EP1321425B1 - Telescopic boom for mobile crane - Google Patents
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- EP1321425B1 EP1321425B1 EP02026316A EP02026316A EP1321425B1 EP 1321425 B1 EP1321425 B1 EP 1321425B1 EP 02026316 A EP02026316 A EP 02026316A EP 02026316 A EP02026316 A EP 02026316A EP 1321425 B1 EP1321425 B1 EP 1321425B1
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- European Patent Office
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- telescopic
- shell segments
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- segment
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/62—Constructional features or details
- B66C23/64—Jibs
- B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
- B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
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Definitions
- the invention relates to a telescopic boom for a vehicle crane of the type specified in the preamble of claim 1.
- Such telescopic boom perform in the loaded state at its front end a lifting work.
- the boom is exposed to a bending load in the two main axes; There is tension at the top of the boom, while compressive stresses occur at the bottom of the boom.
- lateral forces and off-center loads also occur a horizontal bending and torsions.
- Such a cross-section can be built most easily if everywhere the maximum stresses are equal and close to the allowable stress. In the event that equally large forces occur from different directions, these requirements are met for example in thin-walled circular tubes or in a square truss. For example, if a cross-section is more highly loaded in the vertical direction than in the horizontal, an optimal round cross-section becomes an ellipse and an optimal square cross-section becomes a rectangular framework, in both cases the cross-sections are higher than they are wide.
- a telescopic boom as described in the introduction, is known, for example, from EP 0 499 208 B1.
- the cross section of this telescopic boom consists of an upper profile part, which has a semi-box-shaped configuration, and one with the free Legs welded lower profile part, which is designed completely round as half shell.
- completely round bottom profile parts have good load initiation and stability properties, they are not sufficient in terms of rigidity on rectangular trusses zoom. It is often necessary to incorporate additional stability-enhancing elements, such as welded-in Beulst Shape, or make the cross-section a little thicker, which adversely affects the overall weight of the boom.
- German utility model no. 94 02 692 describes a boom profile with a substantially semi-box-shaped upper portion and a rounded portion connected to the upper portion, wherein the lower portion has at least one flat wall portion. With this design is to be attempted to produce both a sufficient buckling rigidity and a sufficient load resistance to bending. Thus, a flat plate segment (wall section) is inserted into the lower profile cross section.
- the lower part consists of new flat strips which are arranged at an obtuse angle to each other. These strips form the plate segments of the lower profile part. They are all formed as a flat plate segments, which in turn have the disadvantages with respect to the buckling stiffness.
- a telescopic boom out in which the articulation piece and / or at least one telescopic section consists of profiles, each of which has a lower round and an upper semi-box-shaped part whose oppositely directed legs are welded together.
- the upper profile part has the shape of an isosceles trapezium without a longer baseline in such a way that the legs of the profile parts abut each other to form an angle which is smaller than 180 ° on the profile inner sides. This should give an even better dent resistance.
- the lower profile part must reach far above the center of gravity of a shot upwards.
- increasing the material of a neutral zone is not an advantage for a weight-optimized boom.
- a telescopic boom for a vehicle crane of the type specified in the preamble of claim 1 in which the upper profile part is semi-box-shaped and the lower profile part of several, adjacent shell segments consists, each having an outwardly curved shape , in particular a circular arc shape, have.
- a telescopic boom according to the preamble of claim 1 is known from US 6,108,985.
- the invention has for its object to provide a telescopic boom of the type specified, in which the above-mentioned disadvantages do not occur.
- a telescopic boom is to be proposed, which has an even further Beulsteifmaschine and is therefore particularly suitable for extreme loads such as in Wippspitzen compassion, with guyed systems or steep boom position.
- the advantages achieved by the invention are based inter alia on the fact that the upper profile part of the base part and / or at least one telescopic part has a plurality of shell segments abutting one another at obtuse angles, which have an outwardly curved shape.
- the kinks between the individual, outwardly curved shell segments act like idealized stiffeners. This is for the Wippspitzen plante, but also in prestressed and / or guyed cantilever systems ("Mega-Lift") of great advantage, since now both the upper profile part and the lower profile part can be loaded on pressure. Since - unlike the telescopic arms of the prior art - carries the entire upper shell cross section, increases in the profile of the telescopic boom according to the invention, the rigidity while minimizing the weight.
- the upper and the lower profile part run at their leg ends in a straight shape, so that they can be welded together at their adjoining, straight leg ends. This results in an optimum introduction of force from the upper profile part to the lower profile part and vice versa depending on the type of load.
- the base part according to the invention and / or at least one shot of a telescopic boom welding remains between the lower profile part and the upper profile part in the region of the neutral zone, since the curved, with obtuse angles abutting shell segments in the entire upper profile part a higher level of Cause bending stiffness.
