[0001] Die Erfindung betrifft einen um mindestens eine Achse schwenkbaren, teleskopierbaren
Ausleger mit einem Grundkörper und mindestens zwei durch eine Spindel aus diesem ausfahrbaren
teleskopierbaren Auslegerteilen.
[0002] Derartige Ausleger können bei Kranfahrzeugen und z.B. als Verlegebalken bzw. Vorbauträger
bei einem Fahrzeug zum Verlegen langer Brücken eingesetzt werden.
[0003] Gegenüber dem üblichen Ausfahren der teleskopierbaren Auslegerteile durch eine Hydraulikzylinderanordnung
hat das Vorsehen einer Gewindespindelanordnung den Vorteil, daß der Gewindespindelantrieb
im allgemeinen leichter ausfällt, daß kein die Belastbarkeit minderndes Hydrauliköl
im Ausleger vorhanden ist und daß keine in den Ausleger hineinreichende Energieversorgungsleitungen
vorgesehen werden müssen. Der Spindelantrieb und damit die Energiezuführung sitzt
vorzugsweise am rückwärtigen Ende des Grundkörpers.
[0004] Ein Ausleger mit einer einzigen Spindel ist aus der DE-PS 26 33 022 bekannt. Bei
diesem Ausleger ist aber eine komplizierte, in das Innere des Auslegers reichende
Kupplungssteuerung erforderlich, um die den einzelnen teleskopierbaren Auslegerteilen
zugeordneten Muttern in wirksamen Eingriff mit der Spindel zu bringen und den Eingriff
wieder zu lösen.
[0005] Für einen feststehenden, senkrechten Teleskopmast ist bereits vorgeschlagen worden,
die Auslegerteile durch eine Schrauben- oder Gewindespindel auszufahren, die etwas
länger ist als die einzelnen Auslegerteile. Wenn ein Auslegerteil durch die Spindel
ausgefahren ist, zieht es das im Durchmesser nächstgrößere Auslegerteil aufgrund einer
mechanischen Kopplung nach, so daß das nächstgrößere Auslegerteil in Eingriff mit
der Gewindespindel kommt. Dabei besteht aber die Gefahr, daß es beim Ineinandergreifen
der Gewindespindel mit dem Innengewinde des folgenden, nächstgrößeren Auslegerteils
zu Zwängungen und damit zu einer Störung der Funktion des Auslegers durch Verspannen
mit der Spindel kommt, wenn das Gewinde der Spindel nicht in Deckung mit dem Innengewinde
des folgenden Auslegerteils ist.
[0006] Im Gegensatz zu einem senkrechten Mast ergibt sich für einen in der regel schräg
gestellten Ausleger noch ein Problem, wenn die Spindel bei bestimmten Betriebszuständen
kragend gelagert ist: Durch die wirksame Komponente des Eigengewichts kann sich die
Spindel so weit durchbiegen, daß sich die Spindelspitze beim Einfahren nicht mehr
in das Innengewinde des einzuziehenden Auslegerteils einfädelt.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen um mindestens eine Achse schwenkbaren,
teleskopierbaren Ausleger mit einem Grundkörper und mindestens zwei durch eine Spindel
aus diesem ausfahrbaren teleskopierbaren Auslegerteilen zu schaffen, der einen einfachen
Aufbau aufweist und mit dem zumindest ein sicheres Ausfahren der einzelnen Auslegerteile
möglich ist.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ausleger gelöst, bei dem die Antriebseinheit
für die Spindel am rückwärtigen Ende des Grundkörpers angeordnet ist, die teleskopierbaren
Auslegerteile in ihrem rückwärtigen Ende ein federnd gelagertes Mitnehmergewindeteil
mit einem der Spindel entsprechenden Innengewinde aufweisen und gegenüber dem nächstkleineren
Auslegerteil in der ausgefahrenen Stellung verriegelbar und gegeneinander und gegenüber
dem Grundkörper nicht drehbar geführt sind und bei dem die Spindel einen Gewindeabschnitt
mit einer Länge aufweist, die länger ist als der bestand der Mitnehmergewindeteile
zweier auseinandergefahrener Auslegerteile, und die Spindel an ihrem rückwärtigen
Ende einen gewindefreien beschnitt kleineren Durchmessers aufweist. Der Ausleger besteht
aus verhältnismäßig wenig Teilen, wobei es zum Aus- und Einfahren der Auslegerteile
keiner nach innen eingreifenden Steuerung bedarf, da sich die Bewegung der Teile beim
Drehen der Spindel zwangsläufig ergibt. Die federnde Lagerung erlaubt einen zwängungsfreien
Eingriff der Gewindespindel in die Innengewinde der Auslegerteile und ermöglicht somit
ein einwandfreies Ausfahren des gesamten Auslegers. Die federnde Lagerung der Innengewinde
ist dabei vorzugsweise in richtung der Achse des Auslegers nachgiebig gestaltet.
