[0001] Die Erfindung betrifft ein Auslegerprofil, insbesondere für teleskopierbare Ausleger
von Kränen und Kranfahrzeugen, mit einem im wesentlichen halbkastenförmigen, oberen
Abschnitt und einem mit dem oberen Abschnitt verbundenen, abgerundeten, unteren Abschnitt.
Ein solches Auslegerprofil ist bereits aus der EP-0 499 208 A2 bekannt.
[0002] Die teleskopierbaren Ausleger verfügen über ein Grundteil und wenigstens ein teleskopierbares
Teil, wobei die Querschnittsprofile der einzelnen Teleskopglieder zumeist in gleicher
Form, aber in unterschiedlicher Größe ausgebildet sind. Am vorderen Ende des teleskopierbaren
Auslegers ist im Belastungszustand eine Hebearbeit auszuführen. Diese hat zur Folge,
daß der Ausleger einer Belastung als Biegeträger ausgesetzt ist, d.h., daß an der
Oberseite des Auslegers Zugspannungen und an der Unterseite des Auslegers bei Belastung
Druckspannungen vorherrschen.
[0003] Teleskopierbare Ausleger besitzen vorherrschend Rechteckprofile, da die Rechteckform
besonders gut zur Übertragung von Querkräften zwischen den einzelnen Teleskopgliedern
und auch zur Aufnahme unterschiedlicher Biegemomente geeignet ist. Die Forderung nach
Gewichtsersparnis führte zu besonders dünnwandig dimensionierten Rechteckprofilen,
die sich jedoch dann nicht mehr als hinreichend belastbar erwiesen haben. Insbesondere
sind bei dünnwandigen Rechteckprofilen an der Unterseite, aber auch in den Mittenbereichen
der Seitenabschnitte unerwünschte Ausbeulungen aufgetreten.
[0004] Diesen unerwünschten Ausbeulungen versuchte man dadurch zu begegnen, daß man an den
besonders beulungsgefährdeten Profilbereichen aussteifende Verstärkungsbleche aufgeschweißt
hat. Derartige Verstärkungsbleche erhöhen jedoch nicht nur das Gesamtgewicht des teleskopierbaren
Auslegers, sondern auch die Querschnittsdicke jedes Teleskopteils, so daß die Forderung,
möglichst viele Teleskopglieder auf kleinstem Bauraum zu integrieren, nicht gelöst
werden kann, wenn aufgeschweißte Verstärkungsbleche benutzt werden.
[0005] Die gattungsgemäßen Auslegerprofile haben halbkreisförmige untere Abschnitte oder
halbelliptische untere Abschnitte. Diese bekannten Auslegerprofile besitzen eine recht
gute Beulfestigkeit in ihrem unteren Abschnitt, verfügen jedoch über ein vergleichsweise
geringes Widerstandsmoment gegen Biegung unter Belastung.
[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Auslegerprofil
der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, bei welchem die Neigung zum Ausbeulen
verringert ist und die Steifigkeit vor allem im unteren und unteren seitlichen Profilbereich
den Belastungserfordernissen eines Teleskopauslegers besser angepaßt ist.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Auslegerprofils sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0009] Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ist in erster Linie
darin zu sehen, daß die Beulempfindlichkeit des unteren Profilbereiches deutlich herabgesetzt
ist, da in diesem Bereich wenigstens ein abgerundeter Wandabschnitt und ein ebener
Wandungsabschnitt vorhanden sind. In dem wenigstens einen kreisbogenförmigen Wandungsabschnitt
des unteren Profilbereiches kann die Belastung sowohl durch Normalspannungen als auch
durch Schubspannungen, die alle in der Schalenfläche verlaufen, abgetragen werden.
Diese Komponente der Lastabtragung, die in einer abgerundeten, schalenförmigen Konstruktionsweise
begründet ist, ist unter der Bezeichnung "Membranspannungszustand" bekannt. Grundsätzlich
läßt sich ein solcher Membranspannungszustand schaffen durch kontinuierlichen Übergang
aus dem ebenen Profilbereich in einen gerundeten Bereich, ohne abrupten Übergang.
Auch im Überlappungsbereich zwischen zwei Telegliedern werden bevorzugterweise kontinuierliche
Übergänge aus ebenen Profilbereichen in gerundete Profilbereiche vorgesehen, um den
Membranspannungszustand zu erreichen.
