DE3129098A1

DE3129098A1 - Tragendes chassis fuer ein bewegliches arbeitsgeraet mit einem mittelteil und laengstraegern

Info

Publication number: DE3129098A1
Application number: DE19813129098
Authority: DE
Inventors: Jacques Daniel 77178 Saint Pathus Dion; Daniel Gerard 77910 Varreddes Ranini
Original assignee: Poclain SA
Current assignee: Poclain SA
Priority date: 1980-08-07
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1982-04-15
Also published as: IT8168099A0; GB2081190A; ES504601A0; JPS5760975A; FR2488206B1; GB2081190B; BE889883A; FR2488206A1; CA1170628A; IT1144629B; ES8206324A1; BR8104968A; US4397481A

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 14.7.1981

Firma P 4088 S/Lö

POCLAIN

60330 Le Plessis-Belleville,
Frankreich

Vertreter;

Kohler - Schwindling - Späth

Patentanwälte

Hohentwie1straße 41

7000 Stuttgart 1

Tragendes Chassis für ein bewegliches Arbeitsgerät mit einem Mittelteil und Längsträgern

Zahlreiche bewegliche Geräte für Erdarbeiten, wie beispielsweise hydraulische Löffelbagger, weisen ein tragendes Chassis auf, das aus der Vereinigung eines Mittelteiles mit zwei Längsträgern besteht.

Zahlreiche Strukturprobleme haben ihren Ursprung in der Verbindung des Mittelteiles mit den Längsträgern, von denen beide eine hohe Starrheit besitzen müssen, wogegen die Verbindung ggf. re.lat^y nachgiebig sein kann, auch wenn sie natürlich eine hohe mechanische Widerstandsfähigkeit besitzen muß.

Die Erfindung schlägt ein neues tragendes Chassis vor, das eine Lösung für die genannten Probleme bietet und weitere Vorteile besitzt, die in dem geringen Gewicht der Struktur, der einfachen Herstellbarkeit und den geringen Gestehungskosten liegen.. .

Gegenstand der Erfindung ist. demnach ein tragendes Chassis für ein bewegliches Arbeitsgerät, insbesondere einen hydraulischen Löffelbagger, mit

einem Mittelteil, der. zu beiden Seiten seiner Längsmittelebene eine Aussparung aufweist, deren Öffnung quer zur Längsmittelebene von dieser abgewandt und durch zwei quer gerichtete Arme begrenzt ist, die beide ein im wesentlichen senkrechtes Querblech umfassen, und

zwei seitlichen Längsträgern, die zu beiden Seiten und im wesentlichen parallel zu dieser Längsmittelebene angeordnet sind, wobei die Enden der genannten beiden Arme eine Aussparung begrenzen, welche Schweißzonen zur Befestigung des Mittelteiles an dem entsprechenden Längsträger bilden.

Me Hauptbefestigung der .Arme an den.genannten Längs-" trägern" besteht im wesentlichen in einer Vej?schweißung

der äußeren Stirnfläche des Querbleches des entsprechenden Armes mit dem zugeordneten Längsträger.

Im übrigen werden die folgenden, vorteilhaften Ausgestaltungen vorzugsweise ebenfalls angewendet:

Jeder Arm weist eine im wesentlichen prismatische Form auf, die im wesentlichen einemDieder entspricht, dessen Kante sich in der Nähe der Schweißzone befindet und das durch zwei verschiedene Bleche begrenzt wird, nämlich durch das im wesentlichen vertikale Querblech und das die Aussparung begrenzende Blech, wobei das genannte Querblech zusammengesetzt ist und aus einem an einer Stirnfläche mit dem Längsträger verschweißten Endblech und einem Zentralblech besteht, welches an das die Aussparung begrenzende Blech herangeführt und mit diesem vereinigt ist, derart, daß diese beiden Bleche gemeinsam an die andere Stirnfläche des Endbleches angeschweißt sind. Die Summe der Dicken des die Aussparung begrenzenden Bleches und des Zentralbleches ist höchstens gleich der Dicke des Endbleches, und es stehen die beiden ersten Bleche mit ihren Stirnflächen der Stirnfläche des Endbleches gegenüber.