[0009] Um das Ein- bzw. Zurückfahren der Auslegerteile auch bei großen Längen und bei schräger
oder waagerechter Lage des Auslegers sicherzustellen, weisen zumindest die teleskopierbaren
Auslegerteile, die größer sind als das kleinste (vorderste) Auslegerteil, je eine
in richtung der Achse des Auslegers bewegliche Stützscheibe mit einer Bohrung auf,
deren Innendurchmesser im wesentlichen so groß ist wie der Außendurchmesser der Gewindespindel.
Durch die Stützscheiben wird die Spindel im teilweise oder vollständig ausgefahrenen
Zustand des Auslegers an mindestens einer weiteren Stelle gehalten bzw. gestützt.
Dadurch wird die Durchbiegung der Spindel erheblich verringert und außerdem die Knicksteifigkeit
wesentlich erhöht. Die Knicklast der Gewindespindel kann bei mittiger bestützung durch
eine Stützscheibe um den Faktor 4 erhöht und die Durchbiegung der Spindelspitze bei
kragender bestützung um den Faktor 16 verringert werden.
[0010] Es ergeben sich dadurch sehr günstige Voraussetzungen für das "Einfädeln" der Spindelspitze
in die Innengewinde der betreffenden Auslegerteile beim Einfahren und eine größere
statische Stabilität des gesamten Auslegers.
[0011] Das Einfädeln der Gewindespitze wird dadurch zusätzlich begünstigt, daß diese konisch
ausgebildet und/oder abgerundet ist.
[0012] Zur Entlastung der Gewindepaarung der Gewindespindel mit dem Innengewinde des Kopfteils
ist dieses mit einer feststehenden Stützscheibe etwa im Bereich von deren Mitte ausgerüstet.
[0013] Zur Erhöhung der Knicksteifigkeit der Gewindespindel bei ausgefahrenem erstem teleskopierbaren
Auslegerteil (dem mit dem größten Querschnitt) kann auch der Grundkörper eine in richtung
der Achse des Auslegers bewegliche Stützscheibe aufweisen.
[0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
folgenden näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Ausleger im zusammengefahrenen Zustand im Längsschnitt,
Fig. 2 den Ausleger in einem teilweise auseinandergefahrenen Zustand im Längsschnitt
und
Fig. 3 das Innengewindeteil eines teleskopierbaren Auslegerteils und eine Stützscheibe
in einem auszugsweisen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab.
[0015] Der Ausleger weist einen Grundkörper 1 und drei aus diesem heraus teleskopierbare
Auslegerteile 2, 3, 4 auf. Alle diese Auslegerteile 1 bis 4 weisen einen unrunden,
vorzugsweise rechteckigen Querschnitt auf und sind gegeneinander durch Gleit- oder
Wälzlagerelemente geführt. Der Einfachheit halber ist in Fig. 1 beispielhaft lediglich
ein Lagerelement 5 am offenen Ende des Grundkörpers 1 und ein Lagerelement 6 am rückwärtigen
Ende des Auslegerteils 2 dargestellt.
