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Betr.: Rerausschwenkbare Gliederstützen für Fahrzeuge Beschreibung:
Die im Folgenden beschriebne Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die Fahrzeugen
und anderen, nicht auf gegründeten Fundamenten verankerten Masehinen und Anlagen,
vorzugsweise auch Erdbaumaschinen, als Abstützung zur Sicherung von Standort und
Lage dient, die durch ihr Eigengewicht oder ihre Tätigkeit oder durch äußere Kräfte
ungewollt verändert werden können. Beispielsweise müssen auf unbefestigtem Boden
arbeitende Bagger gegen ein Einsinken infolge ihrer Schwere, noch mehr aber gegen
die Einwirkung zusätzlicher Kräfte abgestützt werden, die durch den Widerstand des
Erdreiches gegen die Bewegungen ihres darin grhbenden, schürfenden und aushebenden
Löffel ausgelöst werden. Das geschieht vorwiegend durch das Absenken von mechanisch
oder Hydraulisch oder pneumatisch ausfahrbaren oder um Gelenke drehbaren Stützen,
deren Kopf am Fahrzeugrahmen oder Träger des Baggergeschirres angelenkt ist.
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Mit ihrem eine Druckplatte tragenden Fuß stemmen sie sich gegen den
Boden, bleiben aber mit diesen zusätzlichen Auflagerpunkten bei den meisten bekannten
Konstruktionen innerhalb der vom Fahrzeugrahmen überdeckten Fläche.
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Die Wirksamkeit dieser Anordnungen würde erheblich steigen, wenn die
Stützenfüße aus dem-Bereich des Fahrzeugrahmens herausgeschwenkt werden, um-den
abstand der Druckplatten von seinem Schwerpunkt und damit seine Standsicherheit
zu vergrößern. Wegen der Schwierigkeiten, bruehsichere Stützen, Pührungen und Gelenke
mit vertretbarem Kostenaufwand und ohne Überschreiten der Fahrzeugbreite anzuordnen,
die gewollte Bewegungen der Druckplatten in 2 Ebenen gestatten und steuern, nichtgevollte,
ebenfalls unterschiedlich gerichtete und den vorerwähnten starken Kräften entspringende
Bewegungen aber serhindern, verzichten bekannte Geräte überwiegend auf außeha1b
des Rahmenbereiches wirkende Stützen und schon ganz darauf, sie mechanisch oder
hy -draulisch herauszuschwenken.
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Dagegen gestattet die erfindungsgemäße Konstruktion, die Stützenfüße
und Drunkplatten entweder lotrecht abzusenken oder sie gleichzeitighydraulisch gesteuert
eine bestimmte Strecke und weiter aus dem Rahmenbereinh herauszuschwenken , als
es bei bekannten, von Hand bewegten Konstruktionen möglich ist. Außerdem kann die
neigung der Drunkw)latten gegen die Stützenachse verändert werden, um sie entweder
waag@@@cht auf eine zu schonende Fahrbahnodet Gehwegdeck aufzusetzen oder sie senkrecht
zur tutzenac}tse und Kraftrichtung in Erdreich eingreifen zu lassen. Alle die Bewegungen
können v<->m Platz des Maschinenführers aus veranlaßt tnd Gesteuert werden
Außerdem
wird die bei bekannten Ausführungen zu schwach, nachgiebig und statisch ungünstig
angeordnete Sicherung gegen Xuswirkungen der starken, vom schürfenden Löffel ausgelösten
Horizontaikräfte durch widerstandsfähige, einerseits am Fahrzeugrahmen und andererseits
an der am Boden verankerten ;r4 Druckplatte kraftschussig geführten und die Beanspruchungen
unmittelbar in sie ableitendeä Stützenverkleidungen verbessert und gleichzeitig
eine Entlastung der bisher auf Knicken beanspruchten Stützen und ist ihrer bisher
mit dieser Aufgabe überforderten Kopfgelenke erreicht.
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Figur 1 der als Ausführungsbeispiele zu wertendenschematischen Darstellungen
zeigt einen Tieflöffelbagger, bei dem eine mit-dem Fahrzeugrahmen 1 verbundene Tragplatte
2 den an ihr in Führungen 3 rechtwinklig zur Fahrzeuglängsa achse verschiebbaren
Baggerblock 4 hält. An ihm ist der Baggerarm 5 lotrecht schwenkbar angelenkt und
daran gleichfalls beweglich der Ausleger 6 mit dem von ihm geführten Löffel 7. Während
der Fahrt angehobene Stempel (10+20) werden am Arbeitsplatz auf den Erdboden abgesenkt,
um mittels der von ihnen gehaltenen Fußplatten (11+21) die vom Eigengewicht des
Baggers herrührenden anteiligen Normalkräfte und die vom Löffel 7 über den Ausleger
6 und Baggerarm 5 über den Block 4 in die Tragplatte 2 eingeleiteten unterschiedlich##
gerichteten Kräfte abzufangen , die ebenfalls als Normaldrücke, außerdem aber auch
als parallel, schräg oder rechtwinklig zur Baggerlängsachse und Baggerebene angreifende
Druck- und Zugkräfte auftreten lönnen.
