[0001] Die Erfindung betrifft einen Knickmast eines Großmanipulators, insbesondere einer
Autobetonpumpe, mit einer Mehrzahl von über Knickgelenke miteinander verbundenen Mastsegmenten,
wobei wenigstens eines der Mastsegmente eine als Kastenprofil ausgebildete Schweißkonstruktion
aufweist, in der ein Obergurt und ein Untergurt über seitliche Stegbleche miteinander
verbunden sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes eines solchen
Knickmastes.
[0002] Knickmasten, insbesondere für Autobetonpumpen und andere Arten von Großmanipulatoren,
sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt (siehe
z.B.
DE 196 44 410 A1). Die Anforderungen an die Mastlänge, d.h. an die Reichweite der schwenkbaren Knickmasten,
wächst ständig. Um das Eigengewicht der Mastsegmente und damit auch der Knickmasten
insgesamt möglichst gering zu halten, sind die bekannten Mastsegmente aus Hohlprofilen
ausgebildet. Diese Hohlprofile sind üblicherweise Schweißkonstruktionen, in denen
ein Obergurt und ein Untergurt über seitliche Stegbleche miteinander verbunden sind.
Die Mastsegmente können zumindest in Teilbereichen, z.B. an Punkten, an denen ein
Hydraulikzylinder in das Mastsegment eintaucht, auch als U-Profil ausgebildet sein.
Um bei der Bildung von Hohlprofilen oder U-Profilen an den Mastsegmenten weiter Gewicht
einsparen zu können, besteht weiterhin die Bestrebung, die Blechdicken von Obergurt
und Untergurt sowie der seitlichen Stegbleche auf ein nötiges Minimum zu reduzieren.
Bei dünnwandigen Schweißkonstruktionen treten allerdings typischerweise Verwerfungen
bei der Herstellung auf. Solche herstellungsbedingten Verwerfungen können selten vollständig
und in der Regel nur mit hohem Zeitaufwand beseitigt werden. Verwerfungen lassen sich
schwierig vorhersagen, was die Beseitigung verkompliziert. Diese Verwerfungen treten
häufig an nicht ausgesteiften, dünnen Blechen, als Folge vom Zusammenwirken von Längs-,
Quer- und Winkelschrumpfungen bei der Abkühlung der Bauteile nach dem Schweißvorgang,
auf. Es ist bekannt, zur Vermeidung von Verwerfungen die Bleche beim Schweißvorgang
stärker einzuspannen, was zu nicht sichtbaren Spannungen im Blech führen kann, oder
eine Änderung am Schweißverfahren vorzunehmen. Für die Herstellung von leichten Mastsegmenten
aus dünnwandigen Blechen ist eine Änderung des Schweißverfahrens aufwendig, da im
Mastbau in der Regel das MAG-Schweißverfahren eingesetzt wird, das üblicherweise bei
Stahlblechen mit einer Dicke von 3 bis 12 mm verwendet wird. So werden im Mastbau
häufig auch dann noch Bleche mit einer Dicke von 3 mm eingesetzt, wo aus Steifigkeits-
und Festigkeitsgründen auch geringere Blechdicken ausreichen würden. Somit wird bei
der Herstellung von Knickmasten auf eine geringere Blechdicke verzichtet, da sich
diese dünneren Bleche mit dem üblicherweise verwendeten MAG-Schweißverfahren nur schwer
schweißen lassen. Eine Umstellung des Schweißverfahrens, zum Beispiel auf das für
geringere Blechdicken besser geeignete WIG-Schweißverfahren, ist wegen der geringen
Ausbringung im Mastbau zu kostenintensiv und beansprucht außerdem wesentlich mehr
Zeit und würde die Umstellung des Betriebes auf ein weiteres Schweißverfahren notwendig
machen.
[0003] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Knickmast aus Mastsegmenten
anzugeben, der durch ein geringeres Eigengewicht eine höhere Reichweite ermöglicht,
und der sich gleichzeitig mit üblichen Herstellungsverfahren einfach, schnell und
fehlerunanfällig fertigen lässt. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren
anzugeben, das eine vereinfachte Fertigung eines Mastsegmentes für einen solchen Knickmast
ermöglicht.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Knickmast mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie
durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes mit den Merkmalen des Anspruchs
11.