[0010] Zusätzlich wird durch den wenigstens einen ebenen Wandungsabschnitt mit abnehmender
Neigung zum Ausbeulen der benachbarte, abgerundete Abschnitt in seiner seitlichen
Ausdehnung herabgesetzt. Dieses hat zur Folge, daß sich mehr Massepunkte des unteren
Profilabschnittes seitlich unten befinden, also näher zu den unteren Ecken eines gedachten
herkömmlichen Rechteckprofiles liegen und somit dem Gesamtprofil zusätzlich ein großes
Widerstandsmoment gegen Verbiegen zu eigen ist. Ferner erlaubt es das erfindungsgemäße
Auslegerprofil, durch die entsprechende Wahl des eingeschlossenen Winkels zwischen
dem abgerundeten, unteren Profilabschnitt und einer seitlichen, schrägen Abkantung
bzw. zwischen der seitlichen, schrägen Abkantung und dem zum Obergurt gehörenden,
seitlichen Vertikalsteg die Anfälligkeit des seitlichen Vertikalsteges gegenüber Ausbeulen
herabzusetzen.
[0011] Beim erfindungsgemäßen Auslegerprofil ist der obere Abschnitt (Obergurt) halbkastenförmig
ausgebildet. Durch diese Gestaltung ist eine besonders vorteilhafte Form des Profils
in bezug auf die Ausnutzung des maximal möglichen Widerstandsmomentes gegen Biegung
gegeben. Da im oberen Profilbereich des Auslegers Zugbeanspruchungen vorherrschen,
muß im oberen, halbkastenförmigen Profilbereich nicht mit dem Auftreten unerwünschter
Ausbeulungen gerechnet werden.
[0012] Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Auslegerprofils ergeben sich durch die Möglichkeit
einer besonders einfachen und wirtschaftlichen Fertigung. Das Profil wird durch Zusammenfügen
von zwei Halbschalen, nämlich von Obergurt und Untergurt hergestellt. Der Obergurt
wird in herkömmlicher Weise durch Abkanten gefertigt. Beim Untergurt wird der wenigste
eine runde Abschnitt durch polygonzugartiges Abkanten geformt. Die seitlichen Abkantungen
werden durch ein anschließendes zweimaliges Abkanten erreicht, wodurch der untere
Bereich des Auslegerprofils vorteilhafterweise recht unempfindlich ist gegen fertigungstechnische
Unzulänglichkeiten, vor allem hinsichtlich Maßabweichungen am unteren Biegeradius.
Sind Maßabweichungen aufgetreten, so lassen sich diese durch geeignete Wahl des Winkels
zwischen der seitlich schrägen Abkantung und dem anschließenden abgerundeten Abschnitt
auf einfache Weise ausgleichen. Somit ist die gewünschte Breite des Untergurtes exakt
einhaltbar und an die Breite des Obergurtes angleichbar.
[0013] Bei den bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Auslegerprofils, bei
welchen im unteren Profilbereich einander gegenüberliegende, ebene Abkantungen in
den Seitenabschnitten und zudem ein die vertikale Schwerachse schneidender Horizontalsteg
vorgesehen sind, sind die Vorteile des Rechteckprofils und die Vorteile des Rundprofils
besonders glücklich miteinander kombiniert worden.
[0014] Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezug auf
die Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:
Figuren 1 bis 8 in Form von schematisierten Querschnitten durch Teleskopausleger,
acht verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Auslegerprofilen.
[0015] Bei allen nachfolgend im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen ist der Obergurt,
d.h. der obere Teilbereich des Auslegerprofiles, im wesentlichen gleich geformt. Der
Obergurt ist gebildet aus einem oberen, horizontalen ebenflächigen Stegabschnitt,
der mittels um 90° nach unten abgewinkelten, abgerundeten Ecken schenkelartig und
beiderseits des oberen Stegabschnittes in zwei vertikale, ebenflächige Stegabschnitte
überführt ist. Die verschiedenen Ausführungsformen unterscheiden sich in der seitlichen
Länge der Obergurt-Vertikalstege und in der Ausbildung der sich an den unteren Enden
der Vertikalstege anschließenden unteren abgerundeten Abschnitte des Gesamtprofiles.
