DE69923038T2 - Connecting device for metallic grid elements - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine lösbare Zusammenbau-Vorrichtung, die dazu dient, die „End-zu-End"-Verbindung zwischen Streben von Mastelementen eines Turmdrehkrans herzustellen, der auf Gebäudebaustellen einsetzbar ist.The The present invention relates to a detachable assembly device, which serves the "end-to-end" connection between To make struts of mast elements of a tower crane, the on building construction sites can be used.
Der Turm eines solches Krans besteht oft aus übereinander montierbaren Mastelementen, die häufig miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden müssen, je nachdem, ob der Kran aufgebaut oder erhöht oder abgebaut werden soll. Die Mastelemente, die gewöhnlich einen quadratischen Horizontalquerschnitt haben, bestehen jeweils aus vier vertikalen Eckenstreben, die jeweils paarweise durch eine Dreieckskonfiguration verbunden sind, die aus horizontalen Querelementen und aus Diagonalelementen zusammengesetzt ist. Wenn der Kran aufgebaut wird, werden die Mastelemente senkrecht übereinander angeordnet und an ihren Eckenstreben fest miteinander verbunden. Die zwischen diesen Eckenstreben hergestellten „End-zu-End" – Verbindungen müssen den kontinuierlichen Verlauf der Mastpfosten gewährleisten sowie die Übertragung der längs und quer wirkenden Kräfte, die von den unterschiedlichen Beanspruchungen ausgehen.Of the Tower of such a crane often consists of superimposed mast elements, the common need to be interconnected or disconnected, depending according to whether the crane should be set up or raised or dismantled. The mast elements usually have a square horizontal cross section, each consist from four vertical corner struts, each in pairs by a Triangle configuration are connected, consisting of horizontal cross elements and composed of diagonal elements. When the crane is set up is, the mast elements are arranged vertically above each other and firmly connected to each other at their corner struts. The between these corner struts manufactured "end-to-end" connections must have the ensure continuous course of the mast posts as well as the transmission of the along and transverse forces, which emanate from the different stresses.
Das Patent US-A-3 511 388 beschreibt eine Zusammenbau-Vorrichtung, die einen schrägen Ausleger eines Mobil-Krans betrifft, bei der der Verbindungs-Zapfen eine einzige Querbohrung hat, die einen Verbindungsstift aufnimmt, wobei die Befestigung des Verbindungs-Zapfens auf einem Endstück erfolgt, das mit dem Ende eines weiteren Auslegerelements verschweißt ist.The U.S. Patent No. 3,511,388 describes an assembly apparatus which a weird one Boom of a mobile crane concerns, in which the connecting pin has a single transverse bore that receives a connecting pin, wherein the attachment of the connecting pin takes place on an end piece, which is welded to the end of another boom element.
Der Zusammenbau der Streben von zwei aufeinanderfolgenden Mastelementen wird meistens durch Laschenverbindungen durchgeführt, die Verbindungsteile benutzen, welche einen Doppelzapfen bilden, und die durch Stifte mit dem unteren Teil der Strebe des oberen Mastelements und mit dem oberen Teil der entsprechenden Strebe des unteren Mastelements verbunden sind.Of the Assembling the struts of two consecutive mast elements is mostly done by tab connections using connecting parts, which form a double pin, and by pins with the lower Part of the strut of the upper mast element and with the upper part the corresponding strut of the lower mast element are connected.
