格構(gòu)式桅桿元件、包括至少一個該類型的格構(gòu)式桅桿元件的格構(gòu)式主臂和包括至少一個 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]通過引用將德國專利申請N0.102013205173.5的內(nèi)容并入本文。
[0002]本發(fā)明涉及一種格構(gòu)式桅桿元件、一種包括至少一個該類型的格構(gòu)式桅桿元件的格構(gòu)式主臂和一種包括至少一個該類型的格構(gòu)式主臂的起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0003]很久以來就已從現(xiàn)有技術(shù)得知格構(gòu)式桅桿式起重機(jī)?？稍龃蟾駱?gòu)式主臂的截面積以確保增加的承載能力。具有4m以上的寬度和3m以上的高度的格構(gòu)式主臂的過大截面積例如導(dǎo)致格構(gòu)式主臂的運(yùn)輸問題。
[0004]EP2253575A1公開了一種用于起重機(jī)的后支索橫撐?？烧郫B的橫撐用來撐開用于起重機(jī)的雙帶后支索區(qū)段。
[0005]EP0609998A1公開了一種縱向分隔的格構(gòu)式桅桿起重機(jī)，其允許格構(gòu)式桅桿以格構(gòu)式桅桿能在降低高度的情況下運(yùn)輸?shù)姆绞皆趯ΨQ平面中分離。
[0006]DE10201108236A1公開了一種用于起重機(jī)的格構(gòu)式區(qū)段，其中四個角柱借助于多個無效桿和斜桿互連，斜桿能以格構(gòu)式區(qū)段的高度可在工作布置結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)之間變化的方式致動。
[0007]US2012/0110946A1公開了一種格構(gòu)式主臂，該格構(gòu)式主臂既可沿其寬度又可沿其高度折疊。該類型的格構(gòu)式主臂具有非常復(fù)雜的折疊機(jī)構(gòu)。
[0008]US2002/0053550A1公開了一種形式為可連接的框架結(jié)構(gòu)的格構(gòu)式桅桿元件?？蚣芸捎蓷U和連接元件制成，框架垂直于格構(gòu)式桅桿元件的縱向定向。該類型的格構(gòu)式桅桿元件具有降低的剛性。
[0009]DE102006060347B4公開了一種用于大型移動式起重機(jī)的格構(gòu)式區(qū)段。該格構(gòu)式區(qū)段包括角柱、無效桿和斜桿。
[0010]NL1035078C公開了一種可分隔、縱向分隔的格構(gòu)式桅桿兀件，其可針對運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)被分割并彼此分開地運(yùn)輸。
[0011]NL1031331C公開了一種包括兩個格構(gòu)式主臂的格構(gòu)式桅桿起重機(jī)。格構(gòu)式主臂之一在中央?yún)^(qū)域中具有擴(kuò)大的格構(gòu)式桅桿元件寬度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的一個目的是以一方面具有高承載能力而另一方面可輕易地運(yùn)輸這樣的方式進(jìn)一步研發(fā)一種用于格構(gòu)式桅桿的格構(gòu)式桅桿元件，該格構(gòu)式桅桿元件特別是在可預(yù)先確定的方向上具有增加的剛性，不過所需的材料卻較少。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，通過具有在權(quán)利要求1中陳述的特征的格構(gòu)式桅桿元件來實現(xiàn)該目的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，發(fā)現(xiàn)具有至少兩個縱向元件和將縱向元件互連的橫向元件的格構(gòu)式桅桿元件由于均被構(gòu)造為二維承載結(jié)構(gòu)的縱向元件被布置成彼此相距一定距離的事實而獲得特別高的橫向剛性，換言之在由橫向元件限定的橫向上的剛性?？v向元件和橫向元件構(gòu)成用于格構(gòu)式桅桿元件的框架?？v向元件是框架的被布置成彼此相對的側(cè)壁。橫向元件構(gòu)成設(shè)置在側(cè)壁之間的中間壁。如果僅設(shè)置了一個橫向元件，則框架朝向與橫向元件相對的至少一側(cè)開放。也可設(shè)想采用多于一個橫向元件。這種情況下，可以形成用于格構(gòu)式桅桿元件的封閉框架。由縱向元件和橫向元件構(gòu)成的框架限定出承載面。該承載面被布置成平行于格構(gòu)式桅桿縱向軸線。由相應(yīng)縱向元件構(gòu)成的框架狀側(cè)壁和由橫向元件構(gòu)成的框架狀中間壁限定出框架。中間壁具有垂直于格構(gòu)式桅桿元件縱向軸線定向的橫向表面。