[0016] Der Grundkörper 1 ist um eine waagerechte Achse 7, insbesondere auf einem (nicht
dargestellten) Fahrzeug, schwenkbar gelagert und mit einem Kraftgerät 8, das sich
gelenkig an der mit 9 bezeichneten Stelle an dem (nicht dargestellten) Fahrzeug abstützt
und an der mit 10 bezeichneten Stelle an den Grundkörper angelenkt ist, um die waagerechte
Achse 7 schwenkbar und damit in seiner Neigung einstellbar. Die Achse 7 kann sich,
wie weitgehend üblich, auch auf einem um eine lotrechte Achse schwenkbaren Oberwagen
eines Fahrzeugs befinden. Im Falle eines Vorbauträgers ist die Verbindung zwischen
dem Grundkörper 1 und dem Fahrzeug um die Achse 7 lösbar, und es ist eine weitere
lösbare Verbindung um eine Achse 7′ vorne am Grundkörper 1 vorgesehen. Wenn die Verbindung
7 gelöst und die Verbindung 7′ hergestellt wird, kann der Ausleger mit der Spitze
(Kopfteil 4) abgesenkt werden, um insbesondere eine Brücke abzulegen.
[0017] Der Grundkörper 1 und die beiden ersten teleskopierbaren Auslegerteile 2, 3 weisen
jeweils eine Verriegelung 11, 12, 13 auf, durch die die Auslegerteile 1 bis 3 mit
dem jeweils unmittelbar in ihnen geführten Auslegerteil 2 bzw. 3 bzw. 4 verriegelt
werden können, und zwar sowohl im vollständig auseinandergefahrenen Zustand (für die
beiden vordersten Auslegerteile 3, 4 vgl. Fig. 2) als auch im eingefahrenen Zustand
(Fig. 1) und ggf. in Zwischenstellungen. Die in der Zeichnung jeweils oben dargestellten
Verriegelungen 11 bis 13 sind in der Praxis vorzugsweise an jeweils beiden Seiten
in Höhe der neutralen Phase des Auslegers angeordnet.
[0018] An dem rückwärtigen Ende des Grundkörpers 1 ist ein Drehantrieb 14 zum Antrieb einer
Gewindespindel 15 vorgesehen. Die Gewindespindel 15 erstreckt sich im wesentlichen
über die ganze Länge des zusammen- bzw. eingefahrenen Auslegers und ist in jedem Fall
größer als der Abstand der rückwärtigen Enden zweier benachbarter Auslegerteile im
auseinandergefahrenen Zustand. Die Spitze 16 der Gewindespindel 15 ist konisch ausgebildet
und zusätzlich abgerundet. An ihrem rückwärtigen Ende weist die Gewindespindel 15
einen gewindefreien, zylindrischen Teil oder Abschnitt 17 auf, dessen Durchmesser
kleiner oder gleich dem Kerndurchmesser (Gewindegrund) des Gewindeteils 18 ist.
[0019] Die teleskopierbaren Auslegerteile 2 bis 4 weisen an ihrem rückwärtigen Ende jeweils
ein mit einem Innengewinde versehenes, zum Eingriff mit der Gewindespindel 15 bestimmtes
Mitnehmergewindeteil 22 bis 24 auf. Die Gewindespindel 15 ist so bemessen, daß im
zusammengefahrenen Zustand des Auslegers das Gewindeteil 18 im Eingriff mit dem Gewindeteil
24 des teleskopierbaren Teils 4 (im folgenden auch als Kopfteil bezeichnet) steht
und sich die Gewindeteile 22, 23 der teleskopierbaren Teile 2, 3 in Höhe des gewindelosen
Abschnitts 17 befinden.
[0020] Zwischen den teleskopierbaren Auslegerteilen 2 und 3 und 3 und 4 befindet sich jeweils
eine sog. Stützscheibe 25, 26. Diese Stützscheiben sind im Innern der Auslegerteile
2 bzw. 3 in richtung der Auslegerachse 27 beweglich geführt und weisen in ihrer Mitte
eine Bohrung 28 auf, deren Innendurchmesser im wesentlichen so groß ist wie der Außendurchmesser
des Gewindeteils 18 der Gewindespindel.
