WO2019121632A1

WO2019121632A1 - Betonpumpen-mastarm-segment mit in längsrichtung variabler blechstärke und verfahren zum herstellen eines solchen betonpumpe-mastarm-segments

Info

Publication number: WO2019121632A1
Application number: PCT/EP2018/085418
Authority: WO
Inventors: Ansgar MÜLLER; Roland Maaßen
Original assignee: Putzmeister Engineering Gmbh
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2019-06-27
Also published as: EP3728760A1; CN111512007A; JP2021508360A; US20200370314A1; KR102614228B1; CN111512007B; KR20200101369A; DE102017223240A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Betonpumpen-Mastarm-Segment mit einem Obergurt (33), einem Untergurt (34) und zwei den Obergurt (33) und den Untergurt (34) verbindenden Seitenteilen (35, 36). Das Mastarm-Segment umfasst eine Längsverbindung (44) zwischen zwei in Längsrichtung aneinander grenzenden Teilbereichen (41, 42) des Mastarm-Segments, wobei die Längsverbindung (44) sich über einen Gurtabschnitt (56, 66) und über einen Seitenteilabschnitt (53, 63) erstreckt. In dem ersten Teilbereich (41) und in dem zweiten Teilbereich (42) ist der Seitenteilabschnitt (53, 63) gegenüber dem Gurtabschnitt (56, 66) abgekantet. Die Materialstärke des Gurtabschnitts (56) ist in dem ersten Teilbereich (41) größer als die Materialstärke des Gurtabschnitts (66) in dem zweiten Teilbereich (42). Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Mastarm-Segments. Ein solches Mastarm-Segment ist gut geeignet, um statische und dynamische Lasten aufzunehmen, und kann kostengünstig hergestellt werden.

Description

Betonpumpen-Mastarm-Segment mit in Längsrichtung variabler Blechstärke und Verfahren zum Herstellen eines solchen Betonpumpe-Mastarm-Segments

Die Erfindung betrifft ein Betonpumpen-Mastarm-Segment mit ei nem Obergurt, einem Untergurt sowie mit zwei Seitenteilen, die den Obergurt und den Untergurt verbinden. Die Erfindung be trifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Be- tonpumpen-Mastarm-Segments .

Betonpumpen-Mastarme werden beispielsweise genutzt, um eine an eine Betonpumpe angeschlossene Förderleitung so zu führen, dass der mit der Betonpumpe geförderte flüssige Beton in einem von der Betonpumpe entfernten Bereich ausgebracht werden kann. Ein solcher Betonpumpen-Mastarm ist üblicherweise aus einer Mehrzahl von Mastarm-Segmenten zusammengesetzt, wobei in einem ausgefalteten Zustand die Mastarm-Segmente in ihrer Summe die Länge des Mastarms ausmachen und wobei in einem eingefalteten Zustand die Mastarm-Segmente in einen kompakten Zustand zusam mengefaltet sind, um den Transport zu erleichtern.

Da Betonpumpen normalerweise so eingerichtet sind, dass der flüssige Beton stoßweise gefördert wird, sind die Mastarme er heblichen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Es kommt hinzu, dass die Mastarm-Segmente je nachdem, in welchem Abstand zu der Betonpumpe der flüssige Beton ausgebracht werden soll, un terschiedlich gefaltet sein können, wenn die Betonpumpe in Be trieb ist. Dies führt dazu, dass die Zug- und Druckbelastungen auf ein Mastarm-Segment je nach Betriebszustand des Mastarms in ganz unterschiedliche Richtungen wirken. Mastarm-Segmente einer Betonpumpe sind aus diesen Gründen im Betrieb speziellen Belastungen ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonpumpen- Mastarm-Segment und ein Verfahren zum Herstellen eines Beton- pumpen-Mastarm-Segments vorzustellen, so dass das Betonpumpen- Mastarm-Segment statischen und dynamischen Belastungen gut standhält und kostengünstig in der Herstellung ist. Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausfüh rungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Betonpumpen-Mastarm-Segment umfasst eine Längsverbindung zwischen zwei Teilbereichen des Mastarm-Seg ments, die in Längsrichtung aneinander grenzen. Die Längsver bindung erstreckt sich über einen Gurtabschnitt und über einen Seitenteilabschnitt. In dem ersten Teilbereich und in dem zweiten Teilbereich ist der Seitenteilabschnitt gegenüber dem Gurtabschnitt abgekantet. Die Materialstärke des Gurtab schnitts ist in dem ersten Teilbereich größer als dem zweiten Teilbereich .

Die Erfindung hat erkannt, dass eine solche Längsverbindung gut geeignet ist, um die in dem Betonpumpen-Mastarm-Segment auftretenden statischen und dynamischen Kräfte aufzunehmen. Indem der Seitenteilabschnitt gegenüber dem Gurtabschnitt ab gekantet ist, ergibt sich eine erhöhte lokale Stabilität ver glichen mit einem klassischen Betonpumpen-Mastarm-Segment, bei dem zwischen Gurt und Seitenteil eine Schweißnaht ausgebildet ist. Wenn im Bereich der Kanten eine größere Last aufgenommen werden kann, kann man sich in bestimmten Teilbereichen des Mastarm-Segments mit einer verminderten Materialstärke im Obergurt und/oder Untergurt begnügen. Mit der erfindungsgemä ßen Längsverbindung werden die Bereiche unterschiedlicher Ma terialstärke miteinander verbunden.