特別地，這允許根據(jù)本發(fā)明的多個格構(gòu)式桅桿元件沿格構(gòu)式桅桿縱向軸線被前后布置。換言之，框架狀桅桿元件特別是能以使得格構(gòu)式桅桿元件的各個承載面限定出共同的平面承載面的方式被布置。特別地，承載面未沿格構(gòu)式桅桿縱向軸線被布置成彼此相距一定距離。根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿元件和根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿不同于沿格構(gòu)式桅桿縱向軸線前后布置中空異形格構(gòu)式桅桿元件的在先現(xiàn)有技術(shù)方法。與中空輪廓構(gòu)型相比，根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿元件的異形元件縱向軸線垂直于格構(gòu)式桅桿縱向軸線定向。
[0015]縱向元件特別是一體地構(gòu)成，換言之它們是不可分割的?？v向元件也可分多個部件構(gòu)成，特別是為了可通過插入而互連。特別地，縱向元件的各個構(gòu)件可特別是利用螺栓可分離地互連?？v向元件尤其是平面。縱向元件大致沿格構(gòu)式桅桿元件縱向軸線被布置且尤其等同地構(gòu)成。格構(gòu)式桅桿元件縱向軸線平行于笛卡爾坐標(biāo)系的X軸。也可設(shè)想設(shè)置多個橫向元件，換言之尤其至少兩個橫向元件。橫向元件的作用尤其是以可分離或鉸接的方式將縱向元件互連。橫向元件橫向地且尤其垂直于格構(gòu)式桅桿元件縱向軸線定向。橫向元件平行于笛卡爾坐標(biāo)系的I軸且尤其定向在平行于yz平面的平面中。根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿元件具有模塊化構(gòu)型，該模塊化構(gòu)型的形式為具有較高剛性的三維承載結(jié)構(gòu)，該承載結(jié)構(gòu)包括多個、尤其至少兩個形式為縱向元件的二維承載結(jié)構(gòu)?？v向元件和橫向元件限定出格構(gòu)式桅桿元件的承載面。承載面平行于笛卡爾坐標(biāo)系的XZ平面。二維承載結(jié)構(gòu)尤其垂直于承載面，換言之它們平行于笛卡爾坐標(biāo)系的Z軸。由于縱向元件自身被構(gòu)造為二維承載結(jié)構(gòu)，故它們在各自的平面、換言之Xy平面中具有比較高的內(nèi)在剛性。利用橫向元件，格構(gòu)式桅桿元件的三維承載結(jié)構(gòu)尤其在yz平面中被附加地支撐。同時，制造格構(gòu)式桅桿元件所需的材料較少，因為在縱向元件之間僅使用少量輕量化的橫向元件。根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿元件具有增加的剛性，盡管使用的材料卻較少。格構(gòu)式桅桿元件關(guān)于截面的剛性具有低比重。使用橫向元件對縱向元件進(jìn)行的尤其可分離和/或鉸接的連接允許格構(gòu)式桅桿元件從具有格構(gòu)式桅桿元件寬度最大的最大承載面的工作布置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成具有格構(gòu)式桅桿元件寬度最小的最小承載面的運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)。在最大承載面的情形中，縱向元件沿y軸彼此相隔最大距離。這確保了格構(gòu)式元件的沿y方向的特別高的剛性。該類型的格構(gòu)式桅桿元件例如可用于裝配用起重機(jī)的格構(gòu)式主臂。該類型的格構(gòu)式桅桿元件適合吸收尤其沿y軸的特別高的橫向力。最小承載面確保了在運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)中格構(gòu)式桅桿元件的特別有利、節(jié)省空間的運(yùn)輸。在運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)中，根據(jù)本發(fā)明的格構(gòu)式桅桿元件尤其可在運(yùn)輸單元中在公路、鐵路和水路上運(yùn)輸。特別地，不會超過容許的運(yùn)輸尺寸，例如3m的最大運(yùn)輸寬度和4m的運(yùn)輸高度。