[0016] Die sich in allen Figuren über das Gesamtprofil erstreckenden, strichpunktierten,
vertikalen und horizontalen Linien entsprechen jeweils der vertikalen Schwerachse
ly bzw. der horizontalen Schwerachse Ix, die durch Flächenträgheitsberechnungen bestimmt
sind. Zusätzlich sind sämtliche Ausführungsformen derart ausgebildet, daß die vertikale
Schwerachse ly auch als Spiegelachse dient. D.h., die linken und rechten Auslegerprofilseiten
sind spiegelbildlich in bezug auf die vertikale Achse ly ausgebildet. Allen Ausführungsformen
ist weiterhin ein zum Gesamtprofil nach innen eingeschlossener Winkel a zwischen Obergurt-Vertikalsteg
und einer benachbarten seitlich schrägen Abkantung, der im Bereich von 135 bis 180°
liegt, gemeinsam. Spiegelsymmetrisch zur vorherrschend beschriebenen linksseitigen
Profilhälfte ist eine rechtsseitige Profilhälfte ausgebildet.
[0017] Gemäß einem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist der zum Obergurt
gehörende, seitliche Vertikalsteg mit einer seitlich schrägen, ebenen Abkantung 15
der Länge X1, die nach unten zur vertikalen Schwerachse ly geneigt ist, fortgesetzt.
Vorzugsweise ist die Abkantung auf einer Höhe des Vertikalsteges derart angeordnet,
daß sich die Abkantung mit der horizontalen Schwerachse Ix überschneidet. Am unteren
Ende der Abkantung schließt sich ein Kreisbogenabschnitt 16 mit dem Radius R
1 und dem Mittelpunkt K1 an. Schließlich ist am unteren horizontalen Auslauf des Kreisbogens
16 ein unterer horizontaler Stegabschnitt 17 mit der Länge M
1 angeordnet. Dieser untere horizontale Stegabschnitt 17 verbindet die unteren Enden
des linksseitigen Kreisbogenabschnitts 16 und eines rechtsseitigen, spiegelsymmetrischen
Kreisbogenabschnittes 16', dessen Mittelpunkt mit K11 bezeichnet ist.
[0018] Die beiden Enden des unteren Horizontalabschnittes 17 gehen tangential in die angrenzenden
Kreisbogenabschnitte 16 und 16' über. Die Mittelpunkte K1 und K11 der beiden Kreisbogenabschnitte
16 und 16' sind beide in gleicher Weise von den Schwerachsen ly und Ix beabstandet,
wobei die beiden Mittelpunkte zu beiden Seiten der vertikalen Schwerachse ly und jeweils
unterhalb der horizontalen Schwerachse Ix vorgesehen sind. Der Mittelpunkt K1 liegt
senkrecht oberhalb des linksseitigen Endes des Horizontalsteges 17 und der Mittelpunkt
K11 liegt senkrecht oberhalb des rechtsseitigen Endes des Horizontalsteges 17. Folglich
ist die Länge M1 gleich dem Abstand der Mittelpunkte K1 und K11 voneinander. Entsprechendes
gilt jeweils für die Lage der Radiusmittelpunkte sowie für deren Abstand voneinander
und die Länge der unteren Horizontalstege bei den Ausführungsformen gemäß Figuren
2, 3 und 8.
[0019] Ein besonderer Vorteil dieses Auslegerprofiles gemäß Fig. 1 ist darin zu sehen, daß
viele Massepunkte des unteren Profilabschnittes einen großen Abstand zur Schwerachse
ly aufweisen und somit ein großes Widerstandsmoment gegen Biegung um die Biegeachse
Ix gewährleistet ist. Ferner ist eine vorteilhafte Krafteinleitung in den unteren
Profilabschnitt gegeben, da an den gerundet ausgebildeten Krafteinleitungsstellen
die Membranwirkung zum Tragen kommen kann. Schließlich ist eine weitere, den Anwenderwünschen
angemessene Optimierung der Empfindlichkeit des seitlichen, dem Obergurt zugeordneten
Vertikalsteges gegen Ausbeulen durch Variation der Länge der Bogenabschnitte 16 und
16' und der Länge
X1 der schrägen Abkantung 15 möglich.
