DE2827283C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen langgestreckten Träger, insbesondere Hubarm für ein Erdbewegungsgerät, an dem ein Anschlußteil unter Verwendung von im Anschlußteil vorhandenen Öffnungen in der neutralen Null-Beanspruchungsebene befestigt ist und sich nach außen über den Träger erstreckt und dort ein lasttragendes Verbindungsgelenk trägt.

Zahlreiche Erdbewegungsgeräte und Ladefahrzeuge weisen ein Paar von Hubarmen auf, die mit ihren einen Enden am Fahrzeugrahmen und mit ihren anderen Enden an einem eine Last tragenden Werkzeug befestigt sind. Üblicherweise ist ein Paar von Hydraulikzylindern mit dem Rahmen und den Hubarmen zwischen deren entgegengesetzten Enden verbunden, um so wahlweise das Werkzeug anzuheben und abzusenken. Bei einer derartigen Konstruktion haben sich verhältnismäßig kompli­ zierte Anschlußteile für die Schwenkkupplung der Hub­ zylinder mit den Hubarmen entwickelt. Anfänglich wurde beispiels­ weise einfach ein umgedrehtes Jochglied mit dem Boden jedes der Hubarme verschweißt und ein Schwenkzapfen durchbohrte das Joch­ glied, um die Kupplung mit dem oberen Ende der Hubzylinder vorzusehen. Mit zunehmender Größe und Hubkapazität der Ladefahrzeuge ergaben sich jedoch ständig ansteigende konzentrier­ te Beanspruchungen um die Jochglieder herum. Das sich dann ent­ wickelnde Reißen sowie der Ausfall der Jochglieder oder der die Jochglieder an den Hubarmen befestigenden Schweißverbindungen führte zur Entwicklung massiverer Anschlußteile. Diese machten jedoch zuviel Schweißung um die Umfangskanten der Anschlußseite herum erforderlich, so daß die gleichen Ausfallpro­ bleme auftraten. Es wurde nicht nur vielfach versucht, die Länge der Schweißungen, zu vergrößern, es wurden auch Mehrfachlagen verwendet. Nichtsdestoweniger setzte sich die Entwicklung von Rissen in Zonen maximaler Beanspruchungskonzentration fort, ob­ wohl auf einen sorgfältigen Übergang bei den Schweißungen Wert gelegt wurde.

Aus der US-PS 38 84 378 ist ferner ein Träger für ein Ladefahrzeug bekannt. Ein Anschlußteil ist unter Verwendung von im Anschlußteil vorhandenen Öffnungen in der neutralen Null-Beanspruchungsebene am Träger befestigt. Das Anschlußteil erstreckt sich nach außen über den Träger zur Bildung eines lastragenden Verbindungsgelenkes, an dem ein Hydraulikzylinder angreifen kann. Das Anschlußteil ist unter Verwendung von Bolzen sowie Stiften befestigt, die sich durch das Anschluß­ teil und den Träger erstrecken. Zur Erleichterung des Zusam­ menbaus wie auch der Zerlegung der Trägeranordnung sind zusätzliche Bolzen unmittelbar unterhalb der Unterseite des Trägers vorgesehen. Es ergibt sich so eine insgesamt kosten­ aufwendige Konstruktion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen langgestreck­ ten Träger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß eine kostengünstige Herstellung und eine hohe Betriebslebensdauer ermöglicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vorgesehen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des vorderen Teils eines Ladefahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Träger;

Fig. 2 eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht des Trägers der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische und vergrößerte Seitenansicht des Biegeträgers der Fig. 1 und 2, wobei hier die Beziehung des Anschlußteils zur hindurchverlaufen­ den neutralen Ebene der Beanspruchung Null weiter ver­ anschaulicht ist;

