JP6141963B2 - ブームアームの製造方法およびコンクリート分配ブーム - Google Patents

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Description

本発明は、ブームアーム本体と、固定式の移動型コンクリートポンプで使用するコンクリート分配ブームのための少なくとも1つのパイプホールダとを備えたブームアームを製造する方法であって、前記コンクリートポンプが、屈曲枢着部において枢着軸線のまわりに回動可能に互いに結合される複数のブームアームを備え、これらブームアームがコンクリート搬送管を保持し、該コンクリート搬送管が少なくとも1つの回転枢着部を有し、該回転枢着部が前記屈曲枢着部の前記枢着軸線と整列する回転軸線を有し、前記少なくとも1つのパイプホールダが前記コンクリート搬送管を保持個所で受容するために用いられるパイプ担持部分を有し、前記保持個所が前記枢着軸線の位置によって設定される場所を有している、前記方法に関するものである。
冒頭で述べた種類のコンクリート分配ブームは特許文献1から知られている。そこで説明されているコンクリート分配ブームはコンクリート搬送管を含み、屈曲枢着部を介して結合されて液圧装置を用いて位置調整することができるブームアームを有している。コンクリート搬送管は多数のパイプセグメントから組み立てられ、これらのパイプセグメントはパイプホールダを用いてブームアームで保持される。
コンクリート分配ブームは3つのブームアーム有するばかりでなく、4つ、5つまたはそれ以上のブームアームを有していることが多い。個々のブームアームの長さはほとんどの場合6mと8mの間である。折り畳まれたコンクリート分配ブームを60mまたはそれ以上の長さに展開できるようにするには、コンクリート分配ブーム内のこれらブームアームは安定性に対する非常に高度な要求を充足しなければならない。要求される安定性は、4つの薄鋼板化を継ぎ合わせたボックスプロファイルを備えた溶接構造部から成るブームアーム本体を用いて達成できる。薄板鋼板のサイズが大きく、熱で継ぎ合わせる際の入熱量が大きいために、これらのブームアーム本体は非常に大きな寸法公差をもっている。この寸法公差は、枢着部の配置に対する精度要求およびコンクリート分配ブーム内でブームアームを移動させるための液圧装置の位置に対する精度要求よりもかなり大きい。
それ故、コンクリート分配ブームの製造の際に、ブームアーム本体の溶接構造は面倒な機械的後加工を余儀なくされる。このような機械的後加工は、ブームアーム本体の特定の部分で材料が脆弱になるというリスクを孕んでいる。要求される安定性を損なわないようにするため、ブームアーム本体の溶接構造において機械的後加工を最小限にとどめるようにする。
コンクリート分配ブーム内のブームアーム本体に不必要な荷重を与えないようにするには、搬送管の回転枢着部の回転軸線と屈曲枢着部の枢着軸線とがコンクリート分配ブーム内で非常に正確に一致していることが重要である。これは寸法公差の補償を必要とする。
寸法公差を補償するため、従来は、コンクリート搬送管を受容するためのパイプホールダをコンクリート分配ブーム内のブームアーム本体に個別に適合させて溶接していた。溶接結合は手で行われ、すなわちますコンクリート搬送句他をブームアーム本体に予め取り付け、次にほとんどの場合複数の部材から成っているパイプホールダを暫定的に固定し、配向して溶接する。これらの作業ステップは納得のいくコストで自動化することはできず、それ故手で実施せねばならない。またこれらの作業ステップは、組立工が溶接結合部を所定位置に形成させねばならないことを要求し、これは要求される溶接継目品質の維持が非常に面倒であるとともに、困難にさせる。それ故、パイプホールダを個別に適合させねばならないので、組立ばかりでなく、保守作業の範囲内でのブームアーム内のパイプホールダの交換も非常に面倒であり、コストがかかる。
独国特許出願公開第19644410A1号明細書
それ故本発明の課題は、コンクリート分配ブームに対する製造コストを低減させることができ、わずかなコストでパイプホールダを取り付け、交換することのできる方法を提供することである。
この課題は、冒頭で述べた種類の方法においては、受容インターセクションを備えたブームアーム本体と、固定部分を備えた少なくとも1つのパイプホールダとを予め作製することによって解決される。固定部分は接続インターセクションを有している。受容インターセクションは、1つの面を定義し、ブームアーム本体の寸法公差とは独立の、枢着軸線の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点を備えるように形成し、且つ接続インターセクションを、1つの面を定義し、パイプ担持部分の位置を設定する少なくとも3つの支持参照点を備えるように形成し、受容インターセクションの支持参照点と、接続インターセクションの支持参照点とは、パイプホールダをその接続インターセクションでもってブームアーム本体の受容インターセクションに接続させることにより、保持個所が枢着軸線の位置によって設定される場所に位置するようにコンクリート搬送管をパイプ担持部分により受容できるような面である。