Eine spezielle Zusammenbau-Vorrichtung, die in der Anmeldung des französischen Patents Nr. 2 680 813 namens des Antragstellers beschrieben ist, verwendet für den „End-zu-End" – Zusammenbau von Streben mit Hohl-Konfiguration eine innere Verbindungslasche mit geeignetem, insbesondere quadratischem Querschnitt. Die Befestigung der Lasche an jeder Strebe wird durch zwei senkrecht zueinander stehende Verbindungsstifte gewährleistet, die Bohrungen durchqueren, die in der Lasche und in der Strebe ausgeführt sind. Die Befestigung der Verbindungslasche am unteren Teil der Strebe des oberen Mastelements wird demnach durch zwei senkrecht zueinander stehende lösbare Verbindungsstifte ausgeführt. Dagegen wird die Befestigung der Lasche am oberen Teil der Strebe des unteren Mastelements durch zwei weitere, senkrecht zueinander stehende Verbindungsstifte ausgeführt, die permanent montiert sind, wobei jeder Verbindungsstift einen Kopf hat, der durch eine Sicherungsplatte festgehalten wird, die auf eine Verstärkungsplatte geschweißt ist, die ihrerseits zuvor an der Außenseite der Strebe des unteren Mastelements angeschweißt wurde, und zwar in Höhe einer Bohrung, die von dem betreffenden Verbindungsstift durchquert wird. So ist die Verbindungslasche durch eine zuvor in der Fabrik durchgeführte Montage permanent am oberen Ende der Strebe des unteren Mastelements befestigt; die lösbare Befestigung, die am Einsatzort des Turmdrehkrans durchzuführen ist, betrifft allein die Verbindung zwischen der Lasche und der Strebe des oberen Mastelements.A special assembly device used in the French Patent No. 2 680 813 to the name of the Applicant, used for the end-to-end assembly of struts with Hollow configuration an inner connecting strap with suitable, in particular square cross-section. The attachment of the tab each strut is defined by two mutually perpendicular connecting pins guaranteed traverse the holes made in the tab and in the strut. The attachment of the connecting strap on the lower part of the strut of the upper mast element is therefore perpendicular to each other by two standing detachable Connecting pins executed. In contrast, the attachment of the tab on the upper part of the strut of the lower mast element by two more, perpendicular to each other standing connecting pins that are permanently mounted, wherein each connecting pin has a head passing through a locking plate that is welded to a reinforcing plate, which in turn on the outside welded to the strut of the lower mast element, in the amount of a Bore, which is crossed by the respective connecting pin. So the connection tab is through a previously performed in the factory assembly permanently attached to the upper end of the strut of the lower mast element; the detachable Fastening to be carried out at the place of use of the tower crane, only affects the connection between the tab and the strut of the upper mast element.
Dieser bekannte Vorgang bleibt relativ komplex angesichts der Anzahl der Teile (Verbindungsstifte, Sicherungsplatten für die Stifte, Verstärkungsplatten), und folglich der Anzahl von Arbeitsgängen, die für die Verbindung des unteren Teils der Verbindungslasche mit der Strebe des unteren Mastelements notwendig sind, wobei es sich hier doch darum handelt, bloß eine permanente feste Verbindung herzustellen. Die Zuverlässigkeit dieser Verbindung aus zahlreichen Teilen bleibt verbesserungsfähig, denn, da jedes Teil seinen eigenen Grad der Zuverlässigkeit hat, ist die Zuverlässigkeit insgesamt einer solchen Konstruktion, die mehrere Teile miteinander kombiniert, geringer als die Zuverlässigkeit jedes einzelnen Teils. Die Löcher für die Stifte, die in der Verbindungslasche und in der Strebe ausgeführt sind, sowie die geschweißten Verstärkungsplatten führen zu heterogenen Spannungsgradienten im oberen Teil der Strebe, die mit der Verbindungslasche verbunden ist. Die zwischen der Lasche und dem oberen Ende dieser Strebe hergestellte Verbindung verursacht auch Abnutzung und Spiel aufgrund der Erscheinung der Reibkorrosion. Auch die Verbindungsstifte und die Verbindungslasche unterliegen der Korrosion.This known process remains relatively complex given the number of Parts (connecting pins, securing plates for the pins, reinforcing plates), and consequently the number of operations necessary for the connection of the lower one Part of the connecting strap with the strut of the lower mast element which are necessary, but only a permanent one make firm connection. The reliability of this connection from many parts can be improved, because, since every part of his own degree of reliability has, is the reliability total of such a construction, which combines several parts together, less than the reliability every single part. The holes for the Pins that are made in the connecting lug and in the strut, as well as the welded ones reinforcement plates lead to heterogeneous stress gradients in the upper part of the strut, which with the connection tab is connected. The between the tab and The connection made to the upper end of this strut also causes Wear and tear due to the appearance of fretting corrosion. Also subject to the connecting pins and the connecting plate corrosion.