- the upper profile part with its lower sheet thickness can be correspondingly placed lower on the lower profile parts, that is, it is now possible to provide the weld between the upper profile part and the lower profile part in the region of the neutral zone.
- a twisting of the telescope parts with each other as a result of torsion is greatly reduced in the cross-sectional shape according to the invention with preferably four or six folds in the upper part and the lower part.
- An upper profile part with a cross section having a plurality of outwardly curved shell segments is advantageous when pressure acting on clamping forces on the upper profile part.
- the outwardly curved shell segments are interrupted by a straight segment.
- a total of sliders must be supported.
- the sliders can be omitted at this point.
- Such sliders are in the range of blunt angles contiguous, curved shell segments.
- the slider lengths in the direction of the boom axis can be optimized by varying the width of the straight segment, so that a larger boom length is possible with the same length in the inserted state.
- the figures show a cross section through a part of a telescopic boom, which may be the rotatable and pivotally mounted base part or an extendable telescope part.
- telescoping and extendable telescopic parts on the one hand and the rotatable and pivotally mounted base part on the other hand have the illustrated cross-sectional shape.
- the telescopic parts with very small distances from each other in the base part can be boxed, because for the reasons explained above on stiffening agents, such as welded Beulsteifen, waived and thin wall thicknesses can be used. This creates a stable, lightweight telescopic boom.
- Figure 1 generally indicated by the reference numeral 10 part of a telescopic boom, so either base or at least one telescopic part, consists of an upper profile part 12 and a lower profile part 14.
- the free leg ends of the two profile parts 12, 14 run in a straight shape 12a, 14a and are welded together at the ends of these straight portions 12a, 14a.
- the respective welding joints are indicated by the reference numeral 16. They are in the neutral zone of the base part or telescopic part, that is, the upper profile part 12 and the lower profile part 14 have approximately the same vertical height. This embodiment is not claimed and therefore does not belong to the invention.
- the lower profile part is - in a similar manner as in the telescopic boom according to DE 196 24 312 C2 - formed by three outwardly curved shell segments 14b, 14c, 14d, each having the shape of a circular arc, but with different circular radii have.
- the upper profile portion 12 consists of three outwardly curved shell segments 12b, 12c, 12d, which also have circular arc shape, each having different circular radii.
- the two lower shell segments 12b, 12d extend into the straight parts 12a, which are welded to the straight parts 14a of the lower profile part 14.
- all the shell segments 12b, 14b, 12c, 14c and 12d, 14d form obtuse angles with each other or with the adjoining, straight parts 12a. This also applies to the lower shell segments 14a, 14b, 14c and 14d.
- FIG. 2 shows the cross-sectional shape of a slightly modified embodiment of a base part and / or at least one profile part that differs from the cross-sectional shape according to FIG. 1 only in that a straight shell segment 12e is inserted into the upper profile part 12.
- This straight shell segment 12e replaces a part of the upper segment 12c in the embodiment according to FIG. 1 and runs horizontally both in the illustration according to FIG. 2 and in the use of such a telescopic arm.
- the short segment 12e is adjoined in each case by a short segment 12f or 12g, which in turn - as in the embodiment according to FIG. 1 - merge into the lateral elements 12b, 12d.
- straight segments can be provided between the outwardly curved shell segments (12b, 12f) and (12g and 12d).
- the number of curved shell segments in the upper profile part 12 is not limited to three, but two, four, or five outwardly curved shell segments may be used.
- FIG. 3 shows a variant according to the invention of the cross-sectional shape according to FIG. 2, in which a more outwardly curved shell segment 12g ', 12f' is provided in the right and left upper corner of the upper profile part 12, which tangential into the central straight shell segment 12e on the one side and into a less strongly outwardly curved shell segment 12b ', 12d' on the other side passes.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Teleskopausleger für einen Fahrzeugkran der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben Gattung.The invention relates to a telescopic boom for a vehicle crane of the type specified in the preamble of claim 1.
Solche teleskopierbaren Ausleger führen im Belastungszustand an ihrem vorderen Ende eine Hebearbeit aus. Der Ausleger wird dabei einer Biegebelastung in den beiden Hauptachsen ausgesetzt; an der Oberseite des Auslegers herrscht Zugspannung, während an der Unterseite des Auslegers Druckspannungen auftreten. Durch Seitenkräfte und außermittige Belastungen treten auch eine Horizontalbiegung und Torsionen auf.Such telescopic boom perform in the loaded state at its front end a lifting work. The boom is exposed to a bending load in the two main axes; There is tension at the top of the boom, while compressive stresses occur at the bottom of the boom. By lateral forces and off-center loads also occur a horizontal bending and torsions.
Die Konstrukteure solcher Ausleger sind grundsätzlich daran interessiert, den Querschnitt für die so belasteten Teleskopteile optimal auszugestalten.The designers of such cantilevers are basically interested in optimally designing the cross-section for the telescope parts so loaded.