Die Längsverbindung kann als Schweißnaht ausgebildet sein. Mit der Schweißnaht können ein Bauteil des ersten Teilbereichs und ein Bauteil des zweiten Teilbereichs auf Stoß miteinander ver schweißt sein. Die Materialstärke im ersten Teilbereich kann beispielsweise zwischen 2 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 10 mm liegen. Die Materialstärke im zweiten Teilbe reich kann um einen Wert zwischen 0,5 mm und 4 mm, vorzugs weise zwischen 1 mm und 3 mm geringer sein als die Material stärke im ersten Teilbereich. Die erfindungsgemäßen Angaben zur Materialstärke beziehen sich auf Bereiche abseits der Schweißnaht .

Der Obergurt, der Untergurt und die beiden Seitenteile können ein im Querschnitt kastenförmiges Profil des Betonpumpen-Mast- arm-Segments bilden. Dabei können die Seitenteile des kasten förmigen Profils in einer zu der Schwerkraft parallelen Ebene angeordnet sein. Wenn der Obergurt und der Untergurt im We sentlichen rechtwinklig zu den Seitenteilen angeordnet sind, bedeutet dies, dass die Schwerkraft quer zur Ebene des Ober gurts bzw. des Untergurts wirkt, wenn die Längsachse des Mast arm-Segments bestimmungsgemäß in eine seitliche Richtung weist. Der Obergurt und der Untergurt des Mastarm-Segments sind dann einer großen Biegebelastung ausgesetzt. Die Begriffe Obergurt und Untergurt sind nicht als Angabe der Lage zu ver stehen, die der Obergurt und der Untergurt relativ zueinander haben. Vielmehr hängt es vom Betriebszustand des Mastarm-Seg ments ab, ob der Obergurt oberhalb oder unterhalb des Unter gurts positioniert ist. Beides ist im Rahmen der Erfindung möglich. Das Betonpumpen-Mastarm-Segment kann eine Schwenk achse für eine schwenkbare Verbindung mit einem benachbarten Betonpumpen-Mastarm-Segment umfassen. Die Schwenkachse kann so ausgerichtet sein, dass sie die Seitenteile des Betonpumpen- Mastarm-Segments schneidet.

Mit dem Gurtabschnitt und dem Seitenteilabschnitt erstreckt sich die erfindungsgemäße Längsverbindung über Abschnitte zweier Flächen des Mastarm-Segments, nämlich über einen Ab schnitt einer Gurtfläche und über einen Abschnitt einer Sei tenfläche. Die Gurtfläche und die Seitenfläche können im Quer schnitt des Mastarm-Segments betrachtet einen Winkel ein schließen, der zwischen 60° und 120°, vorzugsweise zwischen 80° und 100°, weiter vorzugsweise bei etwa 90° liegt. Entspre chend groß kann der durch die Abkantung zwischen dem Gurtab schnitt und dem Seitenteilabschnitt gebildete Winkel sein.

Im ersten Teilbereich kann die Materialstärke im Gurtabschnitt übereinstimmen mit der Materialstärke im Seitenteilabschnitt. Das Gleiche kann für den zweiten Teilbereich gelten.

Der Gurtabschnitt kann sich in dem an die Längsverbindung an grenzenden ersten Teilbereich in einer Ebene erstrecken. Der Seitenteilabschnitt kann sich in dem an die Längsverbindung angrenzenden ersten Teilbereich ebenfalls in einer Ebene er strecken. Wenn sowohl der Gurtabschnitt als auch der Seiten teilabschnitt eine ebene Form haben, wird das Abkanten zwi schen beiden erleichtert. Auf entsprechende Weise können der Gurtabschnitt und/oder der Seitenteilabschnitt in dem von der anderen Seite an die Längsverbindung angrenzenden zweiten Teilbereich sich in einer Ebene erstrecken. Die Gurtabschnitte im ersten Teilbereich und im zweiten Teilbereich können sich in derselben Ebene erstrecken. Die Seitenteilabschnitte im ersten Teilbereich und im zweiten Teilbereich können sich in derselben Ebene erstrecken. Die erfindungsgemäße Längsverbindung kann sich über die ge samte Breite der Gurtfläche erstrecken. Die Längsverbindung kann sich ferner über zwei Seitenteilabschnitte erstrecken, wobei der eine Seitenteilabschnitt auf der einen Seite an den Gurtabschnitt anschließt und der zweite Seitenteilabschnitt auf der anderen Seite an den Gurtabschnitt anschließt. Das Mastarm-Segment kann im Bereich der Längsverbindung eine bezo gen auf eine Längsachse symmetrische Form haben. Die Längsver bindung kann in Querrichtung ausgerichtet sein, so dass die Längsrichtung unter einem Winkel von 90° geschnitten wird.

Der Gurtabschnitt kann sich in dem ersten Teilbereich ohne Schweißnaht zwischen den beiden Seitenteilabschnitten erstre cken. Man kann sich also parallel zu der Längsverbindung über den Gurtabschnitt bewegen, ohne eine Schweißnaht zu schneiden.

Eine Längsverbindung mit entsprechenden Merkmalen kann in der gegenüberliegenden Gurtfläche ausgebildet sein. Die Längsver bindungen in den beiden Gurtflächen können so zueinander aus gerichtet sein, dass eine Ebene, die sich durch die Längsver bindungen erstreckt, die Längsachse des Mastarm-Segments unter einem rechten Winkel schneidet.

