JP2016520029A

JP2016520029A - 回転ヘッドに作業ブームを配置した作業機

Info

Publication number: JP2016520029A
Application number: JP2016515679A
Authority: JP
Inventors: カールヴェスターマン
Original assignee: プッツマイスターエンジニアリングゲーエムベーハー
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2016-07-11
Anticipated expiration: 2034-02-27
Also published as: CN105452147A; BR112015025394A2; EP3003955B1; KR20160015202A; US20160047133A1; DE102013209878A1; EP3003955A1; WO2014191125A1; CN105452147B; US9476211B2; JP6311012B2

Abstract

本発明は、支持装置（１８）を受容するための下部構造部（１４）と、長尺の作業ブームとを備えた作業機に関する。作業ブームは、その一端でもって、前記下部構造部（１４）から突出している、回転ヘッド（１９）の支持ブロック（６６）で、水平軸線（８０）のまわりに回動可能に支持されている。さらに、前記回転ヘッド（１９）は、半径方向へ突出している支持リング（４９）により、前記下部構造部（１４）の回転支持体（４８）で高さ方向軸線（６０）のまわりに回転可能に支持されている。前記回転ヘッド（１９）の前記支持ブロック（６６）と前記支持リング（４９）とは、中央貫通破断部（６８）を備えている基板（６４）を介して互いに固定結合されている。本発明の特徴は、前記回転ヘッド（１９）が、前記基板（６４）から前記下部構造部（１４）方向に向いている補強構造部（７６）を有し、該補強構造部が、前記支持ブロック（６６）の担持構造部（７４）の凹凸を補償する点にある。
【選択図】図３ａ

Description

本発明は、支持装置を受容するための下部構造部と、長尺の作業ブームとを備え、該作業ブームが、その一端でもって、前記下部構造部から突出している、回転ヘッドの支持ブロックで、水平軸線のまわりに回動可能に支持され、前記回転ヘッドが、半径方向へ突出している支持リングにより、前記下部構造部の回転支持体で高さ方向軸線のまわりに回転可能に支持され、前記回転ヘッドの前記支持ブロックと前記支持リングとが、中央貫通破断部を備えている基板を介して互いに固定結合され、前記支持ブロックが、前記作業ブームの長手方向において実質的に前記支持リングの内径にわたって延在し且つこれに対して横方向においてより幅狭になっている担持構造部を形成している作業機に関するものである。

この種の作業機は、たとえば自動コンクリートポンプとして形成され、公知である（特許文献１）。この文献によれば、下部構造部は、作業ブームの重量と荷重モーメントとを支持装置を介して基礎に導入させることを課題としている。コンクリートポンプの場合、作業ブームは、コンクリート搬送管の担持体として用いられる分配ブームとして形成されている。コンクリート搬送管を介して、コンクリート打ちの間に連続的に材料供給容器内へもたらされる液状コンクリートが、車両の停止位置から離間して配置されたコンクリート打ち個所へ搬送される。通常、支持装置は下部構造部に枢着された４つの支持脚を含み、これらの支持脚は複数の液圧シリンダを介して基礎上で支持することができる。このような作業機の回転ヘッドは、その上端にて水平方向枢着部を介して作業ブームを担持し、その下端にて回転支持体を介して下部構造部と回転可能に結合されている。回転支持体は、ブームの荷重を受容して支持脚に転送させねばならない高荷重構成部材である。通常、回転ヘッドの、支持ブロックとして形成される上部構造部は、基板上に溶接されている。基板の縁には、回転支持体の回転可能な支持リングへの結合部としてねじを挿入するための複数の孔を備えたフランジリングがある。回転ヘッドの支持ブロックは、通常は、ブームの長手方向に（すなわち荷重の作用方向に）エンボス加工した担持構造部を有している。回転支持体の直径はこの荷重から決定される。これに対して横方向においては、長手方向よりも小さな荷重が回転ヘッドに作用する。それ故、回転ヘッドのブームブロックは横方向において回転支持体の内径よりもかなり幅狭である。この構成は、円形の回転支持体を使用する要求に対し矛盾するものである。というのは、そこでは荷重が全周にわたって可能なかぎり均一に支持体へ導入されるべきである。そうでないと、圧力傷が避けられず、これによって生じる支持体の損傷が避けられないからである。それ故、基板の上面に支持薄板を取り付け、該支持薄板が基板を周囲から補強してブームの荷重を可能なかぎり均一に支持体へ分配させることがすでに提案された。この処置は効果的であるものの、たとえば屈曲ブームとして形成された作業ブームを収納するために必要な構成空間を回転ヘッドの側方にかなり必要とする。

