DE2521805C2

DE2521805C2 - Hydraulikbagger mit einem stumpfwinkligen Ausleger

Info

Publication number: DE2521805C2
Application number: DE2521805A
Authority: DE
Inventors: John William Aurora Ill. Yancey
Original assignee: Caterpillar Tractor Co Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1974-05-28
Filing date: 1975-05-16
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FR2273121B1; US3902295A; FR2273121A1; BR7501842A; BE828157A; CA1014113A; JPS5812423B2; JPS50153403A; DE2521805A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikbagger mit einem stumpfwinkligen Ausleger gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus DE-GM 18 43 992 ist ein stumpfwinklig gebogener Ausleger eines Baggers bckanni. an etwa dessen Knickpunkt ein Lager für eine hydraulische Kolben-Zylindereinheit angeordnet ist. Einzelheiten über die Bauweise des Auslegers und die Anordnung des Lagers sind dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen.

Für Hydraulikbagger werden Ausleger, welche die eigentliche Baggerschaufcl oder entsprechende Geräte tragen, gewöhnlieh aus einer Vielzahl von Stahlplatien hergestellt, die aneinander durch eine entsprechende Vielzahl von quer und längs verlaufenden Schweißnähten befestigt sind. Die Planen sind Ii;lLiTi^r mit einer Rollenoder Wellenform versehen, um einen Slüt/kamm für die Längsverschwcißungcn zu bilden. Dadurch ergeben sich verschiedene Spannungsprobleme. Insbesondere entstehen Spannungskonzcnlrationen auf einem Mittelabschnilt des Auslegers, an welchem Gußteile zu

•5 befestigen sind, um Mittel zur Anlenkung eines Endes einer aus Kolben und Zylinder bestehenden Hydraulikeinheit zu fDÜdcn. deren anderes Ende an dem Fahrgestell angclcnkt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen stumpfwinklig gebogenen Ausleger für Hydraulikbagger mit einer im Bereich des Knickpunktes angreifenden Kolben-Zylindereinheit so auszubilden, daß die Lasleinlcitung von der Kolbcn-Zylindercinheit und dem Oberwagen ohne Spannungsspilzcn möglich ist und Kerbspannungen im Ausleger weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Die Ausbildung des gebogenen Auslegers als Kastenprofil, das aus einzelnen Platten mit über die Länge des Auslegers durchgehenden, an den Kanten angeordneten Schweißnähten und das Einschweißen der das Lager im Bereich des Knickpunklcs ergebenden, untereinander verbundenen Gußstücke ergibt eine von Spannungsspitzen freie Einleitung der Kräfte, insbesondere aus der den Ausleger bewegenden und stützenden Kolben-Zylindcrcinhcit.

Anspruch 2 bezeichnet eine vorteilhafte Gestaltung der Gußstücke und ihrer Anordnung an den Seitenplat-

jn ten.

Die Ansprüche 3 und 4 beschreiben Einzelheiten in der Ausbildung des Kastenprofil des Auslegers und der Lage und Ausführung der Schweißnähte. Die Herstellung der Schweißnähte, insbesonders an den stumpfen Stoßen zwischen der dickeren und der dünneren Seitenplatte mil einem linier der Naht angeordneten Stützglied ist an sich bekannt (DIN 4100 Bild 19: DlN 8552 Blau I.Tabelle I Nr.4: US-PS 35 89 539 Fig. 10). Auch das Zusammensetzen eines Kastenprofil aus Scitenplatten unterschiedlicher Dicke wurde schon beschrieben (Ingenicurtaschenbuch Bauwesen.'Band 11, Leipzig 1968. Seile 802).

Die in den Unleransprüchen angegebenen Maßnahmen erleichtern nicht nur die Vcrschwcißungen zwi-

4¹) sehen den Planen des gebogenen Auslegers, sondern tragen zur Herstellung von für die Verteilung der Kräfte notwendigerweise einwandfreien Schweißnähten an dem gebogenen Aufleger bei. Die Aufteilung der Scitenplatlcn in eine dickere vom Oberwagen ausgehende

v\ und sich bis über den Bereich des Knickpunktes crstrekkcndc und eine dünnere Platte für den restlichen, weniger belasteten Teil des Auslegers ist zur Verminderung des Gesamtgewichts des Auslegers zweckmäßig. Hierbei sind die Lage und Ausbildung des stumpfen Stoßes

Y-, ebenfalls für eine Spannungsspitzen vermeidende Weiterleitung der Kräfte vorteilhaft.

Weitere Einzelheiten werden anhand des in der Zeichnung vereinfacht dargestellten Ausfiihrungsbeispiels nachstehend näher beschrieben. Es zeigt

bo F i g. I eine Seitenansicht eines Hydraiilikbaggers mit einem erfindungsgcmUUen Ausleger,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Auslegers nach Fig. I.

