JP2012517392A - クレーンブームを支持するための引張ロッド - Google Patents

Abstract

本発明は、クレーンブームを支持するための引張ロッドであって、金属管体と、両方の末端部分で前記管体に接続され、かつボルトによって前記引張ロッドを相互に関節結合するための連結要素とを備えている引張ロッドに関する。前記管体と前記連結要素とは素材結合することなく互いに着脱可能に結合され、結合の領域が、極力高い疲労強度を考慮して計算上管横断面の耐力を完全に利用できるように構成され、かつ切欠き現象を少なくするように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前文に記載したクレーンブームを支持するための引張ロッドに関する。

クレーンブームを備えたクレーンは、例えば、特許文献１により公知となっている。そこでは、クレーンブームがロープ状要素又は互いに関節結合された個々のロッド状要素によって支持可能に構成されている。

引張ロッドとして構成されるロッド状要素において、末端部分を溶接された二股状端部材を備えた管部材からこれらの要素を連結要素として構成することが知られている。個々の引張ロッドでは、次に、二股状端部材がボルト結合によって所定の長さで互いに関節結合されている。

例えば、ラチスブームクレーンとして構成されるクレーンは、連続的な運転時に高い動荷重を受けており、この動荷重は支持部材の引張ロッドにも作用することとなる。

溶接引張ロッドの欠点として、管と連結要素との間の溶接結合部が高い切欠き感度を有しているために、溶接継手領域内で疲労亀裂が発生し易くなるということがある。これによって、引張ロッドの疲労強度は著しく制約されており、そのため、早期故障のリスクが高まっている。

独国実用新案第２０２００８００６１６７号明細書

本発明の課題は、上記諸欠点を有しておらず、かつ安価に製造することのできるクレーンブームを支持するための引張ロッドを提供することにある。

本発明の課題は、請求項１の特徴部分の構成と合せて前文に従って解決される。有利な諸構成は従属請求項の対象となっている。

本発明の教示によれば、管体と連結要素は素材結合することなく互いに着脱可能に結合されており、結合の領域は、極力高い疲労強度を考慮して計算上管横断面の耐力を完全に利用できるように構成され、かつ切欠き現象を少なくするように形成されている。

本発明の第１構成において結合は螺合となっている。管体は、結合の領域にねじを有する壁肉厚部を備えており、管体の耐力計算用に考慮すべき管呼称肉厚の横断面弱化が、管体及び連結要素の結合の領域におけるねじによって防止され、かつ壁肉厚部から管体への移行部によって切欠き現象が少なくなるように、壁肉厚部が構成されている。

本発明の他の１構成において、引張ロッド相互の関節結合と、管体及び連結要素の結合とには、ボルト結合として共通する嵌合結合が含まれている。この場合、管体の末端部分が外向き壁肉厚部を備えており、管体から壁肉厚部に至る壁肉厚部の肩状移行領域に、これに嵌合可能な連結要素が引張力伝達のため嵌合当接し、一方の末端部分の連結要素が雄要素として構成され、他方の末端部分の連結要素が雌要素として構成され、一方の引張ロッドの雄要素と他方の引張ロッドの雌要素とが、互いに差込可能となっており、かつ重なった領域内でボルトによって互いに結合可能となっている。

管体と連結要素との本発明に係る摩擦結合又は嵌合結合の利点は、一方で溶接による素材結合を省くことによって溶接に起因するとともに疲労強度に否定的に作用する材料の不均一性、例えば、冶金学的切欠き等の材料の不均一性が防止されることにある。

他方で管体と連結要素との摩擦式ねじ結合も、嵌合可能な連結要素を介した嵌合結合も、有利なことに着脱可能に構成されており、連結要素の摩耗に起因した修理又は交換は、ごく簡単かつ安価に実施可能である。

本発明によれば、有利な第１方法の変形態様において壁肉厚部は管端部の据込みによって、特に、熱間据込みによって形成される。

据込みプロセスは、有利には、管から連結部材に至る据込み時に形成される移行部が、極力切欠き現象を少なくするように実施される。そのため、移行部は極力大きな半径を有している。必要であれば、移行部は機械加工によって形成することも可能である。

厚肉に形成されていない管領域へと切欠き現象がなく円滑に移行するように形成された移行部は、有利なことに移行区域において低い応力集中係数を保証し、その結果、管体の疲労強度に良好に作用することとなる。

本発明の他の有利な１構成によれば、管端部の壁肉厚部を肉盛溶接又は焼結によって形成し、引き続き機械加工することも可能である。

上記方法の変形態様では、壁肉厚部の形成が圧延プロセスから完全に切り離されることとなる。このことの利点として、元々上記利用目的のために設けられたものではなかったもの、例えば、軸受管等の管に壁肉厚部と当該機械加工部を、追加的に備えることができる。

さらに、製造技術上の観点からそれが有利であると考えられる場合、熱間圧延継目無管の製造時に既に管端肉厚部を形成しておくことが可能である。例えば、ロールの離反によって管端部に拡大外径が形成されており、拡大内径は、例えば、相応に構成された内部工具によって形成される。

本発明のその他の特徴、利点、詳細は図示の実施例における以下の説明によって明らかにされている。

管体と連結要素との本発明に係るねじ結合の略図である。 管体と連結要素との間及び引張ロッド相互の共通する嵌合結合を有する本発明の第２実施形態の略図である。

図１は管体と連結要素との本発明に係るねじ結合の略図である。

本発明によれば、引張ロッド１は、管体２と螺合された連結要素６，７を備え、連結要素の末端部分は引張ロッドを結合するように相互に差込み可能であり、かつボルト８によって関節結合可能となっている。ここでは図示しない固定輪によって、引張ロッドを結合するボルト８が使用時の荷重に起因して緩むことがないように構成されている。