Demnach hat die hier dargestellte bekannte lösbare Zusammenbau-Vorrichtung immer noch verschiedene Nachteile, die zu beseitigen das Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Die Erfindung hat also die Aufgabe, diese Zusammenbau-Vorrichtung zu vereinfachen und sie zuverlässiger zu machen durch eine Verminderung der Anzahl der Bestandteile der Vorrichtung und der auszuführenden Arbeitsgänge bei gleichzeitiger Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer des Aufbaus.Therefore has the known detachable assembly device shown here Still different disadvantages that eliminate the objective of the present Invention is. The invention thus has the task of this assembly device simplify and make it more reliable by reducing the number of components of the device and the one to perform Operations at Simultaneous improvement of reliability and service life of the construction.
Gegenstand der Erfindung ist zu diesem Zweck eine lösbare Vorrichtung für den Zusammenbau, die dazu dient, die „End-zu-End" – Verbindung zwischen den Streben von Mastelementen eines Turmdrehkrans zu gewährleisten, wobei die Streben eine hohle Konfiguration haben, und wobei die Vorrichtung im wesentlichen von Verbindungslaschen gebildet wird, von denen jede einen oberen Teil in Zapfenform mit einem Querschnitt hat, der dem inneren hohlen Querschnitt der Streben angepasst ist, und mindestens zwei versetzte Querbohrungen aufweist, die in senkrecht zueinander stehenden Richtungen ausgeführt sind und die vorgesehen sind, um herausnehmbare Verbindungsstifte hindurch zu stecken, die auch durch Bohrungen hindurch geführt werden, die im unteren Teil einer Strebe angeordnet sind, die zu einem oberen Mastelement gehört, und die vorgesehen ist, um auf den Zapfen aufgesetzt zu werden, während der untere Teil in Sockelform mit einem größeren Querschnitt als der des Zapfens dazu vorgesehen ist, um mit seiner unteren Fläche auf den oberen Teil einer Strebe geschweißt zu werden, die zu einem unteren Mastelement gehört.The object of the invention for this purpose is a detachable assembly device which serves to ensure the "end-to-end" connection between the struts of mast elements of a tower crane, the struts having a hollow configuration, and wherein the protrusions direction is essentially formed by connecting straps, each of which has a top part in spigot shape with a cross section which is adapted to the inner hollow cross section of the struts, and at least two offset transverse bores, which are executed in mutually perpendicular directions and which are provided for passing removable connecting pins through which are also passed through bores located in the lower part of a strut belonging to an upper mast member and intended to be placed on the peg while the lower part in Socket shape with a larger cross-section than that of the pin is provided to be welded with its lower surface on the upper part of a strut belonging to a lower mast member.
Die vorgeschlagene Zusammenbau-Vorrichtung umfasst also Verbindungslaschen, die einerseits permanent an den oberen Enden der Streben des unteren Mastelements durch Schweißen befestigt sind, und auf die die unteren Teile der entsprechenden Streben des oberen Mastelements aufgesetzt werden, sowie lösbare Stifte, die eine starre, aber nicht permanente Verbindung zwischen den unteren Teilen der Streben des oberen Mastelements und den Zapfen der entsprechenden Verbindungslaschen gewährleisten.The proposed assembly device thus includes connecting tabs, on the one hand permanently at the upper ends of the struts of the lower Mast element by welding are attached, and on the lower parts of the corresponding struts of the upper mast element, as well as releasable pins, the one rigid but not permanent connection between the lower ones Divide the struts of the upper mast element and the pins of the corresponding Ensure connecting straps.
