DE1207893B

DE1207893B - Dipper excavator

Info

Publication number: DE1207893B
Application number: DER27409A
Authority: DE
Inventors: Tom Learmont; Robert E Talley
Original assignee: Ruston-Bucyrus Ltd
Current assignee: Ruston-Bucyrus Ltd
Priority date: 1959-03-17
Filing date: 1960-02-25
Publication date: 1965-12-23
Also published as: GB932476A

Description

Hochlöffelbagger Die Erfindung betrifft einen Hochlöffelbagger, dessen Löffelstiel an dem am Baggergestell heb- und senkbar angeordneten Baggerausleger mittels eines Sattelblockes in lotrechter Ebene schwenkbar, in Richtung seiner Längsachse verschiebbar sowie um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Hierbei soll durch die drehbare Lagerung des Löffelstieles bewirkt werden, daß sich der Löffel während des Baggervorganges den Unebenheiten des Bodens anpassen kann, ohne daß der Löffelstiel auf Torsion beansprucht wird.Shovel excavator The invention relates to a shovel excavator whose Dipper stick on the excavator boom that can be raised and lowered on the excavator frame pivotable by means of a saddle block in a vertical plane, in the direction of its longitudinal axis slidably and rotatably mounted about its longitudinal axis. This should go through the rotatable mounting of the dipperstick causes the spoon to move during the excavation process can adapt to the unevenness of the ground without the dipper stick is subjected to torsion.

Bei einem bekannten Hochlöffelbagger dieser Art sind zum Schwenken des Löffelstieles in lotrechter Ebene zwei Hubseile angeordnet, die über das freie Ende des Baggerauslegers geführt sind und zu beiden Seiten an dem am Löffelstiel starr angeordneten Löffel angreifen, während zum Verschieben des Löffelstieles in Richtung seiner Längsachse ein Seilzug dient, der mit seinen Enden an den Enden des Löffelstieles angreift und in einer Seilschleife über eine am Sattelblock angeordnete, antreibbare Seilrolle geführt ist. Außerdem ist der Löffelstiel in dem Sattelblock so gelagert, daß die Drehbarkeit des Löffelstieles um seine Längsachse frei und unbegrenzt ist. Durch die Aufhängung des Löffelstieles zu beiden Seiten des Löffels wird@der Löffel nach einer Drehung des Löffelstieles um seine Längsachse stets wieder selbsttätig in seine horizontale Gleichgewichtslage zurückgebracht. Wenn jedoch der Löffel während des Baggervorganges mit einer Ecke seiner Schneidkante auf einen großen Widerstand, beispielsweise auf einen Stein, stößt, kann die dadurch bewirkte Drehbewegung des Löffelstieles um seine Längsachse unter Umständen so groß sein, daß an den zur Betätigung des Löffelstieles dienenden Antriebsorganen Schäden hervorgerufen werden. Man könnte zwar zur Vermeidung derartiger Schäden die Drehbewegungen des Löffelstieles um seine Längsachse durch feste Anschläge begrenzen, doch müßten dann der Löffelstiel und der Baggerausleger zur Aufnahme der auftretenden Stöße wesentlich verstärkt werden. Auch eine federnde Ausbildung der Anschläge könnte hier keine Abhilfe schaffen, da federnde Anschläge Schwingungen verursachen würden, die den Löffelstiel und den Baggerausleger ebenfalls über das normale Maß hinaus beanspruchen und eine Verstärkung des Löffelstieles und des Baggerauslegers erforderlich machen würden.In a known shovel excavator of this type are to pivot of the dipperstick arranged in a vertical plane two hoisting ropes, which over the free End of the excavator boom are guided and on both sides on the dipper stick Attack the rigidly arranged spoon while moving the arm in In the direction of its longitudinal axis, a cable is used with its ends at the ends of the dipperstick engages and in a rope loop over a arranged on the saddle block, drivable pulley is guided. In addition, the dipperstick is in the saddle block stored so that the rotatability of the dipper stick around its longitudinal axis is free and is unlimited. By hanging the dipper stick on both sides of the spoon @ the spoon will always come back after one rotation of the dipper stick around its longitudinal axis automatically returned to its horizontal position of equilibrium. But when the spoon during the excavation process with one corner of its cutting edge on one high resistance, for example on a stone, can be caused by it Rotational movement of the dipper stick around its longitudinal axis may be so great that that caused damage to the drive elements used to actuate the dipperstick will. To avoid such damage, one could reduce the rotational movements of the Limit the dipperstick around its longitudinal axis by fixed stops, but would then have to the dipperstick and the excavator boom are essential for absorbing the impacts that occur be reinforced. A resilient design of the stops could also not be used here Remedy, since resilient stops would cause vibrations that the Also stress the dipperstick and the excavator boom beyond the normal limit and require reinforcement of the dipperstick and boom would.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden, und besteht darin, daß an dem Sattelblock eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist, welche in einem bestimmten Drehbereich eine freie Drehung des Löffelstieles um seine Längsachse zuläßt, in dem darüber hinausgehenden Drehbereich jedoch die Drehbewegung des Löffelstieles hemmt. Hierdurch wird erreicht, daß die Drehbewegungen des Löffelstieles um seine Längsachse begrenzt sind, ohne daß Stöße oder Schwingungen auftreten können, und daß somit weder an den zur Betätigung des Löffelstieles dienenden Antriebsorganen Schäden hervorgerufen werden können, noch eine Verstärkung des Löffelstieles und des Baggerauslegers erforderlich ist.The invention aims to avoid these disadvantages and exists in that a damping device is arranged on the saddle block, which in a certain range of rotation a free rotation of the dipper stick around its longitudinal axis allows, however, in the range of rotation that goes beyond this, the rotary movement of the dipperstick inhibits. This ensures that the rotary movements of the dipper stick around his Longitudinal axis are limited without shocks or vibrations can occur, and that thus neither on the drive elements used to actuate the dipperstick Damage can be caused, nor a reinforcement of the dipperstick and of the excavator boom is required.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Dämpfungsvorrichtung aus wenigstens einer auf dem Sattelblock angeordneten Scheibenbremse, die über ein mechanisches Getriebe derart mit dem Löffelstiel in Antriebsverbindung steht, daß die Bremsscheibe außerhalb des Bereiches freier Drehung des Löffelstieles angetrieben wird. Hierbei ist der Löffelstiel zweckmäßig mittels einer Hülse in zwei den Löffelstiel umgreifenden Lagerringen des Sattelblockes gelagert, von denen jeder eine Scheibenbremse trägt, die mittels eines auf der Hülse angeordneten und mit einem Antriebsritzel der Scheibenbremse zusammenarbeitenden Zahnkranzes angetrieben wird, wobei der Bereich freier Drehung des Löffelstieles durch eine zwischen dem Löffelstiel und der Hülse eingeschaltete Leerlaufverbindung bestimmt wird.In an advantageous embodiment of the invention, there is Damping device consisting of at least one disc brake arranged on the caliper block, which are in drive connection with the dipperstick via a mechanical transmission indicates that the brake disc is outside the range of free rotation of the dipperstick is driven. Here, the dipperstick is expediently in by means of a sleeve two bearing rings of the saddle block encompassing the dipperstick, of which each carries a disc brake, which is arranged by means of a on the sleeve and driven with a drive pinion of the disc brake cooperating ring gear is, the area of free rotation of the dipperstick by a between the Dipperstick and the sleeve engaged idle connection determined will.

