DE19713487C1

DE19713487C1 - Traction relief device for dredger tool

Info

Publication number: DE19713487C1
Application number: DE1997113487
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Suedbeck
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Komatsu Mining Germany GmbH
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2017-03-20

Abstract

The dredger arm (1) has a boom with a shovel. The arm has an aperture (11) between hydraulic boom and lifting cylinders (6,7). At least one traction relief device (8) is located in the area of the aperture. One end of the device is connected to the bearing (9) for the hydraulic boom cylinder, the other end is connected to the bearing (10) of the hydraulic lifting cylinder. The first is a fixed bearing, the second a movable bearing, which has a degree of freedom in direction of the longitudinal axis of the traction relief device. The device may consist of a bar or a cable.

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Arbeitsausrüstung, insbesondere eines Baggers, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to work equipment, in particular an excavator, according to the preamble of claim 1.

Arbeitsausrüstungen von Baggern sind meist dreiteilig aufgebaut. Eine solche dreiteilige Arbeitsausrüstung ist beispielsweise aus der DE-PS 21 27 361 bekannt. Das vordere Teil wird von einer Schaufel als Werkzeug des Baggers gebildet. Die Schaufel ist an einem sogenannten Stiel als mittleres Teil angelenkt, der wiederum an einem Ausleger als hinteres Teil angelenkt ist. Über den Ausleger wird die Hubbewegung der Arbeitsausrüstung vollzogen. Der Ausleger ist meist mit einem Chassis, beispielsweise dem eines Raupenfahrzeuges, gelenkig verbunden. Durch ein System von Hydraulikzylindern sind die Teile der Arbeitsausrüstung bewegbar.Work equipment for excavators is usually made up of three parts. Such three-piece work equipment is known for example from DE-PS 21 27 361. The the front part is formed by a shovel as a tool for the excavator. The shovel is hinged to a so-called stem as a middle part, which in turn is attached to one Boom is articulated as a rear part. The lifting movement of the Work equipment completed. The boom is usually with a chassis, for example that of a caterpillar, articulated. Through a system of Hydraulic cylinders are the parts of the work equipment movable.

Eine derartige Arbeitsausrüstung ist auch aus dem Prospekt "Demag Hydraulic Excavators" (5/92) als Bestandteil von Hydraulikbaggern der Typenbezeichnung H 95 bekannt. Der Ausleger dieser Klappschaufel-Arbeitsausrüstung weist als Besonderheit im Bereich zwischen einem Lager für den Hub-Hydraulikzylinder und einem Lager für den Stiel-Hydraulikzylinder eine Ausnehmung auf, die zur Aufnahme dieser Hydraulikzylinder dient, wenn der Ausleger eine Senkbewegung ausführt. Diese Ausnehmung bietet den Vorteil einer relativ platzsparenden Anordnung der Hydraulikzylinder, insbesondere bei breitbauenden Auslegern, wie sie beispielsweise bei großen Baggern für den Tagebaueinsatz Anwendung finden.Such work equipment can also be found in the "Demag Hydraulic Excavators "(5/92) as part of hydraulic excavators of the type designation H 95 known. The boom of this folding bucket work equipment has a special feature in the area between a bearing for the lifting hydraulic cylinder and a bearing for the stem hydraulic cylinder has a recess for receiving this Hydraulic cylinder is used when the boom is lowering. This Recess offers the advantage of a relatively space-saving arrangement of the Hydraulic cylinders, in particular in the case of wide arms, such as, for example can be used for large excavators for opencast mining.

Diese Ausnehmung bewirkt jedoch beim Betrieb des Baggers ein erhöhtes Spannungsaufkommen im Bereich der Lager als Krafteinleitungspunkte der Hydraulikzylinder. In der Praxis treten in Folge dessen an diesen Stellen oftmals Rißbildungen im Material des Auslegers auf, die letztlich zu einem Defekt der gesamten Arbeitsausrüstung führen können. However, this recess causes an increased when operating the excavator Stress in the area of the bearings as the force introduction points of the Hydraulic cylinder. In practice, this often occurs at these points Cracks in the boom material, which ultimately lead to a defect in the can carry all work equipment.

