestigungselemente 4 in die jeweilige Durchtrittsöffnung 6 eingebracht. Im Ausführungsbeispiel erfolgt das Einbringen der Befestigungselemente 4 während des Herstellungsprozesses des Hohlprofils 1 in einem Verfahrensschritt, in dem der Hohlraum 2 noch zugänglich ist, um das Befestigungselement 4 vom Hohlraum 2 aus durch die Durchtrittsöffnung 6 hindurch zu stecken. Während des Einführens des Befestigungselements 4 ist der Gewindeabschnitt 10 günstigerweise abgedeckt, um ein Verschmutzen des Gewindeabschnitts 10 mit Dichtmasse 7 beim Hindurchführen des Befestigungselements 4 durch die Durchtrittsöffnung 6 zu verhindern. Der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 4 ist nach dem Einführen des Befestigungselements 4 mit Dichtmasse 7, insbesondere dem Klebstoff, abgedichtet.
  • Das Hohlprofil 1 kann während des Einführens des Befestigungselements 4 "auf den Kopf" gestellt werden, d. h. dass das jeweilige Befestigungselement 4 nach dem Einführen mit seinem Kopf 8 auf der Innenoberfläche 9 der Außenwand 3 aufliegt und durch das Eigengewicht des Befestigungselement 4 satt auf die Innenoberfläche 9 gedrückt wird. Das Eigengewicht des Befestigungselements 4 ist meist ausreichend, um eine sichere Verklebung zwischen dem Befestigungselement 4 und der Außenwand 3 zu gewährleisten. Es ist aber auch denkbar und möglich, dass das Befestigungselement 4 z. B. mittels einer Mutter vorgespannt wird, während die Dichtmasse 7, z.B. der Klebstoff, aushärtet. Weiters könnte das Befestigungselement 4 auch mit einem rückfederungsfreien Hammer in die Durchtrittsöffnung 6 hineingetrieben werden. Die Dichtheit kann mittels einer Dichtheitsprüfung nachgewiesen werden.
  • Nach dem Aushärten der Dichtmasse 7 kann eine Korrosionsschutzschicht 33, z.B. ein Schutzanstrich, von außen auf die Außenwand 3 und einen von der Außenwand 3 abstehenden Abschnitt des Befestigungselements 4 aufgebracht werden, wie dies bereits im Zusammenhang mit Fig. 11 erläutert wurde. Günstigerweise wird der Gewindeabschnitt 10 des Befestigungselements 4 beim Aufbringen der Korrosionsschutzschicht 33 abgedeckt. Nach dem Aufbringen der Korrosionsschutzschicht 33 kann diese Abdeckung wieder vom Befestigungselement 4 entfernt werden.
  • Nach dem Aushärten und/oder Trocknen der optionalen Korrosionsbeschichtung 33 kann dann im Weiteren die Schienenunterlage 25 und das Anbauteil 5 auf das Hohlprofil 1 aufgelegt werden. Nach dem Aufschieben des Klemmenunterteils 24 und der Schienenklemme 13 auf das Befestigungselement 4 wird die Schienenklemme 15 durch Anziehen der Mutter 22 niedergespannt, um das Anbauteil 5 am Hohlprofil 1 zu befestigen. Im Weiteren kann die optionale Schutzkappe 23 über die Mutter 22 aufgeschoben werden.
  • Wie in den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist im Bereich außerhalb des Hohlraums 2 ein Befestigungselement 35 zur zusätzlichen Befestigung des Anbauteils 5 am Hohlprofil 1 vorgesehen. Das Befestigungselement 35 ist im ersten Ausführungsbeispiel analog zum Befestigungselement 4 ausgebildet. Allerdings ist der Kopf 8 des Befestigungselements 35 von außen zugänglich, d.h. das Befestigungselement 35 ist durch eine Durchtrittsöffnung 32 geführt, welche einen zu beiden Seiten zur Atmosphäre hin offenen Abschnitt 36 der Außenwand 3 des Hohlprofils 1 durchdringt, vgl. Fig. 4. Ansonsten kann die Befestigung des Anbauteils 5 mittels des Befestigungselements 35 analog zum Befestigungselement 4 erfolgen. Dabei kann auch hier der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung 32 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 35 mit einer vernetzbaren oder vernetzten Dichtmasse 7, insbesondere Klebstoff, abgedichtet werden. Diese Abdichtung kann an dieser Stelle aber auch weggelassen werden.
  • In den Fig. 7 bis 9 sind alternative Ausführungsformen von geeigneten Befestigungselementen 4 gezeigt. Das in Fig. 7 dargestellte Befestigungselement 4 ist als Schraube ausgeführt, welche einen sich im Wesentlichen bis zum Kopf 8 erstreckenden Gewindeabschnitt 10 aufweist. Die Abdichtung zwischen der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 4 folgt dann in einem an den Kopf 8 angrenzenden Bereich des Gewindeabschnitts 10.
