DD241757A1

DD241757A1 - Gelenkverbindung fuer druck- und zugkraefte vorzugsweise an tagebaugeraeten

Info

Publication number: DD241757A1
Application number: DD85281656A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Olzscha
Original assignee: Lauchhammer Schwermaschinen
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1986-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung fuer die Uebertragung von Druck- und Zugkraeften vorzugsweise an Tagebaugeraeten. Ziel der Erfindung ist es, eine Gelenkverbindung zu entwickeln, zur Uebertragung der bei wechselnder Belastung auftretenden Druck- und Zugkraefte ohne Erhoehung des Materialaufwandes und bei gleichzeitiger Gewaehrleistung guenstiger Montage- und Wartungsbedingungen. Die zugkraftuebertragenden Elemente koennen ueber den Kugeldurchmesser montiert werden und ergeben durch ihre Gestaltung keine Zwaengungskraefte und zentrieren sich selbst. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Gelenkverbindungen zur Aufnahme sowohl hoher Druck- als auch Zugkräfte infolge Belastungswechsel, wie sie an Tagebaugeräten, insbesondere an deren Fahrwerken,auftreten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Aufnahme großer Druckkräfte an Gelenkverbindungen ist es bekannt, Kugelzapfenlager, auch Kugelstützlager genannt, zur Abstützung und Verbindung von Geräteteilen, insbesondere bei Tagebaugeräten vorzusehen. Entsprechend der geforderten Tragfähigkeit und Kinematik werden sie nach Standards, wie zum Beispiel dem Fachbereichsstandard KTLS 0047 ''Kugelstützlager für Tagebaugeräte" und auch als Sonderkonstruktionen ausgeführt. Dazu gehören Kugelzapfenlager, deren konstruktive Gestaltung des Zapfens derart ist, daß die Montage der erforderlichen Teile u.a; für die Lagerschmierung und Lagersicherung über die Kugel erfolgen muß. Deshalb wird der bei Belastungswechsel zur Aufnahme der auftretenden Zugkraft erforderliche Zug- und Sicherungsring in zwei oder mehreren Segmenten mit yerbindungselementen an der Kugelpfanne befestigt. Diese Lösung gewährleistet keine Aufnahme großer Zugkräfte bzw. keine : ausreichend genaue Definition der Zugkraftgröße. Eine Überdimensionierung der Konstruktion und der Verbindungselemente erfordern demzufolge auch einen erhöhten Fertigüngs-, Montage- und Wartungsaufwand. Bekanntsich auch Kugelgelenke, wobei die Kugel zur Montage eines Sicherungsringes von ihren abstützenden Teilen nicht getrennt werden braucht, wie sie in der SU-EB 842258 (IPK: F16 C11/06) „Gelenkverbindung" beschrieben werden. Die Ausbildung des Verschlusses des Kugelgelenkes ist jedoch nur als Sicherungsring und nicht für Zugkräfte angegeben. Weiterhin kann beim Vergleich des Anspruches auf Vereinfachung der Montage mit der in der Figur 2.3. bzw. 2.4. dargestellten Lagerschale kein Hinweis auf die gezielte Aufnahme großer Zugkräfte entnommen werden. Der Nachteil dieser Erfindung ergibt sich daraus, daß die Verformung der Lagerschale zur Montage nur bis zu einer bestimmten Größenordnung möglich ist und daher z. B. für Tagebaugeräte nicht angewendet werden kann. , ^

Bekannt sind außerdem eine große Anzahl an Kugelgelenkverbindungen mit speziellen Eigenschaften wie spielfreie Gelenkigkeit/automatische Nachstellbärkeit, Montierbarkeit mit bestimmten Abmessungen für besondere Anschlußbauteile usw., deren technische Lösungen den Mangel aufweisen, daß sie die Aufnahme von Zugkräften durch die vorzugsweise Ausbildung als Drucklager sowie die schnelle und unkomplizierte Montage nicht gewährleisten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Gelenkverbindung für Tagebaugeräte durch die bei gleichbleibendem Fertigungsaufwand für Kugelzapfen und Kugelpfanne sowie deren Sicherungseinrichtung die Funktionsfähigkeit hinsichtlich Aufnahme großer Zugkräfte bei gleichzeitiger Gewährleistung günstiger Montage- und Wartungsbedingungen erweitert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung / i

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gelenkverbindung zur Aufnahme bei Belastungswechsel auftretender großer Druck- und Zugkräfte an Fahrwerksstützpunkten von Tagebaugeräten zu schaffen, deren Konstruktionselemente zur Aufnahme der Zugkräfte über die Kugel zu montieren sind, da die an den Kugelzapfen anschließenden Konstruktionselemente aufgrund ihrer Belastung und Befestigung größere Außeriabmessungen als die Kugel aufweisen.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Gelenkverbindung/welche bei geringem Montage- sowie auch Demontageaufwand der Kraftübertragung von vorzugsweise Druckkräften durch bewegliche Elemente dient dahingehend zu entwickeln, daß diese Gelenkverbindung unter Beibehaltung o.g. Eigenschaften zusätzlich die Aufnahme großer Zugkräfte ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß oberhalb des Kugeläquators ein nichtgeteilter Zugring, dessen Innendurchmesser größer als der der Kugel gewählt ist, auf dem Äußenrand der Kugelpfanne angebracht ist.