Der an die Längsverbindung angrenzende Seitenteilabschnitt kann mit einem weiteren Bauteil des Mastarm-Segments ver schweißt sein. Bei der Verbindung kann es sich um eine

Schweißnaht handeln. Die Schweißnaht kann sich in Längsrich tung des Mastarm-Segments erstrecken. Der Seitenteilabschnitt kann auf Stoß mit dem weiteren Bauteil verbunden sein. Diese Merkmale können für den ersten und/oder den zweiten Teilbe reich des Mastarm-Segments gelten. Das weitere Bauteil kann ein Seitenteilabschnitt sein, der von der gegenüberliegenden Gurtfläche abgekantet ist. Bewegt man sich parallel zu der Längsverbindung von der einen Gurtfläche zur anderen Gurtfläche, so schneidet man außer der Schweißnaht zwischen den beiden Seitenteilabschnitten keine weitere

Schweißnaht. Die beiden Seitenteilabschnitte, die durch die in Längsrichtung ausgerichtete Schweißnaht miteinander verbunden sind, können eine übereinstimmende Materialstärke haben. Diese Merkmale können für den ersten und/oder den zweiten Teilbe reich des Mastarm-Segments gelten.

In einer alternativen Ausführungsform ist das an den abgekan teten Seitenteilabschnitt angrenzende weitere Bauteil ein Sei tenblech. Das Seitenblech kann sich in der Ebene des Seiten teils erstrecken. Das Seitenblech kann durch eine Schweißnaht mit dem abgekanteten Seitenteilabschnitt verbunden sein. Das Seitenblech kann auf Stoß mit dem abgekanteten Seitenteilab schnitt verbunden sein. Das Seitenblech kann eine geringere Materialstärke haben als der abgekantete Seitenteilabschnitt. Die Materialstärke des Seitenblechs kann beispielsweise zwi schen 30 % und 70 %, vorzugsweise zwischen 40 % und 60 % der Materialstärke des abgekanteten Seitenteilabschnitts liegen.

Das Seitenblech kann auf einer Seite mit einem Seitenteilab schnitt verbunden sein, der gegenüber dem Obergurt abgekantet ist, und auf der anderen Seite mit einem Seitenteilabschnitt verbunden sein, der gegenüber dem Untergurt abgekantet ist. Bewegt man sich parallel zu der Längsverbindung von der einen Gurtfläche zu der anderen Gurtfläche, so schneidet man außer den beiden Schweißnähten des Seitenblechs keine weitere

Schweißnaht . Die für das Seitenblech beschriebenen Merkmale können für ein Seitenblech des ersten Teilbereichs des Betonpumpen-Mastarm- Segments und/oder für ein Seitenblech des zweiten Teilbereichs des Betonpumpen-Mastarm-Segments gelten. Ein Seitenblech des ersten Teilbereichs des Mastarm-Segments kann in Längsrichtung an ein Seitenblech des zweiten Teilbereichs des Mastarm-Seg ments angrenzen. Die Längsverbindung kann sich über die Ver bindung zwischen den beiden Seitenblechen erstrecken. Die bei den Seitenbleche können auf Stoß miteinander verschweißt sein. Die Längsverbindung zwischen den Seitenblechen kann so zu der Längsverbindung im Obergurt und/oder zu der Längsverbindung im Untergurt ausgerichtet sein, dass eine Ebene, die sich durch die Längsverbindungen erstreckt, die Längsachse des Mastarm- Segments unter einem rechten Winkel schneidet.

Das Mastarm-Segment kann ein erstes Seitenblech und ein zwei tes Seitenblech umfassen, so dass das erste Seitenblech einen Abschnitt des einen Seitenteils und das zweite Seitenblech ei nen Abschnitt des gegenüberliegenden Seitenteils bildet. Dies kann für den ersten und/oder den zweiten Teilbereich des Mast arm-Segments gelten. Es kann auf diese Weise ein kastenförmi ges Profil aus vier Bauteilen zusammengesetzt werden, nämlich aus zwei Gurt-Bauteilen mit abgekanteten Seitenteilabschnitten und aus zwei Seitenblechen.

Bei dem kastenförmigen Profil können in einem Schnitt senk recht zu der Längsachse des Mastarm-Segments betrachtet die Seitenteile parallel zueinander ausgerichtet sein und/oder die Gurtflächen parallel zueinander ausgerichtet sein.

Das Mastarm-Segment kann sich von dem ersten Teilbereich in Richtung des zweiten Teilbereichs verjüngen. Es wird also im ersten Teilbereich der Abstand zwischen gegenüberliegenden Flächen des kastenförmigen Profils geringer, wenn man sich an die Längsverbindung annähert. Im zweiten Teilbereich wird der Abstand zwischen gegenüberliegenden Flächen des kastenförmigen Profils geringer, wenn man sich von der Längsverbindung ent fernt. Die Verjüngung kann sich auf den Abstand zwischen den beiden Seitenflächen und/oder auf den Abstand zwischen Ober gurt und Untergurt beziehen.

Der erste Teilbereich kann näher an einem proximalen Ende und der zweite Teilbereich näher an einem distalen Ende des Mast arm-Segments angeordnet sein. Proximal bezeichnet ein Ende des Mastarm-Segments, das im ausgefalteten Zustand des Mastarms näher an der Basis (also beispielsweise dem Lkw) ist, an der der Mastarm aufgehängt ist. Umgekehrt ist das distale Ende des Mastarm-Segments im ausgefalteten Zustand näher am freien Ende des Mastarms.

In dem Seitenteil, dem Obergurt und/oder dem Untergurt können jeweils eine oder mehrere Sicken ausgebildet sein, durch die das Profil des erfindungsgemäßen Betonpumpen-Mastarm-Segments verstärkt wird. Die Sicken können sich in Längsrichtung des Mastarm-Segments erstrecken. Ist in einer Fläche eine einzelne Sicke ausgebildet, so kann die Sicke mittig zwischen zwei die Fläche begrenzenden Kanten angeordnet sein. Möglich sind schmale Sicken, die sich über 5 % bis 20 % der Breite der Flä che erstrecken. Möglich sind auch breite Sicken, die sich über 20 % bis 60 % der Breite der Fläche erstrecken. Die Sicken können relativ zu der Fläche nach innen gewölbt oder nach au ßen gewölbt sein.