[0005] Dadurch, dass wenigstens eines der Stegbleche und/oder der Obergurt und/oder der
Untergurt mindestens durch einen Blechabschnitt gebildet ist, der mindestens eine
im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung aufweist, wobei
die mindestens eine Kantung beabstandet zum Ende des Blechabschnittes endet, sodass
das Ende des Blechabschnittes (9) ungekantet ist, kann auf einfache Weise eine Reduzierung
von Verwerfungen der dünnwandigen Bleche im Mastbau des Knickmastes erreicht werden.
Dadurch, dass die mindestens eine Kantung mit Abstand von einem Ende oder beiden Enden
des Blechabschnittes endet, sodass das Ende des Blechabschnittes jeweils ungekantet
ist, kann mit dem ungekanteten Ende des Blechabschnittes ein gerader Übergang zu dem
folgenden Blechabschnitt gebildet werden. Dies macht die Positionierung der Blechabschnitte
und eine Verschweißung der Blechabschnitte zur Bildung eines Übergangs zwischen den
Blechabschnitten einfacher, insbesondere bei der Verschweißung des Blechabschnittes
mit Kantung mit einem ungekanteten Blechabschnitt. Damit lassen sich Übergänge zwischen
den Blechabschnitten einfach im Stoßschweißverfahren herstellen.
[0006] Mit einer solchen im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegments verlaufenden
Kantung können die verwendeten Blechdicken weiter reduziert werden, um Eigengewicht
an den Mastsegmenten einzusparen und so eine höhere Reichweite des Knickmastes zu
ermöglichen. Mit der Kantung der, die Stegbleche, den Obergurt oder den Untergurt
bildenden, Blechabschnitte kann auf einfache Weise verhindert werden, dass sich in
der Schweißkonstruktion, insbesondere nach dem Schweißvorgang, Verwerfungen bei der
Abkühlung bilden. Die in Längsrichtung des Mastsegments verlaufende Kantung verhindert
wirksam die Bildung von Verwerfungen durch den Schweißvorgang.
[0007] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln
aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander
kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
[0008] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens
eine Kantung einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt aufweist. Mit dem einfachen
V-förmigen Profilquerschnitt ist eine leicht herzustellende Kantungsgeometrie gegeben,
die wirksam die Bildung von Verwerfungen im damit versehenen Blechabschnitt des Mastsegments
verhindert. Der Kantungswinkel des V-förmigen Profilquerschnitts sollte vorzugsweise
zwischen 160 und 176° zwischen den beiden Kantungsabschnitten betragen. Der Kantungsradius
des V-förmigen Profilquerschnitts ist vorzugsweise relativ gering.
[0009] Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die mindestens eine
Kantung einen bogenförmigen Profilquerschnitt aufweist. Mit einem bogenförmigen Profilquerschnitt
ist eine gleichmäßig gebogene Blechkontur gegeben, die sich leicht herstellen lässt
und die Bildung von Verwerfungen im damit versehenen Blechabschnitt des Mastsegments
verhindert. Der Radius des bogenförmigen Profilquerschnitts sollte mindestens 10 cm
betragen.
[0010] Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung bezieht sich darauf, dass die
mindestens eine Kantung in das Innere des Kastenprofils oder nach außen aus dem Kastenprofil
heraus gerichtet ist. Weder mit der Ausrichtung der Kantung in das Innere des Kastenprofils
als auch nach außen wird der Querschnitt des Mastsegmentes signifikant verändert,
so dass sich die Abmessungen kaum verändern und auch vorhandene Konstruktionen und
Anbauteile ohne Änderungen auf gekantete Steg- bzw. Gurtbleche umgesetzt werden können.
[0011] Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Blechabschnitt mindestens
zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantungen aufweist.
Mit mehreren im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufenden Kantungen
kann das Risiko von Verwerfungen weiter minimiert werden, da die einzelnen in Längsrichtung
des Mastsegments verlaufenden Kantungen näher an die die Stegbleche mit dem Obergurt
und dem Untergurt verbindenden Schweißnähte herangeführt werden können.