Fig. 4 eine schematische Teil-Draufsicht des in Fig. 3 gezeigten Anschlußteils von Linie IV-IV aus.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil eines Ladefahrzeugs 10 gezeigt, welches ein Paar von Seite an Seite angeordneten durchbiegbaren Trägern oder Hubarmen 12 aufweist, die einzeln gemäß der Erfindung ausgebildet sind. Jeder der Hubarme 12 besitzt eine leichte S-Krümmung im dargestellten Ausführungsbeispiel, und jeder der Hubarme besitzt ferner ein erstes Ende 14 gekuppelt mit einem Tragrahmen 16 an einer ersten Schwenk­ verbindung 18. In der üblichen Weise besitzt ein zweites Ende 20 der Hubarme 12 eine Schwenkverbindung (Verbindungsgelenk) 22 zum Zwecke des Tragens eines Werkzeugs 24, wie beispielsweise eines Materialkübels. Eine Kippvorrichtung 26 dient zum Verschwenken des Kübels 24 bezüglich der Hubarme 12. Ein Querträger 28 ist mit beiden Hubarmen 12 verbunden und sieht ein Paar von Schwenkverbindungen 30 für die Kippvorrichtung 26 vor. Ein Paar von Kurbelhebeln 32 ist mittig mit den in Querrichtung mit Abstand angeordneten Schwenkverbindungen 30 verbunden, und ferner an ihren oberen Enden mit einem Paar von strömungsmittel­ betätigten Kippzylindern 34 gekuppelt, und sie stehen mit ihren unteren Enden mit einem Paar von Hebelarmen 36 in Verbindung. Da die Kippzylinder 34 mit dem Tragrahmen 16 verbunden sind, ermög­ licht das Ausfahren und Einziehen der Kippzylinder 34 die Ver­ schwenkung des Kübels 24 bezüglich der Hubarme 12. Dieser Aufbau ist allgemein bekannt und braucht daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Zur wahlweisen Anhebung und Absenkung der Hubarme 12 und somit des Kübels 24 ist ein Paar von Hub­ zylindern 38 vorgesehen. Diese Hubzylinder 38 sind schwenkbar mit dem Tragrahmen 16 beispielsweise an einem Paar von mit seit­ lichem Abstand angeordneten Schwenkverbindungen 40 gekuppelt, und sie erstrecken sich von dort aus nach oben und vorne zur Unterseite der Hubarme 12 hin, um einzeln an diesen durch eine Anschlußteilanordnung 42, wie beispielsweise an einem Verbindungsgelenk 44, befestigt zu sein.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 die er­ findungsgemäße Verbindung einer der Anschlußteilanordnungen 42 (von dem Paar in gleicher Weise ausgebildeten Anschlußteilanordnungen 42) an einem Zwischenabschnitt 45 zwischen den entgegengesetzt liegen­ den Enden 14 und 20 der Hubarme 12 beschrieben. Vorzugsweise weist jede der Anschlußteilanordnungen 42 ein Paar von gegenüberliegend angeordneten U-förmigen Anschlußteilen (Bügeln) 46 auf, die an entgegengesetzten Seiten eines langgestreckten ebenen und sich durchbiegenden Trägers (Hubarms) 48 befestigt sind. Wie man am besten in Fig. 4 erkennt, arbeiten die Anschlußteile 46 in Paaren miteinander zusammen, und sie sind im wesentlichen Spiegelbilder voneinander. Im einzelnen be­ sitzt jeder der Anschlußteile 46 ein Paar von nach oben stehenden Armen 50 an seinem sich nach innen erstreckenden Ende, eine bogen­ förmige Ausnehmung oder Nut 52 im wesentlichen symmetrisch zwi­ schen den Armen 50 und einen herabstehenden Scheitel 54 an dem sich nach außen erstreckenden Ende. Eine runde oder im wesent­ lichen zylindrische Öffnung 56 ist in jedem der Arme 50 vorge­ sehen, und eine weitere Öffnung 58 ist durch den Scheitel hin­ durch verlaufend ausgebildet, um einen Teil des Verbindungsgelenks 44 zu bilden. Vorzugsweise erstreckt sich nur eine einzige Schweißverbindung oder eine ringförmige Kehlschweißung 60 im wesentlichen um den Umfang jeder der Öffnungen 56 herum, um jeden der Anschlußteile 46 am Träger 48 zu befestigen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt jeder der sich gegenüberliegenden Anschlußteile 46 einen sich in Querrichtung erstreckenden Vorsprung 62 am sich nach außen erstreckenden Ende. Diese Vorsprünge 62 sind mit­ einander durch eine Kehlnahtschweißung 64 verbunden, und zwar durch die Hinzufügung einer geeigneten Stützplatte 66.

