DE2539754A1

DE2539754A1 - Geraet mit vierpunkt-abstuetzung eines schweren koerpers auf einem anderen koerper

Info

Publication number: DE2539754A1
Application number: DE19752539754
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Rixen
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1975-09-06
Publication date: 1977-03-10
Also published as: FR2377296A1; DE2539754B2

Description

PRIED. KRUPP GESELLSCHAPT MIT 2 5 3 9 7 S Λ BESCHRÄNKTER HAPTUNG in Essen

Gerät mit Vierpunkt-AbStützung eines schweren Körpers auf einem anderen Körper

Zur Abstützung eines schweren Körpers auf einem anderen Körper - z.B_o zur Abstützung einer Plattform, welche eine zu befördernde Antriebsstation einer Pörderbandanlage trägt, auf dem Grundkörper eines Zweiraupen-Pahrwerkes - erweist sich die Dreipunkt-Abstützung, die sonst wegen der praktisch bestimmten Kraftübertragung bevorzugt wird, manchmal als nicht geeignet, wenn für die Unterbringung der die drei Stützpunkte bildenden Stützmittel nicht genügend Raum zur Verfügung steht und daher die Stützbasis unerwünscht klein wird. Andererseits besteht bei einer Vierpunkt-Abstützung die Gefahr, daß infolge einer Auswanderung des Schwerpunktes des abzustützenden Körpers eines der Stützmittel überlastet ist und/oder ein Stützmittel ganz entlastet wird und so die Vierpunkt-Abstützung in eine Dreipunkt-Abstützung^ mit entsprechend kleiner Stützbasis übergeht.

Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vierpunkt-Abstützung eines schweren Körpers auf einem anderen Körper so zu gestalten, daß auch bei beengtem Raum eine verhältnismäßig große Stützbasis unter Vermeidung der genannten Nachteile erzielt wird.

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-bz/Bo

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ORIGINAL INSPECTED

Die Erfindung "bringt den Portschritt, das in&esondere auch dann, wenn die Stützmittel zum Anheben und Absenken des schweren Körpers eingerüitet sind, Gefahren aus Überlastung und Entlastung der Stützmittel vermieden werden. In diesen Fällen sind die Stützmittel Torzugsweise als hydraulische Zylinder-Kolben-Geräte ausgebildet. Dabei wird zweckmäßig duaih besondere Torkehrungen gewährleistet, daß sowohl das Anheben als auch das Absenken des Körpers in allen vier Punkten gleichmäßig erfolgt, sowie auch, daß ein Anheben selbsttätig unterbleibt, wenn der Schwerpunkt des zu hebenden Körpers ungünstig in Bezug auf die Vierpunkt-SHrtitzbasis liegt.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt; und zwar zeigen

!"ig, 1 ein Zweiraupen-Pahrwerk in einem lotrechten längsmittelschnitt,

Pig. 2 eine Stirnansicht - teils im Schnitt dieses Zweiraupen-Pahrwerkes,

Pig, 3 schematisch die Yierpunkt-Stützbasis und

Pig. 4 ein Hydraulik-Schaltbild.

Das Zweiraupen-Pahrwerk hat einen kastenförmigen Grundkörper 1, der sich zwischen den beiden Raupen 2 befindet und auf die zugehörigen Pahrwerksträger in nicht näher dargestellter Weise in drei Punkten abstützt. Je-

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de der beiden Raupen 2 kann unabhängig von der anderen mit Hilfe zweier Hydromotoren 3 über einen Antriebsstern angetrieben werden. Die Druckflüssigkeit hierzu liefert eine Pumpe, die von einem Verbrennungsmotor 5 angetrieben wird.

Der G-rundkörper 1 trägt eine Plattform 6, die mit Hilfe von vier hydraulischen Kraftgeräten gehoben und gesenkt werden kann. Nach der Darstellung in Pig. 1 und 2 ist die Plattform 6 in ihre tiefste Lage abgesenkt. Sie ruht hierbei auf einer Gruppe von Rollen 7, die auf der Oberseite des Grundkörpers 1 gelagert sind und von denen wenigstens eine mit einem Antriebsmotor 8 versehen ist. Die Plattform 6 ist gegenüber dem G-rundkörper 1 so ausgerichtet, daß ihre Mitte in der lotrechten Mittellinie 9 des Zweiraupen-Fahrwerkes liegt. Das erfolgt mit Hilfe eines zylindrischen Zapfens 10, der in einem fest im G-rundkörper 1 sitzenden Zylinder 11 schiebbar geführt ist. Br ist mit der Plattform 6 durch einen Ansatz in einem Einpunkt-Gelenlgverbunden. Dieses wird daduAgebildet, daß eine Kugel-Kalotte 12 des Ansatzes in einer fest in der Plattform 6 sitzenden Kugelpfanne 13 gelagert ist.