[0020] Eine zweite Ausführungsform des Auslegerprofiles ist in Fig. 2 dargestellt. An das
untere Ende des dem Obergurt zugeordneten Vertikalsteges schließt sich hierbei nicht
unmittelbar eine seitlich schräge, ebene Abkantung 25 mit der Länge x
2 an (vgl. Fig. 1). Vielmehr sind der Vertikalsteg und die Abkantung 25 über eine Abrundung
28 miteinander derart verbunden, daß keine Abknickkante gegeben ist. Anschließend
ist am unteren Ende der seitlichen, schrägen Abkantung 25 ein Kreisbogenabschnitt
26 mit dem Radius R
2 angeordnet. Die Mittelpunkte K
2 (linksseitig) und K
22 (rechtsseitig) der Kreisbogenabschnitte 26 (linksseitig) und 26' (rechtsseitig) sind
zu den Schwerachsen ly, Ix derart angeordnet, daß deren Abstände zu beiden Schwerachsen
gleich sind. Die beiden Kreisbogenabschnitte 26 und 26' sind mit Hilfe eines ebenen
Horizontalsteges 27 miteinander verbunden. Die Länge des Horizontalsteges 27 ist mit
M
2 bezeichnet. Die Länge M
2 entspricht dem Abstand der Mittelpunkte K2 und K22 voneinander.
[0021] In vorteilhafter Weise bestehen bei der Ausführungsform nach Fig. 2 große Variationsmöglichkeiten
der Längen x
2 und M
2 der ebenen Abschnitte 25 und 27 durch Veränderung der Parameter M
2, R
2, x
2 und des Radius des Bogens 28. Weiterhin weist das in Fig. 2 dargestellte Auslegerprofil
keine Knickkanten auf, da sich an gerade (ebene) Abschnitte stets gerundete Abschnitte
mit tangentialen Übergängen anschließen.
[0022] Somit ergeben sich praktisch keine Momente aus Umfangsspannungen. Die Erzeugung von
Membranspannungen, vor allem in den gerundeten Abschnitten 26 und 26' gewährleistet
eine vorteilhafte Einleitung der Querkräfte in diese gerundeten Abschnitte. Ferner
ist eine erhöhte Steifigkeit des Profiles zur Schwerachse ly durch die Länge M
2 des unteren Horizontalsteges 27, da die Massepunkte dieser Streckenlänge M
2 mit sehr hoher Gewichtung (dritte Potenz) in die Steifigkeitsberechnung eingehen.
[0023] Eine dritte Ausführungsform des Auslegerprofils (gemäß Fig. 3) ist von der zweiten
Ausführungsform abgeleitet. Ein erster Unterschied besteht darin, daß der abgerundete
Bereich 28 bei der zweiten Ausführungsform die horizontale Schwerachse Ix kreuzt,
währenddessen ein ähnlicher abgerundeter Abschnitt 38 der dritten Ausführungsform
erst unterhalb der horizontalen Schwerachse Ix angesetzt ist. Ferner sind zwar die
links- bzw. rechtsseitigen Kreismittelpunkte K
3 und K
33 der links- bzw. rechtsseitigen Kreisbogenabschnitte 36 und 36' zwar ähnlich wie in
Fig. 2 unterhalb der horizontalen Schwerachse Ix angeordnet, jedoch sind diese Mittelpunkte
K
3, K
33 so positioniert, daß ihre Abstände von der horizontalen Schwerachse Ix kürzer sind
als von der vertikalen Schwerachse ly. Ansonsten weist die sich nach unten an den
Obergurt-Vertikalabschnitt anschließende, seitlich schräge Abkantung 35 die Länge
X3, der Bogenabschnitt 36 (bzw. 36') den Radius R
3 und der horizontale, ebene Stegabschnitt 37 die Länge M
3 auf. Der ebene Abschnitt 37 verbindet die links- und rechtsseitigen, abgerundeten
Abschnitte 36 und 36' miteinander. Die Länge M
3 entspricht dem Abstand der Mittelpunkte K3 und K33 voneinander.