  • In Fig. 8 ist ein als Bolzen ausgeführtes Befestigungselement 4 gezeigt. Der Bolzen weist einen Kopf 8 und einen Gewindeabschnitt 10 zum Vorspannen des Befestigungselements 4 auf. Im Bereich der Durchtrittsöffnung 6 befindet sich im montierten Zustand der Schaft 26, analog zum ersten Ausführungsbeispiel. Abgesehen vom Kopf 8, der als kreiszylindrischer Kopf ausgeführt ist, ist die Funktionsweise des Befestigungselements 4 gemäß dieser Ausführungsvariante ähnlich der Passschraube gemäß Fig. 6. Insbesondere ist es auch denkbar und möglich, dass im Bereich des Kopfs 8, welcher sich im Betriebszustand an der Innenoberfläche 9 der Außenwand 3 abstützt, Dichtmasse 7 angeordnet ist.
  • In Fig. 9 ist ein weiteres, als Bolzen ausgeführtes Befestigungselement 4 gezeigt. Im Unterschied zum in Fig. 8 dargestellten Bolzen, weist der Bolzen gemäß Fig. 9 keinen Kopf auf. Insbesondere bei der Verwendung eines derartigen Bolzens ist es vorteilhaft, wenn die Dichtmasse 7 ein Klebstoff ist. Die Verklebung erfolgt dann an der Mantelfläche des Schaftes 26 des Bolzens und nimmt dann das Gegenmoment zum Befestigen des Anbauteils 5 auf. Der Bolzen gemäß Fig. 9 weist zusätzlich einen Gewindeabschnitt 10 auf, welcher beispielsweise mit einer Mutter analog zum ersten Ausführungsbeispiel eine Schraubverbindung zum Niederspannen der Schienenklemme 13 ausbildet. Ein solcher Bolzen kann in einer weiteren Ausgestaltungsform auch ein durchgehendes Gewinde auf seiner gesamten Mantelaußenfläche haben, also im Prinzip wie die Schraube gemäß Fig. 7 nur ohne Kopf 8 ausgebildet sein.
  • In Fig. 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Hohlprofils 1 gemäß der Erfindung dargestellt. Der strukturelle Aufbau des Hohlprofils 1 und die Anordnung des Anbauteils 5, welches auch hier als Laufschiene für eine Laufkatze ausgeführt ist, entspricht jenem des ersten Ausführungsbeispiels, sodass in den Erläuterungen zum zweiten Ausführungsbeispiel hauptsächlich auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel hingewiesen wird. Abgesehen von den im Folgenden angeführten Unterschieden gelten die Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel auch beim zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Befestigungselement 4 als Bolzen ausgeführt ist. Der Bolzen weist orthogonal zu seiner Längserstreckung eine rechteckförmige Öffnung 27 zum Hindurchführen eines Keils 28 auf. In Fig. 10 ist eine Schnittdarstellung gezeigt, in welcher der Keil 28 in die Öffnung 27 eingeführt ist. Derartige Anordnungen mit einem Keil 28 zum Verspannen von zwei Bauteilen sind bekannt. Das Befestigungselement 4 ist an einer Zylindermantelfläche des Bolzens mit Dichtmasse 7, insbesondere Klebstoff, am Hohlprofil 1 befestigt. Durch Einschlagen des Keils 28 erfolgt das Niederspannen der Schienenklemme 13.
  • In den Figuren 1 bis 11 sind Hohlprofile 1 dargestellt, welche der Befestigung von als Laufschiene ausgebildeten Anbauteilen 5 dienen. Der Kran 14 gemäß Fig. 2 weist neben den Hohlprofilen 1 noch weitere Kranträger nach Art eines erfindungsgemäßen Hohlprofils auf. Die Stützen 19 und die Horizontalverbindungen 20 sind als Hohlprofile 15 ausgebildet, welche nicht dargestellte Befestigungselemente 4 gemäß der Erfindung aufweisen können. Beispielsweise könnten an den Hohlprofilen 15 Leitern oder andere Anbauteile 5 des Krans 14 mittels an den Hohlprofilen 15 angeordneten Befestigungselementen befestigt werden. Im Sinne der Erfindung ist es auch hierbei günstig, wenn der jeweilige Hohlraum des Hohlprofils 15 vollständig von der Umgebung abgetrennt ist.
  • In den Ausführungsbeispielen sind Ausführungsformen der Erfindung gezeigt, in denen die Dichtmasse 7 ein Klebstoff ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Dichtmasse 7 im Wesentlichen nur der Abdichtung des Zwischenraums zwischen dem die Durchtrittsöffnung 6 begrenzenden Abschnitt 36 der Außenwand 3 und dem Befestigungselement 4 dient und keine oder nur eine geringe Befestigungswirkung hat. Dann ist dafür zu sorgen, dass das Gegendrehmoment zum Vorspannen des Befestigungselements 4 auf andere Art und Weise, z.B. mittels eines die Verdrehung des Kopfes 8 des Befestigungselements 4 verhindernden Formschlusses an der Innenoberfläche 9 der Außenwand 3, gewährleistet wird.