Das Mastarm-Segment kann ein Verstärkungsblech umfassen, das sich über die Längsverbindung hinweg erstreckt. Das Verstär kungsblech kann flächig auf anderen Bauteilen des Mastarm-Seg ments aufliegen. Das Verstärkungsblech kann im ersten Teilbe reich und im zweiten Teilbereich des Mastarm-Segments mit an deren Bauteilen des Mastarm-Segments verbunden sein. Die Ver bindung kann eine Schweißnaht umfassen, die sich entlang einer Umfangslinie des Verstärkungsblechs erstrecken kann. Insbeson dere kann das Verstärkungsblech über seinen gesamten Umfang mit anderen Bauteilen des Mastarm-Segments verschweißt sein. Das Verstärkungsblech kann mit dem abgekanteten Seitenteilab schnitt überlappen.

Jedes Verstärkungsblech kann in zweifacher Ausfertigung vorge sehen sein, wobei die beiden Verstärkungsbleche bezogen auf einen vertikalen Längsschnitt des Mastarm-Segments symmetrisch zueinander angeordnet sein können. Das Mastarm-Segment kann insgesamt vier Verstärkungsbleche umfassen, die sich über die selbe Längsverbindung hinweg erstrecken. Insbesondere können zwei Verstärkungsbleche mit den Seitenteilabschnitten überlap pen, die gegenüber dem Obergurt abgekantet sind, und zwei Ver stärkungsbleche mit den Seitenteilabschnitten überlappen, die gegenüber dem Untergurt abgekantet sind.

Das Verstärkungsblech kann so gestaltet sein, dass es sich mit zunehmendem Abstand von der Längsverbindung verjüngt. Dies kann für den ersten Teilbereich und/oder den zweiten Teilbe reich des Mastarm-Segments gelten. Das Verjüngen kann sich auf die Flächenausdehnung und/oder auf die Dicke des Verstärkungs blechs beziehen. Durch eine solche Verjüngung kann erreicht werden, dass die Spannungen in den an die Längsverbindung an grenzenden Bauteilen mit zunehmendem Abstand von der Längsver bindung kontinuierlich abnehmen. Das Verstärkungsblech fördert also eine gleichmäßige Überleitung der Kräfte zwischen dem ersten Teilbereich und im zweiten Teilbereich des Mastarm-Seg ments .

Zusätzlich oder alternativ dazu kann das mit dem Seitenteilab schnitt überlappende Verstärkungsblech so geformt und angeord net sein, dass das Verstärkungsblech im Bereich der Längsver bindung nahe an einer Kante eines Gurtabschnitts angeordnet ist und dass der Abstand zu der Kante sich mit zunehmendem Ab stand von der Längsverbindung vergrößert. Dies kann für den ersten Teilbereich und/oder den zweiten Teilbereich des Mast arm-Segments gelten. Auch durch diese Gestaltung des Verstär kungsblechs kann die gleichmäßige Überleitung von Kräften zwi schen den Teilbereichen des Mastarm-Segments gefördert werden.

Das Verstärkungsblech kann in seiner Gesamtheit mit dem Sei tenteil überlappen. Möglich ist auch, dass das Verstärkungs blech nach oben oder nach unten über das Seitenteil hinaus ragt. Der höchste bzw. tiefste Punkt in diesem Abschnitt des Mastarm-Segments wird dann nicht von dem Obergurt bzw. Unter gurt gebildet, sondern von dem darüber hinausragenden Ab schnitt des Verstärkungsblechs. Möglich ist auch ein Verstär kungsblech, das sich über die gesamte Breite des Obergurts bzw. Untergurts erstreckt und mit zwei gegenüberliegenden Sei tenteilen nach Art einer Manschette überlappt.

Das Verstärkungsblech kann mit einer in einem Seitenteil aus gebildeten Sicke überlappen. Die Sicke kann gegenüber der Flä che des Seitenteils nach außen vorspringen. Das Verstärkungs blech kann auf einer geneigten Fläche der Sicke enden. Bei dieser Variante ist es von Vorteil, wenn die Dicke des Ver stärkungsblechs die Dicke der Sicke nicht übersteigt, sodass das Verstärkungsblech in seitlicher Richtung nicht weiter vor springt als die Sicke.

Möglich ist auch, dass das Verstärkungsblech mit einer Fläche der Sicke überlappt, die parallel zu dem Seitenteil ausgerich tet ist. In diesem Fall kann das Verstärkungsblech eine grö ßere Dicke haben als die Sicke, sodass das Verstärkungsblech stärker zur Seite vorspringt als die Sicke. Im Bereich der Si cke kann das Verstärkungsblech eine an die Sicke angepasste Ausnehmung haben, sodass das Verstärkungsblech im Bereich der Sicke nicht stärker nach außen vorspringt. Von der Erfindung umfasst sind auch Varianten, bei denen der Obergurt und/oder der Untergurt mit einem oder mehreren Ver stärkungsblechen ausgestattet ist. Diese Verstärkungsbleche können dieselben Merkmale aufweisen, die im Zusammenhang mit auf dem Seitenteil angeordneten Verstärkungsblechen beschrie ben wurden.

Das erfindungsgemäße Betonpumpen-Mastarm-Segment kann an sei nem proximalen Ende und an seinem distalen Ende jeweils mit einem Schwenkgelenk-Element ausgestattet sein. Das Schwenkge lenk-Element kann dazu ausgelegt sein, mit einem passenden Schwenkgelenk-Element eines benachbarten Mastarm-Segments oder einer Basis ein Schwenkgelenk zu bilden, über das das Mastarm- Segment relativ zu dem anderen Teil geschwenkt werden kann.