Ein solcher Querschnitt kann dann am leichtesten gebaut werden, wenn überall die maximalen Spannungen gleich sind und nahe der zulässigen Spannung liegen. In dem Fall, dass gleich große Kräfte aus unterschiedlichen Richtungen auftreten, sind diese Voraussetzungen beispielsweise bei dünnwandigen kreisrunden Rohren oder bei einem quadratischen Fachwerk erfüllt. Ist ein Querschnitt beispielweise in der vertikalen Richtung höher belastet als in der Horizontalen, so wird ein optimaler runder Querschnitt zu einer Ellipse und ein optimaler eckiger Querschnitt wird ein rechteckiges Fachwerk, wobei in beiden Fällen die Querschnitte höher als breit sind.Such a cross-section can be built most easily if everywhere the maximum stresses are equal and close to the allowable stress. In the event that equally large forces occur from different directions, these requirements are met for example in thin-walled circular tubes or in a square truss. For example, if a cross-section is more highly loaded in the vertical direction than in the horizontal, an optimal round cross-section becomes an ellipse and an optimal square cross-section becomes a rectangular framework, in both cases the cross-sections are higher than they are wide.
Ein Teleskopausleger, wie er einleitend beschrieben wurde, ist beispielsweise aus der EP 0 499 208 B1 bekannt. Der Querschnitt dieses Teleskopauslegers besteht aus einem oberen Profilteil, das eine halbkastenförmige Ausgestaltung hat, und einem mit dessen freien Schenkeln verschweißten unteren Profilteil, das völlig rund als Halbschale ausgebildet ist. Solche völlig runden unteren Profilteile haben zwar gute Lasteinleitungs- und Stabilitätseigenschaften, reichen jedoch bezüglich der Steifigkeit nicht an Rechteckfachwerke heran. Es wird dabei des öfteren notwendig, zusätzliche stabilitätsfördernde Elemente, wie eingeschweißte Beulstreifen, einzubauen oder den Querschnitt etwas dicker zu gestalten, was sich negativ auf das Gesamtgewicht des Auslegers auswirkt.A telescopic boom, as described in the introduction, is known, for example, from EP 0 499 208 B1. The cross section of this telescopic boom consists of an upper profile part, which has a semi-box-shaped configuration, and one with the free Legs welded lower profile part, which is designed completely round as half shell. Although such completely round bottom profile parts have good load initiation and stability properties, they are not sufficient in terms of rigidity on rectangular trusses zoom. It is often necessary to incorporate additional stability-enhancing elements, such as welded-in Beulstreifen, or make the cross-section a little thicker, which adversely affects the overall weight of the boom.
Aus der EP 0 668 238 A1 ist ein Auslegerprofil für Krane und Kranfahrzeuge bekannt, bei dem die beiden oberen Schenkelabschnitte des unteren Profils, die mit den Schenkeln des oberen Profils verschweißt werden, als gerade Streifen ausgebildet sind. Der Rest des unteren Profilteils hat eine gekrümmte Schalenform. Alternativ wird auch vorgeschlagen, an einer anderen Stelle des unteren Profilteils ein geradliniges Streifenstück einzusetzen. Diese geradlinigen Streifenstücke bilden an ihren Kanten Knickungen im Profilquerschnitt aus. Aufgrund dieser Knickungen nähern sich die Belastungseigenschaften eines solchen Profils wieder an diejenigen einen Rechteckfachwerks an; die Steifigkeit kann erhöht werden. Nachteilig ist bei solchen Profilausführungen jedoch, dass insbesondere durch die eingesetzten geraden Streifen die Lasteinteilungs- und Stabilitätseigenschaften, die für gekrümmte Profile besonders vorteilhaft sind, schlechter werden. Wiederum werden zusätzliche Versteifungen oder dickere Materialstärken benötigt, was das Gesamtgewicht des Auslegers nachteiligerweise erhöht.From EP 0 668 238 A1 a boom profile for cranes and crane vehicles is known, in which the two upper leg portions of the lower profile, which are welded to the legs of the upper profile, are formed as straight strips. The rest of the lower profile part has a curved shell shape. Alternatively, it is also proposed to use a rectilinear strip piece at another point of the lower profile part. These rectilinear strip pieces form buckles in the profile cross section at their edges. Because of these kinks, the load characteristics of such a profile approach those of a rectangular framework again; the stiffness can be increased. A disadvantage of such profile designs, however, that in particular by the straight strip used, the Lasteinteilungs- and stability properties, which are particularly advantageous for curved profiles, are worse. Again, additional stiffeners or thicker material thicknesses are needed, which disadvantageously increases the overall weight of the boom.