[0021] Dabei bedeutet "im wesentlichen so groß" zunächst, daß die Spindel durch diese Bohrung
hindurch paßt. Darüber hinaus muß die Bohrung noch ein gewisses Spiel aufweisen, um
eine leichte Beweglichkeit der Spindel durch die Bohrung zu ermöglichen. Dieses Spiel
sollte aber nicht zu groß sein, um die Stützwirkung der Stützscheiben sicherzustellen.
[0022] Die verschiebbaren Stützscheiben 25, 26 sind mit Mitnehmerstangen 29 verbunden, die
in an dem jeweils vorderen Auslegerteil 3 bzw. 4 angebrachten Ösen 30 geführt sind.
An ihrem äußeren Ende sind die Mitnehmerstangen 29 mit einem Mitnehmeranschlag 31
versehen, der zur Anlage an die zugehörigen Mitnehmeröse 30 geeignet ist.
[0023] Etwa in der Mitte der Auslegerteile 2, 3 sind Anschläge 32, 33 für die Stützscheiben
25, 26 angeordnet, die eine Begrenzung der Beweglichkeit dieser Stützscheiben innerhalb
der Auslegerteile bewirken.
[0024] Um die Stützscheiben 25, 26 ohne die Gefahr einer Verkantung innerhalb der zugehörigen
Auslegerteile 2, 3 zu bewegen und sie in ihrer vorderen Endlage exakt zu positionieren,
sind je Stützscheibe bzw. zugehörigem Auslegerteil mindestens zwei Mitnehmerstangen
29 mit Mitnehmeranschlägen 31, Mitnehmerösen 30 und Anschläge 32 bzw. 33 vorhanden,
von denen in der Zeichnung der Deutlichkeit und einer besseren Übersichtlichkeit wegen
lediglich je eines dargestellt ist.
[0025] Zur einwandfreien Funktion des Auslegers sind die Mitnehmerstangen 29, die Mitnehmerösen
30, die Anschläge 32, 33 und die Lagerelemente (5, 6) am Umfang versetzt zueinander
angeordnet.
[0026] Das Kopfteil 4 weist etwa in seiner Mitte eine fest angeordnete Stützscheibe 34 auf.
[0027] Die Gewindeteile 22 bis 24 sind mit den Auslegerteilen 2 bis 4 (vgl. Fig. 3) über
eine in richtung der Achse 27 des Auslegers elastisch nachgiebige Kupplung 35 verbunden.
Diese Kupplung weist einerseits eine koaxial zur Achse 27 des Auslegers bzw. der Spindel
15 angeordnete, durch Flansche 36, 37 begrenzte zylindrische Ausnehmungen 38 in der
rückwärtigen Wand der Auslegerteile 2 bis 4 auf, in die ein Flansch 39 an dem Gewindeteil
22 bzw. 23 bzw. 24 eingreift. Der Flansch 39 weist - in richtung der Achse 27 gesehen
- eine deutlich geringere Erstreckung auf als die Ausnehmung 38. Alle drei Flansche
36, 37, 39 weisen einheitlich gleichmäßig am Umfang verteilte Durchgangslöcher 40,
41 , 42 auf. In jeweils zugeordneten Durchgangslöchern befindet sich ein Bolzen 43.
Zwischen dem rückwärtigen Flansch 36 und dem Flansch 39 des Gewindeteils 22 bzw. 23
zw. 24 ist jeweils eine Druckfeder 44, 45 auf dem Bolzen 43 angeordnet.
[0028] Zur Erhöhung der Lebensdauer sind die Stützscheiben 25, 26, 34 mit einer Laufbuchse
46, die jeweils die Bohrung 28 bildet, aus verschleißfestem Material versehen.