Das Mastarm-Segment kann einen Anlenkpunkt für einen Hydrau likzylinder umfassen, der sich ausgehend von dem Anlenkpunkt in Richtung des distalen Endes des Mastarm-Segments erstreckt. Die erfindungsgemäße Längsverbindung kann zwischen dem proxi malen Ende des Mastarm-Segments und dem Anlenkpunkt angeordnet sein. Das Mastarm-Segment kann eine Mehrzahl solcher Längsver bindungen, insbesondere mindestens drei solcher Längsverbin dungen, vorzugsweise mindestens vier solcher Längsverbindungen umfassen, die zwischen dem proximalen Ende des Mastarm-Seg ments und dem Anlenkpunkt angeordnet sind. Die Materialstärke kann mit zunehmendem Abstand vom proximalen Ende sukzessive abnehmen. Zwischen zwei Längsverbindungen kann die Material stärke konstant sein. Dies kann für den Obergurt, den Unter gurt und/oder die Seitenteile gelten. Die Erfindung betrifft außerdem einen Betonpumpen-Mastarm mit einer Mehrzahl von Mastarm-Segmenten, wobei wenigstens eines der Mastarm-Segmente eine erfindungsgemäße Längsverbindung um fasst. Zwischen jeweils zwei benachbarten Mastarm-Segmenten ist ein Schwenkgelenk ausgebildet. Die Achse des Schwenkge lenks kann so ausgerichtet sein, dass sie sich durch beide Seitenteile des Mastarm-Segments hindurch erstreckt, wobei die beiden Seitenteile vorzugsweise rechtwinklig geschnitten wer den oder mit dieser Richtung einen Winkel von weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5° einschließen. Die Gurtflächen kön nen sich parallel zu der Schwenkachse erstrecken.

Das Gelenk kann einen ersten Gelenkhebel umfassen, der

schwenkbar an einem ersten Mastarm-Segment angeschlagen ist. Das Gelenk kann einen zweiten Gelenkhebel umfassen, der schwenkbar an dem zweiten Mastarm-Segment angeschlagen ist und der außerdem schwenkbar an dem ersten Gelenkhebel angeschlagen ist. Ein Hydraulikzylinder kann sich von dem ersten Mastarm- Segment bis zu dem ersten Gelenkhebel erstrecken, so dass eine Hubbewegung des Hydraulikzylinders in eine Schwenkbewegung zwischen den Mastarm-Segmenten übersetzt wird. Der Hydrau likzylinder ist vom ersten Mastarm-Segment aus gesehen vor zugsweise jenseits des zweiten Gelenkhebels an dem ersten Ge lenkhebel angeschlagen.

Der Betonpumpen-Mastarm kann eine Förderleitung für einen Dickstoff, insbesondere Frischbeton umfassen, die sich entlang dem Mastarm erstreckt. Jedem Segment des Mastarms kann ein Segment der Förderleitung zugeordnet sein. Benachbarte Seg mente der Förderleitung können über ein Gelenk miteinander verbunden sein, wobei die Gelenkachse vorzugsweise koaxial zu dem Gelenk ist, mit dem die zugehörigen Mastarm-Segmente mit einander verbunden sind. Das einzelne Segment der Förderlei tung kann als starre Rohrleitung ausgebildet sein. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen ei nes Betonpumpen-Mastarm-Segments , wobei das Mastarm-Segment einen Obergurt, einen Untergurt, sowie zwei den Obergurt und den Untergurt verbindende Seitenteile umfasst. Bei dem Verfah ren wird zwischen einem ersten Teilbereich des Mastarm-Seg ments und einem zweiten Teilbereich des Mastarm-Segments eine Längsverbindung erzeugt, die sich über einen Gurtabschnitt und über einen Seitenteilabschnitt erstreckt. In dem ersten Teil bereich und in dem zweiten Teilbereich ist der Seitenteilab schnitt gegenüber dem Gurtabschnitt abgekantet. Die Material stärke des Gurtabschnitts ist in dem ersten Teilbereich größer als in dem zweiten Teilbereich.

Das Herstellen der Längsverbindung kann durch Schweißen erfol gen. Es ist möglich, zunächst die Längsverbindung zwischen ei nem Bauteil des ersten Teilbereichs und einem Bauteil des zweiten Teilbereichs herzustellen und anschließend den Seiten teilabschnitt gegenüber dem Gurtabschnitt abzukanten. Alterna tiv kann zunächst bei zwei noch getrennten Bauteilen der Sei tenteilabschnitt gegenüber dem Gurtabschnitt abgekantet werden und dann die Längsverbindung hergestellt werden.