Das Zentralblech und das Endblech sind im wesentlichen in einer Ebene angeordnet, während das die Aussparung begrenzende Blech gebogen und an das Zentralblech im wesentlichen tangential herangeführt ist.

Das Endblech weist einen Rand mit einem dem Querschnitt des Längsträgers in der Schweißzone angepaßten Profil auf.

Der Mittelteil besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Ringträger und den genannten Armen, die durch Schweißen mit dem Ringträger zur Längsmittelebene symmetrisch verbunden sind.

Jeder Arm bildet zusammen mit dem Abschnitt des Ringträgers, an dem er befestigt ist, ein Prisma mit im wesentlichen dreieckiger Grundfläche.

Zwei Seiten der genannten Grundfläche sind gekrümrat und bilden den genannten Abschnitt des Ringträgers und den Abschnitt des genannten, die Aussparung begrenzenden Bleches.

Das die Aussparung begrenzende Blech wird von einem Abschnitt eines Zylinders gebildet, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des zylindrischen Ringträgers ist.

Die Bleche, welche die Aussparung zwischen den zu einer Seite der Längsmittelebene angeordneten Arme begrenzen, bilden je einen halben Kreiszylinder.

Von den im wesentlichen vertikalen Querblechen, welche zwei zu beiden Seiten der Längsmittelebene angeordnete und ;:ur LmiKiämjttelebene im wesentlichen symmetrische Arme begrenzen, ist das eine im wesentlichen in Verlängerung des anderen angeordnet.

Jeder Arm bildet zusammen mit dem Ringträger, an dem er angeschweißt ist, einen durch obere und untere Bleche geschlossenen Kasten.

Das untere Blech eines Armes ist mit dem entsprechenden Längsträger im wesentlichen in einem Bereich verschweißt, in dem die durch die neutrale Faser des Längsträgers verlaufende Horizontalebene den Längsträger schneidet.

Im Verlauf der folgenden Beschreibung einer als Beispiel dargestellten Ausführungsform wird die Erfindung besser verständlich und werden weitere Merkmale sowie die Vorteile der Erfindung besser erkennbar. Es versteht sich, daß die Beschreibung und die Zeichnung nur zur Veranschaulichung dienen und keinen die Erfindung begrenzenden Charakter haben. Es zeigen

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines hydraulischen Löffelbaggers mit einem Chassis nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles F in Fig. 3 auf das Chassis des Löffelbaggers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Chassis nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles G,

Fig. 4- eine Ansicht des Chassis nach Fig. 2 in Richtung des Pfeiles H,

Fig. 5 die Explosionsdarstellung eines Details des Chassis nach den Fig. 2 bis 4-,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VT-VI durch das Chassis nach Fig. 3 und

Pig· 7 bis 10 Schnitte durch das Chassis nach Fig. '"'.",[]. . .... ' 2 längs der,MnienVII-VII, VIII-

Fig. 1 veranschaulicht,einen hydraulischen Löffelbagger, der ein nach der Erfindung ausgebildetes, tragendes .Chassis 1 besitzt. In schon klassischer Anordnung besteht das tragende Chassis aus einem Mittelteil 2, der mit zwei seitlichen Längsträgern 5 verbunden, ist. Die letzten tragen die Organe zur Fortbewegung des. Baggers, die bei dem .dargestellten Ausführungsbeispiel von. Gleisketten 4-' gebildet werden. Auf dem Mittelteil 2^ ist ed.n Aufsatz 5 angeordnet, der um eine, vertikale Achse.6, drehbar ist. Die Arbeitsvorrichtung 7 des Baggers.ist_ran dem Aufsatz 5 angelenkt und umfaßt in ebenfalls bekannter Weise einen Ausleger 8, einen Arm 9 und einen Baggerlöffel 10.

