Teleskopausleger für Fahrzeugkrane o.dgl.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Teleskopausleger für Fahrzeugkrane, bestehend aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück, in dem mehrere teleskopartig zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopschüsse gehaltert sind, wobei jeder Schuß mit Lagerungen für den in diesem geführten Schuß versehen und mit diesem Schuß verriegelbar ist und wobei eine hydraulische Druckmittel-Kolben-Zylinder-Einheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse vorgesehen ist.

[0002] Bei einem beispielsweise aus der DE-B-21 48 966 bekannten Teleskopausleger dieser Art weisen die einzelnen Teleskopschüsse ein im wesentlichen kastenartiges Profil auf, wobei die unteren Gurte der einzelnen Schüsse flache V-förmige Profile oder flache rinnenförmige Profile aufweisen, die durch von einem ebenen mittleren stegteil abgewinkelte Schenkel gebildet sind. Diese unteren Gurte sind mit den Randbereichen der nach unten weisenden Schenkel von U-förmig profilierten Profilteilen mit abgerundeten Eckbereichen zwischen deren Stegteilen und Schenkeln zu kastenförmigen Profilen verschweißt, wobei im Bereich der Schweißverbindungen zusätzlich noch aussteifende strebenartige Bleche eingeschweißt sein können. Die einzelnen Teleskopschüsse sind ineinander auf den rinnenförmig profilierten Untergurten nach dem aus der DE-PS 21 48 966 bekannten Druckverteilungsverhältnis gelagert, wobei im Bereich der oberen angerundeten Ecken der Kastenprofile die Lagerkräfte durch Rollen oder entsprechend geformte Lagerschuhe übertragen werden. Um die Seitenwandungen des U-förmigen Profilteils gegen Beulen zu schützen, sind auf die Innen- oder Außenseite der Schenkel des Profils U-förmig profilierte Beulsteifen eingeschweißt. Der Untergurt, der hauptsächlich durch Biegekräfte belastet ist, ist durch seine V-Form oder die beiden längsverlaufenden, die Rinnenform bildenden Knicke ausgesteift und gegen Beulen gesichert.

[0003] Der bekannte Teleskopausleger ist trotz der eingeschweißten Beulsteifen und der Knicklinien nicht nur gegen Beulen empfindlich, er laßt sich darüber hinaus wegen seiner komplizierten Querschnittsform auch nur mit erhöhtem Aufwand herstellen. Teleskopausleger werden nicht nur auf Biegung, sondern darüber hinaus auch auf Torsion belastet. Dabei wirken die in dem Untergurt mit rinnen- oder V-förmigen Querschnitt angeordneten Lagerelemente einer Verdrehung entgegen. Ist aber der Teleskopausleger mit einer wippbaren Nadel versehen, wird dieser über einen hinteren A-Bock o.dgl. durch Abspannseile abgespannt, so daß eine Torsionskräfte übertragende Führung in den Lagerelementen der V-förmigen Untergurte aufgehoben werden kann, wenn das nach hinten wirkende Moment gleich oder größer ist als das nach vorne wirkende und sich aus Last- und Nadelauslegergewicht ergebende Moment.

[0004] Um einen Teleskopausleger unabhängig von seinem Verschiebelager eine ausreichende Torsionssteifigkeit zu verleihen, ist es bekannt, die einzelnen Auslegerschüsse miteinander zu verbolzen und zusätzlich noch mit seitlichen Führungslagern zu versehen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Teleskopausleger der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der sich bei großer Biegesteifigkeit und Beulunempfindlichkeit seiner einzelnen Schüsse durch eine einfache und wirtschaftlich herstellbare Konstruktion auszeichnet.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Das erfindungsgemäße Profil besteht bezogen auf seine horizontale Achse aus unterschiedlichen Profilteilen, während es um seine vertikale Achse symmetrisch ist.