Anstatt einer oder mehrerer Scheibenbremsen können als Dämpfungsvorrichtung zum Abbremsen der Drehbewegungen des Löffelstieles um seine Längsachse auch hydraulische Stoßdämpfer verwendet werden, von denen wenigstens zwei derart an den Sattelblock angeordnet sind, daß bei einer Drehbewegung des Löffelstieles über den Bereich freier Drehung hinaus jeweils einer von ihnen durch einen am Löffelstiel angeordneten Hebelarm betätigt wird. Hierbei kann der Löffelstiel ebenfalls mittels einer Hülse in zwei den Löffelstiel umgreifenden Lagerringen des Sattelblockes gelagert sein, von denen dann jeder zwei hydraulische Stoßdämpfer trägt, während die die Stoßdämpfer betätigenden Hebelarme an der Hülse befestigt sind und der Bereich freier Drehung des Löffelstieles wiederum durch eine zwischen dem Löffelstiel und der Hülse eingeschaltete Leerlaufverbindung bestimmt wird.Instead of one or more disc brakes can be used as a damping device also hydraulic to brake the rotary movements of the dipperstick around its longitudinal axis Shock absorbers are used, at least two of which are attached to the saddle block are arranged that with a rotary movement of the dipper stick over the area more freely Rotation also one of them by a lever arm arranged on the dipper stick is operated. The arm can also be split into two by means of a sleeve be mounted around the dipper stick bearing rings of the saddle block, of which then each carries two hydraulic shock absorbers while those actuate the shock absorbers Lever arms are attached to the sleeve and the area of free rotation of the dipperstick again by means of an idle connection connected between the dipperstick and the sleeve is determined.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Löffelbagger nach der Erfindung in Seitenansicht, F i g. 2 die Draufsicht auf den Baggerausleger und den Löffelstiel in Richtung der Pfeile 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 den Sattelblock des Hochlöffelbaggers in Seitenansicht, in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3, F i g. 5 einen Sattelblock nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in einer der F i g. 3 entsprechenden Seitenansicht und F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 5. Nach F i g. 1 besteht das Baggergestell des Hochlöffelbaggers aus dem verfahrbaren Unterbau 11 und dem auf dem Unterbau 11 schwenkbar gelagerten Oberbau 12. An dem Oberbau 12 ist der Baggerausleger 13 in einem Lager 14 heb- und senkbar angeordnet. Zum Heben und Senken des Baggerauslegers 13 dient ein Seilzug 18, der von einer auf dem Oberbau 12 angeordneten Seilwinde 15 betätigt wird. An dem Baggerausleger 13 ist der den Löffel 20 tragende und im Querschnitt rund ausgebildete Löffelstiel 23 mittels eines auf einer Achse 27 gelagerten Sattelblockes 24 in lotrechter Ebene schwenkbar, in Richtung seiner Längsachse verschiebbar sowie um seine Längsachse drehbar gelagert. Zum Schwenken des Löffelstieles 23 sind - wie aus F i g. 2 hervorgeht - zwei Hubseile 19 angeordnet, von denen jedes ; mit seinem einen Ende am Baggerausleger 13 befestigt ist und von der Befestigungsstelle über eine am freien Ende des Baggerauslegers 13 seitlich angeordnete Seilrolle 21, sodann über eine an der Rückseite des Löffels 20 ebenfalls seitlich angeordnete Seilrolle 22 zurück über eine am freien Ende des Baggerauslegers 13 auf der Seite der ersten Seilrolle 21 befindliche zweite Seilrolle 21 zu einer auf dem Oberbau 12 angeordneten Seilwinde 16 geführt ist, während zum Verschieben des Löffelstieles 23 in Richtung seiner Längsachse ein Seilzug 25, 26 dient, der mit seinen Enden an den Enden des Löffelstieles 23 angreift und in einer Seilschleife über eine am Sattelblock 24 angeordnete und mittels eines auf dem Oberbau 12 angeordneten Antriebes 17 antreibbare Seilrolle geführt ist.In the drawings, embodiments of the subject matter of Invention shown schematically, namely shows F i g. 1 after a backhoe of the invention in side view, F i g. 2 the top view of the excavator boom and the dipper stick in the direction of arrows 2-2 in FIG. 1, Fig. 3 the saddle block of the shovel excavator in side view, on an enlarged scale, F i g. 4 one Section along line 4-4 in FIG. 3, fig. 5 one saddle block after another Embodiment in one of the F i g. 3 corresponding side view and FIG. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 5. According to FIG. 1 consists of the excavator frame of the shovel excavator from the movable substructure 11 and that on the substructure 11 pivotably mounted superstructure 12. The excavator boom 13 is attached to the superstructure 12 arranged in a bearing 14 can be raised and lowered. For raising and lowering the excavator boom 13, a cable 18 is used, which is operated by a cable winch arranged on the superstructure 12 15 is actuated. On the excavator boom 13 is the bucket 20 supporting and in Round cross-section dipperstick 23 by means of a mounted on an axle 27 Saddle block 24 pivotable in a vertical plane, displaceable in the direction of its longitudinal axis and rotatably mounted about its longitudinal axis. To pivot the arm 23 are - as from Fig. 2 - two hoisting ropes 19 are arranged, each of which; with its one end is attached to the excavator boom 13 and from the attachment point Via a rope pulley 21 arranged laterally at the free end of the excavator boom 13, then via one on the back of the spoon 20 also arranged laterally Pulley 22 back over one at the free end of the excavator boom 13 on the side the first pulley 21 located second pulley 21 to one on the superstructure 12 arranged winch 16 is guided while moving the dipper stick 23 in the direction of its longitudinal axis, a cable 25, 26 is used, which with its ends engages at the ends of the dipperstick 23 and in a rope loop over an am Saddle block 24 arranged and arranged by means of a drive arranged on the superstructure 12 17 drivable pulley is performed.