Es sei nunmehr wieder auf Fig. 3 Bezug genommen. Gemäß der Biege­ theorie eines sich biegenden Trägers würde jede nach oben ge­ richtete Kraft am Verbindungsgelenk 44 und jede nach unten ge­ richtete Last an der Schwenkverbindung 22 bewirken, daß die obere oder konvexe Seite des Trägers 48 sich unter Zugbeanspruchung be­ findet, während die untere oder konkave Seite des Trägers einer Druckbeanspruchung ausgesetzt wäre. Unter diesen Bedingungen wird eine neutrale Ebene 68 mit der Beanspruchung Null zwischen dem oberen und unteren Teil des Trägers gebildet, und zwar über im wesentlichen die gesamte Länge des Trägers 48 hinweg, wie dies durch die gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellt ist. Gemäß einem der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung sind die zur Verbindung der einzelnen Anschlußteile 46 mit dem Träger 48 verwen­ deten Öffnungen 56 und die Kehlschweißungen 60 diese Neutralebene 68 überlappend angeordnet. Dies minimiert die maximalen Bean­ spruchungen in den Schweißverbindungen und führt zu einer stark vergrößerten Lebensdauer gegenüber Ermüdungserscheinungen. Bei experimentellen Versuchen wurde festgestellt, daß die Anschlußteile 46 vorzugsweise mit dem Träger 48 allein durch die ringförmi­ gen Kehlnahtschweißungen 60 verbunden sein sollten, wobei zusätzliche um den Umfang der Anschlußteile herum angeordnete Schweißungen (nicht gezeigt) Ermüdungsrissen ausgesetzt waren, und zwar im wesent­ lichen proportional zum Abstand dieser Schweißungen von der neu­ tralen Ebene 68. Die nach oben weisende bogenförmige Ausnehmung 52 zwischen den Armen 50 sieht eine zusätzliche Bewegungsfreiheit der Biegemöglichkeit in der Anschlußteilanordnung 42 vor, was die Ermüdungsbetriebslebensdauer beträchtlich er­ höht.

Man erkennt somit, daß der erfindungsgemäße Träger ein Paar von zusammenarbeitenden Anschlußreihen aufweist, die jeweils allein durch eine ringförmige Kehl­ schweißung befestigt sind, die überlappend mit der Neutralebene des Trägers 12 verläuft.

Mit dem Ausdruck "überlappend" ist gemeint, daß der "Schweißnahtring" die Neutralebene (Neutralphase) mindestens berühren oder eine gemeinsame Grenze damit haben sollte, und zwar vorzugsweise symmetrisch zentriert auf der Neutralebene verlaufen sollte. Die Erfindung sieht also insbesondere vor, daß eine runde, ovale oder zylindrische Öffnung und eine ringförmige Schweißverbindung 60 vorgesehen sind, wobei die beiden Seiten der ringförmigen Schweißung die Neutralebene überlappen oder durchschneiden.

Claims (5)

1. Langgestreckter Träger (48), insbesondere Hubarm für ein Erdbewegungsgerät, an dem ein Anschlußteil (42) unter Verwendung von im Anschlußteil (46) vorhandenen Öffnungen in der neutralen Null-Beanspruchungsebene (68) befestigt ist und sich nach außen über den Träger (48) erstreckt und dort ein lasttragendes Verbindungsgelenk (44) trägt, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anschlußteil (46) im Ganzen U-förmig aufgebaut ist und unter Bildung einer Ausnehmung (52) ein Paar von Armen (50) aufweist,
daß in jedem Arm (50) eine Öffnung (56) vorgesehen ist, und
daß zur Befestigung des Anschlußteils (46) am Träger (48) jeweils eine Schweißverbindung (60) am Innenumfang der Öffnung (56) die neutrale Null-Beanspruchungsebene überlappend verläuft.

2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißverbindung (60) eine ringförmige Kehlschweißnaht ist.

3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig Anschlußteile (42) vorgesehen sind.

4. Träger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlußteil (46) an seinem sich nach außen erstreckenden Ende einen quer verlaufenden Vorsprung (62) besitzt und daß die Vorsprünge (62) durch eine Kehlnahtschweißung (64) unter Hinzufügung einer geeigneten Stützplatte (66) verbunden sind.

5. Träger nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (52) bogenförmig ist.