[0029] Dem Spindelantrieb 14 ist ein Drehzahlgeber 47 zugeordnet. Da der Ausfahrweg des
Kopfteils 4 gegenüber dem Grundkörper 1 proportional der Anzahl der Umdrehungen der
Spindel 15 ist, ist durch den Drehzahlgeber 47 auch eine einfache Umdeutung des Drehzahlsignals
in ein Wegsignal möglich. Mit Hilfe des Sperrsignals kann der Antrieb 14 rechtzeitig
vor Erreichen eines Sperranschlages abgeschaltet, zumindest aber in seiner Leistung
gedrosselt werden.
[0030] Im folgenden wird die Funktionsweise des Auslegers erläutert.
[0031] Im zusammengefahrenen Transportzustand (Fig. 1) sind alle Auslegerteile 1 bis 4 verriegelt,
indem je zwei benachbarte Auslegerteile 1/2, 2/3 bzw. 3/4 durch die entsprechende
Verriegelung 11 bzw. 12 bzw. 13 verriegelt sind. Zunächst wird die Verriegelung 13
des dritten teleskopierbaren Auslegerteils gelöst und der Antrieb 14 in Betrieb gesetzt.
Dadurch wird das Kopfteil 4 ausgefahren.
[0032] Während des Ausfahrens des Kopfteils 4 bleibt die Stützscheibe 26 zunächst in ihrer
in Fig. 1 dargestellten Position in bezug auf das Auslegerteil 3. Die Mitnehmerösen
30 des Kopfteils 4 gleiten auf den Mitnehmerstangen 29 der Stützscheiben 26, bis die
Mitnehmeranschläge 31 der Mitnehmerstangen an die Ösen 30 des Kopfteils 4 anschlagen
und die Stützscheibe 26 von dem Kopfteil 4 mitgezogen wird. Dies geschieht so lange,
bis die Stützscheibe 26 an dem Anschlag 33 im Auslegerteil 3 anstößt (vgl. Fig. 2).
In dieser Position befindet sich die Stützscheibe 26 etwa in der Mitte des Auslegerteils
3 und verhindert eine Durchbiegung der beidseitig gelagerten Spindel 15. In der gleichen
Position ist das Kopfteil 4 mit einer hinteren Bohrung 48 in Höhe der Verriegelung
13. Beide teleskopierbaren Teile 3, 4 werden in dieser auseinandergefahrenen Stellung
miteinander verriegelt (Verriegelung 13). Gleichzeitig wird die Verriegelung 12 zwischen
den teleskopierbaren Auslegerteilen 2 und 3 gelöst. Noch ist das Mitnehmergewindeteil
23 des Auslegerteils 3 im Bereich des zylindrischen Abschnitts 17 der Gewindespindel
15.
[0033] Durch die Verriegelung der Auslegerteile 3 und 4 (Verriegelung 13) wird das Auslegerteil
3 bei weiterer Drehung der Antriebsspindel 15 mit ausgefahren, bis das Mitnehmergewindeteil
23 des Auslegerteils 3 von dem Gewindeteil 18 der Antriebsspindel 15 erfaßt wird (Fig.
2). Hierbei kann es vorkommen, daß das Mitnehmergewindeteil 23 zum Gewindeteil 18
der Antriebsspindel 15 ungünstig positioniert ist und daß der Gewindeeingriff erst
nach einer Teilumdrehung der Antriebsspindel 15 erfolgt. Die hierdurch bedingte Längenverschiebung
zwischen dem Gewindeteil 18 und den Mitnehmergewindeteilen 23 und 24 wird durch die
Federwirkung der Druckfedern 44 bzw. 45 ausgeglichen.
[0034] Bei weiterer Drehung der Gewindespindel 15 entfernt sich das Mitnehmergewindeteil
24 von der Spindelspitze 16. Die Druckfedern 44, 45 können, von einer etwaigen Zwängung
befreit, eine lediglich durch die momentane Belastung bedingte neue Lage des Mitnehmergewindeteils
23 in bezug auf das zugehörige Auslegerteil 3 herbeiführen.