Wie aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, ist der Löffelstiel 23 mittels einer Hülse 30 in zwei den Löffelstiel 23 umgreifenden und durch ein Verbindungsstück 29 miteinander verbundenen Lagerringen 28 28 des Sattelblockes 24 gelagert. Im Bereich der Lagerringe 28 ist auf dem Umfang der Hülse 30 jeweils ein Flansch 31 angeordnet, der in eine Ringnut 32 des betreffenden Lagerringes 28 eingreift, so daß die Hülse 30 in den Lagerringen 28 zwar drehbar, jedoch nicht in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ist. Zwischen dem Löffelstiel 23 und der Hülse 30 ist eine Leerlaufverbindung eingeschaltet, die aus einem auf der Oberfläche des Löffelstieles 23 sich längs erstreckenden Federkeil 33 und einer im Inneren der Hülse 30 angeordneten Längsnut 34 besteht, in die der Federkeil 33 eingreift und die in ihrer Breite so bemessen ist, daß in einem begrenzten Drehbereich der Löffelstiel 23 in der Hülse 30 frei drehbar ist, in dem darüber hinausgehenden Drehbereich jedoch der Federkeil 33 an die eine oder andere Seitenwandung der Längsnut 34 anstößt und die Drehbewegung des Löffelstieles 23 dann auf die Hülse 30 überträgt.As shown in FIGS. 3 and 4, the dipper stick 23 is supported by means of a sleeve 30 in two bearing rings 28 28 of the saddle block 24 which encompass the dipper stick 23 and are connected to one another by a connecting piece 29. In the area of the bearing rings 28, a flange 31 is arranged on the circumference of the sleeve 30, which engages in an annular groove 32 of the bearing ring 28 concerned, so that the sleeve 30 is rotatable in the bearing rings 28, but not displaceable in the direction of its longitudinal axis. Between the dipperstick 23 and the sleeve 30, an idle connection is switched on, which consists of a spring wedge 33 extending longitudinally on the surface of the dipperstick 23 and a longitudinal groove 34 arranged in the interior of the sleeve 30, in which the spring wedge 33 engages and which in its width is dimensioned so that in a limited range of rotation the dipper handle 23 is freely rotatable in the sleeve 30, but in the rotation range beyond that the spring wedge 33 strikes one or the other side wall of the longitudinal groove 34 and the rotary movement of the dipper handle 23 then impacts the sleeve 30 transmits.