Das Verfahren kann mit weiteren Merkmalen fortgebildet werden, die im Zusammenhang des erfindungsgemäßen Mastarm-Segments be schrieben sind. Das Mastarm-Segment kann mit weiteren Merkma len fortgebildet werden, die im Zusammenhang des erfindungsge mäßen Verfahrens beschrieben sind.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungsformen bei spielhaft beschrieben. Es zeigen: Fig. 1: ein Betonpumpen-Fahrzeug mit einem Mastarm im einge falteten Zustand;

Fig. 2: das Betonpumpen-Fahrzeug aus Fig. 1 mit ausgefaltetem

Mastarm;

Fig. 3: ein erfindungsgemäßes Mastarm-Segment; Fig. 4: ein Gelenk zwischen zwei Mastarm-Segmenten; Fig. 5: ein Detail eines erfindungsgemäßen Mastarm-Segments; Fig. 6: die Ansicht gemäß Fig. 5 bei einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 7: einen Schnitt entlang Linie A-A durch die Ausfüh

rungsform gemäß Fig. 6;

Fig. 8: ein Detail eines Mastarm-Segments bei einer alterna tiven Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9: einen Schnitt entlang Linie B-B in Fig. 8; Fig. 10: die Ansicht gemäß Fig. 9 bei einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 11: die Ansicht gemäß Fig. 9 bei einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 12: die Ansicht gemäß Fig. 8 bei einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung;

Fig. 13: eine Ansicht auf eine Gurtfläche eines erfindungsge mäßen Mastarm-Segments. Ein in Fig. 1 gezeigter Lastwagen 14 ist mit einer Betonpumpe 15 ausgestattet, die Flüssigbeton aus einem Vorfüllbehälter 16 durch eine Förderleitung 17 fördert. Die Förderleitung 17 er streckt sich entlang einem Mastarm 18, der auf einem Drehkranz 19 drehbar gelagert ist. Der Mastarm 18 umfasst drei Mastarm- Segmente 20, 21, 22, die gelenkig miteinander verbunden sind. Indem die Mastarm-Segmente 20, 21, 22 über die Gelenke relativ zueinander geschwenkt werden, kann der Mastarm 18 zwischen ei nem eingefalteten Zustand (Fig. 1) und einem ausgefalteten Zu stand (Fig. 2) wechseln. Die Förderleitung 17 erstreckt sich bis über das distale Ende des dritten Mastarm-Segments 22 hin aus, so dass der Flüssigbeton in einem von der Betonpumpe 15 entfernten Bereich ausgebracht werden kann.

Je nach Schwenkzustand des Mastarms wirken die Lasten auf die Mastarm-Segmente 20, 21, 22 in ganz unterschiedliche Richtun gen. Zudem ist der Mastarm durch die stoßweise Förderung des Flüssigbetons einer hohen dynamischen Belastung ausgesetzt.

Die Schwenkgelenke zwischen den Mastarm-Segmenten 20, 21, 22 sind so gestaltet, dass sie einen großen Schwenkwinkel ermög lichen. Im eingefalteten Zustand liegen die Mastarm-Segmente

20, 21, 22 im Wesentlichen parallel zueinander und schließen einen kleinen Winkel zwischen sich ein. In dem ausgefalteten Zustand gemäß Fig. 2 erstrecken sich die Mastarm-Segmente 20,

21, 22 etwa in Verlängerung zueinander.

Die Gelenkkonstruktion ist in Fig. 4 am Beispiel des Schwenk gelenks zwischen dem ersten Mastarm-Segment 20 und dem zweiten Mastarm-Segment 21 dargestellt. Die Gelenkachse wird gebildet durch einen Gelenkbolzen 23, durch den ein proximales Ende des Mastarm-Segments 21 mit einem distalen Ende des Mastarm-Seg ments 20 verbunden ist. Benachbart zu dem Gelenkbolzen 23 ist an dem ersten Mastarm-Segment 20 ein erster Gelenkhebel 24 an geschlagen. An dem zweiten Mastarm-Segment 21 ist benachbart zu dem Gelenkbolzen 23 ein zweiter Gelenkhebel 25 angeschla gen. Die beiden Gelenkhebel sind bei 26 gelenkig miteinander verbunden. Ein Hydraulikzylinder 27 erstreckt sich von einem Anlenkpunkt 28 an dem ersten Mastarm-Segment 20 bis zum äuße ren Ende des ersten Gelenkhebels 24. Über die Gelenkhebel 24, 25 wird eine Hubbewegung des Hydraulikzylinders 27 in eine Schwenkbewegung zwischen den Mastarm-Segmenten 20, 21 über setzt .

Ein in Fig. 3 gezeigtes erfindungsgemäßes Mastarm-Segment 30 erstreckt sich von einem proximalen Ende 31 bis zu einem dis talen Ende 32. Das Mastarm-Segment 30 ist als kastenförmiges Profil ausgebildet mit einem Obergurt 33, einem Untergurt 34 und zwei Seitenteilen 35, 36. Nahe dem proximalen Ende 31 ist eine Gelenkbohrung 37 ausgebildet. Die Gelenkbohrung nimmt den Gelenkbolzen 23 auf, der das Mastarm-Segment 30 mit einem be nachbarten Mastarm-Segment verbindet. Neben der Gelenkbohrung 37 ist ein Stehbolzen 38 angeordnet, an dem der Gelenkhebel 25 angeschlossen wird. Ein Verstärkungsblech 40 umschließt die Gelenkbohrung 37 und den Stehbolzen 38, so dass die in diesem Bereich auftretenden besonders großen Kräfte sicher aufgenom men werden können. Entsprechend umfasst das Mastarm-Segment 30 nahe seinem distalen Ende eine weitere Gelenkbohrung 37 sowie einen weiteren Stehbolzen 38, an den ein Gelenkhebel 24 ange schlossen werden kann. Ein Verstärkungsblech 40 umschließt die Gelenkbohrung 37 und den Stehbolzen 38. Entsprechende Verstär kungsbleche 40 sind auf dem gegenüberliegenden Seitenteil 36 des Mastarm-Segments 30 ausgebildet, das in Fig. 3 nicht sichtbar ist.