Um dieser Rißbildung zu begegnen, werden in den kritischen Bereichen Verstärkungen in Form von eingeschweißten Gußteilen vorgesehen. Zu diesem Zweck müssen die Gußrohlinge zunächst entgratet werden, anschließend mit einer Bohrung zur Aufnahme des Lagers versehen werden, um letztlich in die Schweißkonstruktion des Auslegers eingesetzt und durch Schweißen mit dieser stoffschlüssig verbunden zu werden. Diese fertigungstechnisch sehr aufwendige Lösung hat den Nachteil, daß damit auch das Gewicht der Arbeitsausrüstung erhöht wird.To counter this cracking, be in the critical areas Reinforcements in the form of welded castings are provided. To this end the cast blanks must first be deburred, then with a hole to accommodate the bearing, ultimately to be incorporated into the welded structure of the boom used and connected by welding to this cohesively will. This solution, which is very complex in terms of production technology, has the disadvantage that so that the weight of the work equipment is increased.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es gestattet, mit einfachen Mitteln Bereiche kritischer Spannungen an den Ausnehmungen im Material eines Auslegers zu vermeiden, ohne zusätzlich dessen Gewicht erheblich zu erhöhen.The invention is therefore based on the object to provide a solution to it allowed to use areas of critical tension to the areas with simple means Avoid recesses in the material of a boom, without additionally Increase weight significantly.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Arbeitsausrüstung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. In den Unteransprüchen 2 und 3 sind vorteilhafte Ausführungsformen gekennzeichnet.This task is based on work equipment according to the generic term of claim 1 solved by its characterizing features. In the Advantageous embodiments are characterized in subclaims 2 and 3.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß eine Entlastung des kritischen Bereiches durch eine andere Kraftflußgestaltung mittels mindestens eines Zugentlastungselementes im Bereich der Ausnehmung erzielbar ist. Das Zugentlastungselement ist zwischen den Lagern für die Hydraulikzylinder am Ausleger vorgesehen und mittels eines Fest- und eines Loslagers mit dem Ausleger verbunden. Dabei weist das Loslager einen Freiheitsgrad in Richtung der Längsachse des Zugentlastungselementes auf.The invention includes the technical teaching that a relief of the critical Area by another power flow design using at least one Strain relief element can be achieved in the region of the recess. The Strain relief element is between the bearings for the hydraulic cylinders on the boom provided and connected to the boom by means of a fixed and a floating bearing. The floating bearing has a degree of freedom in the direction of the longitudinal axis of the Strain relief element.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß nunmehr gänzlich auf ein aufwendig zu fertigendes Einsatzelement aus Guß verzichtet werden kann. Zugentlastungselemente, die beispielsweise in Form einer aus hochfestem Material bestehenden Stange oder eines Seiles ausgeführt werden können, müssen so platziert werden, daß sie den Bewegungsspielraum der Hydraulikzylinder innerhalb der Ausnehmung nicht behindern können.This solution has the advantage that it is now completely complex to manufacture Insert element made of cast iron can be dispensed with. Strain relief elements that for example in the form of a rod made of high-strength material or one Rope can be run must be placed so that the Do not hinder the freedom of movement of the hydraulic cylinders within the recess can.

Aus statischen Gründen ist das Zugentlastungselement an seinem einen Ende mittels eines Festlagers und an seinem anderen Ende mittels eines Loslagers mit einem Freiheitsgrad in Richtung des Zugentlastungselementes am Ausleger zu befestigen. Als Festlager eignet sich dabei ein einfaches Gleitlager. Als Loslager kann eine Lagerung zur Anwendung kommen, die einen Bolzen aufweist, der mit dem Zugentlastungselement endseitig verbunden ist und der in einer langlochförmigen Lagerschalte gehalten wird, deren Langloch sich in Zugrichtung des Zugentlastungselementes erstreckt.For static reasons, the strain relief element is at one end a fixed bearing and at its other end by means of a floating bearing with one Fasten degree of freedom in the direction of the strain relief element on the boom. A simple plain bearing is suitable as a fixed bearing. One can be used as a floating bearing Storage are used, which has a bolt that with the Strain relief element is connected at the end and that in an elongated hole Bearing switch is held, the elongated hole in the direction of pull Strain relief element extends.

Damit wird erreicht, daß die Kraftkomponente, die vom Hub-Hydraulikzylinder erzeugt wird und in Zugrichtung des Zugentlastungselementes geht, vollständig durch das Zugentlastungselement aufgenommen werden kann. Ohne ein Loslager an dieser Stelle würde diese Kraft, die die Rißbildung verursacht, trotzdem in den Ausleger geleitet werden. Die zweite Kraftkomponente, die senkrecht zur Richtung des Zugentlastungselementes wirkt wird jedoch vom Ausleger aufgenommen. Sie bewirkt aber keine Rißbildungsgefahr und ist insofern unschädlich für die Festigkeit des Auslegers.This ensures that the force component generated by the lifting hydraulic cylinder is and goes in the pulling direction of the strain relief element, completely by Strain relief element can be added. Without a floating bearing on this This force, which causes the cracking, would still be placed in the boom be directed. The second force component that is perpendicular to the direction of the Strain relief element acts is absorbed by the boom. It works but no risk of cracking and is therefore harmless to the strength of the Cantilever.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Fig. näher dargestellt. Es zeigt:Other advantageous developments of the invention are illustrated below with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures . It shows:

Fig. 1 die Anordnung einer Arbeitsausrüstung an einem Hydraulikbagger und Fig. 1 shows the arrangement of work equipment on a hydraulic excavator and

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Auslegers mit Zugentlastungselement. Fig. 2 is a side view of a boom with strain relief.