[0024] Ein besonderer Vorteil der dritten Ausführungsform (Fig. 3) ist ein großes Widerstandsmoment
gegen die (Biege-)Achse Ix, da große Teile der Massepunkte des unteren Abschnittes
relativ weit von der Schwerachse ly entfernt liegen. Weiterhin ist eine vorteilhafte
Krafteinleitung in die Bogenabschnitte 36 und 36' aufgrund deren Membranwirkung gegeben.
Ferner ist keine Bildung von Momenten an der Übergangsstelle zwischen dem Abschnitt
38 und dem nach oben angrenzenden vertikalen Stegabschnitt des Obergurtes 34 zu erwarten.
Da keine Knickkante zwischen diesen beiden Abschnitten ausgebildet ist, können durch
radiales Einleiten von Kräften erzeugte Umfangsspannungen im wesentlichen keine entsprechenden
Momente zur Folge haben. Somit ist eine geringe Neigung des unteren horizontalen Stegabschnittes
37 zum Ausbeulen gegeben. Das Beulverhalten im Bereich des seitlichen Vertikalsteges
ist durch die Länge
X3 der ebenen, seitlich schrägen Abkantung 35 beeinflußbar. Im wesentlichen vereint
die dritte Ausführungsform in sich die Vorteile der beiden vorangegangenen Ausführungsformen.
[0025] Eine in Fig. 4 dargestellte vierte Ausführungsform des Auslegerprofils sieht zunächst
ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel im Anschluß an den Obergurt-Vertikalabschnitt
eine seitlich schräge, ebene Abkantung 45 mit der Länge
X4 vor, die die horizontale Schwerachse Ix schneidet. Ähnlich wie in den vorangegangenen
drei Ausführungsformen ist die Abkantung identisch mit der Tangente, die am oberen
Ende des sich nach unten anschließenden Bogenabschnittes 46 gebildet ist, d.h., es
ist unterhalb der Abkantung 45, wie in den vorangegangenen drei Ausführungsformen
ebenso, keine Knickkante vorhanden. Der Bogenabschnitt 46 mit dem Radius R
4 verbindet nunmehr die linke Abkantung 45 mit der rechten Abkantung 45' des Auslegerprofiles.
Der Mittelpunkt K
4 des Bogenabschnittes 46 ist oberhalb der horizontalen Schwerachse Ix, aber auf der
vertikalen Schwerachse ly, vorgesehen. Gegebenenfalls kann der Bogenradius des Bogenabschnittes
46 unmittelbar benachbart zu den Abkantungen 45, 45' kleiner als R
4 sein, so daß der gesamte Bogen 46 aus drei Einzelbögen zusammengesetzt ist.
[0026] In vorteilhafter Weise verhindern die tangentialen Übergänge zwischen der schrägen
Abkantung 45 und dem Bogenabschnitt 46 eine Momentenbildung infolge von Umfangsspannungen.
Diese Ausführungsform erlaubt es, die Höhe des zum Obergurt gehörenden Vertikalsteges
und damit dessen Beulverhalten durch Variation des Radius des Bogens 46, der an der
Abkantung 45 vorliegt, sowie die durch diesen Radius bedingte Bogenlänge und durch
Variation der Streckenlänge
X4 der Abkantung 45 nach den jeweiligen statischen Erfordernissen zu bestimmen. Bei
Bildung des Bogenabschnittes 46 mit zwei unterschiedlichen Radien ergibt sich ein
besonders günstiges Beulverhalten im unteren Profilabschnitt 43.
[0027] Eine fünfte Ausführungsform des Auslegerprofils ist in Fig. 5 dargestellt. Die sich
an den zum Obergurt gehörenden Vertikalsteg nach unten anschließende seitlich schräge,
ebene Abkantung 55 ist in diesem Falle unterhalb der horizontalen Schwerachse Ix angeordnet.
Die Abkantung weist die Länge
X5 auf. Das untere Ende dieser linksseitigen Abkantung 55 ist durch einen Bogenabschnitt
56 mit dem unteren Ende einer spiegelsymmetrischen, rechtsseitigen, ebenen Abkantung
55' verbunden. Der Bogenabschnitt 56 weist einen Radius R
5 auf, und der zugehörige Kreisbogenmittelpunkt K
5 ist ähnlich wie im vierten Ausführungsbeispiel oberhalb der horizontalen Schwerachse
Ix und die Vertikalachse ly schneidend angeordnet.