Das deutsche Gebrauchsmuster Nr. 94 02 692 beschreibt ein Auslegerprofil mit einem im wesentlichen halbkastenförmigen oberen Abschnitt und einem mit dem oberen Abschnitt verbundenen abgerundeten Abschnitt, bei dem der untere Abschnitt wenigstens einen ebenen Wandungsabschnitt aufweist. Mit dieser Formgestaltung soll versucht werden, sowohl eine ausreichende Beulsteifigkeit als auch eine genügende Lastbeständigkeit gegen Biegung herzustellen. Es wird also ein ebenes Plattensegment (Wandungsabschnitt) in den unteren Profilquerschnitt eingesetzt.German utility model no. 94 02 692 describes a boom profile with a substantially semi-box-shaped upper portion and a rounded portion connected to the upper portion, wherein the lower portion has at least one flat wall portion. With this design is to be attempted to produce both a sufficient buckling rigidity and a sufficient load resistance to bending. Thus, a flat plate segment (wall section) is inserted into the lower profile cross section.
Der Nachteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass ebene Plattensegmente bzw. Wandabschnitte in solchen auf Biegung und Beulung beanspruchten Profilen gerade im Hinblick auf die Beulbelastung Schwachstellen sind. Ein weiterer Nachteil der ebenen Segmente im Krafteinleitungsbereich zwischen den Teleskopen besteht darin, dass die ebenen Streifen quergerichtete Kräfte erheblich schlechter aufnehmen können als gekrümmte Schalen. Sie müssen grundsätzlich verstärkt werden, beispielsweise durch Beulstreifen.The disadvantage of this embodiment is that flat plate segments or wall sections in such claimed on bending and buckling profiles are weaknesses just in terms of the buckling load. Another disadvantage of the planar segments in the force introduction region between the telescopes is that the plane Strips transverse forces can absorb much worse than curved shells. They basically have to be strengthened, for example by denting.
In der DE 43 44 795 A1 wird ein Auslegerquerschnitt beschrieben, dessen unterer Teil aus neuen flachen Streifen besteht, die stumpfwinklig aneinander angeordnet sind. Diese Streifen bilden die Plattensegmente des unteren Profilteils. Sie sind sämtlich als flache Plattensegmente ausgebildet, die wiederum die Nachteile bezüglich der Beulsteifigkeit aufweisen.In DE 43 44 795 A1 a boom cross section is described, the lower part consists of new flat strips which are arranged at an obtuse angle to each other. These strips form the plate segments of the lower profile part. They are all formed as a flat plate segments, which in turn have the disadvantages with respect to the buckling stiffness.
Weiterhin geht aus dem DE 200 04 016 U1 ein Teleskopausleger hervor, bei dem das Anlenkstück und/oder mindestens ein Teleskopschuss aus Profilen besteht, von denen jedes einen unteren runden und einen oberen halbkastenförmigen Teil aufweist, deren gegeneinander gerichtete Schenkel miteinander verschweißt sind. Der obere Profilteil hat die Form eines gleichschenkligen Trapezes ohne längere Grundlinie in der Weise, dass die Schenkel der Profilteile unter Bildung eines Winkels aufeinander stoßen, der auf den Profilinnenseiten kleiner als 180 ° ist. Dadurch solle eine noch bessere Beulsteifigkeit erreicht werden. Dazu muss jedoch das untere Profilteil weit über den Schwerpunkt eines Schusses nach oben reichen. Eine Materialerhöhung einer neutralen Zone ist bei einem gewichtsoptimierten Ausleger jedoch nicht von Vorteil.Furthermore, from DE 200 04 016 U1 a telescopic boom out, in which the articulation piece and / or at least one telescopic section consists of profiles, each of which has a lower round and an upper semi-box-shaped part whose oppositely directed legs are welded together. The upper profile part has the shape of an isosceles trapezium without a longer baseline in such a way that the legs of the profile parts abut each other to form an angle which is smaller than 180 ° on the profile inner sides. This should give an even better dent resistance. For this, however, the lower profile part must reach far above the center of gravity of a shot upwards. However, increasing the material of a neutral zone is not an advantage for a weight-optimized boom.
Schließlich geht aus der DE 196 24 312 C2 ein Teleskopausleger für einen Fahrzeugkran der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung hervor, bei dem das obere Profilteil halbkastenförmig ist und das untere Profilteil aus mehreren, aneinander grenzenden Schalensegmenten besteht, welche jeweils eine nach außen gekrümmte Form, insbesondere eine Kreisbogenform, aufweisen. Dadurch sollen die guten Lasteinleitungs- und Stabilitätseigenschaften von gekrümmten Profilen mit der höheren Steifigkeit eines Rechteckfachwerks vereinigt werden, so dass ein solcher Teleskopausleger besonders leicht gebaut werden kann.Finally, from DE 196 24 312 C2 a telescopic boom for a vehicle crane of the type specified in the preamble of claim 1, in which the upper profile part is semi-box-shaped and the lower profile part of several, adjacent shell segments consists, each having an outwardly curved shape , in particular a circular arc shape, have. This should combine the good load transfer and stability properties of curved profiles with the higher rigidity of a rectangular framework, so that such a telescopic boom can be built very easily.