[0012] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die mindestens
zwei Kantungen entlang der Längsrichtung des Mastsegments aufeinander zulaufend ausgerichtet
sind. Hierdurch lässt sich die Neigung der Blechabschnitte zur Bildung von Verwerfungen
weiter reduzieren. Vorzugsweise laufen die mindestens zwei Kantungen zur Spitze des
Fliegers, also am letzten Mastsegmentes, hin zusammen. Hierdurch lässt sich ein besonders
leichtes letztes Mastsegment fertigen, bei dem die verwendeten Bleche weniger zur
Bildung von Verwerfungen neigen.
[0013] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die mindestens zwei Kantungen jeweils
in das Innere des Kastenprofils oder jeweils nach außen aus dem Kastenprofil heraus
gerichtet sind oder dass von den mindestens zwei Kantungen mindestens eine in das
Innere des Kastenprofils und mindestens eine nach außen aus dem Kastenprofil heraus
gerichtet ist. Weder mit der Ausrichtung der Kantung in das Innere des Kastenprofils
als auch nach außen wird der Querschnitt des Mastsegmentes signifikant verändert,
so dass sich die Abmessungen kaum verändern und auch vorhandene Konstruktionen und
Anbauteile ohne Änderungen auf gekantete Steg- bzw. Gurtbleche umgesetzt werden können.
Mit mindestens einer Kantung in das Innere des Kastenprofils und mindestens einer
Kantung nach außen aus dem Kastenprofil heraus können komplexe Profilgeometrien mittels
Kantung in die Blechabschnitte eingebracht werden, sodass sich Verwerfungen zielgerichtet
reduzieren lassen.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Profilwinkel
des Kastenprofils im Bereich der mindestens einen Kantung zwischen einem der Stegbleche
und dem Obergurt und/oder zwischen einem der Stegbleche und dem Untergurt zwischen
2 und 15 Grad, vorzugsweise 4 bis 10 Grad, zu einem rechten Winkel versetzt gebildet
ist. Mit dem Versatz des Profilwinkels ist der mit einer in Längsrichtung verlaufenen
Kantung versehene Blechabschnitt in einem speziellen Winkel orientiert, der eine hohe
Stabilität des Mastsegmentes bietet und gleichzeitig die Bildung von Verwerfungen
beim Schweißvorgang reduziert. Zur wirksamen Reduzierung von Verwerfungen reicht ein
Kantungswinkel von ca. 5 Grad für die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegments
verlaufende Kantung bereits aus, um eine entsprechende Wirkung zu erzielen.
[0015] Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass das Stegblech
und/oder der Obergurt und/oder der Untergurt aus mindestens zwei unterschiedlich dicken
Blechabschnitten gefertigt ist, wobei die Blechabschnitte durch einen Übergang miteinander
verbunden sind, wobei zumindest der Blechabschnitt mit der geringeren Dicke mindestens
eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung aufweist.
Die Verwendung von unterschiedlich dicken Blechabschnitten ermöglicht eine gewichts-
und steifigkeitsoptimierte Ausgestaltung der Mastsegmente, wobei die im Wesentlichen
in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung in dem Blechabschnitt mit der
geringeren Dicke wirksam Verwerfungen in diesem Blechabschnitt verhindert. Die Blechabschnitte
unterschiedlicher Dicke sind vorzugsweise mittels Stoßschweißverfahren zur Bildung
des Überganges miteinander verschweißt.
[0016] Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass zumindest das
letzte, vorzugsweise nur das letzte, den sogenannten Flieger bildende Mastsegment
des Knickmastes eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende
Kantung aufweist. Insbesondere bei der Konstruktion des Fliegers können durch die
im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes verlaufende Kantung dünnere Bleche
verwendet werden, ohne dass diese beim Verschweißen zur Bildung von Verwerfungen neigen.
Aufgrund des relativ geringen Momentes, dass von dem Flieger aufgrund des Endschlauches
etc. aufgenommen werden muss, ist die Verwendung von dünneren Blechen hier besonders
gut möglich, wobei eine Gewichtsreduzierung am Flieger weitere Gewichtsreduzierungen
an den restlichen Mastsegmenten gestattet, da das vom Flieger ausgeübte Moment reduziert
ist. Außerdem ermöglicht die Gewichtsreduktion eine Vergrößerung der Mastlänge.