独国特許出願公開第１００３２６２２Ａ１号明細書

この点から出発して、本発明の課題は、回転ヘッドを備えた公知の作業機を次のように改善すること、すなわちブーム部品を収納するための構成空間を犠牲にすることなく、回転ヘッドの基板の効果的な補強が保証されるように、改善することである。

この課題を解決するため、請求項１に記載した構成要件の組み合わせを提案する。本発明の有利な構成および更なる構成は従属項から明らかである。

本発明による解決手段は、回転ヘッドが基板から下部構造部方向に向いて、好ましくは支持リングに対し同心のリング状補強構造部を有している点に特徴がある。この処置により、補強構造部が組み立て状態で覆われて下部構造部に係合し、阻害的な外側輪郭を有しないことが達成される。

本発明の有利な構成によれば、下部構造部内に支持タンクが配置され、該支持タンクの上縁に、回転ヘッドの支持リングと結合可能な回転支持体が配置され、前記支持タンクに、回転ヘッドの補強構造部が上から無接触に係合している。この場合支持タンクは、作業ブームの回転ヘッドを回転支持体を介して取り付けるための、作業ブームと支持装置との間のインターフェースとして、下部構造部の中央構成部材を形成している。すなわち支持タンクは、作業ブームの荷重を吸収して支持脚に転送する高荷重構成部材である。この場合、補強構造部はタンク壁に対し同軸に配置されている。補強構造部の更なる改善は、支持ブロックが、その下端部分でもって基板を貫通してタンク内部に係合し、内側から補強構造部に溶接されていることによって得ることができる。

本発明更なるの有利な構成によれば、支持ブロックは、互いに側方に間隔をもって鏡対称に配置される２つのブロック半部分であって、作業ブームの長手方向において基板の直径にわたって延在している前記ブロック半部分を有している。ブロック半部分は合目的には平坦な金属性の平材から成り、他方補強構造部は湾曲した金属性の平材から成っている。補強構造部は特に中空筒体または中空円錐切頭体の形態を有していてよい。

補強強度の回転角を介して発生する荷重モーメントに適合して、補強構造部の中空筒体または円錐切頭体は、合目的には周方向に可変な壁高さを有している。この場合、中空筒体の支持リング周方向での荷重分布に適合して、中空筒体の壁高さは、作業ブームの長手方向延在領域において、これに対して横方向におけるよりも高い。

本発明の有利な構成によれば、回転支持体の支持リングは原動機で駆動可能である。この目的のため、回転支持体は、原動機で駆動される駆動ピニオンと噛み合っているリングギヤを担持している。

本発明の有利な適用例によれば、下部構造部は、定置式または移動式のコンクリートポンプの台架上に載置可能であり、この場合作業ブームは、回転ヘッドの支持ブロックに水平軸線のまわりに回動可能に配置可能な多段コンクリート分配ブームとして形成されている。

次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
分配ブームと支持装置とを備えた自動コンクリートポンプの側面図である。分配ブームと支持装置とを備えた自動コンクリートポンプの平面図である。回転ヘッドを備えた自動コンクリートポンプの下部構造部の分解概略図である。図２ａの拡大部分図である。本発明による補強構造部を備えた図２ａの回転ヘッドの概略平面図である。本発明による補強構造部を備えた図２ａの回転ヘッドの概略下面図である。

図１ａおよび図１ｂに示した自動コンクリートポンプは、実質的に、多軸シャーシ１０から成り、多軸シャーシ１０は、２つの前車軸１１および３つの後車軸１２と、運転室１３と、下部構造部１４に回転ヘッド１９を用いて鉛直軸線のまわりに回転可能に支持され、コンクリート分配ブームとして形成された作業ブーム１５と、回転ヘッドから間隔をおいてシャーシ１０上に取り付けられたポンプ装置１６と、支持装置１８とを備えている。支持装置１８は、下部構造部に枢着されている、２つの前部支持脚２０と２つの後部支持脚２２，２２’とを含んでいる。これら支持脚は搬送位置では引き込まれて車両長手軸線２４に対し平行に方向づけられ、他方支持位置では前方斜め方向または後方斜め方向にシャーシから突出して、その足部分２６，２８でもって基礎３０上で支持されている。前部支持脚２０と後部支持脚２２，２２’とは、それぞれ１つの張り出しシリンダ３６の作用で、搬送位置と支持位置との間で鉛直方向回動軸線３２，３４のまわりに下部構造部に対し回動可能である。加えて、前部支持脚２０は伸縮アウトリガーとして形成されている。特に図１ｂからわかるように、前部支持脚は、それぞれ、鉛直回動軸線３２のまわりに下部構造部に対し回動可能なアウトリガーボックス３８と、２つの伸縮管から成っている伸縮部分４０とを含んでいる。