Ein Teleskopausleger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 6,108,985 bekannt.A telescopic boom according to the preamble of claim 1 is known from US 6,108,985.
Trotz der mit den verschiedenen Formen des oberen Profilteils und des unteren Profilteils erzielten Verbesserungen gibt es nach wie vor keine optimale Lösung für extreme Belastungen, wie sie bei Wippspitzenbetrieb, aber auch bei vorgespannten und/oder abgespannten Auslegersystemen auftreten, die unter der Bezeichnung "Mega-Lift" angeboten werden.Despite the improvements achieved with the various shapes of the upper profile part and the lower profile part, there is still no optimal solution for extreme loads, such as those that occur in whip tip operation, but also in prestressed and / or guyed boom systems, which are called "mega jackets". Lift "are offered.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Teleskopausleger der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten. Insbesondere soll ein Teleskopausleger vorgeschlagen werden, der eine noch weiter erhöhte Beulsteifigkeit hat und deshalb insbesondere für Extrem-Belastungen wie im Wippspitzenbetrieb, bei abgespannten Systemen oder bei steiler Auslegerstellung geeignet ist.The invention has for its object to provide a telescopic boom of the type specified, in which the above-mentioned disadvantages do not occur. In particular, a telescopic boom is to be proposed, which has an even further Beulsteifigkeit and is therefore particularly suitable for extreme loads such as in Wippspitzenbetrieb, with guyed systems or steep boom position.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.
Zweckmäßige Ausführungsformen werden durch die Merkmale der Unteransprüche definiert.Advantageous embodiments are defined by the features of the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen unter anderem darauf, dass auch das obere Profilteil des Basisteils und/oder mindestens eines Teleskopteils mehrere, in stumpfen Winkeln aneinander stoßende Schalensegmente aufweist, die eine nach außen gekrümmte Form haben. Dabei wirken die Knicke zwischen den einzelnen, nach außen gekrümmten Schalensegmenten wie idealisierte Beulsteifen. Dies ist für den Wippspitzenbetrieb, aber auch bei vorgespannten und/oder abgespannten Auslegersystemen ("Mega-Lift") von großem Vorteil, da nun sowohl das obere Profilteil als auch das untere Profilteil auf Druck belastet werden können. Da - anders als bei den Teleskopauslegern nach dem Stand der Technik - der gesamte Oberschalen-Querschnitt trägt, erhöht sich bei dem Profil des Teleskopauslegers nach der Erfindung die Steifigkeit unter gleichzeitiger Minimierung des Gewichts.The advantages achieved by the invention are based inter alia on the fact that the upper profile part of the base part and / or at least one telescopic part has a plurality of shell segments abutting one another at obtuse angles, which have an outwardly curved shape. The kinks between the individual, outwardly curved shell segments act like idealized stiffeners. This is for the Wippspitzenbetrieb, but also in prestressed and / or guyed cantilever systems ("Mega-Lift") of great advantage, since now both the upper profile part and the lower profile part can be loaded on pressure. Since - unlike the telescopic arms of the prior art - carries the entire upper shell cross section, increases in the profile of the telescopic boom according to the invention, the rigidity while minimizing the weight.
Weiterhin werden durch die beanspruchte Form des oberen Profilteils größere Einleitungsflächen in der Oberschale bereitgestellt, welche die Kräfte, die von dem nachfolgenden, inneren Teleskopteils auf die Oberschale des äußeren Teleskopteils bzw. des Basisteils wirken, aufnehmen können.Furthermore, by the claimed shape of the upper profile part larger introduction surfaces are provided in the upper shell, which can absorb the forces acting from the subsequent, inner telescopic part on the upper shell of the outer telescopic part or of the base part.
Wenn bei Wippspitzenbetrieb, abgespannten oder vorgespannten Systemen oder bei steiler Auslegerstellung hohe Seitenkräfte bei geringer Belastung in Hauptauslegerrichtung wirken, minimieren sich die Zugkräfte in der Oberschale. Die Verbolzungskräfte bei diesen Arbeitsstellungen sind sehr hoch, so dass bei Einleitung dieser hohen Verbolzungskräfte die Ausleger-Seitenschenkel stark beulgefährdet sind. Da das erfindungsgemäß ausgestaltete, obere Profilteil mit seinen nach außen gekrümmten Schalensegmenten eine weitaus höhere Steifigkeit als die üblichen, halbkastenförmigen Oberprofilteile hat, können auch hohe Verbolzungskräfte problemlos aufgenommen werden.If high side forces act at low load in the direction of the boom when the boom is tilted, the tensioned or preloaded systems or when the boom is in a steep position, the tensile forces in the upper shell are minimized. The Verbolzungskräfte in these working positions are very high, so that at the initiation of these high Verbolzungskräfte the boom side legs are heavily endangered bulge. Since the inventively designed, the upper profile part with its outwardly curved shell segments a much higher Stiffness than the usual, semi-box-shaped upper profile parts, high Verbolzungskräfte can be easily absorbed.