[0035] Bei weiterem Ausfahren der Auslegerteile 3, 4 wird auch die Mitnehmerscheibe 25 vom
rückwärtigen Ende des Auslegerteils 3 abgezogen, bis sie an den Anschlag 32 im Auslegerteil
2 gelangt. In dieser Position werden die Auslegerteile 2, 3 in der auseinandergefahrenen
Stellung verriegelt (Verriegelung 12) und die Verriegelung zwischen dem teleskopierbaren
Auslegerteil 2 und dem Grundkörper 1 (Verriegelung 11) gelöst. Bei weiterer Drehung
der Gewindespindel 15 wird das Mitnehmergewindeteil 12 auf das Gewindeteil 18 gezogen,
und der Ausleger kann in den ganz ausgefahrenen Zustand gebracht werden.
[0036] Beim Zurückfahren bzw. Einziehen der Auslegerteile 2 bis 4 gelangt zunächst das Mitnehmergewindeteil
23 auf den Gewindeteil 18 der Gewindespindel 15 und anschließend das Mitnehmergewindeteil
24. Fig. 2 zeigt auch den Zustand kurz nachdem das Mitnehmergewindeteil 24 auf das
Gewindeteil 18 gelangt ist. Kurz vor dem Ineinandergreifen der beiden Gewindeteile
ist die Gewindespindel 15 links im Mitnehmergewindeteil 23 eingespannt und von der
Stützscheibe 26 etwa mittig gestützt, so daß das rechte Ende der Gewindespindel kragartig
übersteht. Es leuchtet ein, daß in dieser Situation die Durchbiegung der Gewindespindel
15 wesentlich geringer ist und ein Einfädeln der Gewindespindel in das Innengewinde
des Mitnehmergewindeteils 24 wesentlich sicherer ist, als wenn die Spindel 15 lediglich
von dem Mitnehmergewindeteil 23 frei kragend gehalten wäre.
1. Um mindestens eine Achse (7) schwenkbarer, teleskopierbarer Ausleger mit einem Grundkörper
(1) und mindestens zwei durch eine Spindel (15) aus diesem ausfahrbaren teleskopierbaren
Auslegerteilen (2 bis 4), bei dem die Antriebseinheit (14) für die Spindel (15) am
rückwärtigen Ende des Grundkörpers (1) angeordnet ist, die teleskopierbaren Auslegerteile
(2 bis 4) in ihrem rückwärtigen Ende ein federnd gelagertes Mitnehmergewindeteil (22
bis 24) mit einem der Spindel (15) entsprechenden Innengewinde aufweisen und gegenüber
dem nächstkleineren Auslegerteil (3 bzw. 4) in der ausgefahrenen Stellung verriegelbar
(Verriegelungen 12, 13) und gegeneinander und gegenüber dem Grundkörper (1) nicht
drehbar geführt sind und bei dem die Spindel (15) einen Gewindeabschnitt (18) mit
einer Länge, die länger ist als der Abstand der Mitnehmergewindeteile (24/23 bzw.
23/22) zweier auseinandergefahrener Auslegerteile (4/3 bzw. 3/2), und an ihrem rückwärtigen
Ende einen gewindefreien beschnitt (17) kleineren Durchmessers aufweist.
2. Ausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Lagerung (44, 45)
in Richtung der Achse (27) des Auslegers nachgiebig ist.
3. Ausleger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die teleskopierbaren
Auslegerteile (2, 3), die größer sind als das kleinste Auslegerteil (4), je eine in
Richtung der Achse (27) des Auslegers bewegliche Stützscheibe (25, 26) mit einer Bohrung
(28) aufweisen, deren Innendurchmesser im wesentlichen so groß ist wie der Außendurchmesser
der Gewindespindel (15).
4. Ausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze
(16) der Gewindespindel (15) konisch ausgebildet ist.
5. Ausleger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze
(16) der Gewindespindel (15) abgerundet ist.
6. Ausleger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kopfteil (4) des Auslegers im Bereich der Mitte seiner Längserstreckung eine fest
angeordnete Stützscheibe (34) aufweist.
7. Ausleger nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Grundkörper (1) des Auslegers eine in Richtung der Achse (27) des Auslegers bewegliche
Stützscheibe aufweist.