下部構造部１４の中央構成部材は支持タンク４２であり、該支持タンクは、分配ブーム１５と支持装置１８との間のインターフェースを形成している。分配ブームの回転ヘッド１９は、上から支持タンク４２に係合し、支持タンク４２で回転可能に支持されている（図２ａを参照）。駆動は、この回転支持体の支持リングに配置されているリングギヤ４４を介して、駆動ピニオン４７でもってリングギヤにかみ合っている２つの液圧式または電気式駆動原動機４５を用いて行う（図２ｂを参照）。駆動原動機４５は支持タンク４２の連結板４６に配置されている。支持タンク４２は、さらに、図示していないコンクリート搬送管を貫通させるための鉛直方向貫通穴４３を有している。支持タンク４２は、回転ヘッド１９に配置されている作業ブーム１５のための鉛直方向支持体を形成し、その高さ方向で荷重を吸収する。図２ａおよび図２ｂからわかるように、さらに、支持タンク４２の後方に、下部構造部１４に属している支持アーム５０が溶接され、該支持アームは、タンク壁から間隔をおいて配置されている眼状支持穴５２，５４を有し、これら眼状支持穴でそれぞれ支持脚２０，２２，２２’の１つが鉛直方向軸線のまわりに回動可能に支持されている。図２ａからわかるように、回転ヘッド１９は半径方向に突出している支持リング４９を用いて下部構造部１４の回転支持体４８に高さ方向軸線６０のまわりに回転可能に支持されている。回転ヘッド１９の支持ブロック６６は、中央破断部６８を備えている基板６４に配置されている。図示した実施形態では、基板６４にさらにフランジリング６２が一体に成形され、該フランジリングは、ねじ孔７０を貫通してねじを用いて回転支持体４８の支持リング４９と結合可能である。支持リング４９はころ軸受７２を介して支持タンク４２の上縁で支持され、その周部に前述したリングギヤ４４を担持している。

図３ａおよび図３ｂからわかるように、支持ブロック６６は、作業ブームの配向に従ってその長手方向に、補強された担持構造部７４を有し、該担持構造部はフランジリング６２の全内径にわたって延在している。これに対して横方向において担持構造部７４はより幅狭に形成されている。回転支持体４８を周方向において均一に荷重させるため、回転ヘッド１９が、基板６４から下部構造部１４方向に向き且つ支持リング４９に対し同軸の補強構造部７６を有している。回転ヘッド１９は、組み立て状態で、そのリング状補強構造部７６でもって上から無接触に支持タンク４２に係合している（図２ａ）。従って、補強構造部７６はタンク壁に対しても同軸に配置されている。補強構造部７６は、支持ブロック６６と同様に回転ヘッド１９の基板６４に溶接されている。補強構造部は、中空筒体の形態または中空切頭円錐体の形態を有し、周方向において荷重分布に適合するように可変壁高さを有している（図３ａおよび図３ｂ）。支持ブロック６６は、その下端部分でもって基板６４を貫通してタンク内部に係合し、そこで内側から補強構造部７６に溶接されている。

要約すると、以下のようになる。本発明は、支持装置１８を受容するための下部構造部１４と、長尺の作業ブームとを備えた作業機に関する。作業ブームは、その一端でもって、前記下部構造部１４から突出している、回転ヘッド１９の支持ブロック６６で、水平軸線８０のまわりに回動可能に支持されている。さらに、前記回転ヘッド１９は、半径方向へ突出している支持リング４９により、前記下部構造部１４の回転支持体４８で高さ方向軸線６０のまわりに回転可能に支持されている。前記回転ヘッド１９の前記支持ブロック６６と前記支持リング４９とは、中央貫通破断部６８を備えている基板６４を介して互いに固定結合されている。本発明の特徴は、前記回転ヘッド１９が、前記基板６４から前記下部構造部１４方向に向いている補強構造部７６を有し、該補強構造部が、前記支持ブロック６６の担持構造部７４の凹凸を補償する点にある。