Die hydraulischen Kraftgeräte zum Anheben und Absenken der Plattform 6 haben vier fest in dem G-rundkörper 1 sitzende Zylinder 14 in solcher Anordnung, daß ihre lotrechten Mittellinien 15 - in der Draufsicht nach Pig. betrachtet - die Ecken eines Quadrates bilden, dessen Mittelpunkt in der lotrechten Mittellinie 9 des Zapfens 10 liegt. Bei der Darstellung nach Pig. 1 und 2 sind die Kolben 16 der hydraulischen Kraftgeräte in die Zylinder 14 so weit eingefahren, daß ihre gewölbten Auflagerflächen mit einem gewissen Abstand unterhalb der Plattform 6 liegen. 7Q9810/ 1098

Wie !Fig. 2 zeigt, sind innerhalb der kastenförmig ausgebildeten Plattform 6 auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten in der Nähe von den Ecken der Plattform Haken 17 so gelagert, daß sie mit Hilfe von hydraulischen Stellgliedern 18 in der Weise nach oben ausgefahren und geschwenkt werden können, daß sie den Boden eines mittels der Plattform anzuhebenden schwerden Körpers fest mit der Plattform 6 verklammern.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft den Pail, daß das Zweiraupen-Fahrwerk - als sogenannte "Rückraupe" - dazu dient, Antriebsstationen von Forderbandanlagen zu befördern, wenn die Förderbandanlage - etwa entsprechend dem fortschreitenden Abbau in einem Tagebaubetrieb - gerückt wird. Eine entsprechende Antriebsstation hat ein portalartiges Geräst. In die Portal-Öffnung wird das Zweiraupen-Fahrwerk eingefahren, wobei die Plattform 6 in der dargestellten Weise auf die Rollen 7 abgesenkt ist. Das Zweiraupen-Fahrwerk \»ri.rd hierbei so gelenkt, daß die lotrechte Mittellinie 9 zumindest annähernd durch den Schwerpunkt der zu befördernden Aniriebsstation hindurch geht. Die Plattform 6 wird mittels des Antriebsmotors 8 über die zugehörige Rolle 7 so gedreht, daß sie gegenüber der Antriebsstation in der das spätere Verklammern ermöglichenden Weise ausgerichtet wird.

Alsdann werden die Kolben 16 aus den Zylindern 14 so weit nach oben ausgefahren, daß de Plattform 6 zur Anlage an der die Portalöffnung oben abschließenden Wand der Antriebsstation anliegt. Das geschieht unter Anwendung eines mäßigen Flüssigkeitsdruckes innerhalb der Zylinder 14, der nicht ausreüit, um die Antriebsstation vom Boden abzuheben. Die Plattform 6 wird alsdann mittels der Haken

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fest rait der Antriebsstation verbunden. Beim Anheben der Plattform 6 wird über die Kugelpfanne 13 und die Kugellealotte 12 der Zapfen 10 mitgenommen, so daß er um eine entsprechende Strecke aus dem Zylinder 11 herausgezogen wird.

Darauf werden die Kolben 16 in die Zylinder 14 eingefahren. Nun wird das Raupenfahrwerk in die Richtung gebracht, in welcher die Antriebsstation befördert werden soll. Das geschieht durch einen gegenläufigen Antrieb der beiden Raupen 2, so daß sich das Raupenfahrwerk in der gewünschten Weise um die lotrechte Mittellinie 9 dreht. Dabei verhindert der in dem Zylinder 11 geführte Zapfen 10 ein seitliches Abgleiten des Raupenfahrwerkes.

Alsdann werden die Kolben 16 wieder ausgefahren und zwar zunächst mit dem mäßigen Flüssigkeitsdruck, bis sie an der Unterseite der Plattform 6 anliegen. Danach werden die vier Kolben mit einem höheren !flüssigkeitsdruck nach oben ausgefahren, so daß über die Plattform 6 die Antriebsstation vom Boden abgehoben wird und in der gewünschten Richtung an den Ort eines neuen Einsatzes gefahren werden kann.

Wesentlich ist es, daß sich hierbei die Auflast auf iie vier Kolben 16 so verteilt, wie es der Pail ist bei einer starren Platte, die auf vier Federn aufliegt. Es soll also vermieden werden, daß einer der Zylinder überlastet wird, was eine Überlastung des betreffenden Fahrwerksträgers und der Raupe zur Folge hätte, und es soll auch eine völlige Entlastung eines der Zylinder und somit ein Abkippen der angehobenen Antriebsstation verhindert werden.