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Die in Fig. 2 mit der Tragplatte 2 dargestellten Stempel (10+20) werden
im.
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gezeigten Beispiel mittels vom Baggerführer bedienter Steuerventile
bekannter Art durch hydraulischen oder pneumatischen Druck bewegt und betätigt.
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Auch wenn sie mechanisch, beispielsweise durch Spindel- oder-Zahnstangen
-triebe erfindungsgemäß gestaltet und wirksam werden, entsprechen sie dem Erfindungsgedanken.
An jeder Seite der Tragplatte 2 ist der Kopf eines mehrgliedrigen Stempels (10+20)
beveglich angelenkt, der sich aus einem doppeltwirkenden Stellzylinder (12+22),
einem Stützzylinder (13+23), einer an beid den Zylindern bzw. Kolbenschäften gelenkig
aufgehängten Fußplatte (11+21) und der auf ihr ebenfalls beweglich geführten Stützenverkleidung
(16+26) zusammensetzt. Die Beweglichkeit der Fußplatten (11+21) in Bezug auf die
Stützzylinder (t3+23) wird durch Sperrblöcke (14+24) begrenzt, ihdem sie gegen Widerlager
(15+25 stoßen, die sich an der Stützenverkleidung befinden.
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Werden die im Beispiel hängend angeordneten Kolben der Stellzylinder
(12+22) hydraulisch oder pneumatisch aufwärts gedrückt, so heben sie die an ihren
S Schäften angelenkten Fußplatten (11+21) und mit ihnen die entlasteten Stützzylinder
(13j) an. Dabei soregn die gegeneinanderstoßenden inneren perrblöcke (14+24) und
ihnen entsprechenden Widerlager (15+25) dafür, daß die Neilng der PuBplatten sich
der Unterkante der Tragplatte 2 anpaßt, an die sie si.-h anlegen. Ln dieser durch
Fig.2 gezeigten, zusätzlich über die Stützwnverkleislungen (16+26) an der Tragplatte
2 verriegelbaren stellung ist der
Bagger fahrbereit. Sollen die
Fußplatten (11+21) bei beengten Platzverhälti nissen lotrecht zur Arbeitsstellung
abgesenkt werden, so wird der Drucktrager durch Regelventile gleichzeitig und gleichmäßig
den Stützzylindern (13+23) und den oberen Räumen der Stellzylinder (12+22) zugeleitet,
bis der Erdboden den Fußplatten ein festes Widerlager bietet. Dabei halten ihre
Außenkanten die Fahrzeugbreite ein (+ig.3) Muß - beispielsweise bei Seitauslage
des Baggerarmes 5 - die Standsicherheit des Baggers durch seitliches Herausschwenken
einer oder beider Fußplatte über die Fahrzeugbreite hinaus erhöht werden, so wird
dem zugehörigen Stellzylinder (12,22) bis zus tufsetzen seiner Fußplatte weniger
Druck zugemessen als demStützzylindr (13,23>. Genügt das damit erreichbare Ausschwenkmaß
nicht, so wird unter den Kolben des Stellzylinders (12,22) gegendruck geleitet.