Im Vergleich mit herkömmlichen Auslegerprofilen wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eine Traglaststeigerung durch eine höhere Materialfestigkeit bei gleichem Materialeinsatz erreicht.In comparison with conventional boom profiles, a load increase is achieved by a higher material strength with the same material use in the inventive design.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform laufen das obere und das untere Profilteil an ihren Schenkelenden in eine gerade Form aus, so dass sie an ihren aneinandergrenzenden, geraden Schenkelenden miteinander verschweißt werden können. Dadurch ergibt sich eine optimale Krafteinleitung vom oberen Profilteil auf das untere Profilteil und umgekehrt in Abhängigkeit von der Art der Belastung.According to a preferred embodiment, the upper and the lower profile part run at their leg ends in a straight shape, so that they can be welded together at their adjoining, straight leg ends. This results in an optimum introduction of force from the upper profile part to the lower profile part and vice versa depending on the type of load.
Bei der erfindungsgemäßen Profilform von Basisteil und/oder mindestens einem Schuss eines Teleskopauslegers bleibt der Schweißstoß zwischen dem unteren Profilteil und dem oberen Profilteil im Bereich der neutralen Zone, da die gekrümmten, mit stumpfen Winkeln aneinander stoßenden Schalensegmente in dem gesamten oberen Profilteil ein höheres Niveau der Biegesteifigkeit bewirken. Der obere Profilteil mit seiner geringeren Blechstärke kann entsprechend tiefer an den unteren Profilteile angesetzt werden, das heißt, es wird nun möglich, den Schweißstoß zwischen oberen Profilteil und unterem Profilteil im Bereich der neutralen Zone vorzusehen.In the profile shape of the base part according to the invention and / or at least one shot of a telescopic boom welding remains between the lower profile part and the upper profile part in the region of the neutral zone, since the curved, with obtuse angles abutting shell segments in the entire upper profile part a higher level of Cause bending stiffness. The upper profile part with its lower sheet thickness can be correspondingly placed lower on the lower profile parts, that is, it is now possible to provide the weld between the upper profile part and the lower profile part in the region of the neutral zone.
Ein Verdrehen der Teleskopteile untereinander in Folge von Torsion wird bei der erfindungsgemäßen Querschnittsform mit vorzugsweise vier oder sechs Knicken in dem Oberteil und dem Unterteil stark vermindert.A twisting of the telescope parts with each other as a result of torsion is greatly reduced in the cross-sectional shape according to the invention with preferably four or six folds in the upper part and the lower part.
Ein oberes Profilteil mit einem Querschnitt, der mehreren, nach außen gekrümmte Schalensegmenten aufweist, ist vorteilhaft, wenn bei Abspannbetrieb Druckkräfte auf den oberen Profilteil wirken. Bei überwiegender Biegebeanspruchung um beide Hauptachsen mit Zugkräften im oberen Profilteil wird vorgesehen, dass im oberen Profilteil die nach außen gekrümmten Schalensegmente von einem geraden Segment unterbrochen werden. Dadurch wird eine gleichmäßigere Spannungsverteilung erreicht und eine Ovalisierung des Querschnittes unter Biegebeanspruchung um die Hauptachse vermindert.An upper profile part with a cross section having a plurality of outwardly curved shell segments, is advantageous when pressure acting on clamping forces on the upper profile part. In the case of predominant bending stress around both main axes with tensile forces in the upper profile part, it is provided that in the upper profile part the outwardly curved shell segments are interrupted by a straight segment. As a result, a more uniform distribution of stress is achieved and an ovalization of the cross-section under bending stress around the main axis is reduced.
Insbesondere dann, wenn sich ein solches gerades Schalensegment in der oberen, horizontalen Fläche des oberen Profilteils befindet, können die Vorteile der herkömmlichen, halbkastenförmigen oberen Profilteile ausgenutzt werden, wie es für bestimmte Anwendungsfälle sinnvoll ist. Durch das Einfügen eines solchen geraden Schalensegmentes wird der Auslegerquerschnitt in seiner Gesamthöhe verringert, wodurch sich wiederum die Ausleger - und damit schließlich auch die Kran-Gesamthöhe reduzieren lassen, was insbesondere beim Transport eines eingefahrenen Krans wichtig ist.In particular, when such a straight shell segment is in the upper, horizontal surface of the upper profile part, the advantages of conventional, semi-box-shaped upper profile parts can be exploited, as is useful for certain applications. By inserting such a straight shell segment of the boom cross-section is reduced in its overall height, which in turn can reduce the boom - and thus ultimately the overall crane height, which is particularly important for the transport of a retracted crane.