連結要素６，７を組み立てるために連結要素は、管体２上で螺合後にボルト８を差し込むために連結要素６，７の孔を厳密に一直線に並ばせるように位置合せした状態で固定されなければならない。この位置において、次に、連結要素６，７は管体２上で、例えば、溶接部又は調整ばねによって固定されることとなる。

管体２は末端部分に各１つの壁肉厚部３を有し、壁肉厚部が雄ねじ５を備えており、この雄ねじは連結要素６又は連結要素７内に取り付けられた雌ねじ５’に対応している。壁肉厚部３から管体２に至る移行部４は、本発明によれば、運転時に引張ロッド１の極力高い疲労強度を達成するために段差なしに、かつ切欠き現象を少なくするように構成されている。

本発明によれば、使用時の荷重に起因して管体２の耐力を計算するために考慮すべき管呼称肉厚の横断面弱化が、管体２及び連結要素６，７の結合領域内のねじによって確実に防止されるように、管体２の壁肉厚部３が構成されている。

図２は、管体と連結要素との間及び引張ロッド相互の共通する嵌合結合を有する本発明の第２実施形態の略図である。

本発明によれば、引張ロッド１’は管体２’と嵌合結合された連結要素９，１０を有しており、連結要素は、それぞれボルト１２によって互いに結合可能となっている。

引張ロッド１’を介して引張力を伝達可能にするために、管体２’の末端部分は外向き壁肉厚部３’を備えており、管体２’から壁肉厚部３’に至る壁肉厚部の肩状移行領域１１に、これに嵌合可能な連結要素９，１０が引張力伝達のため嵌合当接している。連結要素９，１０は、本発明によれば、管端部への組立を可能とするために管体２’の軸線に対して対称に２つの殻部に分割するように構成されている。

引張ロッド１’を相互に結合するために、引張ロッド１’の一方の末端部分の連結要素９が雄要素として構成され、他方の末端部分の連結要素１０が雌要素として構成され、連結要素９，１０が、互いに差込可能に構成されており、かつボルト１２を差し込むための貫通孔を備えている。

ここでは図示しない固定輪によって、引張ロッドを結合するボルト１２が使用時の荷重に起因して緩むことがなくなる。

１，１’ 引張ロッド
２，２’ 管体
３，３’ 壁肉厚部
４ 移行領域
５，５’ 雄ねじ／雌ねじ
６，７ 連結要素（螺合）
８ ボルト
９，１０ 連結要素（嵌合）
１１ 肩領域
１２ ボルト

Claims (8)

1. クレーンブームを支持するための引張ロッド（１，１’）であって、
   金属の管体（２，２’）と、
   両方の末端部分で前記管体に接続され、かつボルト（８，１２）によって引張ロッドを相互に関節結合するように構成された連結要素（６，７，９，１０）と
   を備えている引張ロッドにおいて、
   前記管体（２，２’）と前記連結要素（６，７，９，１０）とが素材結合することなく互いに着脱可能に結合され、
   前記結合の領域が、極力高い疲労強度を考慮して計算上管の横断面の耐力を完全に利用できるように構成され、かつ切欠き現象を少なくするように形成されていることを特徴とする、引張ロッド。
2. 前記結合が螺合であり、
   前記管体（２）が、前記結合の領域に雄ねじ（５）を有するとともに外径を拡大した壁肉厚部（３）を備え、
   前記管体（２）の耐力計算用に考慮すべき管呼称肉厚の横断面弱化が前記管体（２）及び前記連結要素（６，７）の結合の領域における前記雄ねじ（５）によって防止され、かつ前記壁肉厚部（３）から前記管体（２）への移行部（４）によって切欠き現象が少なくなるように、前記壁肉厚部が構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の引張ロッド。
3. 前記結合の領域に前記管体（２）が雄ねじ（５）を有し、
   前記連結要素（６，７）が雌ねじ（５’）を有していることを特徴とする、請求項２に記載の引張ロッド。
4. 前記引張ロッド（１’）の相互の関節結合と、前記管体（２’）及び前記連結要素（９，１０）の結合とには、ボルト結合として共通する嵌合結合が含まれていることを特徴とする、請求項１に記載の引張ロッド。
5. 前記管体（２’）の末端部分が外向き壁肉厚部（３’）を備えており、
   前記管体（２’）から前記壁肉厚部（３’）に至る前記壁肉厚部の肩状移行領域（１１）に、これに嵌合可能な前記連結要素（９，１０）が引張力伝達のため嵌合当接し、
   前記引張ロッド（１’）の一方の末端部分における前記連結要素（９）が雄要素として構成され、他方の末端部分の前記連結要素（１０）が雌要素として構成され、前記連結要素（９，１０）が互いに差込可能に構成されており、
   前記雄要素と前記雌要素とが重なった領域内でボルト（１２）によって互いに結合可能に構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の引張ロッド。
6. 前記連結要素（９，１０）が、前記管体（２’）の長手軸線に対して対称に２つの殻部に分割されており、かつ嵌合位置にて前記管体（２’）上で互いに結合可能に構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の引張ロッド。
7. 前記壁肉厚部（３’）が熱間据込みによって据え込まれた管端部となっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の引張ロッド。
8. 前記壁肉厚部（３’）が肉盛溶接部となっていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の引張ロッド。

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