[0017] Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes
eines wie zuvor und im Folgenden näher beschriebenen Knickmastes eines Großmanipulators,
insbesondere einer Autobetonpumpe. Das Verfahren sieht vor, dass ein Kastenprofil
erzeugt wird, indem ein Obergurt und ein Untergurt mit seitlichen Stegblechen verschweißt
werden, wobei vor dem Verschweißen in mindestens einen Blechabschnitt von Obergurt,
Untergurt und/oder Stegblechen mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des
Mastsegmentes verlaufende Kantung eingebracht wird, wobei die Kantung beabstandet
zum Ende des Blechabschnittes endet, sodass das Ende des Blechabschnittes (9) ungekantet
ist.
[0018] Mit dem Einbringen der im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufenen Kantung in dem
Blechabschnitt kann die Neigung des Blechabschnittes zur Bildung von Verwerfungen,
insbesondere nach dem Schweißvorgang, deutlich reduziert werden, wie oben erläutert.
Damit lassen sich Blechabschnitte mit einer geringeren Dicke einfach zur Bildung des
Kastenprofils miteinander verschweißen, ohne dass mit der Abkühlung der Schweißkonstruktion
Verwerfungen auftreten. Dadurch, dass die mindestens eine Kantung mit Abstand von
einem Ende oder beiden Enden des Blechabschnittes endet, sodass das Ende des Blechabschnittes
jeweils ungekantet ist, kann mit dem ungekanteten Ende des Blechabschnittes einfach
ein gerader Übergang zu dem folgenden Blechabschnitt gebildet werden.
[0019] Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass die mindestens
eine Kantung durch ein Umformverfahren, d.h. Gesenkbiegen oder Abkanten oder Freibiegen
oder Prägen oder Walzen oder Tiefziehen oder Ähnliches in den Blechabschnitt eingebracht
wird. Die Einbringung der Kantung mittels eines dieser Herstellungsverfahren ist einfach
und lässt sich hervorragend vor dem Verschweißen von Obergurt, Untergurt und den seitlichen
Stegblechen realisieren. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen,
die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände
oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
[0020] Es zeigen:
- Figur 1
- einen Großmanipulator mit erfindungsgemäßem Knickmast,
- Figur 2
- ein Mastsegment des Kickmastes,
- Figur 3
- einen Teilbereich des Mastsegmentes mit einfacher Kantung,
- Figur 4
- ein Kastenprofil bei einfacher Kantung,
- Figur 5
- einen Teilbereich des Mastsegmentes mit doppelter Kantung,
- Figur 6
- ein Kastenprofil bei doppelter Kantung,
- Figur 7
- einen Endbereich des Mastsegmentes,
- Figur 8
- ein Stegblech mit doppelter Kantung,
- Figur 9
- ein Stegblech mit doppelter Längskantung und Querkantung und
- Figur 10
- ein Kastenprofil mit nach außen gerichteten Kantungen.
[0021] In der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist ein erfindungsgemäßer Knickmast
dargestellt. Der Knickmast 1 ist auf einem Fahrgestell 14 eines als Autobetonpumpe
ausgebildeten Großmanipulators 2 aufgebaut und zusammengefaltet dargestellt. Der Knickmast
1 verfügt über eine Mehrzahl von durch Knickgelenke 3 miteinander verbundenen Mastsegmenten
4, 4a, die für den Betrieb des Großmanipulators 2 auseinandergefaltet werden können.