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Pur die vier auf die Kolben 16 wirkenden Kräfte P.., P₂, P_, Ρ, ergeben sich für die genannte Bedingung die folgenden Gleichungen, wenn - gemäß Pig. 3 - · die gesamte Auflast mit A, die waagerechten Koordinaten ihrer Wirkungslinie mit χ und y und die Seitenlänge des durch die Punkte 15 gebildeten Stütz-Quadrates mit a bezeichnet sind:

Λ = f <^{1 + 2}I- ²f)

F. = φ (1- 2 "^£ + 2 ) ■

4 4 a a

Dieses Gleichungssystem ist erfüllt, wenn (P₁ + P₅) - (P₂ + P₄) = O.

Die vier jeweils in den Zylindern 14 auftretenden Kräfte P₁, P₂, P_, P, werden durch Messung der Plüssigkeitsdrücke in den Zylindern ermittelt. Aus diesen Meßwerten errechnet ein Gerät den Wert

(p..+ P ) — fp + P ) * 1 3' * 2 4

Dieser Wert wird dem Bedienungsmann des Pahrwerkes angezeigt. Wenn der Wert von null abweicht, steuert der Bedienungsmann eines der vier Kraftgeräte so, daß der Kolben 16 gehoben oder gesenkt wird, bis der angezeigte Differenz-Wert wenigstens annähernd gleich null wird. Hierdurch wird die Kräfte-Verteilung dem System

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einer starren Platte auf vier Federn ausreichend angenähert. Das kann auch durch einen selbsttätigen Regelvorgang erfolgen, z.B. mit einem Dreipunkt-Regler und einem Wegeventil zur Steuerung eines der Zylinder oder mit Hilfe eines stetigen Reglers mit einem Servo-Yentil»

Nach Pig. 4 sind die vier Zylinder 14 parallel zueinander mit ihren oberen und unteren Enden wahlweise über vier Umschalter 19 an die Druckleitung 20 einer Pumpe 21 anschaltbar. Die Verbindung des unteren Endes jeder der vier Zyliitbr 14 mit der Druckleitung erfolgt - unabhängig von den jeweils anderen drei Zylindern 14 - über ein Stronnregelventil 22, das mit vier Rückschlagventilen 23 in G-leichrichter-Brückenschaltung angeordnet ist. Zwischen jedem Stromregelventil 22 und dem unteren Ende des Zyliitters 14 befindet sich ein Rückschlagventil 24, welches ein Absenken des Kolbens 16 nur gestattet, wenn es aus der Druckleitung 20 aufgesteuert wird. An das untere Ende jedes der Zylinder 14 ist ferner ein Sicherheits-Überdruckventil 25 angeschlossen.

An die Druckleitung 20 ist ein zweistufiges Druckbegrenzungsventil 26 angeschlossen.

Wenn in der beschriebenen Weise die Plattform 6 zunächst nur bis zur Anlage an der die Portalöffnung oben abschließenden Wand der Antriebsstation angehoben werden soll, ohne die Station anzuheben, wird an dem Druckbegrenzungsventil 26 ein entsprechend niedriger Druck eingestellt, mittels dessen die Kolben 16 ausgefahren .werden., DaEi kann es vorkommen, daß

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sieh die Plattform zunächst nicht mit ihsr ganzen Fläche an die erwähnte Wand der Antriebsstation anlegt, !Das wäre der Fall, wenn die Kolben 16 infolge einer durch das Gelände bedingten Neigung des Grundkorpers 1 des Raupenfahrwerkes unterschiedliche Wege bis zum Anliegen der über ihnen befindlichen !Punkte der Plattform an der erwähnten Wand zurücklegen müßten. Dann würde der Gleichlauf der vier Kolben 16, der ansich durch die Stromregelventile 22 gewährleistet ist, jeweils nur für diejenigen Kolben 16 wirksam sein, die ihren Weg nach oben noch nicht beendet haben.

Wenn die Antriebsstation nach der Befestigung an der abgehobenen Plattform 6 vom Boden abgehoben werden soll, werden alle vier Kolben 16 dank den Stromregelventilen 22 gleichmäßig ausgefahren, so daß nicht die Gefahr des Abkippens besteht. Ebenso erfolgt beim Absenken der Antriebsstation das Einfahren der Kolben 16 in die Zylinder 14 gleichmäßig, nachdem die Umschalter 19 auf Senken umgeschaltet und die Rückschlagventile 24 aufgesteuert sind»

Pig. 3 zeigt zwei Felder zur Begrenzung der Auswanderung der Auflast A gegenüber der lotrechten Mittellinie 9 in Form zweier Quadrate 27, 28, die mittig zu der lotrechten Mittellinie 9 und um 45° verdreht gegenüber dem durch die Punkte 15 bestimmten Quadrat liegen. Die Auflast A darf nicht aus einem dieser Felder auswandern, damit nicht die jeweils höchste zulässige Belastung eines der Zylinder 14 überschritten wird, Nach Fig. 3 befindet sich die