  • Abweichend von dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel eines Krans 14 könnte der Kran anstatt zwei Hauptträgern auch nur einen einzigen Hauptträger aufweisen, wobei dann günstigerweise ein Laufschienenpaar mittels einer Vielzahl von Befestigungselementen 4 am Hohlprofil 1 befestigbar ist. Legende zu den Hinweisziffern:
    1 Hohlprofil 19 Stütze
    2 Hohlraum 20 Horizontalverbindung
    3 Außenwand 21 Horizontalverbindung
    4 Befestigungselemente 22 Mutter
    5 Anbauteil 23 Schutzkappe
    6 Durchtrittsöffnung 24 Klemmunterteil
    7 Dichtmasse 25 Schienenunterlage
    8 Kopf 26 Schaft
    9 Innenoberfläche 27 Öffnung
    10 Gewindeabschnitt 28 Keil
    11 Spaltbreite 29 Schweißnaht
    12 Laufrad 30 Bewegungsrichtung
    13 Schienenklemme 31 Verfahrrichtung
    14 Kran 32 Durchtrittsöffnung
    15 Hohlprofil 33 Korrosionsschutzschicht
    16 Laufkatze 34 Keilsicherungsscheiben
    17 Hebezeug 35 Befestigungselement
    18 Fahrwerk 36 Abschnitt

Claims (10)

  1. Hohlprofil (1, 15), insbesondere Kranträger für einen Kran (14), wobei das Hohlprofil (1, 15) einen Hohlraum (2) und eine den Hohlraum (2) begrenzende Außenwand (3) und zumindest ein von der Außenwand (3) abstehendes Befestigungselement (4) zur, vorzugsweise wieder lösbaren, Befestigung zumindest eines Anbauteils (5) am Hohlprofil (1, 15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (3) zumindest eine in den Hohlraum (2) mündende Durchtrittsöffnung (6) für das Befestigungselement (4) aufweist, und ein Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung (6) begrenzenden Abschnitt (36) der Außenwand (3) und dem, durch die Durchtrittsöffnung (6) hindurchgeführten, Befestigungselement (4) mit einer Dichtmasse (7) abgedichtet ist.
  2. Hohlprofil (1, 15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4) einen Kopf (8) aufweist, der im Hohlraum (2) des Hohlprofils (1, 15) angeordnet ist und sich an der dem Hohlraum (2) zugewandten Innenoberfläche (9) der Außenwand (3) abstützt.
  3. Hohlprofil (1, 15) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zwischen dem Kopf (8) des Befestigungselements (4) und der Innenoberfläche (9) der Außenwand (3) Dichtmasse (7) angeordnet ist.
  4. Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmasse (7) ein, vorzugsweise aushärtender oder ausgehärteter, Klebstoff ist.
  5. Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4) eine Schraube, insbesondere eine Passschraube, ist.
  6. Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (4) ein, vorzugsweise einen Gewindeabschnitt (10) aufweisender, Bolzen ist.
  7. Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung (6) begrenzenden Abschnitt (36) der Außenwand (3) und dem Befestigungselement (4) als Ringspalt ausgebildet ist, wobei eine Spaltbreite (11) des Ringspalts zumindest auf dem überwiegenden Teil der Länge des Ringspalts zwischen 0,01 mm und 0,15 mm, vorzugsweise zwischen 0,02 mm und 0,1 mm, beträgt.
  8. Kran (14), insbesondere Portalkran oder Brückenkran, dadurch gekennzeichnet, dass er, insbesondere als Kranträger, zumindest ein Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
  9. Kran (14) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anbauteil (5) eine Laufschiene des Krans (14) für zumindest ein Laufrad (12) einer Laufkatze (16) eines Hebezeugs (17) des Krans (14) ist, und das Hohlprofil (1, 15) eine Vielzahl von Befestigungselementen (4) aufweist, wobei die Laufschiene im Betriebszustand an den Befestigungselementen (4) befestigt ist.
  10. Verfahren zur Befestigung eines Anbauteils (5), insbesondere einer Laufschiene, an einem Hohlprofil (1, 15) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmasse (7) auf dem die Durchtrittsöffnung (6) begrenzenden Abschnitt (36) der Außenwand (3) und/oder auf dem Befestigungselement (4) aufgetragen wird, und im Weiteren das Befestigungselement (4) in die Durchtrittsöffnung (6) eingebracht wird, wobei der Zwischenraum zwischen dem die Durchtrittsöffnung (6) begrenzenden Abschnitt (36) der Außenwand (3) und dem Befestigungselement (4) mit der Dichtmasse (7) abgedichtet wird, und das Anbauteil (5), insbesondere nach dem Vernetzen der Dichtmasse (7), mittels des Befestigungselements (4) am Hohlprofil (1, 15) befestigt wird.
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