Die Arbeitsausrüstung eines Hydraulikbaggers nach Fig. 1 besteht aus einer Schaufel 3 in Form einer Klappschaufel, einem daran angelenkten Stiel 2 sowie einem Ausleger 1. Der Ausleger 1 wird durch den Hub-Hydraulikzylinder 7, der Stiel 2 durch den Stiel-Hydraulikzylinder 6 und die Schaufel 3 durch den Schaufel-Hydraulikzylinder 5 bewegt. Die Arbeitsausrüstung ist mit einem Chassis 4 des Hydraulikbaggers verbunden.The work equipment of a hydraulic excavator according to Fig. 1 consists of a blade 3 in the form of a folding shovel, a handle 2 pivoted thereon and a boom 1. The boom 1 is moved by the lifting hydraulic cylinder 7 , the arm 2 by the arm hydraulic cylinder 6 and the bucket 3 by the bucket hydraulic cylinder 5 . The work equipment is connected to a chassis 4 of the hydraulic excavator.

Der Ausleger 1 nach Fig. 2 weist eine Ausnehmung 11 auf, die zwischen einem Lager 9 als Festlager und dem Lager 10 als Loslager gelegen ist. Am Lager 9 ist der Stiel-Hydraulikzylinder 6 angelenkt. Am Lager 10 ist der Hub-Hydraulikzylinder 7 angelenkt. Zwischen dem Lager 9 und dem Lager 10 ist das Zugentlastungselement 11 in Form einer hochfesten Stange mit stirnseitig daran angeordneten Lagerösen, die jeweils zur Verbindung mit dem Lager 9 sowie dem Lager 10 dienen, angeordnet.The boom 1 according to FIG. 2 has a recess 11 which is located between a bearing 9 as a fixed bearing and the bearing 10 as a floating bearing. The arm hydraulic cylinder 6 is articulated on the bearing 9 . The lifting hydraulic cylinder 7 is articulated on the bearing 10 . Between the bearing 9 and the bearing 10 , the strain relief element 11 is arranged in the form of a high-strength rod with bearing eyelets arranged thereon on the end face, each serving for connection to the bearing 9 and the bearing 10 .

Das Lager 10 ist in Form eines Langloches ausgebildet, wobei die Erstreckung des Langloches in Richtung der Längsachse des Zugelementes 8 verläuft. Die Erstreckung des Langloches ist so günstig zu wählen, daß selbst bei größter Streckung des Zugelementes 8 infolge Zugbelastung keine Krafteinleitung für die Kraftkomponente, die vom Hub-Hydraulikzylinder herrührt, in Richtung der Längsachse des Zugelementes 8 erfolgt.The bearing 10 is designed in the form of an elongated hole, the extension of the elongated hole running in the direction of the longitudinal axis of the tension element 8 . The extension of the elongated hole is to be chosen so cheaply that even with the greatest extension of the tension element 8 due to tensile load, no force is introduced for the force component resulting from the lifting hydraulic cylinder in the direction of the longitudinal axis of the tension element 8 .

Diese Vorrichtung ermöglicht unter Einsatz des Zugelementes 8 die Vermeidung von kritischen Kraftkomponenten im Bereich der Ausnehmung 11, so daß hier keine Spannungen in das Material des Auslegers 1 geleitet werden, welche zu einer gefährlichen Rißbildung führen würden.This device enables the use of the tension element 8 to avoid critical force components in the region of the recess 11 , so that here no stresses are passed into the material of the boom 1 , which would lead to dangerous cracking.

Reference list

11

Ausleger
boom

22nd

Stiel
stalk

33rd

Schaufel
shovel

44th

Chassis
chassis

55

Schaufel-Hydraulikzylinder
Bucket hydraulic cylinder

66

Stiel-Hydraulikzylinder
Stick hydraulic cylinder

77

Hub-Hydraulikzylinder
Lift hydraulic cylinder

88th

Zugentlastungselement
Strain relief element

99

Lager
camp

1010th

Lager
camp

1111

Ausnehmung
Recess

Claims

1. Working equipment, in particular an excavator, with a boom ( 1 ), a stick ( 2 ) articulated thereon and a shovel ( 3 ) articulated thereon, with a system of hydraulic cylinders that enable movement of the working equipment, the boom ( 1 ) between the bearings of a lifting hydraulic cylinder ( 7 ) and that of a stick hydraulic cylinder ( 6 ) has a recess ( 11 ), characterized in that in the region of the recess ( 11 ) at least one strain relief element ( 8 ) is provided, which with one end is connected to the bearing ( 9 ) of the arm hydraulic cylinder ( 6 ) and the other end is connected to the bearing ( 10 ) of the lifting hydraulic cylinder ( 7 ) and one bearing ( 9 ) is the other bearing ( 10 ) is designed as a floating bearing, the bearing ( 10 ) as a floating bearing having a degree of freedom in the direction of the longitudinal axis of the strain relief element ( 8 ).

2. Working equipment, in particular an excavator according to claim 1, characterized in that a rod is provided as a strain relief element ( 8 ).

3. Working equipment, in particular an excavator according to claim 1, characterized in that a rope is provided as a strain relief element ( 8 ).