Das kastenförmige Profil des Mastarm-Segments verjüngt sich vom proximalen Ende 31 bis zu dem Anlenkpunkt 28 für den Hyd raulikzylinder kontinuierlich. Die beiden Seitenteile 35, 36 sowie der Obergurt 33 und der Untergurt 34 nähern sich also mit zunehmendem Abstand vom proximalen Ende 31 jeweils an- einander an. Die Verjüngung ist im Bereich der Gelenkbohrung 37 noch recht deutlich, im weiteren Verlauf setzt die kontinu ierliche Verjüngung sich in reduziertem Maße fort, so dass die Querschnittsänderung in Fig. 3 kaum noch wahrnehmbar ist.

Das Mastarm-Segment umfasst zwischen dem proximalen Ende 31 und dem Anlenkpunkt 28 zwei Längsverbindungen 44, 45. Die Längsverbindung 44 ist zwischen einem ersten Teilbereich 41 und einem zweiten Teilbereich 42 des Mastarm-Segments angeord net, die Längsverbindung 45 ist zwischen dem zweiten Teilbe reich 42 und einem dritten Teilbereich 43 des Mastarm-Segments angeordnet. Der Obergurt 33 und der Untergurt 34 haben in dem ersten Teilbereich 41 eine Materialstärke von 10 mm, in dem zweiten Teilbereich 42 eine Materialstärke von 8 mm und in dem dritten Teilbereich 43 eine Materialstärke von 6 mm.

Bei den Längsverbindungen 44, 45 grenzen die Teilbereiche un terschiedlicher Materialstärke auf Stoß aneinander an und sind durch in Querrichtung laufende Schweißnähte miteinander ver bunden. Aufgeschweißte Verstärkungsbleche 46, 47 erstrecken sich über die Längsverbindungen 44, 45 hinweg und verleihen den Längsverbindungen 44, 45 zusätzliche Stabilität.

Gemäß Fig. 5 ist das kastenförmige Profil des Mastarm-Segments in dem ersten Teilbereich 41 aus zwei Teilprofilen 51, 52 zu sammengesetzt. Die Teilprofile 51, 52 sind jeweils aus 10 mm starkem Stahlblech hergestellt. Das Teilprofil 51 umfasst zwei Seitenteilabschnitte 53, die gegenüber einem Gurtabschnitt 56 um 90° abgekantet sind. Das Teilprofil 52 umfasst zwei Seiten teilabschnitte 54, die gegenüber einem Gurtabschnitt 57 um 90° abgekantet sind. An ihren Stirnflächen sind die Seitenteilab schnitte 53, 54 durch Schweißnähte auf Stoß miteinander ver bunden, so dass ein im Querschnitt rechteckiges kastenförmiges Profil gebildet wird. Auf analoge Weise ist das kastenförmige Profil des Mastarm- Segments in dem zweiten Teilbereich 42 aus zwei Teilprofilen 61, 62 zusammengesetzt. Die Teilprofilen 61, 62 sind jeweils aus 8 mm starkem Stahlblech hergestellt. Das Teilprofil 61 um fasst zwei Seitenteilabschnitte 63, die gegen über einem Gurt abschnitt 66 um 90° abgekantet sind. Das Teilprofil 62 umfasst zwei Seitenteilabschnitte 64, die gegenüber einem Gurtab schnitt 67 um 90° abgekantet sind. An ihren Stirnflächen sind die Seitenteilabschnitte 53, 54 durch Schweißnähte auf Stoß miteinander verbunden, so dass ein im Querschnitt rechteckiges kastenförmiges Profil gebildet wird.

Im Bereich der Längsverbindung 44 stimmt das kastenförmige Profil des ersten Teilbereichs 41 mit dem kastenförmigen Pro fil des zweiten Teilbereichs 42 überein, so dass die beiden Teilbereiche 41, 42 durch eine in Querrichtung umlaufende Schweißnaht miteinander verbunden werden können.

Ein Verstärkungsblech 46 ist mit einer umlaufenden Schweißnaht von außen auf die Seitenteilabschnitte 54, 64 aufgeschweißt und erstreckt sich über die Längsverbindung 44 hinweg. Ausge hend vom Bereich der Längsverbindung 44 verjüngt das Verstär kungsblech 46 sich zu seinen beiden Enden hin. Im Bereich der Längsverbindung 44 erstreckt das Verstärkungsblech 46 sich bis an die Kante zu dem Gurtabschnitt 57, 67 heran. Die beiden En den des Verstärkungsblechs 46 sind von dieser Kante beab- standet. Ein ähnlich gestaltetes Verstärkungsblech 47 ist auf die Seitenteilabschnitte 53, 63 aufgeschweißt und erstreckt sich ebenfalls über die Längsverbindung 44 hinweg. Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Fig. 6, 7 sind die Seitenteilabschnitte 53, 54 der Teilprofile 51, 52 sowie die Seitenteilabschnitte 63, 64 der Teilprofile 61, 62 wesentlich kürzer. Zwischen den Seitenteilabschnitten 53, 54 sind zwei Seitenbleche 58, 59 eingeschweißt, die verglichen mit den Teilprofilen 51, 52 eine um 50 % verminderte Materialstärke haben. Im ersten Teilbereich 41 haben die Seitenbleche 58, 59 demnach eine Stärke von 5 mm. Entsprechend sind zwischen den Seitenteilabschnitten 63, 64 im zweiten Teilbereich 42 des

Mastarm-Segments Seitenbleche 68 eingeschweißt. Die Seitenble che 68 haben eine Materialstärke von 4 mm. Die Verstärkungs bleche 46, 47 erstrecken sich über die Kante der Seitenteilab schnitte 53, 54, 63, 64 hinaus und überlappen auch mit den Seitenblechen 58, 59, 68.