jeder Längsträger 5 besteht aus einem in Form eines umgekehrten U gebogenen Blech und weist demnach zwei Schenkel 11, 12 auf, die durch, einen ..oberen. Steg 16 miteinander verbunden sind. Die Schenkel sind zueinander parallel, erstrecken sich in Längsrichtung horizontal und befinden sich in Vertikalebenen. Sie bilden einen äußeren Schenkel 11 und einen inneren Schenkel 12. Eine vertikale Querplatte 13 ist durch eine Schweißung 14-an einem Ende jedes Längsträgers-mit den Rändern der Schenkel und des Steges verbunden. .-. .:

An den anderen Enden der Längsträger 3 ist der Steg 16 jeweils mit einem Längsschlitz 15 versehen, der das Montieren einqr Spannrolle für die Antriebskette der Gleiskette 4 gestattet, welche von dem entsprechenden Längsträger getragen wird. Weiterhin sind horizontale

Gleitführungen 17 durch eine Schweißung 18 mit dem äußeren und dem inneren Schenkel 11 bzw. 12 im Bereich dieses Endes des Längsträgers verbunden, welche eine solche Montage der genannten Spannrolle ermöglichen, daß eine Verschiebung gegenüber dem Längsträger möglich ist.

Es ist auch zu beachten, daß sich im Inneren des U-förmigen Querschnittes jedes Längsträgers über etwa 3/4-seiner Länge eine horizontale Platte 19 erstreckt, die von der vertikalen Querplatte 13 bis etwa zum inneren Ende der GIeitführungen 17 reicht und sich unterhalb der bei Verbiegungen neutralen Faser 20 des Längsträgers befindet. Diese Platte 19 ist durch Schweißnähte 21 mit den Innenflächen der Schenkel und der Querplatte 13 verbunden.

Der Mittelteil 2 hat eine Symmetrieebene P, bei der es sich um eine Längsmittelebene handelt, zu der die Schenkel 11 und 12 der Längsträger 3 parallel verlaufen. Der Mittelteil 2 besteht aus

einem zylindrischen Ringträger, der einen sehr genauen Kreisquerschnitt mit dem Durchmesser D aufweist und dessen vertikale Achse 22 in der Langsmittelebene P enthalten ist. Der Ringträger besteht aus zwei Blechen 23, welche die allgemeine Form eines Halbzylinders haben und symmetrisch zu einer vertikalen Ebene S angeordnet sind, welche durch die Achse 22 geht und zu der Langsmittelebene P senkrecht steht»

zwei Blechen 24, die ebenfalls die Form eines Halbzylinders mit vertikaler Achse haben und symmetrisch zur Ebene P sowie auch jeweils symmetrisch zur Ebene S an-

geordnet sind, derart, daß der ebenfalls den Wert D aufweisende Durchmesser, der den halbkreisförmigen Querschnitt begrenzt, parallel zur Längsmittelebene sowie in der Ebene des inneren Flansches 12 des zugeordneten Längsträgers 3 verläuft,

zwei Querblech-Anordnungen, von denen sich jede in einer vertikalen Ebene V befindet, die zur Ebene S parallel verläuft, und von denen jede aus zwei Teilanordnungen besteht, die symmetrisch zur Ebene P angeordnet sind und jeweils aus einem Zentralblech 26, das sich von der Ebene P in Richtung auf die Längsträger 3 erstreckt, und einem Endblech 27 besteht, an dessen Stirnfläche das Zentralblech 26 angeschweißt ist,

einem horizontalen oberen Blech 29, an dem durch Schweißen die den Ringträger bildenden Bleche 23, die Bleche 24-, welche in Richtung auf die Längsträger 3 offene Aussparungen 30 begrenzen,sowie die Zentralbleche 26 und Endbleche 27 angeschweißt sind, so daß sie von dem oberen Blech 29 nach oben begrenzt werden,

einem horizontalen unteren Blech 32, das die gleichen Bleche 23, 24-, 26 und 27 nach unten begrenzt und mit diesen Blechen durch Schweißen verbunden ist.