Auf dem Sattelblock 24 ist eine Dämpfungsvorrichtung angeordnet, die aus zwei Scheibenbremsen 35 besteht, von denen jede auf einem der beiden Lagerringe 28 des Löffelstieles 23 angeordnet ist und eine Bremsscheibe 36 besitzt, die mittels eines an einer Konsole 28 angeordneten Bolzens 37 auf dem betreffenden Lagerring 28 zwischen zwei feststehenden Bremsbacken 39 drehbar gelagert ist, wobei die Bremsbacken 39 mittels einer Druckscheibe 40 und einer Feder 41 an die Bremsscheibe 36 angepreßt werden. Auf ihrem Umfang sind die Bremsscheiben 36 jeweils als Antriebsritzel ausgebildet, welches zum Antrieb der Bremsscheibe 36 mit einem auf der Hülse 30 angeordneten Zahnkranz zusammenarbeitet.On the saddle block 24, a damping device is arranged, which consists of two disc brakes 35, each of which on one of the two bearing rings 28 of the dipperstick 23 is arranged and has a brake disc 36 which means a bolt 37 arranged on a bracket 28 on the bearing ring in question 28 is rotatably mounted between two stationary brake shoes 39, the brake shoes 39 pressed against the brake disk 36 by means of a pressure disk 40 and a spring 41 will. On their circumference, the brake disks 36 are each designed as a drive pinion, which is arranged on the sleeve 30 to drive the brake disc 36 Gear rim cooperates.

Infolge der beschriebenen Leerlaufverbindung zwischen dem Löffelstiel 23 und der Hülse 30 und der beschriebenen Anordnung der aus den Scheibenbremsen 35 bestehenden Dämpfungsvorrichtung ist in einem durch die Leerlaufverbindung bestimmten Drehbereich des Löffelstieles 23 eine freie Drehung des Löffelstieles um seine Längsachse möglich, während in dem darüber hinausgehenden Drehbereich die Drehbewegung des Löffelstieles 23 über die Hülse 30 sowie über das aus den Zahnkränzen der Hülse 30 und den Ritzeln der Bremsscheiben 36 bestehende mechanische Getriebe auf die Bremsscheiben 36 übertragen und die Drehbewegung des Löffelstieles 23 somit gehemmt wird, ohne daß Stöße oder Schwingungen auftreten können.As a result of the described idle connection between the dipperstick 23 and the sleeve 30 and the described arrangement of the disc brakes 35 existing damping device is determined by the idle connection Rotation range of the dipperstick 23 a free rotation of the dipperstick about its longitudinal axis possible, while the rotary movement of the Dipper handle 23 over the sleeve 30 as well as from the sprockets of the sleeve 30 and the pinions of the brake disks 36 existing mechanical gears on the Brake disks 36 are transmitted and the rotational movement of the dipperstick 23 is thus inhibited without shocks or vibrations can occur.