Er erzeugt über die von ihm zurückgehaltene und als Hebelarm wirkende Fußplatte
(11,21) in dem ihr und dem Stützzylinder (13,23) gemeinsamen Gelenk ein die Schwenkbewegung
förderndes Drehmoment, das durch den gegen sein Widerlager (15,25) drückenden inneren
Sperrblock (14,24) verstärkt wird, Dabei bleibt die niedergehende Fußplatte (11,21)
im durch die Sperrblöcke und Widerlager begrenzten winkel zu den Zylinderachsen
geneigt und wird in dieser statisch und für ihre Funktion günstigen Stellung in
das Erdreich gepreßt (Fig.4). Sobald sie darin ihren Halt gefunden hat, Wird der
bisher ZN-rückgehaltene Druck im oberen Raum des Stellzylinders (12,22) aufgefüllt,
# bis ein Abflachen ihrer Neigung anzeigt, daß die vom Stellzylinder mittels des
ihm zugeordneten äußeren Fußplattenteiles ausgeübte Bodenpressung das Gleichgewicht
zu der vom Stützzylinder (13,23) unter dem von ihm beeinften mittleren und inneren
Fußplattenteil erzeugten erreicht und überschritten #hz hat. Eine schwächer geneigte
oder waagerechte Stellung der Fußplatten wird unvermeidlich, wenn sie auf harten,
kein Eindringen zulassenden Boden oder z.B. auf eine gebundene Fahrbahndecke treffen,
die nicht eingedrückt werden darf. Diese Stellung wird in der schon bes l:riebenen
Weise durch weitere Druckeinleitung in den oberen Raum des Stellzylinders (12,22)
herbeigeführt Fig.5), wobei gleichzeitig ein Druckabfluß aus dem unteren Zylinderraum
eintritt. Hat die Fußplatte die gewünschte Lage und Neigung erreicht, so werden
die Druckzuleitungen beider Hohlräume des Stellzylinders (12,22) gesperrt 1 und
dadurch der dazwischen befindliche Kolben blockiert, sodaß sich der Abstand zwischen
dci am Zylinderboden und am Kolbenschaftende befindlichen Geleakaugen des Stellzylinders
nur noch mit geringen elastischen Schwankungen verändern kann.
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Um dem Baggerfahrer bei ortbegrensten Stellungewechseln das wiederholte
Sinstellen des Ausstellwinkels der Stoppel zu ersparen, kann vor dem für den Stellungswechsel
erforderlichen Anheben der Fußplatten (11+21) die Zylinderverkleidung (16+26) an
der Tragplatte 2 durch geeignete Xittel entweder von Hand oder beispielsweise durch
eine vom Führer stand betätigte hydraulist.hc
Klammer verriegelt
werden. Damit wird auch die Neigung der in ihrer Verkleidung geführten Zylinder
festgelegt, sodaß am neuen Standort nur noch ein erneutes Absenken der Fußplatten
erforderlich wird.
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Die Zylinderverkleidungen (16+26) stellen widerstandsfähige, beide
Zylinder ummantelnde Kästen dar, die von den Mänteln der Stützzylinder (13+23) geführt
werden, deren Bewegungen mitmachen und durch die auch von den Stützzylindern verwendeten
Gelenken auf der Fußplatte mit dieser kraftschlüssig verbunden sind. Dabei bleiben
sie in ständiger Fühlung mit der Tragplatte > und-werden an ihr durEh Führungen
(17+27) ebenfalls kraftschlüssig gehalten. Durch diese Verbindungen werden alle
vom arbeitenden Löffel 7 her auf die Tragplatte Ühertragenen, parallel oder schräg
zur Baggerlängsachse wirkenden horizontalen und schrägen Kräfte von den Zylinderverkleidungen
(16+26) aufgefangen und in die am Boden verankerten Fußplatten (11+21) abgeleitet.
Diese Sicher rung gegen Längsverschiebungen des Baggers ist wesentlich wirksamer
und widerstandafähiger als bisher bekannte Vorkehrungen, hält Knickbeanspruchungen
von den Zylindern und ihren dagegen empfindlichen Kolbenschäften fern, und schont
die üblicherweise für diese Aufgabe herangezogenen und übermäßig beanspruchten Gelenke,
die die Köpfe der Zylinder mit dem Fahrzeugrahmen 1 oder der Tragplatte 2 verbinden.
Im gleichen Zusammenhang stellen die im Vergleich zu bekannten Ausführungen verlängerten-und
damit den erwähnten Horit zontalkräften eine wesentlich vergrößerte Druckfläche
entgegenstellenden Fußplatten (11+21) dar.
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Eine weitere stabilisierende Aufgabe erfüllen die Zylinderverkleidungen
(16+26) wenn unsichere Bodenverhältnisse den Halt der FLißplatten (11+21) trotz
ihrer bekannte Ausführungen übertreffenden Auflagerfläche so stark beeinträchtigen,
daß sie einseitig absinken, damit ihre Neigung zu den Achsen der Stütz- und Stellzylinder
ungewollt verändern und sogar seitlich fortgleiten. In diesem Fall können die Zylinderverkleidungen
ebenfalls an der Tragplatte 2 verrieg gelt werden, sodaß die von ihnen gebildeten
Stempel (10+20) nicht weiter als vorgesehen ausschwenkenkönnen und damit das iussandern
ihrer Fußplatten (44 (11+21) verhindern. Andernfalls wurden zu weit ausschwenkende
Stempel ihre vorher durch den nicht tragfähigen Untergraund beeinträchtigte Stützwirkung
völlig einbüßen, wenn die Hublänge der den auswandernden Fuß platten folgend den
Kolben der Dtütz- und
Stellzylinder überschritten wird. Aller* dings muß bei dieser Behelfsmaßnahme in
Kauf genommen werden, daß der Bagger wegen der geschwächten Abstützung nur mit verminderter
Leistung arbeiten darf, solange es nicht möglich ist, den Fußplatten eine tragfähigere
Unterlage zu verschaffen.