[0016]格構(gòu)式桅桿元件具有用于通過將縱向元件和/或橫向元件互連來支撐格構(gòu)式桅桿元件的至少一個支撐元件。結(jié)果，格構(gòu)式桅桿元件被附加地支撐。為了支撐格構(gòu)式桅桿元件，采用至少一個支撐元件，其尤其以鉸接和/或可分離的方式設(shè)置以連接縱向元件和/或橫向元件。至少一個支撐元件將一個縱向元件與橫向元件互連，以支撐縱向元件和橫向元件之間角區(qū)域。一般而言，也可設(shè)想至少一個支撐元件將兩個縱向元件互連。該支撐元件被布置在承載面內(nèi)和/或承載面的邊緣區(qū)域中。如果設(shè)置了多于一個支撐元件，則它們可被布置在被布置成彼此相距一定距離的兩個支撐元件平面中。支撐元件平面尤其沿高度、換言之沿z軸被布置成彼此相距一定距離。支撐元件平面與承載面相同或與其成一傾斜角度定向。在格構(gòu)式桅桿元件中，縱向元件可順循沿格構(gòu)式桅桿元件縱向軸線的圓錐形路徑。換言之，縱向元件自身呈梯形的形狀構(gòu)成。縱向元件的梯形形狀限定出一傾斜角度。承載面一一換言之支撐元件平面一一被布置成與平行于格構(gòu)式桅桿縱向軸線定向的相應(yīng)突出表面成所述傾斜角度。如果該傾斜角度超過最大傾斜角度，則支撐元件優(yōu)選定向在承載面內(nèi)。支撐元件未平行于格構(gòu)式桅桿縱向軸線。最大傾斜角度例如為5°，尤其最多4°，尤其最多3°，尤其最多2°，尤其最多1.5°。如果不超過最大傾斜角度，則支撐元件可被布置成平行于突出表面，該突出表面平行于格構(gòu)式桅桿縱向軸線定向。這種情況下，支撐元件平面未平行于承載面。支撐元件平面和承載面然后被布置成相對于彼此成上述傾斜角度，所述角度超過最大傾斜角度。這種情況下，支撐元件未平行于縱向元件的弦元件。該類型的布置結(jié)構(gòu)在格構(gòu)式桅桿元件的機(jī)械加工和制造方面提供了優(yōu)點。至少一個支撐元件與縱向元件和/或橫向元件直接連接。
[0017]根據(jù)權(quán)利要求2的格構(gòu)式桅桿元件具有特別高的橫向剛性。平行于yz平面一一該yz平面尤其垂直于格構(gòu)式桅桿元件定向一一定向的格構(gòu)式桅桿元件的截面區(qū)域尤其是矩形并具有格構(gòu)式桅桿元件寬度和格構(gòu)式桅桿元件高度。格構(gòu)式桅桿元件寬度大于平行于z軸定向的格構(gòu)式桅桿元件高度。特別地，格構(gòu)式桅桿元件寬度為格構(gòu)式桅桿元件高度的至少兩倍，尤其三倍以上，且尤其四倍以上。用語“格構(gòu)式桅桿元件寬度”指的是縱向元件彼此之間的距離。用語“格構(gòu)式桅桿元件高度”和“格構(gòu)式桅桿元件寬度”獨立于安裝在起重機(jī)上的格構(gòu)式主臂的定向被使用。它們確切地表達(dá)了格構(gòu)式桅桿元件寬度為yz截面區(qū)域的寬度且尤其是承載面的寬度的事實。格構(gòu)式桅桿元件高度限定出yz截面區(qū)域的高度。特別地，格構(gòu)式桅桿元件高度和格構(gòu)式桅桿元件寬度的定向獨立于俯仰軸線的定向，格構(gòu)式主臂可繞所述俯仰軸線鉸接在起重機(jī)上以允許其俯仰運(yùn)動。
[0018]根據(jù)權(quán)利要求3的格構(gòu)式桅桿元件允許縱向元件相對于彼此可變地布置以確保在運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)中格構(gòu)式桅桿元件的最小格構(gòu)式桅桿寬度和在工作布置結(jié)構(gòu)中格構(gòu)式桅桿元件的最大格構(gòu)式桅桿寬度。特別地，橫向元件和/或支撐元件可與縱向元件分離，它們尤其以鉸接方式與所述縱向元件連接，以允許鉸接在縱向元件上的其余橫向元件和/或支撐元件樞轉(zhuǎn)。換言之，尤其可設(shè)想格構(gòu)式元件是可折疊的。格構(gòu)式桅桿元件尤其以這樣的方式折疊:兩個縱向元件朝向彼此移動以使尤其在工作布置結(jié)構(gòu)中最大的格構(gòu)式桅桿元件寬度減至尤其在運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)中最小的寬度。所述折疊過程允許格構(gòu)式桅桿元件快速且特別容易地從工作布置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成運(yùn)輸布置結(jié)構(gòu)。
[0019]根據(jù)權(quán)利要求4的格構(gòu)式桅桿元件具有特別有效的支撐。設(shè)置了四個支撐元件，它們尤其呈菱形布置在尤其矩形的格構(gòu)式桅桿元件中。菱形的角部尤其均布置在格構(gòu)式桅桿元件側(cè)面的中央。該類型的格構(gòu)式桅桿元件在xy平面中在所有方向上被支撐。
[0020]根據(jù)權(quán)利要求5的格構(gòu)式桅桿元件允許縱向元件的特別有利的設(shè)計。當(dāng)被設(shè)計為桁架時，縱向元件可設(shè)置有用于支撐桁架的無效桿和/或斜桿。在桁架中，張緊桿和連接桿互連。張緊桿和壓縮桿例如被構(gòu)造為斜桿或縱向元件的上弦元件和下弦元件?；蛘撸部稍O(shè)想以框架一一換言之具有剛性角部的桿組件一一方式一一或以主梁一一換言之單個梁一