[0007] Das erfindungsgemäße Profil wird in besonders günstiger Weise den Anforderungen an einen Teleskopausleger gerecht. Die Profile der einzelnen Schüsse eines Teleskopauslegers sind während des Betriebes in erster Linie in ihrem oberen Bereich auf Zug und in ihrem unteren Bereich auf Druck beansprucht, so daß der untere Bereich stark beulempfindlich ist. Bei herkömmlichen Profilen, die entweder eine Kastenform aufwiesen oder ausgehend von einer Kastenform mit einem unteren V-förmigen Profilteil versehen waren, wurden zur Erhöhung der Beulsteifigkeit innen und/oder außen in das Profil aussteifende Bleche eingeschweißt. Das erfindungsgemäße Profil wird in besonders günstiger Weise den Beanspruchungen eines Teleskopauslegers gerecht, weil der untere stark beulempfindliche Bereich aus einem runden Profil besteht, das sehr viel weniger beulempfindlich ist als kastenförmige Profile.

[0008] Die Beulempfindlichkeit des unteren Profilteils nimmt mit der wachsenden Druckspannung, also in Richtung auf die untere Scheitellinie zu. Besonders günstig ist daher die Ausgestaltung des unteren Profilteils in Form einer Halbellipse, weil diese in ihrem Scheitelbereich den kleinsten Krümmungsradius aufweist und daher in dem Bereich mit der größten Druckspannung die geringste Beulempfindlichkeit besitzt.

[0009] Die Schenkel des oberen Profilteils stehen rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil. Da der obere Profilteil auf Zug beansprucht wird, ist die Beulgefahr gering, so daß die geraden Profilschenkel in Kauf genommen werden.

[0010] Die Oberschale eines jeden Schusses kann aus einem Stück in der gesamten Länge gekantet werden, so daß in der Zugzone keine Schweißnähte und insbesondere keine querverlaufende Schweißnähte vorhanden sind.

[0011] Bei der Fertigung der Auslegerschüsse kann die Oberschale auf eine gerade Platte aufgelegt werden und braucht nicht, wie bei einem vollständigen ovalen Auslegerprofil in besonderen Einrichtungen festgehalten zu werden.

[0012] Im praktischen Kranbetrieb schafft das halbkastenförmige obere Profilteil zusätzliche Vorteile, die darin bestehen, daß sich das Hubseil auf den breiten Obergurt ablegen kann, ohne seitlich abzurutschen. Weiterhin ist der flache obere Stegteil des oberen Profilteils auch zu Wartungszwecken zweckmäßig, da dieser gefahrlos begangen werden kann. Das obere Profilteil kann zusätzlich auch mit einem rauhen Belag gespritzt werden, so daß die erforderliche Gleitsicherheit beim Begehen gegeben ist.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt

Fig. 1 a - n
einen Teleskopausleger in unterschiedlichen Ausfahrzuständen seiner Teleskopschüsse,

Fig. 2
einen Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück mit einem aus einem halbkastenförmigen Teil und einem runden Teil zusammengesetztem Profil, und

Fig. 2 a bis 2 h
die zugehörigen Biege-, Biegezug-, Biegedruck- und die zusammengesetzten Beanspruchungen darstellenden Diagramme.

[0014] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das äußere Anlenkstück 1 des Teleskopauslegers 2 mit einem Gelenkstück 3 versehen, über das dieses an dem Oberwagen eines Krans, Kranfahrzeuges o.dgl. angelenkt ist. An dem von dem äußeren Anlenkstück 1 eingefaßten Teil ist im Gelenk 4 die Kolbenstange einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit 5 angelenkt.

[0015] Parallel zu der Kolbenzylindereinheit 5 ist oberhalb von dieser an dem Auslegeranlenkstück 4 verdrehsicher ein Vierkantprofil 6 angelenkt.

[0016] Das Anlenkstück und die weiteren austeleskopierbaren Schüsse sind im Bereich ihrer Enden mit kragenartigen Versteifungen 8-10 versehen, auf denen mit Verriegelungsbolzen versehene Druckmittelkolbenzylindereinheiten angeordnet sind. Der innerste austeleskopierbare Schuß ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, an seinem äußeren Ende mit einem Rollenkopf versehen.