Bei der Variante gemäß Fig. 8, 9 sind die beiden Seitenteile des Mastarm-Segments jeweils mit einer nach außen vorspringen den Sicke 70 versehen. Die beiden Gurtflächen sind jeweils mit einer nach innen weisenden Sicke 71 versehen. Durch die Sicken 70, 71 wird dem Profil eine erhöhte Stabilität verliehen. Das im oberen Bereich angeordnete Verstärkungsblech 47 ist dicker als die Sicke 70. In dem Bereich, in dem das Verstärkungsblech 47 mit der Sicke 70 überlappt, hat das Verstärkungsblech 47 eine auf seiner Innenseite verminderte Materialstärke, sodass die Außenseite des Verstärkungsblechs 47 eine ebene Fläche bildet. Das im unteren Bereich angeordnete Verstärkungsblech 46 hat eine geringere Dicke als die Sicke 70 und endet auf der geneigten Fläche der Sicke 70. Bei der alternativen Ausfüh rungsform gemäß Fig. 10 sind die Seitenflächen jeweils mit zwei Sicken 72, 73 statt der einzelnen Sicke 70 versehen.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 11 erstreckt sich ein Ver stärkungsblech 74 über die gesamte Breite des Mastarm-Segments und überlappt mit dem oberen Bereich der beiden gegenüberlie genden Seitenteile nach Art einer Manschette. In Fig. 12 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Verstärkungsblech 47 nach oben über die Kontur des Mastarm-Segments hinausragt.

In Fig. 13 sind zwei Verstärkungsbleche 75 auf der Gurtfläche angeordnet und erstrecken sich über die Längsverbindung 44 zwischen den Gurtabschnitten 56, 66 hinweg. Die Verstärkungs bleche 75 springen nach oben gegenüber den Gurtabschnitten 56, 66 vor, sodass die Ausdehnung des Mastarm-Segments in senk rechter Richtung durch die Verstärkungsbleche 75 vergrößert wird .

Claims

Patentansprüche

1. Betonpumpen-Mastarm-Segment mit einem Obergurt (33), einem Untergurt (34), zwei den Obergurt (33) und den Untergurt (34) verbindenden Seitenteilen (35, 36), und mit einer Längsverbindung (44) zwischen zwei in Längsrichtung anei nander grenzenden Teilbereichen (41, 42) des Mastarm-Seg ments, wobei die Längsverbindung (44) sich über einen Gurtabschnitt (56, 66) und über einen Seitenteilabschnitt (53, 63) erstreckt, wobei in dem ersten Teilbereich (41) und in dem zweiten Teilbereich (42) der Seitenteilab schnitt (53, 63) gegenüber dem Gurtabschnitt (56, 66) ab gekantet ist und wobei die Materialstärke des Gurtab schnitts (56) in dem ersten Teilbereich (41) größer ist als die Materialstärke des Gurtabschnitts (66) in dem zweiten Teilbereich (42).

2. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Materialstärke im ersten Teilbe reich (41) zwischen 2 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 10 mm liegt.

3. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke im zweiten Teilbereich um einen Wert zwischen 0,5 mm und 4 mm, vor zugsweise zwischen 1 mm und 3 mm geringer ist als die Ma terialstärke im ersten Teilbereich.

4. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtabschnitt (56) im ersten Teilbereich (41) und der Gurtabschnitt (66) im zweiten Teilbereich (42) sich in derselben Ebene erstre cken .

5. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverbindung (44) sich über die gesamte Breite der Gurtfläche erstreckt.

6. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegenüber dem Obergurt (33) abgekanteter Seitenteilabschnitt (53, 63) verbunden ist mit einem gegenüber dem Untergurt (34) abgekanteten Seitenteilabschnitt (54, 64).

7. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenteilabschnitt (53, 63) mit einem Seitenblech (58, 59, 68) verbunden ist, wobei das Seitenblech (58, 59, 68) eine geringere Materi alstärke hat als der Seitenteilabschnitt (53, 63) .

8. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mastarm-Segment sich vom ersten Teilbereich (41) in Richtung des zweiten Teil bereichs (42) verjüngt.

9. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis

8, gekennzeichnet durch ein Verstärkungsblech (46, 47), das sich über die Längsverbindung (44) hinweg erstreckt.

10. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (46, 47) mit dem Seitenteilabschnitt (53, 63) im ersten Teilbereich (41) und im zweiten Teilbereich (42) überlappt.

11. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach Anspruch 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (46,

47) sich mit zunehmendem Abstand von der Längsverbindung (44) verjüngt.

12. Betonpumpen-Mastarm-Segment nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech (46, 47) im Bereich der Längsverbindung (44) nahe an einer Kante eines Gurtabschnitts (56, 66) angeordnet ist und dass der Abstand zu der Kante sich mit zunehmendem Abstand von der Längsverbindung (44) vergrößert.

13. Verfahren zum Herstellen eines Betonpumpen-Mastarm-Seg- ments, wobei das Mastarm-Segment einen Obergurt (33) , ei nen Untergurt (34), sowie zwei den Obergurt (33) und den Untergurt (34) verbindende Seitenteile (35, 36) umfasst, wobei zwischen einem ersten Teilbereich (41) des Mastarm- Segments und einem zweiten Teilbereich (42) des Mastarm- Segments eine Längsverbindung (44) erzeugt wird, die sich über einen Gurtabschnitt (56, 66) und über einen Seiten teilabschnitt (53, 63) erstreckt, wobei in dem ersten Teilbereich (41) und in dem zweiten Teilbereich (42) der Seitenteilabschnitt (53, 63) gegenüber dem Gurtabschnitt (56, 66) abgekantet ist und wobei die Materialstärke des Gurtabschnitts (56, 66) in dem ersten Teilbereich (41) größer ist als in dem zweiten Teilbereich (42) .