[0028] Ein relativ großer Radius R
5 des Bogenabschnittes 56 gewährleistet ein großes Widerstandsmoment des Auslegers
gegen Biegung gegen die horizontale Achse Ix. Dadurch, daß bei dieser fünften Ausführungsform
die Unterseite des Auslegerprofils weitgehend in rundlicher Form ausgebildet ist,
ist eine besonders geringe Beulneigung gegeben. Die Winkellage und die Länge
X5 im Krafteinleitungsbereich der Abkantungen 55 können flexibel nach den Anwendererfordernissen
bezüglich der seitlichen und seitlich unteren Empfindlichkeit gegen Ausbeulen bestimmt
werden.
[0029] Die sechste Ausführungsform des Auslegerprofiles nach Fig. 6 stellt eine Variation
der fünften Ausführungsform dar. Der wesentliche Unterschied liegt darin, daß ein
größerer Radius R
6 (vgl. hierzu Radius R
5 des Kreisbogenabschnittes 56 bei der fünften Ausführungsform) für einen Kreisbogenabschnitt
66 gewählt wurde. Dementsprechend ist der zugehörige Kreisbogenmittelpunkt K
6 deutlich höher oberhalb der Schwerachse Ix auf der Vertikalachse ly angeordnet, ist
der zum Obergurt gehörende Vertikalsteg 64, insbesondere unterhalb der Schwerachse
Ix, verlängert ausgeführt und ist die seitliche Abkantung 65 zwischen dem Vertikalsteg
64 und dem Bogenabschnitt 66 stärker zur vertikalen Schwerachse ly geneigt.
[0030] Die Vorteile dieser sechsten Ausführungsform unterscheiden sich von denen, die bereits
für die fünfte Ausführungsform angegeben wurden, lediglich in der Intensität.
[0031] Eine siebte Ausführungsform des Auslegerprofils zeigt Fig. 7. Hierbei ist auf seitlich
schrägen Abkantungen ganz verzichtet worden. Statt dessen ist der zum Obergurt gehörende
Vertikalsteg unmittelbar in den Bogenabschnitt 76 übergeführt. Vorzugsweise ist der
Übergang Vertikalsteg/Bogenabschnitt im wesentlichen auf Höhe der horizontalen Schwerachse
Ix angeordnet. Der linksseitige Bogenabschnitt 76 weist einen Radius R
7 auf mit einem Kreisbogenmittelpunkt K7 im Schnittpunkt der beiden Schwerachsen. Vorzugsweise
entspricht der Radius R
7 im wesentlichen dem Abstand zwischen der vertikalen Schwerachse Ix und dem zum Obergurt
gehörenden Vertikalsteg 74. Die beiden Bogenabschnitte 76 und 76' sind über einen
unteren horizontalen, ebenen Stegabschnitt 77 miteinander verbunden. Der Stegabschnitt
77 weist die Länge M
4 auf. In bevorzugter Ausbildung ist der Übergang zwischen Kreisbogenabschnitt 76 und
Stegabschnitt 77 derart gestaltet, daß mittels eines Übergangsbogens mit kleinem Radius
keine Knickkante ausgebildet ist.
[0032] In vorteilhafter Weise stellt die siebte Ausführungsform ein großes Widerstandsmoment
gegen Biegung gegen die Achse Ix bereit, da ein Großteil der Massepunkte des unteren
Profilabschnittes einen großen Abstand zur vertikalen Schwerachse ly aufweist. Die
gerundeten Abschnitte gewährleisten infolge der Membranwirkung eine besonders günstige
Krafteinleitung in das Gesamtprofil. Weiterhin treten im wesentlichen keine Momente
im Übergangsbereich zu den seitlichen Vertikalstegen auf, da die Umfangsspannungen
des Bogenabschnittes 76 bzw. 76'direkt bzw. tangential in die Vertikalstege eingeleitet
werden.