Selbstverständlich spielt das obere Mastelement gleichzeitig die Rolle eines unteren Mastelements für ein anderes Mastelement, das ihm aufgesetzt wird.Of course plays the upper mast element at the same time the role of a lower mast element for a another mast element put on it.
Vorteilhafterweise ist jede Verbindungslasche ein Formgußstück oder ein Schmiedeteil aus schweißbarem Maschinenbau-Stahl. Der Sockel dieser Lasche kann insbesondere durch Elektro-Stumpfschweißen auf den oberen Teil der Strebe geschweißt werden, die zum unteren Mastelement gehört.advantageously, each connection tab is a cast or forged part of weldable engineering steel. The base of this tab can in particular by electric butt welding on the upper part of the strut are welded to the lower one Mast element belongs.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Sockel der Verbindungslasche eine zentrale Aussparung in Form eines abgestumpften Spitzkegels, der zur Basis des Sockels hin offen ist, so dass dieser Sockel einen Materialquerschnitt besitzt, der kontinuierlich von der Spitze zur Basis hin abnimmt, wodurch die Seitenflächen des Sockels eine von oben nach unten abnehmende Dicke aufweisen. Die Aussparung in Form eines abgestumpften Spitzkegels ermöglicht es, einen homogenen Spannungsgradienten zwischen dem geringsten Querschnitt an der Basis des Sockels und dem stärksten Querschnitt an der Spitze des Sockels zu erreichen.at a preferred embodiment of Invention, the base of the connecting plate has a central recess in the form of a truncated pointed cone, which is the base of the pedestal is open, so that this base has a material cross-section, which decreases continuously from the tip to the base, causing the side surfaces of the base have a decreasing from top to bottom thickness. The recess in the form of a truncated pointed cone makes it possible a homogeneous voltage gradient between the smallest cross-section at the base of the base and the strongest cross section at the top to reach the base.
Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel umfassen die Seitenflächen der Verbindungslasche zwei äußere Seitenflächen, deren Minimaldicke, an der Basis des Sockels gemessen, identisch ist mit der Dicke der entsprechenden Wände der Strebe, die zum Gitterwerk des unteren Mastelements gehört, und auf die dieser Sockel geschweißt ist, sowie zwei innere Seitenflächen, deren Minimaldicke, an der Basis des Sockels gemessen, größer ist als diejenige der Wände der gleichen Strebe. Die zwei äußeren Seitenflächen bilden demnach Referenzflächen, die dazu dienen, eine vollkommene Kontinuität mit denjenigen der Strebe des unteren Mastelements zu gewährleisten, während die zwei inneren Seitenflächen mit größerer Dicke vorgesehen sind, um Fertigungs-Ungenauigkeiten der Querabmessungen der Strebe auszugleichen, insbesondere in dem Fall, wenn diese durch Schweißen von zwei Winkelprofilen entlang ihrer Längskanten hergestellt wird; die inneren Seitenflächen mit größerer Dicke garantieren so einen optimalen Schweißquerschnitt, insbesondere beim Elektro-Stumpfschweißen des Sockels auf das obere Ende der Strebe. Die Ausdrücke „äußere Seitenflächen" und „innere Seitenflächen" bezeichnen hier jeweils die zwei Seitenflächen des Sockels, die an der Außenseite des betreffenden Mastelements erscheinen, sowie die zwei anderen Seitenflächen des Sockels, die an der Innenseite des betreffenden Mastelements erscheinen, wobei der Sockel insgesamt vier Seitenflächen aufweist, die den vier Seiten seines quadratischen Horizontalquerschnitts entsprechen.at a special embodiment the side surfaces the connecting tab has two outer side surfaces whose Minimum thickness, measured at the base of the base, is identical to the Thickness of the corresponding walls the strut, which belongs to the latticework of the lower mast element, and welded to this pedestal is, as well as two inner side surfaces, whose minimum thickness, measured at the base of the base, is greater as the one of the walls the same strut. The two outer side surfaces form therefore reference surfaces, which serve a perfect continuity with those of the strut to ensure the lower mast element while the two inner side surfaces with greater thickness are provided to reduce manufacturing inaccuracies of the transverse dimensions compensate for the strut, especially in the case when this welding is made of two angle profiles along their longitudinal edges; the inner side surfaces with greater thickness thus guarantee an optimal welding cross-section, in particular in electric butt welding of the socket on the upper end of the strut. The terms "outer side surfaces" and "inner side surfaces" Side surfaces "designate here each of the two side surfaces of the socket, on the outside of the mast element concerned, as well as the other two faces of the base, which is on the inside of the relevant mast element appear, wherein the base has a total of four side surfaces, which correspond to the four sides of its square horizontal cross section.