Das Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 und 6 unterscheidet sich von dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur dadurch, daß als Dämpfungsvorrichtung zum Hemmen der Drehbewegungen des Löffelstieles 23 um seine Längsachse anstatt der beiden Scheibenbremsen 35 vier hydraulische Stoßdämpfer 35' verwendet sind, von denen jeweils zwei auf einem der zur Lagerung des Löffelstieles 23 dienenden Lagerringe 28 des Sattelblockes 24 derart angeordnet sind, daß bei einer Drehbewegung des Löffelstieles 23 über den Bereich freier Drehung hinaus ein auf der Hülse 30 befestigter Hebelarm 42 auf die Kolbenstange 43 des einen oder anderen hydraulischen Stoßdämpfers 35' einwirkt und den hydraulischen Stoßdämpfer 35' betätigt. Auch bei dieser Ausführungsform ist somit gewährleistet, daß die Drehbewegungen des Löffelstieles 23 um seine Längsachse in einem über einen bestimmten Drehbereich hinausgehenden Bereich freier Drehung gehemmt werden, ohne daß Stöße oder Schwingungen auftreten können.The embodiment according to FIGS. 5 and 6 are different of the in the F i g. 3 and 4 illustrated embodiment essentially only in that as a damping device to inhibit the rotational movements of the dipperstick 23 around its longitudinal axis instead of the two disc brakes 35, four hydraulic shock absorbers 35 'are used, two of which on one of the for storage of the dipper stick 23 serving bearing rings 28 of the saddle block 24 are arranged such that at a rotational movement of the dipperstick 23 beyond the range of free rotation on the sleeve 30 attached lever arm 42 on the piston rod 43 of one or another hydraulic shock absorber 35 'acts and the hydraulic shock absorber 35 'actuated. In this embodiment, too, it is thus ensured that the rotary movements of the dipperstick 23 about its longitudinal axis in a range of rotation over a certain range going out Area of free rotation can be inhibited without shocks or vibrations occurring can.

Claims

Claims: 1. Shovel excavator, the dipper stick of which on the Excavator frame which can be raised and lowered by means of a saddle block pivotable in a vertical plane, and also displaceable in the direction of its longitudinal axis is mounted rotatably about its longitudinal axis, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that a damping device is arranged on the saddle block (24), which a free rotation of the dipperstick (23) about its in a certain range of rotation Longitudinal axis allows, however, the rotary movement in the range of rotation that goes beyond this the dipper stick (23) inhibits.

2. Backhoe according to Claim 1, characterized in that that the damping device consists of at least one arranged on the saddle block (24) There is a disc brake (35) connected to the dipper stick via a mechanical transmission (23) is in drive connection that the brake disc (36) is outside the range free rotation of the dipper stick (23) is driven.

3. Backhoe according to claim 2, characterized in that the dipperstick (23) is mounted by means of a sleeve (30) in two bearing rings (28) of the caliper block (24) which encompass the dipperstick (23), each of which has a disc brake (35) which is driven by means of a ring gear arranged on the sleeve (30) and cooperating with a drive pinion of the disc brake (35), the area of free rotation of the dipper stick (23) by a between the dipper stick (23) and the sleeve (30) switched idle connection (33, 34) is determined.

4. Backhoe according to claim 1, characterized in that the damping device has at least two hydraulic shock absorbers (35 ') which are arranged on the saddle block (24) that upon a rotary movement of the dipperstick (23) beyond the range of free rotation is actuated by them by a lever arm (42) arranged on the dipper stick (23).

5. Backhoe according to claim 4, characterized in that the dipperstick (23) is mounted by means of a sleeve (30) in two bearing rings (28) of the saddle block (24) encompassing the dipperstick (23), each of which has two hydraulic shock absorbers (35) '), wherein the lever arms (42 ) actuating the shock absorbers (35') are attached to the sleeve (30) and the area of free rotation of the dipperstick (23) is switched on between the dipperstick (23) and the sleeve (30) Idle connection (33, 34) is determined. References considered: U.S. Patent Nos. 2,211,783, 2140,460.