本発明によるコンクリート分配ブームは、受容インターセクションを備えた少なくとも1つのブームアームを有し、固定部分を備えた、予め作製される少なくとも1つのパイプホールダを含み、固定部分は、受容インターセクションに好ましくは着脱可能に接続されている接続インターセクションを有している。受容インターセクションは、1つの面を定義し、少なくとも1つのブームアームの寸法公差とは独立の、互いに隣接して配置される2つの屈曲枢着部の枢着軸線の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点を有している。接続インターセクションは、1つの面を定義し、保持個所の位置によって設定される少なくとも3つの位置参照点を有し、これらの位置参照点の場所は接続インターセクションに対する受容インターセクションの接続によって設定されている。
本発明による解決手段は、コンクリート分配ブーム内のコンクリート搬送管は、結節点によって互いに結合されている連続線から成るポリラインとして2つの回転枢着部の間で理想化できるという思想から出発している。この場合、連続線は搬送管に対応している。結節点は、パイプセグメント用保持個所の機能を持つ。
コンクリート分配ブーム内のコンクリート搬送管は、コンクリート分配ブームの屈曲枢着部の枢着軸線と一致する回転軸線を有している。この場合本発明は、1本のコンクリート搬送管が2つの回転軸線の間にある保持個所で実質的に直線状に延在していれば、パイプホールダの過度な荷重、搬送管の摩耗増大、或いはポンプ作動中の望ましくないブーム運動を回避できるという認識に基づいている。
このため、本発明によれば、パイプホールダは、コンクリート搬送管を保持個所で受容するためのパイプ担持部分を備えるように構成し、且つブームアームの本体と結合させるための接続インターセクションを備えるように構成し、その際ブームアーム本体にパイプホールダのための受容インターセクションが設けられる。この場合、ブームアーム本体の受容インターセクションは複数の位置参照点を備えるように実施され、これら位置参照点の位置は、ブームアーム本体に対する寸法公差とは関係なく、ブームアームにおける屈曲枢着部の枢着軸線の位置、または、コンクリート搬送管の回転枢着部の回転軸線の位置だけで設定されている。パイプホールダの接続インターセクションは、パイプホールダのパイプ担持部分内でのコンクリート搬送管の保持個所に関わる複数の位置参照点を有している。これらの位置参照点は次のように選定されており、すなわちコンクリート分配ブーム内のコンクリート搬送管を、パイプ担持部分を備えたブームアーム本体にパイプホールダを接続することによって保持個所で受容でき、該保持個所の場所が、ブームアームの特定の枢着軸線の位置またはコンクリート搬送管の特定の回転軸線の位置だけで設定され、ブームアーム本体の寸法公差とは関係しないように、選定されている。
これにより、パイプホールダとブームアーム本体とを互いに独立に製造することができ、その後コストを要する後加工なしに、複数のアッセンブリを次のように継ぎ合わせることができ、すなわちパイプセグメント用の保持個所がコンクリート搬送管の理想的な延在態様を表わすポリラインの結節点に相当するように継ぎ合わせることができ、その際コンクリート搬送管の回転枢着部の枢着軸線はブームアームの屈曲枢着部の回転軸線内で位置決めされている。
ブームアーム本体が少なくとも部分的に中空プロファイル体として実施され、該中空プロファイル体が、材料リザーブのまわりで補強した壁を備えた部分を有し、受容インターセクションをブームアーム本体の補強した前記壁内に形成させるのが有利である。この処置により、コンクリート分配ブームの強度を阻害することなく、溶接構造部の寸法公差の補償が可能になる。
接続インターセクションを、好ましくは板状に構成されたアダプタ部材の接続部分に形成させることにより、同様にコンクリート分配ブームの強度を低減させることなく、溶接構造部の寸法公差を補償することができる。寸法公差の補償のために、アダプタ部材は材料リザーブを有している。接続部材はたとえば板状に構成されていて句、接続部分として用いる隆起部を有していてよい。パイプホールダの固定部分も、好ましくは板状に構成されて材料リザーブを有する接続部材として形成される。
ブームアーム本体に、パイプホールダを接続させるための複数の接続インターセクションを備えさせ、これら接続インターセクションはそれぞれ、1つの面を定義し、ブームアーム本体の寸法公差とは独立の、枢着軸線の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点を有している。