Weiterhin muss ein durchgehend gekrümmtes, oberes Profilteil im Bereich der Krafteinleitung, insbesondere bei Fußstücklagerung des folgenden Teleskopteils, insgesamt durch Gleitstücke gestützt werden. Durch Einfügen eines geraden Schalensegmentes können die Gleitstücke an dieser Stelle entfallen. Solche Gleitstücke befinden sich im Bereich der mit stumpfen Winkeln aneinander angrenzenden, gekrümmten Schalensegmente. Die Gleitstücklängen in Richtung der Auslegerachse können durch Variieren der Breite des geraden Segmentes optimiert werden, so dass bei gleicher Länge im eingeschobenen Zustand eine größere Auslegerlänge möglich wird.Furthermore, a continuously curved, upper profile part in the region of the introduction of force, in particular at Fußstücklagerung the following telescopic part, a total of sliders must be supported. By inserting a straight shell segment, the sliders can be omitted at this point. Such sliders are in the range of blunt angles contiguous, curved shell segments. The slider lengths in the direction of the boom axis can be optimized by varying the width of the straight segment, so that a larger boom length is possible with the same length in the inserted state.
Und schließlich ist für den Transport, die Fertigung und die Montage ein gerades Schalensegment im oberen Profilteil hilfreich, da Montagevorrichtungen zum Lagern und Positionieren nicht notwendig sind.And finally, a straight shell segment in the upper profile part is helpful for transporting, manufacturing and assembling since mounting devices for storage and positioning are not necessary.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained below with reference to embodiments with reference to the accompanying schematic drawings.
- Fig. 1Fig. 1
- einen Querschnitt durch eine erste nicht beanspruchte Ausführungsform eines Basis- oder Teleskopteils,a cross section through a first unclaimed embodiment of a base or telescope part,
- Fig. 2Fig. 2
- einen Querschnitt durch eine leicht modifizierte nicht beanspruchte Ausführungsform, unda cross section through a slightly modified embodiment not claimed, and
- Fig. 3Fig. 3
- einen Querschnitt durch eine leicht abgeänderte erfindungsgemäße Variante der Ausführungsform nach Figur 2.a cross section through a slightly modified inventive variant of the embodiment of Figure 2.
Die Figuren zeigen einen Querschnitt durch einen Teil eines Teleskopauslegers, wobei es sich um den dreh- und schwenkbar gelagerten Basisteil oder um einen ausfahrbaren Teleskopteil handeln kann.The figures show a cross section through a part of a telescopic boom, which may be the rotatable and pivotally mounted base part or an extendable telescope part.
Selbstverständlich können auch mehrere zusammenschiebbare und ausfahrbare Teleskopteile einerseits und das dreh- und schwenkbar gelagerte Basisteil andererseits die dargestellte Querschnittsform haben. Dadurch lassen sich die Teleskopteile mit sehr geringen Abständen voneinander in dem Basisteil schachteln, weil aus den oben erläuterten Gründen auf Versteifungsmittel, wie beispielsweise angeschweißte Beulsteifen, verzichtet und dünne Wandstärken eingesetzt werden können. Somit entsteht ein stabiler, leichter Teleskopausleger.Of course, several telescoping and extendable telescopic parts on the one hand and the rotatable and pivotally mounted base part on the other hand, have the illustrated cross-sectional shape. As a result, the telescopic parts with very small distances from each other in the base part can be boxed, because for the reasons explained above on stiffening agents, such as welded Beulsteifen, waived and thin wall thicknesses can be used. This creates a stable, lightweight telescopic boom.