[0033] Eine achte Ausführungsform ist in Figur 8 dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht
weitgehend der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform, hat jedoch keinerlei
seitlich schräge Abkantungen. An die unteren Enden der dem Obergurt zugeordneten Vertikalstege
schließen sich linksseitig ein Kreisbogenabschnitt 86 mit dem Radius R
8 und rechtsseitig ein Kreisbogenabschnitt 86' mit gleichfalls dem Radius R
8 an. Zwischen den beiden Kreisbogenabschnitten 86 und 86' liegt ein unterer Horizontalabschnitt
87 mit der vergleichbar großen Länge Ms. Wie bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform
liegen die Mittelpunkte K
8 bzw. K
88 jeweils gleich beabstandet seitlich neben der vertikalen Schwerachse ly und jeweils
gleich beabstandet unterhalb der horizontalen Schwerachse Ix. Die Länge M
5 des Horizontalabschnitts 87 entspricht dem Abstand der Mittelpunkte K
8 und K
88 voneinander. Wie bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform der Erfindung
ist auch bei der achten Ausführungsform durch die tangentialen Übergänge der Kreisbogenabschnitt
86, 86' in den horizontalen Stegabschnitt 87 der Membranspannungszustand gewährleistet.
[0034] In vorteilhafter Weise stellt die achte Ausführungsform ein großes Widerstandsmoment
gegen Biegung gegen die Ix-Achse bereit, da ein Großteil der Massepunkte des unteren
Profilabschnittes einen großen Abstand zur vertikalen Schwerachse ly aufweist. Die
gerundeten Abschnitte gewährleisten infolge der Membranwirkung eine besonders günstige
Krafteinleitung, sowohl in die beiden vertikalen Stege als auch in den Horizontalsteg
87. Weiterhin treten keine Momente in den Übergangsbereichen zu dem Horizontalsteg
und zu den beiden vertikalen Stegabschnitten auf, da die Umfangsspannungen des Bogenabschnittes
86 bzw. 86' tangential in alle Stege eingeleitet werden.
[0035] Für alle Ausführungsformen mit unteren horizontalen Stegabschnitten, d.h., für die
Ausführungsformen gemäß Figuren 1, 2, 3, 7 und 8 gilt, daß deren Länge M wenigstens
5 %, maximal 28 % der Profilgesamtbreite (X-Richtung) beträgt. Bei vielgliedrigen
Auslegern weisen die Profile der dem Grundteil nahen Teile bevorzugt Längenabmessungen
M von 5 bis 17 % der jeweiligen Profilgesamtbreite auf, während die Profile der inneren,
d.h., der vom Grundteil entfernteren Teleteile bevorzugterweise Längenabmessungen
M von 12 bis 28 % ihrer jeweiligen Profilgesamtbreite aufweisen.
[0036] Die Längenabmessungen X der seitlich schrägen Abkantungen beträgt bei allen Ausführungsformen
der Erfindung vorzugsweise 5 bis 28 %, bezogen auf die Profilgesamthöhe (Y-Richtung).
[0037] Weitere Ausführungsformen können dadurch gebildet sein, daß bisher noch vorgesehene
Knickkanten zwischen den einzelnen Profilabschnitten durch gerundete Abschnitte mit
kleinem Radius ersetzt werden.
[0038] Vorzugsweise werden bei allen vorstehend beschriebenen Auslegerprofilen zumindest
die unteren abgerundeten oder runden Abschnitte mit Hilfe des Kantens hergestellt.
Dabei werden aufeinanderfolgend mehr oder weniger schmale Materialstreifen gekantet.
Durch entsprechend viele aufeinanderfolgende Abkantschritte können runde Profilteile
bzw. Profilabschnitte erreicht werden, die sich in der Praxis so gut wie gar nicht
von ideal runden Gestaltungen unterscheiden. Eine solche Verfahrensweise ist als POLYGONZUG
bekannt.
[0039] Durch Verwendung des Kantens zur Formgebung der Auslegerprofilabschnitte und insbesondere
zur Ausbildung des unteren runden oder abgerundeten Profilabschnitts werden hinsichtlich
der Festigkeit des erzeugten Auslegerprofils zwei besondere Vorteile erreicht:
1. ergibt sich aus den Kantungen eine gesteigerte Profilsteifigkeit im Vergleich zu
ebenen ungekanteten Wandungsabschnitten und
2. wird durch die Kantungsvorgänge jeweils eine Kaltverfestigung des verwendeten Stahlwerkstoffes
herbeigeführt, die zu einer nicht unbeträchtlichen Erhöhung der Streckgrenze beiträgt.