ブームアーム本体の受容インターセクションを、好ましくは加工センターとして形成された工作物加工装置であって、枢着軸線の位置に関連する寸法を備えた工作物を加工するための前記工作物加工装置で製造する。パイプホールダの接続インターセクションも、好ましくは加工センターとして形成された工作物加工装置であって、パイプホールダによって受容されるコンクリート搬送管の位置に関連する寸法を備えた工作物を加工するための前記工作物加工装置で製造するのが好ましい。
パイプホールダを、着脱可能な固定手段を用いて、特にねじを用いてブームアーム本体に固定することができる。この処置により、損傷しているパイプホールダを、保守作業の範囲内でわずかなコストで交換して、適正な新しいパイプホールダに取り換えることができる。しかしながら、ブームアームに設けたパイプホールダは、基本的にはボルトまたはリベットまたは接着により固定することもできる。本発明による製造方法は、特に予め塗装したパイプホールダを、同様に予め塗装されているブームアーム本体に固定するのを可能にする。
本発明による方法で製造された分配ブームは、自動コンクリートポンプで使用するために特に適している。
次に、本発明を図面に図示した実施形態に関し詳細に説明する。
コンクリート分配ブームを備えた自動コンクリートポンプの図である。 パイプホールダを備えたコンクリート分配ブームの1つのブームアームを示す図である。 パイプホールダを接続した図2の線A−Aによるブームアームの断面図である。 パイプホールダを取り外した図2の線A−Aによるブームアームの断面図である。 パイプホールダのための受容インターセクションを備えたアダプタ部材の図である。
図1に図示した自動コンクリートポンプ10は4軸の車台12を有し、車台12は、材料装入容器16とコンクリート分配ブーム18とを備えた2シリンダ型濃厚物質ポンプを担持している。コンクリート分配ブーム18は、前車軸20,20’の領域においてドライバー室22の付近で鉛直軸線26のまわりに回転可能であるように支持台24で支持されている。コンクリート分配ブーム18は、複数の枢着軸線(たとえば枢着軸線56,58)を備えた屈曲枢着部28,30,32において互いに逆方向に回動可能な5つのブームアーム36,38,40,42,44から組み立てられている。コンクリート分配ブーム18は、パイプカップリング48によって結合されている複数のパイプセグメント50を有するコンクリート搬送管46を含んでいる。コンクリート搬送管46はブームアーム36,38,40,42,44の本体に、たとえばブームマスト本体39に、パイプホールダ52を用いて固定されている。パイプホールダ52はパイプ担持部分54,54’を備えた保持個所60でコンクリート搬送管46を担持し、パイプ担持部分54,54’はコンクリート搬送管のパイプセグメント50を取り囲んでいる。コンクリート分配ブーム18内には、このようなパイプ担持部分54,54’が特にカップリング部材として、またはパイプクランプとして構成されていてよい。
図2および図3は、コンクリート分配ブーム18のブームアーム38を、コンクリート搬送管46用のパイプ担持部分54’および保持個所60とともに示したものである。ブームアーム38は、薄鋼板から構成されている中空プロファイル体39を有している。パイプホールダ52は、固定部分62に接続インターセクション64を有している。接続インターセクション64により、パイプホールダ52はブームアーム38に形成された受容インターセクション68に接続されている。接続インターセクション64には、固定ねじ81を用いてパイプホールダ52が孔83内に固定されている。
図4は、ブームアーム本体39への接続過程でのパイプホールダ52を示している。パイプホールダ52の接続インターセクション64は3つの位置参照点80,82,84を有し、これらの位置参照点は1つの面を定義し、よってパイプホールダ52に対し位置固定のデカルト座標系85を設定している。パイプホールダ52の保持個所60の位置は、接続インターセクション64の位置参照点80,82,84の位置によってあらかじめ与えられている。受容インターセクション68は板状に構成されたアダプタ部材70に設けられており、アダプタ部材70はブームアーム38の中空プロファイル体39に溶接されている。
図5は、受容インターセクション68と穴83とを備えたアダプタ部材70を示している。受容インターセクション68は4つの位置参照点72,74,76,78を有し、これらの位置参照点はそれぞれアダプタ部材の隆起部に設けられている。位置参照点72,74,76,78も1つの面を定義し、枢着軸線56,58を一義的に表わすデカルト座標系79を設定している。ブームアーム本体39内での位置参照点72,74,76,78の位置はブームアーム本体の寸法公差とは関係なく、枢着軸線56,58の位置のみによって設定されている。