Es ist zweckmäßig, auch auf die Existenz der folgenden Einrichtungen hinzuweisen:

Eine vertikale Verschweißung 34- der vertikalen Endabschnitte der Bleche 23 auf der konvexen Außenfläche der Bleche 24-,

eine vertikale Verschweißung 35 der vertikalen Endabschnitte der Bleche 24 auf den vertikalen Stirnflächen der Endbleche 27, deren Dicke E 27 groß und vorzugsweise wenigstens gleich der Summe der Dicken E 24 und E 26 der Bleche 24 und 26 ist, wobei das Blech 24 außerdem im Bereich der Schweißungen 28 und 35 im wesentlichen mit seiner Tangente T parallel zum Blech 26 angeordnet ist, und'

eine vertikale Verschweißung 36 der anderen vertikalen Stirnflächen der Zentralbleche 26 mit den konvexen Flächen der Bleche 23, welche den Ringträger bilden.

Diese verschiedenen, verschweißten Anordnungen ergeben vier prismatische, dichte Kästen 37» die einen durch gekrümmte Linien begrenzten, dreieckigen Grundriß haben,und die von der konvexen Fläche des Ringträgers ausgehend, zu den Ebenen P und S symmetrisch angeordnet sind und jeweils durch ein Blech 23, ein Blech 24, ein Blech 26 und das obere Blech 29 sowie das untere Blech 32 begrenzt werden.

Die folgenden Merkmale sind zu beachten:

Die oberen und unteren Bleche 29 bzw. 32 stehen leicht über die Stirnflächen der vertikalen Bleche über, mit denen sie verschweißt sind (Schweißnähte 32) und sind durch Kreisbögen begrenzt, von denen einer einen zentralen Kreis 38 bildet, in dessen Inneren sich eine zentrale Durchbrechung des Mittelteiles 2 befindet,

jedes der quer angeordneten Endbleche 27 besitzt ein Profil 39, dessen Form genau der Form der Außenfläche des äußeren Schenkels 12 und des oberen Steges 16 der Längsträger entspricht,

If

der Mittelteil 2 ist mit den Längsträgern 3 durch Anbringen der Profile 39 der entsprechenden Endbleche 27 an die genannte Außenfläche 40 und Verschweißen (41) dieser Elemente verbunden, sowie auch durch Verschweißen (42) des unteren Bleches 32 mit der Außenfläche des inneren Schenkels 12,

das untere Blech 32 ist mit dem inneren Schenkel 12 längs einer horizontalen Linie verbunden, die genau mit der Schnittlinie zwischen dem inneren Schenkel 12 und einer Horizontalebene M zusammenfällt,

in den Verbindungszonen der Bleche 23 und 24 einerseits sowie 23 und 26 andererseits hat das Material, welches den Mittelteil 2 bildet, einen Querschnitt in Form eines I, wie es die Fig. 7 bis 10 zeigen,

auf dem oberen Blech 29 ist ein Ring 43 aus Blech angeordnet, und zwar mit dem oberen Blech 29 verschweißt (44), dessen Achse mit der Achse 22 zusammenfällt und der genau über den halbzylindrischen Blechen 23 angeordnet ist, welche den Ringträger bilden, und der genau denjenigen Ring bildet, der zur Befestigung der Lageranordnung für den drehbaren Aufsatz 5 dient.