Die Mastsegmente 4, 4a sind als Kastenprofile 5 (Fig. 4, 6, 10) ausgebildet, gefertigt
als Schweißkonstruktionen, die einen Obergurt 6, einen Untergurt 7 sowie zwei seitliche
Stegbleche 8 aufweisen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das letzte,
den sogenannten Flieger bildende Mastsegment 4a des Knickmastes 1 mit einem speziellen
Blechabschnitt 9 versehen. Dieser, das Stegblech 8 des Fliegers 4a bildende Blechabschnitt
9, weist zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufende Kantungen
10 auf. Mit diesen Kantungen 10 des Stegbleches 8 wird die Bildung von Verwerfungen
beim Schweißvorgang verhindert. Das Stegblech 8 des letzten Mastsegmentes 4a ist,
wie in Figur 1 angedeutet, aus zwei unterschiedlich dicken Blechabschnitten 9, 12
gefertigt, die durch einen Übergang 13 miteinander verbunden sind. Dieser Übergang
13 wird durch ein Stoßschweißverfahren erreicht, das die beiden unterschiedlich dicken
Blechabschnitte 9, 12 miteinander zum Stegblech 8 verbindet. Um Verwerfungen in dem
Blechabschnitt 9 mit der geringeren Dicke zu verhindern, sind in diesem Blechabschnitt
9 die in Längsrichtung des Mastsegments 4a verlaufenden Kantungen 10 vorgesehen. Alternativ
zu den zwei Blechabschnitten 9, 12 kann das Stegblech 8 auch aus einem einzigen, mit
einer Kantung oder mehreren Kantungen 10 versehenen, Blechabschnitt gebildet sein.
[0022] Die Figur 2 zeigt eine Detailansicht auf das letzte Mastsegment 4a des Knickmastes
1 gemäß Figur 1, wobei das Mastsegment 4a von unten zu sehen ist, sodass sich der
Untergurt 7 an der oberen Seite befindet. Aus Figur 2 weiter ersichtlich ist, dass
das Stegblech 8 des Mastsegmentes 4a aus den beiden unterschiedlich dicken Blechabschnitten
9, 12 gebildet ist, welche mittels des Überganges 13 miteinander verbunden sind. Die
in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 sind lediglich in
dem Blechabschnitt 9 mit der geringeren Dicke angeordnet. Der Blechabschnitt 9 mit
der geringeren Dicke bildet das Stegblech 8 des letzten Mastsegmentes 4a, von dem
etwa mittig am Mastsegment 4a angeordneten Übergang 13 bis zur Endschlauchaufhängung
15 an der Mastspitze 16. Mit einem derartigen Blechabschnitt 9 lässt sich am letzten
Mastsegment 4a bereits deutlich Gewicht einsparen. Wegen des relativ geringen Momentes,
das von dem Flieger 4a aufgrund des Endschlauches 17 an der Endschlauchhalterung 15
aufgenommen werden muss, ist die Verwendung von dünneren Blechen hier besonders gut
möglich, wobei eine Gewichtsreduzierung am Flieger 4a weitere Gewichtsreduzierungen
an den restlichen Mastsegmenten 4 (Fig. 1) gestattet, da das vom Flieger 4a selbst
ausgeübte Moment auf den restlichen Knickmast 1 (Fig. 1) reduziert ist. Während der
vordere, dünnere Blechabschnitt 9 des Stegbleches 8 vorzugsweise aus 2 mm dicken Blech
besteht, ist der hintere, dickere Blechabschnitt 12 vorzugsweise aus 3 mm starkem
Blech gebildet. Wie bereits aus Figur 2 ersichtlich, enden die Kantungen 10 in dem
Blechabschnitt 9 beabstandet zum Ende 11 des Blechabschnittes 9, sodass das Ende 11
des dünneren Blechabschnittes 9 ungekantet ist und eine einfache Verbindung im Übergang
13 mit dem dickeren Blechabschnitt 12 des Stegbleches 8 ermöglicht. Die zwei im Wesentlichen
in Längsrichtung des Mastsegments 4a verlaufenden Kantungen 10 sind entlang der Längsrichtung
des Mastsegmentes 4a aufeinander zulaufend ausgerichtet, sodass die Kantungen 10 im
Stegblech 8 an der Mastspitze 16 zusammenlaufen.
[0023] Die Figur 3 zeigt den vorderen Teilbereich des Mastsegmentes 4a gemäß Figur 3, hier
allerdings mit einfacher Kantung 10 in dem dünneren Blechabschnitt 9. Die einfache
Kantung 10 in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 verläuft etwa mittig
im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a und endet jeweils beabstandet
zu den Enden 11 des Blechabschnittes 9, sodass die Enden 11, wie ersichtlich, ungekantet
sind. Die hier gezeigte einfache Kantung 10 hat einen V-förmigen Profilquerschnitt,
wie auch aus Figur 4 ersichtlich ist.