ブームアーム本体39に設けた、孔83を備える受容インターセクション68は、アダプタ部材70を加工センター上に固定した後、材料切削加工により次のように製造され、すなわち枢着軸線56,58に対する位置参照点74,76,78の場所が所定の値に対応するように製造される。この製造の際、パイプホールダ52は加工センター次のように予め作製され、すなわちパイプホールダ52をブームアームの受容インターセクション68に接続する際にコンクリート搬送管46のための保持個所60が、コンクリート搬送管46を理想的にさせる線上に配置される結節点に対応するように、予め作製される。この処置により、パイプホールダをコンクリート分配ブームに個別に適合させる必要なしに、ブームアーム38の寸法公差を補償することができる。
寸法公差を補償するため、パイプホールダ52の固定部分62とアダプタ部材70とは材料リザーブを備えるように構成されている。これらの材料リザーブは、切削後加工に伴って材料が脆弱になるにもかかわらず、パイプホールダ52とブームアーム38とから成るシステムが必要な強度特性を充足するよう保証する。
なお、ブームアーム38でのパイプホールダ52の固定はねじを用いて行えるばかりでなく、ボルト、リベット、または接着によって行うこともできる。パイプホールダをブームアームに固定するためには、基本的には、不変形結合方法であればどのような方法でも適している。パイプホールダ52とブームアーム38との結合を着脱可能な結合部として構成する場合には、保守作業の範囲内で対応するパイプホールダ52の簡単な交換が可能になる。
要約すると、特に以下の構成が堅持される。本発明は、ブームアーム本体39と、固定式の移動型コンクリートポンプ10で使用するコンクリート分配ブーム18のための少なくとも1つのパイプホールダ52とを備えたブームアーム38を製造する方法に関する。前記コンクリートポンプは、屈曲枢着部28,30,32,34において枢着軸線56,58のまわりに回動可能に互いに結合される複数のブームアーム36,38,40,42,44を備え、これらブームアームはコンクリート搬送管46を保持し、該コンクリート搬送管は少なくとも1つの回転枢着部を有し、該回転枢着部は前記屈曲枢着部28,30の前記枢着軸線56,58と整列する回転軸線を有している。前記少なくとも1つのパイプホールダ52は前記コンクリート搬送管46を保持個所60で受容するために用いられるパイプ担持部分54,54’を有し、前記保持個所は前記枢着軸線56,58の位置によって設定される場所を有している。本発明によれば、受容インターセクション68を備えた前記ブームアーム本体39と、接続インターセクション64を有する固定部分62を備えた前記少なくとも1つのパイプホールダ52とを予め作製する。前記受容インターセクション68を、1つの面を定義し、前記ブームアーム本体39の寸法公差とは独立の、前記枢着軸線56,58の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点72,73,76,78を備えるように形成し、且つ前記接続インターセクション64を、1つの面を定義し、前記パイプ担持部分54,54’の位置を設定する少なくとも3つの支持参照点80,82,84を備えるように形成し、前記受容インターセクションの前記支持参照点と、前記接続インターセクションの前記支持参照点とは、前記パイプホールダ52をその接続インターセクション62でもって前記ブームアーム本体39の前記受容インターセクション68に接続させることにより、前記保持個所60が前記枢着軸線56,58の位置によって設定される前記場所に位置するように前記コンクリート搬送管46を前記パイプ担持部分54,54’により受容できるような面である。
10 自動コンクリートポンプ
12 車台
16 材料装入容器
18 コンクリート分配ブーム
20,20’ 前車軸
22 ドライバー室
24 支持台
26 鉛直軸線
28,30,32,34 屈曲枢着部
36,38,40,42,44 ブームアーム
39 ブームアーム本体
46 コンクリート搬送管
48 パイプカップリング
50 パイプセグメント
52 パイプホールダ
54,54’ パイプ担持部分
56,58 枢着軸線
60 保持個所
62 固定部分
64 接続インターセクション
68 受容インターセクション
70 アダプタ部材
72,74,76,78 位置参照点
79,85 デカルト座標系
80,82,84 位置参照点
81 固定ねじ
83 孔

Claims (14)