Bevor die Vorteile der beschriebenen Struktur angegeben werden, ist anzumerken, daß die Erfindung nicht ausschließlich auf diese Struktur beschränkt ist, sondern daß sie insbesondere auch die folgenden Fälle umfaßt, in denen

kein zentraler Ringträger vorhanden ist, jedoch die Bleche 24, 26 und 27 sowie die oberen und unteren Bleche 29 bzw. 32 vorhanden sind, die dann einen einzigen Kasten bilden,

die Bleche 24 durch ebene Bleche ersetzt sind, so daß die im Grundriß dreieckigen Kästen 37 nicht mehr zwei, sondern nur noch eine gekrümmte Seite aufweisen, welche von dem Blech 23 gebildet wird.

Die Vorteile der beschriebenen Struktur sind zahlreich. Von diesen Vorteilen erscheint es zweckmäßig, die folgenden zu erwähnen:

Die Leichtigkeit der Verbindung des Mittelteiles 2 mit den Längsträgern 3 mittels zugänglicher Schweißnähte 41 an beiden Seiten des zu der Querblech-Anordnung gehörenden Endbleches 27 und infolgedessen mittels Schweißnähten von guter mechanischer Qualität,

der stetige Übergang von den Blechen 24 und 26 zum Blech 27, nicht nur hinsichtlich der Dicke dieser Bleche (E 27 ist gleich oder größer als E 24 + E 26), sondern auch hinsichtlich der gewählten Form (tangentiale Verbindung der Bleche 24 und 26 sowie Anordnung der Bleche 27 und 26 in einer gemeinsamen Ebene V), welche Stetigkeit eine Gewähr für eine gute mechanische Stabilität und eine optimale Ausnutzung des Materials bietet,

eine große Steifigkeit des Mittelteiles 2 durch Anwendung einer Kastenstruktur,

relative Nachgiebigkeit der Hauptverbindung (Verschweißung 41) zwischen dem Mittelteil 2 und den Längsträgern 3» die sich aus der relativen Flexibilität der transversalen Endbleche 27 ergibt, die zwar dick sind, jedoch allein diese Hauptverbindung gewährleisten,

das Fehlen einer Spannungskonzentration in der Schweißzone 42, welche die Verbindung zwischen dem unteren

Blech 32 und den inneren Schenkeln 12 bildet, infolge der besonderen Anordnung der Schweißlinien 42, die sich in Höhe der neutralen Faser 20 des Trägers befinden,

die Leichtigkeit der Herstellung der Ehdbleche 27, die zwar eine erhebliche Dicke E 27 aufweisen^ jedoch eine geringe Größe haben und sowohl leicht auszuschneiden sowie auch leicht zu handhaben sind.

Kurz gesagt erhält man, was häufig aber meist vergebens gesucht wird, nämlich

einen sehr widerstandsfähigen Mittelteil 2, der unerläßlieh ist, um den Aufbau 5 in befriedigender Weise zu 'lagern,

eine Verbindung zwischen dem Mittelteil und den Längsträgern, der von übermäßigen Spannungskonzentrationen

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frei ist, was von Interesse ist, um Brüche des Chassis

■ lh.; in den Verbindungszonen zu vermeiden, Und

trotzdem eine Struktur, deren Gewicht minimal ist, was augenscheinlich einen Vorteil darstellt, insbesondere im Hinblick auf die Gestehungskosten und den späteren Gebrauch der Maschine.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern umfaßt im Gegenteil alle abgewandelten Ausführungsformen,- die den Rahmen der Erfindung nicht verlassen.,

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Λ.J Tragendes Chassis für ein bewegliches Arbeitsgerät, insbesondere einen hydraulischen Löffelbagger, mit

einem Mittelteil (2), der zu beiden Seiten seiner Langsmittelebene (P) eine Aussparung (30) aufweist, deren öffnung quer zur Längsmittelebene von dieser abgewandt ist und durch zwei quer gerichtete Arme (37) begrenzt ist, die beide ein im wesentlichen senkrechtes Querblech (26), (27) umfassen, und