[0024] Die Figur 4 zeigt eine Schnittansicht durch die in Figur 3 angedeutete Schnittebene
B-B durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a. Aus Figur 4 ist zu erkennen, dass
die mittig in den Stegblechen angeordnete Kantung 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt
aufweist. Dieser Profilquerschnitt ist leicht herzustellen und wirksam gegen die Bildung
von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments
4a. Der Kantungswinkel β des V-förmigen Profilquerschnitts beträgt zwischen 160 und
176° zwischen den beiden Kantungsabschnitten, wobei der Kantungsradius des V-förmigen
Profilquerschnitts, wie ersichtlich, relativ gering ist. Der Profilwinkel α des Kastenprofils
5 im Bereich der mindestens einen Kantung 10 beträgt zwischen dem Stegblech 8 und
dem Obergurt 6 und zwischen dem Stegblech 8 und dem Untergurt 7 bei der einfachen
Kantung 10 vorzugsweise zwischen 3 und 10 Grad, zu einem rechten Winkel der von dem
ungekanteten Obergurt 6 oder dem ungekanteten Untergurt 7 ausgeht. Mit dieser Anordnung
der Stegbleche 8 und des Obergurts 6 und des Untergurts 7 kann beim Schweißvorgang
die Bildung von Verwerfungen wirksam verhindert werden. Die gezeigte Kantung 10 in
das Innere des Kastenprofils 5 verändert die Geometrie beziehungsweise den Durchmesser
des Mastsegmentes nicht signifikant und ermöglicht beispielsweise bereits konstruierte,
durch den Mast führende Rohrhalter zu verwenden, ohne dass eine konstruktive Veränderung
nötig ist, da sich der Querschnitt des Mastsegmentes 4a im Kastenprofil 5 lediglich
etwas verringert.
[0025] Die Figur 5 zeigt den vorderen Teilbereich des Mastsegmentes gemäß Figur 3 mit doppelter
Kantung 10 in dem dünneren Blechabschnitt 9. Die doppelten Kantungen 10 in dem das
Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 verlaufen in Längsrichtung des Mastsegmentes
4a aufeinander zu und laufen an der Mastspitze 16 am Mastsegment 4a zusammen. Die
Kantungen 10 enden jeweils beabstandet zu den Enden 11 des Blechabschnittes 9, sodass
die Enden 11, wie ersichtlich, ungekantet sind. Die hier gezeigten doppelten Kantungen
10 haben einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt, wie auch aus Figur 6 ersichtlich
ist.
[0026] Die Figur 6 bildet eine Schnittansicht durch die in Figur 5 angedeutete Schnittebene
A-A durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a. Aus Figur 6 ist zu erkennen, dass
die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen
10 in den das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitten 9 in das Innere des Kastenprofils
5 gerichtet sind. Die zwei Kantungen 10 laufen in Längsrichtung des Mastsegments 4a
aufeinander zu und im Bereich der Mastspitze 16 zusammen. Aus Figur 6 ist zu erkennen,
dass die an den Stegblechen 8 angeordneten Kantungen 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt
aufweisen. Dieser Profilquerschnitt ist leicht herzustellen und wirksam gegen die
Bildung von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments
4a. Der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts ist, wie ersichtlich, relativ
gering. Der Profilwinkel α des Kastenprofils 5 im Bereich der Kantungen 10 beträgt
zwischen dem Stegblech 8 und dem Obergurt 6 und zwischen dem Stegblech 8 und dem Untergurt
7 bei der doppelten Kantung 10 des das Stegblech 8 bildenden Blechabschnittes 9 vorzugsweise
zwischen 2 und 15 Grad, zu einem rechten Winkel der von dem ungekanteten Obergurt
6 oder dem ungekanteten Untergurt 7 ausgeht. Diese Anordnung der Stegbleche 8 und
des Obergurts 6 und des Untergurts 7 verhindert die Bildung von Verwerfungen beim
Schweißvorgang wirksam. Die gezeigten Kantungen 10 in das Innere des Kastenprofils
5 ermöglichen bereits konstruierte Rohrhalter zu verwenden, ohne dass an diesen konstruktive
Veränderungen nötig sind, denn der Querschnitt des Mastsegmentes 4a im Kastenprofil
5 verringert sich durch die Kantungen 10 nur minimal. Neben diesen Kantungen 10 mit
V-förmigen Profilquerschnitt sind auch bogenförmige Profilquerschnitte denkbar, bei
denen der Bogen des Profils vorzugsweise einen konstanten Radius aufweist. Die Kantungen
10 können alle einfach vor dem Schweißen des Mastsegments 4a durch Umformverfahren,
beispielsweise Gesenkbiegen oder Abkanten oder Freibiegen oder Prägen oder Walzen
oder Tiefziehen oder ähnliches in den Blechabschnitt 9 eingebracht werden.