Die obere Fläche des Laschen-Sockels bildet vorteilhafterweise für die inneren Wände der Strebe, die zum oberen Mastelement gehört, eine Auflagefläche, deren Breite die Dicke der inneren Wände dieser Strebe übersteigt.The upper surface the tab base advantageously forms the inner walls of the Strut, which belongs to the upper mast element, a bearing surface whose Width the thickness of the inner walls of this Strut exceeds.
Bei einer vorteilhaften ergänzenden Anordnung hat der Zapfen der Verbindungslasche im Bereich des Anschlusses an den Sockel eine umlaufende Hohlkehle mit abgerundetem Profil, die sich an die obere Fläche des Sockels anschließt, die als Auflagefläche für die untere Endfläche der Strebe dient, die zum oberen Mastelement gehört. Diese umlaufende Hohlkehle ermöglicht die Senkung des Spannungskonzentrations-Koeffizienten im Anschlussbereich zwischen dem unteren Teil des Zapfens und dem oberen Teil des Sockels der Verbindungslasche.at an advantageous supplementary Arrangement has the pin of the connection tab in the area of the connection to the base a circumferential groove with rounded profile, which adhere to the upper surface the socket connects, as a support surface for the lower end surface the strut, which belongs to the upper mast element. This circumferential groove allows lowering the stress concentration coefficient in the connection area between the lower part of the pin and the upper part of the base of the Connecting strap.
Insgesamt liefert die Erfindung demnach eine „optimierte" Zusammenbau-Vorrichtung, die im Vergleich zu den bekannten, vorstehend beschriebenen Vorrichtungen im einzelnen die folgenden Vorteile hat:
- – Vereinfachung der Struktur des unteren Teils der Verbindungslasche durch Verringerung der Anzahl der Bestandteile (Wegfall der Verbindungsstifte, der Verstärkungsplatten, der Sicherungsstücke für den Stift) und infolgedessen Verringerung der Anzahl der notwendigen Arbeitsgänge bei der Fabrikation und dem Zusammenbau.
- – Größere Sicherheit beim Zusammenbau aufgrund der Verringerung der Anzahl der Bestandteile.
- – Durch den Wegfall der Verstärkungsplatten und der Löcher für die Stifte homogenerer Spannungsgradient im oberen Teil der Strebe, die zum unteren Mastelement gehört und auf die die Verbindungslasche geschweißt ist.
- – Ausgezeichnete Aufnahme der Druckkräfte durch die obere bearbeitete Fläche des Sockels, insbesondere aufgrund der Tatsache, dass diese auf der Innenseite eine Breite hat, die größer ist als die Dicke der Innenwände der oberen Strebe, was alle Risiken der Fertigungs-Ungenauigkeiten behebt.