zwei seitlichen Längsträgern (3), die zu beiden Seiten und im wesentlichen parallel zu dieser Längsmittelebene (P) angeordnet sind, wobei die Enden (27) der genannten beiden Arme (37) eine Aussparung begrenzen, welche Schweißzonen (41) zur Befestigung des Mittelteiles (2) an dem entsprechenden Längsträger (3) bilden, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hauptbefestigung (41) der Arme (37) an den genannten Längsträgern (3) im wesentlichen in einer Verschweißung der äußeren Stirnfläche des Querbleches (27) des entsprechenden Armes mit dem zugeordneten Längsträger besteht.
2. Chassis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (37) eine im wesentlichen prismatische Form aufweist, die im wesentlichen einem Dieder entspricht, dessen Kante (28, 35) sich in der Fähe der Schweißzone (41) befindet und daß durch zwei verschiedene Bleche begrenzt wird, nämlich durch das im wesent-

lichen vertikale Querblech (26, 27) und das die Aussparung (30) begrenzende Blech (24), wobei das genannte Querblech zusammengesetzt ist und aus einem an einer Stirnfläche mit dem Längsträger (3) verschweißten (41) Endblech (27) und einem Zentralblech (26) besteht, welches an das die Aussparung begrenzende Blech (24) herangeführt und mit diesem vereinigt ist, derart, daß diese beiden Bleche (24, 26) gemeinsam an die andere Stirnfläche des Endbleches (27) angeschweißt sind.
3· Chassis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Dicken (E 24, E 26) des die Aussparung begrenzenden Bleches (24) und des Zentralbleches (26) höchstens gleich der Dicke (E 27) des Endbleches (27) ist und die beiden ersten Bleche mit ihren Stirnflächen der Stirnfläche des Endbleches (27) gegenüberstehen.
4. Chassis nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralblech (26) und das Endblech (27) im wesentlichen in einer Ebene (V) angeordnet sind, während das die Aussparung begrenzende Blech (24) gebogen und an das Zentralblech (26) im wesentlichen tangential herangeführt ist.
5. Chassis nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Endblech (27) einen Rand (39) mit einem dem Querschnitt (40) des Längsträgers (3) in der Schweißzone angepaßten Profil aufweist.
6. Chassis nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelteil (2) aus einem im

wesentlichen zylindrischen Ringträger (23) und den genannten Armen (37) besteht, die durch Schweißen (34-, 36) mit dem Ringträger zur Langsmittelebene (P) symmetrisch verbunden sind.
7. Chassis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (37) zusammen mit dem Abschnitt des Ringträgers (23), an dem er befestigt ist, ein Prisma mit im wesentlichen dreieckiger Grundfläche bildet.
8. Chassis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Seiten der genannten Grundfläche gekrümmt sind und den genannten Abschnitt des Ringträgers (23) und den Abschnitt des genannten, die Aussparung begrenzenden Bleches (24-) bilden.
9. Chassis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Aussparung begrenzende Blech (24) von einem Abschnitt eines Zylinders gebildet wird, dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des zylindrischen Ringträgers (23) ist.
10. Chassis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (24), welche die Aussparung (30) zwischen den zu einer Seite der Langsmittelebene (P) angeordneten Armen (37) begrenzen, ,je einen halben Kreiszylinder bilden.
11. Chassis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß von den im wesentlichen vertikalen Querblechen (26, 27), welche zwei zu beiden Seiten der Langsmittelebene (P) angeordnete, und zur

Längsmittelebene im wesentlichen symmetrische Arme (37) begrenzen, das eine im wesentlichen in Verlängerung des anderen angeordnet ist.
12. Chassis nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (37) zusammen mit dem Ringträger (23), an dem er angeschweißt ist, einen durch obere und untere Bleche (29, 32) geschlossenen Kasten bildet.

13· Chassis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Blech (32) eines Armes (37) iait dem entsprechenden Längsträger (3) im wesentlichen in einem Bereich (4-2) verschweißt ist, in dem die durch die neutrale Faser (20) des Längsträgers verlaufende Horizontalebene (M) den Längsträger schneidet.