[0027] In der Figur 7 ist eine Ansicht auf den Endbereich von dem Teilbereich des Mastsegments
4a gemäß Figur 5 in der angedeuteten Position C gezeigt. In dieser Darstellung ist
zu erkennen, dass die Enden 11 des Blechabschnittes 9 ungekantet, also gerade fortlaufend
sind, sodass ein annähernd rechtwinkliges Kastenprofil 5 am Ende des Teilbereiches
gegeben ist, das einen einfachen Übergang 13 (Fig. 2) zu dem hinteren Teilbereich
des letzten Mastsegmentes 4a (Fig. 2) bietet.
[0028] Die Figur 8 zeigt eine Ansicht des Stegblechs 8 mit doppelter Kantung 10, wobei hier
die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10
bis zum Ende 11 des Blechabschnittes 9 reichen.
[0029] In Figur 9 hingegen ist eine Detailansicht auf ein Stegblech 8 mit doppelter Längskantung
10 gezeigt. Hier verlaufen die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung eingebrachten
Kantungen 10 zueinander hin und enden beabstandet zum Ende 11 des Blechabschnittes
9. Am Ende der in Längsrichtung verlaufenen Kantungen 10 sind in dem Blechabschnitt
Querkantungen 18 eingebracht, welche das Ende 11 des Blechabschnittes 9 begradigen,
sodass das Ende 11 des Blechabschnittes 9 ungekantet ist und einen einfachen Übergang
10 (Fig. 2) zu ungekanteten Blechabschnitten 12 ermöglicht. (Fig.2)
[0030] Die Figur 10 zeigt eine Schnittansicht durch die in Figur 5 angedeutete Schnittebene
A-A durch das Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a, wobei das Kastenprofil 5 hier nach
außen gerichtete Kantungen 10 aufweist. Die zwei im Wesentlichen in Längsrichtung
des Mastsegmentes 4a verlaufenden Kantungen 10 in den das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitten
9 sind aus dem Kastenprofil 5 des Mastsegments 4a heraus gerichtet. Mit der Ausrichtung
der Kantungen 10 nach außen aus dem Kastenprofil 5 heraus wird mehr Steifigkeit und
ein höheres Widerstandsmoment des Mastsegmentes 4a erreicht, da der Querschnitt des
Mastsegmentes 4a im Kastenprofil 5 durch die nach außen gerichteten Kantungen 10 vergrößert
wird. Die zwei Kantungen 10 laufen in Längsrichtung des Mastsegments 4a aufeinander
zu und im Bereich der Mastspitze 16 zusammen. Aus Figur 10 ist zu erkennen, dass die
in den Stegblechen 8 angeordneten Kantungen 10 einen V-förmigen Profilquerschnitt
aufweisen. Dieser leicht herzustellende Profilquerschnitt verhindert wirksam die Bildung
von Verwerfungen in dem das Stegblech 8 bildenden Blechabschnitt 9 des Mastsegments
4a. Der Kantungsradius des V-förmigen Profilquerschnitts ist, wie ersichtlich, gering.