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Jeder der erfindungsgemäß mehrgliedrigen Stempel 410(20) erhält seine
innere stabilität und Stützkraft durch ein aus seiner Fußplatte 11(21), dem Stellzylinder
(12,(22), dem Stützzylinder 13,(23) und dem zwischen den Eopfgelenken beider Zylinder
Abschnitt der Tragplatte 2 bestehendes, statisches
schen System,
an dessen Steifigkeit und Standsicherheit der Sperrblock 14 (bzw. 24), sein Widerlager
15,(25) und die Verlängerung der Fußplatte 11,(21) über das Fußgelenk des Stützzylinders
13,(23) hinaus mitwirken. Die genannten Teile bilden ein in Fig.6 gezeigtes ungleichseitiges
Viereck a-b-c-d mit einseitig bis e verlängerter Basis und nach unten begrenzter
Größe des Winkels bei aunkt b. Seine Seite c-d verläuft in der Regel waagereeht
und bei ebenfalls waagerechter, auf. festem oder befestigtem Boden üblicher Lagerung
der Fußplatte 11,(21) - a-b-e parallel zu dieser. Bei nachgebendem Untergrund ist
die in Fig.7 gezeigte Stellung der von a nach e fallenden Fußplatte 11 bzw. (21)
vorteilhaft, die ihr seitliches Auswandern verhütet. Hier ist auch die Parallelität
der Seiten c-d und a-b-e vermieden, sodaß kein Eckpunkt des Systems seine Stellung
ohne ILlngenänderungen. der Seiten verändern kann.
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Dafür kommen allein die vom Stellzylinder 12,(22) gebildete Seite
a-c und die vom Stützzylinder 13,(23) dargestellte Seite b-d in Frage. Nach dem
Vorgetragenen scheidet aunh die erstgenannte dieser Möglichkeiten aus, da der Arbeitskolben
des beidseitig wirkenden Stellzylinders nach dem Bbaenken Absenken Einrichten der
Fußplatte im beidseitig unter Druck stehenden Zylinder durch Sperren der Druckzu-
bzw. ableitungen blockiert wird, sodaß sich der Abstand der am Zylinderboden und
am Ende des Eolbensehaftes sitzenden Gelenkaugen nicht ändern kann, die in den Figuren
die Punkte a und c darstellen.
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Selbstverständlich können die Stempel auch durch anders gestaltete,
beispiels weise noch eine Diagonalstütze aufweisende
mehrgliedrige Systeme gebildet werden, die ihnen dieselbe, mechanisch. hydraulisch
oder pneumatisch bewirkte Verstellbarkeit und Tragfähigkeit bringen, in der Regel
aber in der Konstruktion und für die Handhabung komplizierter und aufwändiger sind.
Der am dargestellten Beispiel demonstrierte Erfindungsgedanke umfaßt indessen alle
im einleitenden Satz bezeichneten Vorriehtungen-für die Aufnahme und Ab-Ableitung
unterschiedlichgerichteter Kräfte, die sich aus mehr als dem eis nen-bisher üblichen,
zwischen dem Angriffs- und Ableitungspunkt wirkenden Druckglied zusammensetzen ,
beispielsweise außer ihm noch ein veränderliches Stellglied aufweisen und ihre Glieder
vorwiegend durch parallel zu ihren Längsachsen gerichtete, knickgünstige Druckkräfte
oder durch Zugkräfte beanspruchen. Von anderen bekannten Konstruktionen, die einteilige
Stempel oder Hebelarme durch Druek- oder Stellglieder bewegen, sind erfindungsgemäße
Vorrichtungen eindeutig dadurch abgegrenzt, daß kei ihnen die tragenden.Glieder
nicht auf der Strecke zwischen dem Angriffs- und Ableitpunkt der Druckkräfte durch
andere Stell- oder Stützglieder geführt oder eingespannt werden, die in sie zusätzliche,
auf Biegung oder Knicken gerichtete Kräfte einleiten.
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Erfindungsgemäß gestaltete und wirkende Stützkonstruktilnen sind dank
der mit hydraulischer Kraft bewirkten, weitgehenden Verstellbarkeit ihrer Stempel
und Fußplatten auch für schwierige Bodenverhältnisse geeigneter als die bisher bekannten
zweckgleichen Anordnungen,