F i g. i einen Schnitt gesehen in Richtung der Pfeile

n-, IH-III der F ig. 2.

Fig. 4 einen Schnitt gesehen in Richtung der Pfeile IV-IV tier F ig. 2.

F i g. ^ry eine der F i g. 4 entsprechende Darstellung /ur

Veranschaulichung einer zum Stand der Technik gehörenden Ausführungsform,

Fig.6 einen Schnitt gesehen in Richtung der Pfeile VI-VI der Fig.2 und

F i g. 7 eine der F i g. 6 entsprechende, auseinandergezogene Darstellung unter Fortlassung der Schweißnähte.

Ein erfindunsjsgemäß ausgebildeter Bagger 10, siehe Fig. 1, weist einen Ausleger 11 auf, dessen erstes Ende in einer ersten Schwenkvorrichtung 12 gehalten ist. Das andere Ende des Auslegers 11 ist mit einem Arbeitsgerät, z. B. einem Löffel 13, durch eine zweite Schwenkvorrichtung 14 und einer. Zwischenarm 15 verbunden. Der Ausleger 11 ist allgemein V-förmig, wobei die Schenkel der V-Form einen stumpfen Winkel einschließen, und weist ein Paar erste hydraulische Kolben-Zylindereitiheiten 16 auf, von denen nur eine dargestellt ist, und die jeweils im Bereich des V-Scheitels an einer dritten Schwenkvorrichtung, dem Lager 17, angreifen.

Das Kopfende jeder Kolben-Zylindereinheit 16 ist am Fahrgestell des Baggers 10 mittels einr- vierten Schwenkvorrichtung 18 angelenkt, so daß der Fahrer der Maschine ein Heben oder Senken des Auslegers 11 steuern kann. Das Kopfende eines zweiten doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 19 ist an der Oberseite des Auslegers 11 durch eine fünfte Schwenkvorrichtung 20 angeordnet. Das Kolbenende des Zylinders 19 ist an dem oberen Ende des Armes 15 mittels eines sechsten Gelenkes 21 befestigt. Ein dritter doppelt wirkender Hydraulikzylinder 22 ist schwenkfähig zwischen dem oberen Ende des Armes 15 und dem Löffel 13 mit Hilfe eines Gestänges 23 angeschlossen, um wahlweise den Löffel 13 am Arm 15 zu verschwenken.

Der Ausleger 11, siehe F i g. 2, weist eine durchgehende, ununterbrochene obere und untere Platte 24,25 und Paare von Seitenplatten 26,27 auf, die an den Platten 24, 25 befestigt sind. Die zu einem Baukörper vereinigten Platten 24 bis 27 bilden einen kastenförmigen Querschnitt im wesentlichen über die gesamte Länge des Auslegers U. Jede Seitenplatte 26, 27 ist aus Platten 26 und 27 zusammengesetzt, die an einer Quernaht 28, siehe auch F i g. 3, aneinander befestigt sind.

Die Schweißnaht 28 wird über ihre gesamte Länge durch ein flaches Stützglied 29 gestützt, das an der Innenseite der Scitenplattcn 26,27 liegt. Der bauliche Zusammenhang des Auslegers 11 wird nicht abträglich durch eine solche Schweißnaht beeinflußt, die mit Abstand von dem Scheitel des Auslegers 11 liegt; die bei Einsatz angreifenden Spannungen treten hauptsächlich im Bereich des Scheitels, und zwar im Bereich des Lagers 17, Fig. 1, auf. Wie F i g. 3 zeigt, kann jede Platte 26 eine Dicke T\ von z. B. 2,54 cm haben, die größer als die Dicke T2von z. B. 1,9 cm der Platte 27 ist.

Das vordere Ende jeder Platte 26 ist vorzugsweise spanabhebend so bearbeitet, daß über einen vorderen Abschnitt D eine Abschrägung auftritt, die eine Anpassung an die Dicke T₂ der anschließenden, in im wesentlichen der gleichen Ebene liegenden Platte 27 ermöglicht. Durch diese Konstruktion wird das Gesamtgewicht des Auslegers 11 merklich verringert, ohne dadurch seine Biegefestigkeit zu verschlechtern.