[0017] Aus Fig. 2 ist der Querschnitt durch einen Teleskopschuß bzw. ein äußeres Anlenkstück eines Teleskopauslegers ersichtlich, das aus einem unteren halbelliptischen Profilteil 40 und einem oberen halbkastenförmigen Profilteil 41 besteht, dessen Schenkel in einer horizontalen Trennebene durch Schweißnähte 42,43 miteinander verschweißt sind. Die Schenkel 44,45 des oberen halbkastenförmigen Profilteils sind mit dem oberen Stegteil 46 durch gekrümmte Bereiche 47,48 mit dem Biegeradius RL verbunden. Das untere Profilteil 40 ist durch eine Schale mit halbelliptischen Querschnitt gebildet, wobei sich die Profilform mit großer Annäherung an eine Ellipse durch die drei Radien ri, Rmi und Ri beschreiben läßt. Aus Gründen der Fertigung kann eine Vereinfachung vorgenommen werden, wenn die Querschnittsform nur durch die beiden Radien ri und Rmi definiert wird. Die Ellipsenform ändert sich durch die beschriebenen Vereinfachungen bei der Herstellung nur geringfügig, wobei diese aus statischer Sicht unter Umständen sogar günstig sein können. Denn der Bereich der beulsteifen Schale mit dem Radius ri bzw. dem Winkel Ey2 wird größer und der Radius Rmi kann bis annähernd zur Profilmitte geführt werden. Dadurch entfällt der größere und somit weniger beulsichere Bereich mit dem Radius Ri. Hierdurch wird die Unterschale 40 insgesamt beulsteifer, da die Beulsicherheit linear mit der Vergrößerung der Radien abnimmt.

[0018] Bei dem Profil nach den Fig. 2 ist die konstruktive Mitte zwischen den Maßen H1 und H2 die Profilmitte. Der untere Teil weist die Form einer halben Ellipse auf, die gleichzeitig die untere konstruktive Profilschale bildet. Der untere Teil kann aus Gründen der Fertigung durch das Maß V nach oben verlängert werden, wodurch das Maß H2 der Oberschale entsprechend verkürzt wird.

[0019] Wenn die Blechstärken der unteren Schale t1 bzw. t2 mit der Stärke der Oberschale t3 und die Profilhöhen H1 bzw. H2 so abgestimmt werden, daß die Schwerpunktachse sich in der Nähe der Profilmitte befindet, ergeben sich folgende Spannungsverhältnisse, die jeweils in den Diagrammen mit den nachgestellten Buchstaben a bis h dargestellt sind:

[0020] Die Druckspannung (-) ist wegen der Beulgefahr häufig die kritischste Beanspruchung bei dünnwandigen Hohlprofilen. Die größte Biege-Druckspannung entsteht durch die Hauptbelastung des Auslegers um die Achse X-X (X-Richtung) im unteren Scheitelpunkt des Radius ri.

[0021] Die seitliche Belastung bzw. Ausbiegung des Auslegers um die Achse Y-Y (Y-Richtung) in beiden Richtungen bewirkt in den Profil-Seitenwänden Druck- bzw. Zugspannungen, deren Größe sich im Verhältnis des Abstandes zur Trägheitsachse Y-Y ergibt.

[0022] Bei dem Profil sind im unteren Scheitelpunkt diese Spannungen = 0, so daß hier keine Veränderung der Druckspannung aus der X-Richtung entsteht. An der Oberkante des Profils werden infolge der Radien RL die Spannungen aus der Y-Richtung vermindert.

[0023] Entlang der Seitenwand nach oben addieren sich die Zug- bzw. Druckspannungen aus der Y-Richtung mit den Biegespannungen aus der X-Richtung.

[0024] Diese Spannungsverhältnisse sind zu jedem der drei Profile in den zugehörigen Diagrammen dargestellt.