１０シャーシ
１１前車軸
１２後車軸
１３運転室
１４下部構造部
１５作業ブーム
１６ポンプ装置
１８支持装置
１９回転ヘッド
２０前部支持脚
２２，２２’ 後部支持脚
２４車両長手軸線
２６，２８足部分
３０基礎
３２，３４鉛直方向回動軸線
３６張り出しシリンダ
３８アウトリガーボックス
４０伸縮部分
４２支持タンク
４３貫通穴
４４リングギヤ
４５駆動原動機
４６連結板
４７駆動ピニオン
４８回転支持体
４９支持リング
５０支持アーム
５２，５４眼状支持穴
６０高さ方向軸線
６２フランジリング
６４基板
６６支持ブロック
６８貫通破断部
７０ねじ穴
７２ころ軸受
７４担持構造部
７６補強構造部
７８下端部分（支持ブロック）
８０水平軸線

Claims

支持装置（１８）を受容するための下部構造部（１４）と、長尺の作業ブーム（１５）とを備え、該作業ブーム（１５）が、その一端でもって、前記下部構造部（１４）から突出している、回転ヘッド（１９）の支持ブロック（６６）により、水平軸線（８０）のまわりに回動可能に支持され、前記回転ヘッド（１９）が、半径方向へ突出している支持リング（４９）により、前記下部構造部（１４）の回転支持体（４８）で高さ方向軸線（６０）のまわりに回転可能に支持され、前記回転ヘッド（１９）の前記支持ブロック（６６）と前記支持リング（４９）とが、中央貫通破断部（６８）を備えている基板（６４）を介して互いに固定結合され、前記支持ブロック（６６）が、前記作業ブーム（１５）の長手方向において実質的に前記支持リング（４９）の内径にわたって延在し且つこれに対して横方向においてより幅狭になっている担持構造部（７４）を形成している作業機において、
前記回転ヘッド（１９）が、前記基板（６４）に固定されて該基板から前記下部構造部（１４）方向に向いている補強構造部（７６）を有していることを特徴とする作業機。
前記補強構造部（７６）が、リング状に形成され、且つ前記支持リングに対し同軸に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の作業機。
前記下部構造部（１４）内に、前記支持装置（１８）と固定結合される支持タンク（４２）が配置され、該支持タンクの上縁に前記回転ヘッド（１９）のための回転支持体（４８）が配置され、前記支持タンクに、前記回転ヘッド（１９）の前記補強構造部（７６）が上から無接触に係合していることを特徴とする、請求項１または２に記載の作業機。
前記補強構造部（７６）が、リング状に形成され、且つタンク壁に対し同軸に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の作業機。
前記支持ブロック（６６）と前記補強構造部（７６）とが前記基板（６４）に溶接されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の作業機。
前記回転ヘッド（１９）が、前記基板（６４）に配置されて半径方向に突出しているフランジリング（６２）により、前記回転支持体（４８）の回転可能な前記支持リング（４９）に着脱可能に固定されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の作業機。
前記支持ブロック（６６）が、互いに側方に間隔をもって鏡対称に配置される２つのブロック半部分であって、前記作業ブーム（１５）の長手方向において前記基板（６４）の直径にわたって延在している前記ブロック半部分を有していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の作業機。
前記ブロック半部分が平坦な金属性の平材から成っていることを特徴とする、請求項７に記載の作業機。
前記補強構造部（７６）が湾曲した金属性の平材から成っていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の作業機。
前記補強構造部（７６）が中空筒体または中空円錐切頭体の形態を有していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の作業機。
前記補強構造部（７６）の前記中空筒体または前記円錐切頭体が、周方向に可変な壁高さを有していることを特徴とする、請求項１０に記載の作業機。
前記支持ブロック（６６）が、その下端部分でもって前記基板（６４）を貫通してタンク内部に係合し、内側から前記補強構造部（７６）に溶接されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の作業機。
前記回転支持体（４８）が、原動機で駆動される駆動ピニオン（４７）と噛み合っているリングギヤ（４４）を担持していることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の作業機。
前記下部構造部（１４）が、定置式または移動式のコンクリートポンプの台架上に載置されていること、前記作業ブーム（１５）が、前記回転ヘッド（１９）の前記支持ブロック（６６）に水平軸線のまわりに回動可能に配置されている多段コンクリート分配ブームとして形成されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一つに記載の作業機。