Die obere und untere Platte 24,25 und die Seitenplatten 26, 27, siehe F i g. 4. sind aneinander durch vier fortlaufende Schweißnähte 30 befestigt, von denen jede eine Längsseite der oberen oder unteren Platte 24, 25 mit einer entsprechenden (\untc einer Seitenplatte 26, 27 fest verbindet. Jede Schweißnaht 30 hat einen allgemein V-förmigen Querschnitt, der mit einem Scheitel gegen eine Winkelschiene 31 stößt, die als Stützvorrichtung für die SchweiGung dient

F i g. 5 zeigt zum Vergleich eine nach dem Stand der Technik ausgeführte Schweißung, bei der zwei Platten 25 und 26 durch eine Schweißung 30 aneinander befestigt sind, die mit ihrem Scheitel gegen einen an der Platte 25 angeformten, gewalzten Kamm 31' stößt Da der gewalzte Kamm 31' einteilig mit der Platte 25 ausgebildet ist, kann er nicht so bemessen oder angeordnet

ίο werden, daß er Herstellungs- und Zusammenbau-Toleranzen a und b aufnimmt oder ausgleicht Aufgrund dessen können Schweißungs-»Durchbläser« auftreten, so daß sich eine fehlerhafte Schweißung ergibt, die den baulichen Zusammenhalt des Auslegers 11 insgesamt abträglich beeinflußt Dagegen kann die Winkelschiene 31, Fig.4, so bemessen und angeordnet werden, daß zwischen der Winkelschiene und der Platte 26 ein Spielraum von Null ergibt und das Maß Cam Scheitel oder Fuß der Schweißnaht 30 genau bemessen und überwacht werden kann, so daß die Ausbildung zuverlässiger Schweißnähte gewährleistet ist.

Wie die F i g. 1.6 und 7 zeigen, bildet die Schwenkvorrichtung ein Lager 17, zu dem ein Paar glocken· oder becherförmiger Gußstücke 32 gehören, die jeweils

durch tine öffnung 33 hindurchreichen, die in der entsprechenden Platte 26 ausgebildet und in der das entsprechende Gußstück 32 durch eine Ringnaht 34 befestigt ist. Ein scheibenförmiger Flansch 35 ist an jedem Gußstück 32 angeformt und erstreckt sich radial nach

jo außen, so daß er gegen die Innenfläche der Platte 26 stößt und eine genaue Ausrichtung des Gußstückes 32 in der Platte 26 ermöglicht und ferner eine Stützvorrichtung für die Ringnaht 34 bildet. Ein zweiter Ringflan:sch 36 erstreckt sich von dem Gußstück 32 aus axial nach

J5 innen und greift in das entsprechende Ende eines zylindrischen Zwischenstückes 37. Ein Paar Ringnähte 38 befestigt die beiden Enden des Zwischenstückes 37 an den Gußstücken 32.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulikbagger mit einem stumpfwinkligen Ausleger, der an seinen Enden zur schwenkbaren Befestigung am Oberwagen sowie eines Arbeiigcrätes und im Bereich seines Knickpunktes je ein Lager aufweist, wobei das Lager im Bereich des Knickpunktes der Abstützung einer hydraulischen KoI-ben-Zylindereinheit dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (11) aus zwei Paaren von Seitenplatten (26, 27) und einer oberen Platte (24) sowie einer unteren Platte (25) gebildet wird, die mittels fortlaufender Schweißnähte (30) an ihren Kanten zu einem Kastenprofil zusammengeschweißt sind und daß das Lager (17) im Bereich des Knickpunktes durch zwei mit den Seitenplatten (26, 27) über ein zylindrisches Zwischenstück (37) untereinander verschweißte Gußstücke (32) gebildet wird.

2. Bagger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jedes glockenförmige Gußstück (32) mit einem ersten scheibenförmigen, radial nach außen weisenden Flansch (35) vorgesehen ist, der an einer Innenfläche der Seitenplatte (26,27) anliegt und mit ihr durch eine Ringnaht (34) fest verbunden ist und einen zweiten ringförmigen, at-.ial in den Ausleger (11) ragenden Flansch (36) besitzt, der in ein Ende des zylindrischen Zwischenstücks (37) eingreift und mit diesem durch eine weitere Ringnaht (38) verbunden ist.

3. Bagger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß z~\ jeder Kante an einer jeden Seitenplatte (26,27) innen eine geringfügig um ein Maß (C) über die Kante ; :r Seitenplatte (26, 27) vorstehende Winkelschiene (31) angeheftet ist, wobei das Maß (Q die Dicke der Schweißnaht (30) zwischen der Stirnkante der Seitenplatten (26, 27) und der Innenfläche der oberen und unteren Pintle (24,25) gewährleistet.

4. Bagger nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Seitenplatte (26, 27) aus einer dickwandigen Platte (26), die vom Oberwagen bis über das Lager (17) hinaus verläuft und einer anschließenden dünneren Platte (27) besieht, wobei die in gleicher Ebene liegenden Platten (26,27) durch eine Quernaht (28) mit einem im Inneren des Auslegers (II) unter der Naht (28) angeordneten Stützglied (29) verbunden sind.