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Auflast A innerhalb des Feldes 27, so daß die diesem entsprechende höchstzulässige Zylinderkraft nicht erreicht ist. Das Feld 28, das eine kleinere Quadratseite hat als das Feld 27, entspricht einer kleineren höchstzulässigen Zylinferbelastung. Die jeweilige Lage der Auflast A mit Bezug auf die Felder 27 oder 28 wird selbsttätig durch eine Rechenanlage aus den gemessenen Einzelkräften F^, F„, F_, F in den vier Zylindern ermittelt. Die ermittelte Lage der Auflast A mit den Koordinaten χ und y wird für den Bedienungsmann angezeigt, so daß er erforderlichenfalls die Rückraupe so manövrieren kann, daß die Auflast innerhalb des jeweils in Betracht kommenden Feldes 27 oder 28 liegt. Es ist naturgemäß auch möglich, daß selbsttätig das Ausfahren der Kolben 16 zwecks Anhebens der Antriebsstation blockiert wird, solange sich die Auflast A außerhalb des betreffenden Feldes 27 oder 28 befindet.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Zweiraupen-Fahrwerken zur Beförderung von AntriebsStationen von Förderbandanlagen beschränkt, sondern kann für Vierpunkt-Abstützungen unterschiedlicher Geräte verwendet werden, z.B. bei einem Schaufelrad-Lader, dessen Gerüst sich in vier Punkten auf Fahrwerksträger für Raupen, gummibereifte Räder oder ein Schienenfahrwerk stützt. Auch für fahrbare Erdöl-Bohrstationen kommt die Anwendung der Erfindung in Betracht. Sofern die Stützmittel nidt zum Anheben einer Plattform od. dgl. dienen, genügt es, wenn eines der Stützmittel in Höhenrichtung einstellbar ist. Dann werden die Belastungen der drei nicht in Höhenriohtung einstellbaren Stützglieder beispielsweise mit Hilfe von Dehnmeßstreifen gemessen.

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Im übrigen ist es für das Wesen der Erfindung nicht erforderlich, daß gemäß Pig. 3 die Mittellinien 15 der vier Zylinder 14 die Ecken eines Quadrates bilden. Sie können auch in den Ecken eines Rechteckes oder eines schiefen Parallelogrammes liegen.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

Körpers auf einem anderen Körper, insbesondere einer Plattform od. dgl. auf einem Fahrwerk, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Messen der jeweiligen Belastung jedes der vier Stützmittel (14, 16), welche die in den Ecken eines Parallelogrammes liegenden Stützpunkte (15) bilden, in Verbindung stehen mit einer Einrichtung, welche die beiden Summen der jeweiligen Belastungen (F₁ + F~ und F^ + F-) je zweier diagonal einander gegenüberliegender Stützmittel ermittelt und bei Ungleichheit dieser Summen deren Unterschied anzeigt, wobei wenigstens eines der Stützmittel in Höhenrichtung einstellbar ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung bei Ungleichheit der ermittelten Summen (F. + F, und F₂ + F.) eine solche Höheneinstellung wenigstens eines der Stützmittel (Η, 16) bewirkt, daß die beiden Summen der Belastungen je zweier diagonal einander gegeüberliegender Stützmittel wenigstens annähernd einander gleich sind.

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3. Gerät nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Messen der jeweiligen Belastungen jedes der die vier Stützpunkte (15) bildenden Stützmittel (14, 16) in Verbindung stehen mit einer Einrichtung, die aus den gemessenen Werten ermittelt, welche Lage die Resultierende (A) aus den auf die Stützmittel wirkenden lotrechten Kräften mit Bezug atf öin PeId (27, 28) einnimmt, das durch Linien der hochstzulässigen Belastung der Stützmittel "begrenzt ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die vier Stützpunkte (15) bildenden Stützmittel als hydraiische Zylinder-Kolben-G-eräte (14, 16) ausgebildet und an eine gemeinsame Pumpe (21) über je ein Umkehrsteuerglied (19) sowie über je ein Stromregelventil (22) mit Gleichrichter-Brückenschaltung angeschlossen sind.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (20) der Pumpe (21) mit einem Druckbegrenzungs-Yentil (26) zum Einstellen unterschiedlicher Flüssigkeitsdrücke versehen ist.
6. Gerät nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil derart in Wirkungsverbindung mit der Einrichtung zur Ermittelung der Lage der Resultierenden $.) steht, daß es selbsttätig bei einer ungünstigen Lage dieser Resultierenden den auf die Stützmittel (14, 16) wirkenden Flüssigkeitsdruck so beschränkt, daß er nicht zum Anheben der Plattform (6) od. dgl. ausreicht.

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