- – Möglichkeit des Schweißens der Verbindungslaschen auf Streben aus Stählen mit unterschiedlichen Eigenschaften durch das Verfahren des Elektro-Stumpfschweißens, das keine besondere Vorbehandlung der zu schweißenden Flächen erfordert, wobei dieses Schweißverfahren außerdem so automatisiert werden kann, dass eine konstante und reproduzierbare Qualität erreicht wird.
- – Verringerung des Verschleißes und des Spiels aufgrund von Reibkorrosion durch den Wegfall der Stift-Verbindung des unteren Teils der Verbindungslasche mit dem oberen Teil der Strebe, die zum unteren Mastelement gehört.
- – Wegfall der Korrosion des unteren Teils der Verbindungslasche.
- – Möglichkeit der Oberflächenbehandlung (Anstrich) des inneren Teils der Strebe in einem einzigen Arbeitsgang.
- - Simplification of the structure of the lower part of the connecting link by reducing the number of components (elimination of the connecting pins, the reinforcing plates, the pin securing pieces) and consequently reducing the number of necessary operations in the fabrication and assembly.
- - Greater assembly safety due to the reduction in the number of components.
- - By the elimination of the reinforcing plates and the holes for the pins homogeneous stress gradient in the upper part of the strut, which belongs to the lower mast member and to which the connecting plate is welded.
- Excellent absorption of the compressive forces by the upper machined surface of the base, in particular due to the fact that on the inside has a width which is greater than the thickness of the inner walls of the upper strut, which eliminates all risks of manufacturing inaccuracies.
- Possibility of welding the connecting straps on struts of steels having different properties by the method of butt welding, which does not require any special pre-treatment of the surfaces to be welded, and this welding method can also be automated in such a way that a constant and reproducible quality is achieved.
- - Reduction of wear and the game due to fretting by the elimination of the pin connection of the lower part of the connecting plate with the upper part of the strut, which belongs to the lower mast element.
- - Elimination of corrosion of the lower part of the connecting strap.
- - Possibility of surface treatment (painting) of the inner part of the strut in a single operation.
Die Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz, der beispielhaft ein Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung für den Zusammenbau des Gitterwerks von Mastelementen eines Turmdrehkrans darstellt:The The invention will be better understood with the aid of the following Description with reference to the attached schematic drawing set which an exemplary embodiment this device for the assembly of the latticework of mast elements of a tower crane represents:
Die
Streben
Der
obere zapfenförmige
Teil
Der
Zapfen
Schließlich hat
der Zapfen
Der
Sockel
Die
horizontale obere Fläche
Die
untere horizontale Fläche
Die
vier Seitenflächen
des Sockels
Die
zwei äußeren Seitenflächen
Die
zwei inneren Seitenflächen
Wenn
vier Verbindungslaschen
Bei
der Montage des Krans wird das obere Mastelement
Wenn
die unteren Enden der Streben
Jeder
Verbindungsstift
Wenn
der Zusammenschluss durchgeführt ist,
ermöglicht
es die kegelstumpfförmige
Aussparung
Selbstverständlich werden
im Rahmen des Aufbaus eines Turmdrehkrans die gleichen Arbeitsgänge für den Zusammenbau
bei allen übereinander gesetzten
Mastelementen wiederholt, wobei jedes Mastelement
Um
zwei übereinander
sitzende Mastelemente
Man würde den Rahmen der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, nicht verlassen:
- – wenn ein Detail der Form der Verbindungslasche verändert wird;
- – wenn das Schweißen des Sockels der Lasche auf den oberen Teil der Strebe des unteren Mastelements durch irgendein anderes geeignetes Schweißver fahren erfolgt, wie etwa Elektroschweißen, Widerstandsschweißen oder Laserstrahlschweißen.
- If a detail of the shape of the connection tab is changed;
- - When the welding of the base of the tab on the upper part of the strut of the lower mast element by any other suitable Schweißver done, such as arc welding, resistance welding or laser beam welding.
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