Bezugszeichenliste
[0031]
- 1
- Knickmast
- 2
- Großmanipulator
- 3
- Knickgelenk
- 4
- 4a Mastsegment
- 5
- Kastenprofil
- 6
- Obergurt
- 7
- Untergurt
- 8
- Stegblech
- 9
- Blechabschnitt (dünn)
- 10
- Kantung
- 11
- Ende
- 12
- Blechabschnitt (dick)
- 13
- Übergang
- 14
- Fahrgestell
- 15
- Endschlauchaufhängung
- 16
- Mastspitze
- 17
- Endschlauch
- 18
- Querkantung
1. Knickmast (1) eines Großmanipulators (2), insbesondere einer Autobetonpumpe, mit einer
Mehrzahl von über Knickgelenke (3) miteinander verbundenen Mastsegmenten (4, 4a),
wobei wenigstens eines der Mastsegmente (4, 4a) eine als Kastenprofil (5) ausgebildete
Schweißkonstruktion aufweist, in der ein Obergurt (6) und ein Untergurt (7) über seitliche
Stegbleche (8) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eines der Stegbleche (8) und/oder der Obergurt (6) und/oder der Untergurt
(7) mindestens durch einen Blechabschnitt (9) gebildet ist, der mindestens eine im
Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) aufweist
wobei die mindestens eine Kantung (10) beabstandet zum Ende (11) des Blechabschnittes
(9) endet, sodass das Ende (11) des Blechabschnittes (9) ungekantet ist.
2. Knickmast (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) einen einfachen V-förmigen Profilquerschnitt aufweist.
3. Knickmast (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) einen bogenförmigen Profilquerschnitt aufweist.
4. Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) in das Innere des Kastenprofils (5) oder nach außen
aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet ist.
5. Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechabschnitt (9) mindestens zwei im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes
(4, 4a) verlaufende Kantungen (10) aufweist.
6. Knickmast (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kantungen (10) entlang der Längsrichtung des Mastsegments (4,
4a) aufeinander zulaufend ausgerichtet sind.
7. Knickmast (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Kantungen (10) jeweils in das Innere des Kastenprofils (5) oder
jeweils nach außen aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet sind oder dass von den
mindestens zwei Kantungen (10) mindestens eine in das Innere des Kastenprofils (5)
und mindestens eine nach außen aus dem Kastenprofil (5) heraus gerichtet ist.
8. Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Profilwinkel (a) des Kastenprofils (5) im Bereich der mindestens einen Kantung
(10) zwischen einem der Stegbleche (8) und dem Obergurt (6) und/oder zwischen einem
der Stegbleche (8) und dem Untergurt (7) zwischen 2 und 15 Grad, vorzugsweise 4 bis
10 Grad, zu einem rechten Winkel versetzt gebildet ist.
9. Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stegblech (8) und/oder der Obergurt (6) und/oder der Untergurt (7) aus mindestens
zwei unterschiedlich dicken Blechabschnitten (9, 12) gefertigt ist, wobei die Blechabschnitte
(9, 12) durch einen Übergang (13) miteinander verbunden sind, wobei zumindest der
Blechabschnitt (9) mit der geringeren Dicke mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung
des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende Kantung (10) aufweist.
10. Knickmast (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das letzte, vorzugsweise nur das letzte, den sogenannten Flieger bildende
Mastsegment (4a) des Knickmastes (1) die im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes
(4a) verlaufende Kantung (10) aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Mastsegmentes (4, 4a) eines Knickmastes (1) eines
Großmanipulators (2), insbesondere einer Autobetonpumpe, wobei ein Kastenprofil (5)
erzeugt wird, indem ein Obergurt (6) und ein Untergurt (7) mit seitlichen Stegblechen
(8) verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet,
dass vordem Verschweißen von Obergurt (6), Untergurt (7) und Stegblechen (8), in mindestens
einen Blechabschnitt (9) von Obergurt (6), Untergurt (7) und/oder Stegblechen (8)
mindestens eine im Wesentlichen in Längsrichtung des Mastsegmentes (4, 4a) verlaufende
Kantung (10) eingebracht wird wobei die Kantung (10) beabstandet zum Ende (11) des
Blechabschnittes (9) endet, sodass das Ende (11) des Blechabschnittes (9) ungekantet
ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kantung (10) durch ein Umformverfahren eingebracht wird.