Der aus Figur 1 ersichtliche, allgemein durch das Bezugszeichen 10 angedeutete Teil eines Teleskopauslegers, also entweder Basisteil oder mindestens ein Teleskopteil, besteht aus einem oberen Profilteil 12 und einem unteren Profilteil 14. Die freien Schenkelenden der beiden Profilteile 12, 14 laufen in einer geraden Form 12a, 14a aus und sind an den Enden dieser geraden Bereiche 12a, 14a miteinander verschweißt. Die jeweiligen Schweißstöße sind durch die Bezugszeichen 16 angedeutet. Sie befinden sich in der neutralen Zone des Basisteils oder Teleskopteils, d.h., der obere Profilteil 12 und der untere Profilteil 14 haben etwa die gleiche vertikale Höhe. Diese Ausführungsform wird nicht beansprucht und daher gehört nicht zur Erfindung.The apparent from Figure 1, generally indicated by the
Der untere Profilteil wird - in ähnlicher Weise wie bei dem Teleskopausleger nach der DE 196 24 312 C2 - durch drei nach außen gekrümmte Schalensegmente 14b, 14c, 14d gebildet, die jeweils die Form eines Kreisbogens, jedoch mit unterschiedlichen Kreisradien, haben.The lower profile part is - in a similar manner as in the telescopic boom according to DE 196 24 312 C2 - formed by three outwardly
In ähnlicher Weise besteht der obere Profilteil 12 aus drei nach außen gekrümmten Schalensegmenten 12b, 12c, 12d, die ebenfalls Kreisbogenform mit jeweils unterschiedlichen Kreisradien haben.Similarly, the
Die beiden unteren Schalensegmente 12b, 12d laufen in die geraden Teile 12a aus, die mit den geraden Teilen 14a des unteren Profilteils 14 verschweißt sind.The two
Wie erkennbar, bilden alle Schalensegmente 12b, 14b, 12c, 14c und 12d, 14d stumpfe Winkel miteinander bzw. mit dem anschließenden, geraden Teilen 12a. Dies gilt auch für die unteren Schalensegmente 14a, 14b, 14c und 14d.As can be seen, all the
Figur 2 zeigt die Querschnittsform einer etwas modifizierten nicht beanspruchten Ausführungsform eines Basisteils und/oder mindestens eines Profilteils, die sich von der Querschnittsform nach Figur 1 nur dadurch unterscheidet, dass in das obere Profilteil 12 ein gerades Schalensegment 12e eingefügt ist. Dieses gerade Schalensegment 12e ersetzt einen Teil des oberen Segmentes 12c bei der Ausführungsform nach Figur 1 und verläuft sowohl in der Darstellung nach Figur 2 als auch beim Einsatz eines solchen Teleskopauslegers horizontal. An das gerade Segment 12e schließen sich jeweils ein kurzes Segment 12f bzw. 12g an, die wiederum - ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Figur 1 - in die seitlichen Elemente 12b, 12d übergehen.FIG. 2 shows the cross-sectional shape of a slightly modified embodiment of a base part and / or at least one profile part that differs from the cross-sectional shape according to FIG. 1 only in that a
Als Alternative zu der Ausführungsform nach Figur 2 können auch weitere, gerade Segmente zwischen den nach außen gekrümmten Schalensegmenten (12b, 12f) bzw. (12g und 12d) vorgesehen werden.As an alternative to the embodiment according to FIG. 2, further, straight segments can be provided between the outwardly curved shell segments (12b, 12f) and (12g and 12d).
Die Zahl der gekrümmten Schalensegmente im oberen Profilteil 12 ist auch nicht, wie bei den Ausführungsformen dargestellt, auf drei beschränkt, sondern es können auch zwei, vier oder fünf nach außen gekrümmte Schalensegmente verwendet werden.Also, as shown in the embodiments, the number of curved shell segments in the
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Variante der Querschnittsform nach Figur 2, bei der in der rechten und linken oberen Ecke des oberen Profilteils 12 jeweils ein stärker nach außen gekrümmtes Schalensegment 12g', 12f' vorgesehen ist, das tangential in das zentrale gerade Schalensegment 12e auf der einen Seite und in ein weniger stark nach außen gekrümmtes Schalensegment 12b', 12d' auf der anderen Seite übergeht.FIG. 3 shows a variant according to the invention of the cross-sectional shape according to FIG. 2, in which a more outwardly
Claims (6)
- A telescopic jib for a vehicular cranea) comprising a rotatively and slewably supportable base part,b) in which several retractable and extensible telescopic parts are supported,c) the base part and/or at least one telescopic part comprising an upper profile part (12) and a lower profile part (14), andd) the lower profile part (14) consisting of several adjacent shell segments (14b, 14c, 14d),e) each having an outwardly curved shape, whereinf) the upper profile part (12) comprises several shell segments (12b, 12d, 12f, 12g) abutting each other at an obtuse angle,
characterised in thatg) the curved shell segments (12b, 12b', 12d, 12d', 12f, 12f, 12g, 12g') in the upper profile part (12) are separated from each other by at least one central straight segment (12e), wherein a more sharply outwardly curved shell segment (12g', 12f) is provided, connected to the central straight segment (12e) on each side, and merges tangentially into the central straight segment (12e) on one side and into a less sharply outwardly curved shell segment (12b', 12d') on the other side. - The telescopic jib according to claim 1, characterised in that the lower profile part (14) and the upper profile part (12) taper off into a straight shape (12a, 14a) at their leg ends, and are welded to each other at their adjacent straight leg ends (12a, 14a).
- The telescopic jib according to claim 2, characterised in that the welding joints (16) are situated in the area of the neutral zone of the base part and/or at least one telescopic part.
- The telescopic jib according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the curved shell segments (12b', 12f, 12g', 12d'; 14b', 14c', 14d') are configured at least partially in the shape of a circular arc.
- The telescopic jib according to any one of claims 1 to 4, characterised in that at least some of the curved shell segments (12b', 12f, 12g', 12d'; 14b, 14c, 14d) of the upper profile part (12) and/or of the lower profile part (14) have the shape of a circular arc, with differing radii.
- The telescopic jib according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the curved shell segments merge into each other tangentially.
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