Der Höhenlage und dem danach festgelegten Innendurchmesser de's Zugringes angepaßt ist der erforderliche kraftübertragende Räum zwischen Zugring und Kugel mit einer entsprechend dicken, in Segmente geteilten Buchse ausgefüllt. Die zugkraftübeitragenden Berührungsflächen zwischen der Kugel und den Segmenten der Buchse sowie zwischen den Buchsensegmenten und dem Zugring sind vorzugsweise als konzentrische Kugelflächen ausgebildet, wobei der kleinere Durchmesser zum Zapfen hin angebracht ist. Zur Vereinfachung der Herstellung in die Außenfläche der Buchsensegmente beispielsweise auch kegelig ausführbar.

Zur Montage des Zugringes über die Kugel ist der Innendurchmesser des Ringes größer als der Kugeldruchmesser gewählt.

Entsprechend derzu übertragenden Zugkraft und unter Berücksichtigung der dabei auftretenden Spreizkräfte sind die Dicke und

derAußendurchmesser des Zugringes dimensioniert. Zur Vermeidung von Klemm-und Keilwirkungen beim Zusammenspannen des Lagers mittels der über die Kugel greifenden Teile, die die Dreh- und Schwenkbewegungen durch Reibmomente stark behindern würden und bei allen Lösungen vorhanden sind, sind die zugkraftübertragenden Flächen zwischen Kugel und Buchsensegmenten als konzentrische Kugelflächen ausgebildet. Diese Buchsensegmente werden, nachdem der Zugring über die Kugel montiert ist und die Kugel in der Kugelpfanne sitzt, an die Kugel angelegt und danach wird der Zugring mit der Kugelpfanne verspannt. Dabei ist wegen der ansteigenden Größenabmessüngen und den ebenfalls größer werdenden Toleranzen eine selbsttätige Zentrierung der Buchsensegmente und des Zugringes auf der Kugel gegeben, indem beide verschieblich gelagert sind.

Danach können bei wechselnden Belastungsfällen neben den Druckkräften auch Zugkräfte durch die Gelenkverbindung aufgenommen werden.

Ausführungsbeispiel

Die entsprechend der Erfindung ausgeführte Gelenkverbindung, auch als Kugelstützlager bezeichnet, kann zur Verbindung von Geräten oder Geräteteilen, insbesondere zur Abstützung von Tagebaugeräten eingesetzt werden, wo diese Geräte oder Geräteteile zueinander räumlich beweglich sein müssen und wechselnden Belastungsfällen ausgesetzt sind. In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt und nachfolgend als Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: Kugelzapfenlager Fig.2: Buchsensegmente Fig.3: Zugring.

Die erfindungsgemäße Gelenkverbindung besteht aus der Kugelpfanne 1 und der Kugel 2 mit den daran fest verbundenen Verlagerungselementen 3. Zur Aufnahme der Zugkräfte werden Buchsensegmente 4auf die Kugel 2 oberhalb des Kugeläquators aufgelegt. Darüber wird ein Zugring 5, der zuvor über die Kugel 2 gezogen wurde und deshalb mit größerem Innendurchmesser als dem Kugeldurchmesser versehen ist, an der Kugelpfanne 1 mit Befestigungselementen 6, welche im Ausführungsbeispiel als Schraubverbindungen ausgeführt sind, befestigt.

Der Zugring 5 ist vor dem Befestigen auf der Kugelpfanne 1 radial verschieblich, so daß er mit den Buchsensegmenten 4 entsprechend der Lage der Kugel 2 zentriert werden kann.

Bei der konstruktiven Ausbildung haben die korrespondierenden Reibflächen der Kugel 2, der Buchsensegmente 4 und vorzugsweise beim Zugring 5 einen gemeinsamen Mittelpunkt.

Damit ist eine Aufnahme von Zugkräften z. B. durch anhängende große Lasten ebenso möglich wie die Weiterleitung der Druckkräfte aus der Kugel 2 in die Kugelpfanne 1 in bekannter Weise, wobei die räumliche Bewegung bei vertretbar großen Reibkräften gewährleistet ist. Durch den geschlossenen Zugring 5 ist die Aufnahme der bei wechselnder Belastung auftretenden Zugkräfte in bekannter Größe derart gesichert, daß der Zugring 5 und deren Befestigungselemente 6 in optimalen Abmessungen dimensionierbar sind. Diese Lösung verweist in dem für die Erfindung insbesondere vorgesehenen Anwendungsgebiet, zudem die Tagebaugrößgeräte gehören, auf eine Wirkung mit bedeutendem materialökonomischen Effekt.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1. Gelenkverbindung mit an der Kugel (2) fest verbundenen großen Verlagerungselementen (3) zur Auf nähme von Druck-und Zugkräften vorzugsweise an Tagebaugroßgeräten mit wechselnder Belastung, gekennzeichnet dadurch, daß der die Zugkräfte aufnehmende geschlossene Ring einen größeren Innendurchmesser als Kugeldurchmesser aufweist, die die Zugkraft übertragende Buchse mit an der Kugel (2) anliegenden konzentrischen Flächen versehen und in zwei oder mehrere Buchsensegmente (4) geteilt ist sowie der Zugring (5) mit der Buchse durch die verschiebliche Lagerung auf der Kugelpfanne (1) zwängungsfrei an die Kugel zentrierbar ist.