[0040] Als Folge können für das Auslegerprofil geringer dimensionierte Blechstärken und
Konstruktionen verwendet werden, ohne daß es zu Festigkeitseinbußen kommt.
1. Auslegerprofil, insbesondere für teleskopierbare Ausleger von Kränen und Kranfahrzeugen,
mit einem im wesentlichen halbkastenförmigen, oberen Abschnitt und einem mit dem oberen
Abschnitt verbundenen abgerundeten Abschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der untere
Abschnitt wenigstens einen ebenen Wandungsabschnitt (15, 25, 35, 45, 55, 65; 17, 27,
37, 77) aufweist.
2. Auslegerprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine
ebene Wandungsabschnitt als schräg einwärts verlaufende ebene Abkantung (15, 25, 35,
45, 55, 65) zur vertikalen Schwerachse (ly) symmetrisch an beiden Seiten des unteren
Abschnitts vorgesehen ist.
3. Auslegerprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine
ebene Wandungsabschnitt als von der vertikalen Schwerachse (ly) mittig geteilter Horizontalsteg
(17, 27, 37, 77) ausgebildet ist.
4. Auslegerprofil nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder
schräg einwärts verlaufenden Abkantung (15, 25, 35) und dem Horizontalsteg (17, 27,
37) ein kreisbogenförmiger Wandungsabschnitt (16, 16', 26, 26', 36, 36') mit dem Radius
R ausgebildet ist.
5. Auslegerprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius R1 des kreisbogenförmigen Wandabschnittes (16) seinen Kreismittelpunkt (K1) im Schnittpunkt
von vertikaler Schwerachse (ly) und horizontaler Schwerachse (Ix) hat (Fig. 1).
6. Auslegerprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius R2 des kreisförmigen Wandabschnittes (26) seinen Kreismittelpunkt (K2) im gleichen Abstand von der vertikalen Schwerachse (ly) und von der horizontalen
Schwerachse (Ix), aber unterhalb der horizontalen Schwerachse (Ix) hat (Fig. 2).
7. Auslegerprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius R3 des kreisförmigen Wandungsabschnittes (36) seinen Kreismittelpunkt (K3) in einem größeren Abstand von der vertikalen Schwerachse (ly) als von der horizontalen
Schwerachse (Ix) hat (Fig. 3).
8. Auslegerprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die schräg
einwärts verlaufenden Abkantungen (45, 45', 55, 55', 65) wenigstens ein von der vertikalen
Symmetrieachse (ly) mittig geteilter, kreisbogenförmiger Wandungsabschnitt (46, 56,
66) mit einem Radius R anschließt (Figuren 4, 5 und 6).
9. Auslegerprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisbogenförmige
Wandungsabschnitt (56, 66) seinen Kreismittelpunkt (Ks, Ks) oberhalb der horizontalen
Schwerachse (Ix) auf der vertikalen Schwerachse (ly) hat (Figuren 5 und 6).
10. Auslegerprofil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der kreisbogenförmige
Wandungsabschnitt (46) zusammengesetzt ist aus einem ersten Kreisbogenabschnitt, dessen
Kreismittelpunkt (K4) oberhalb der horizontalen Schwerachse (Ix) auf der vertikalen Schwerachse (ly) liegt,
und einem zweiten Kreisbogenabschnitt, dessen Kreismittelpunkt unterhalb der horizontalen
Schwerachse (Ix) auf der vertikalen Schwerachse (ly) liegt (Fig. 4).
11. Auslegerprofil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Horizontalsteg
(77) ein kreisbogenförmiger Wandungsabschnitt (76, 76') anschließt, der den Horizontalsteg
(77) mit dem halbkastenförmigen, oberen Profilabschnitt verbindet und dessen Radius
(R7) durch den Schnittpunkt von vertikaler Schwerachse (ly) und horizontaler Schwerachse
(Ix) hindurchgeht.
12. Auslegerprofil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergangsbereiche zwischen unterschiedlich gerichteten Wandungsabschnitten
abgerundet ausgebildet sind.
13. Auslegerprofil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die abgerundeten Abschnitte durch aufeinanderfolgendes Verformen von
Materialstreifen durch Kanten verformt sind.