[0025] Bei dem Profil ist durch den gleichmäßigen, seitlichen Spannungsverlauf in der oberen Profilhälfte bzw. der oberen Schale der Aufbau der Druckspannung in der oberen beulempfindlichen Seitenwand am geringsten.

Ansprüche

1. Teleskopausleger (2) für Krane, vorzugsweise Fahrzeugkrane, bestehend aus einem auf dem Fahrzeug bzw. dessen Oberwagen schwenkbar gelagerten äußeren Anlenkstück (1), in dem mehrere teleskopartig zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopschüsse gehaltert sind, wobei jeder Schuß mit Lagerungen für den in diesem geführten Schuß versehen und mit diesem Schuß verriegelbar ist und wobei eine hydraulische Druckmittelkolbenzylinder-Einheit zum Aus- und Einfahren der einzelnen Schüsse vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Anlenkstück (1) und die Schüsse aus Profilen bestehen, von denen jedes in der horizontalen, auf das Fahrzeug geschwenkten Lage einen unteren runden (40) und einen oberen halbkastenförmigen (41) Teil aufweist, und deren gegeneinander gerichtete Schenkel (44, 45) miteinander verschweißt sind,

daß der untere Profilteil (40) etwa die Form einer halben Ellipse mit durch den kleinen Radius gebildeten Scheitel besitzt,

daß die Schenkel des unteren, runden Profilteils tangential an die geraden Schenkel (44, 45) des oberen Profilteils (41) anschließen und

daß die Schenkel (44, 45) des oberen Profilteils (41) rechtwinkelig zu dem den Obergurt bildenden geraden Stegteil (46) stehen.

Claims

1. A telescopic jib (2) for cranes, preferably mobile cranes, consisting of an outer articulation component (1) pivotably mounted on the vehicle or its upper chassis, wherein there are mounted several telescopically retractable and extendable telescopic sections, in which arrangement each section is provided with bearing means for the section carried therein and is lockable with this section, and wherein provision is made for a hydraulic pressure medium piston-cylinder unit for the outward movement and retraction of the individual sections,
characterized in

that the articulation component (1) and the sections consist of profiles, each of which has in the horizontal position pivoted onto the vehicle, a lower round part (40) and an upper half-box-shaped part (41), and whose legs (44, 45) directed towards each other are welded together,

that the lower profile part (40) approximately has the shape of a half ellipse with the apex formed by the small radius, that the legs of the lower round profile part (40) are tangentially joined to the straight legs (44, 45) of the upper profile part (41), and

that the legs (44, 45) of the upper profile part (41) are disposed at right angles to the straight web part (46) which forms the upper boom.

Revendications

1. Flèche télescopique (2) pour grues, de préférence des grues mobiles, constituée d'une pièce d'articulation extérieure (1) montée de façon pivotante sur le véhicule ou le châssis tournant de celui-ci, dans laquelle sont retenus plusieurs tronçons télescopiques pouvant être rentrés et sortis télescopiquement, chaque tronçon étant pourvu de logements pour le tronçon guidé dans celui-ci et pouvant être verrouillé avec ce tronçon, et une unité hydraulique à piston-et-cylindre à fluide sous pression étant prévue pour la rentrée et la sortie des tronçons individuels,
caractérisée en ce que la pièce d'articulation (1) et les tronçons sont constitués de profils dont chacun présente, dans la position horizontale pivotée sur le véhicule, une partie inférieure (40) ronde et une partie supérieure (41) en forme de demi-caisson et dont les branches (44, 45) dirigées les unes contre les autres sont soudées les unes aux autres, en ce que la partie inférieure (40) de profil a approximativement la forme d'une demi-ellipse, le sommet étant formé par le petit rayon, en ce que les branches de la partie inférieure ronde de profil se raccordent tangentiellement aux branches rectilignes (44, 45) de la partie supérieure de profil (41), et en ce que les branches (44, 45) de la partie supérieure de profil (41) sont orientées à angle droit par rapport à la partie de traverse (46) rectiligne formant le brin supérieur.

Zeichnung