  1. ブームアーム本体(39)と、固定式の移動型コンクリートポンプ(10)で使用するコンクリート分配ブーム(18)のための少なくとも1つのパイプホールダ(52)とを備えたブームアーム(38)を製造する方法であって、前記コンクリートポンプ(10)が、屈曲枢着部(28,30,32,34)において枢着軸線(56,58)のまわりに回動可能に互いに結合される複数のブームアーム(36,38,40,42,44)を備え、これらブームアームがコンクリート搬送管(46)を保持し、該コンクリート搬送管が少なくとも1つの回転枢着部を有し、該回転枢着部が前記屈曲枢着部(28,30)の前記枢着軸線(56,58)と整列する回転軸線を有し、前記少なくとも1つのパイプホールダ(52)が前記コンクリート搬送管(46)を保持個所(60)で受容するために用いられるパイプ担持部分(54,54’)を有し、前記保持個所(60)が前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される場所を有している、前記方法において、
    受容インターセクション(68)を備えた前記ブームアーム本体(39)と、接続インターセクション(64)を有する固定部分(62)を備えた前記少なくとも1つのパイプホールダ(52)とを予め作製し、その際前記受容インターセクション(68)を、1つの面を定義し且つ前記ブームアーム本体(39)の寸法公差とは独立の、前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点(72,73,76,78)を備えるように形成し、前記接続インターセクション(64)を、1つの面を定義し且つ前記パイプ担持部分(54,54’)の位置を設定する少なくとも3つの支持参照点(80,82,84)を備えるように形成し、前記受容インターセクションの前記支持参照点と、前記接続インターセクションの前記支持参照点とは、前記パイプホールダ(52)をその接続インターセクション(62)でもって前記ブームアーム本体(39)の前記受容インターセクション(68)に接続させることにより、前記保持個所(60)が前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される前記場所に位置するように前記コンクリート搬送管(46)を前記パイプ担持部分(54,54’)により受容できるような面であることを特徴とする方法。
  2. 前記ブームアーム本体(39)が少なくとも部分的に中空プロファイル体として実施され、該中空プロファイル体が、材料リザーブのまわりに補強した壁を備えた部分を有し、前記受容インターセクションを前記ブームアームの補強した前記壁内に形成させることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記接続インターセクション(64)を、板状に構成されて前記ブームアーム本体(39)に固定されるアダプタ部材(70)の接続部分に形成させることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記接続インターセクション(64)を前記アダプタ部材(70)の隆起部に形成させることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
  5. 前記アダプタ部材(70)に、寸法公差の補償のために、材料リザーブを備えさせることを特徴とする、請求項3または4に記載の方法。
  6. 前記パイプホールダ(52)の前記固定部分(62)を、板状に構成される接続部材として形成させ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方法。
  7. 前記接続部材に、寸法公差の補償のために、材料リザーブを備えさせることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. 前記ブームアーム本体(39)に、前記パイプホールダ(52)を接続させるための複数の接続インターセクション(68)を備えさせ、これら接続インターセクションがそれぞれ、1つの面を定義し、前記ブームアーム本体(39)の寸法公差とは独立の、前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点(72,73,76,78)を有していることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか一つに記載の方法。
  9. 前記受容インターセクション(68)を、加工センターとして形成された工作物加工装置であって、前記枢着軸線(56,58)の位置に関連する寸法を備えた工作物を加工するための前記工作物加工装置で製造す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方法。
  10. 前記接続インターセクション(64)を、加工センターとして形成された工作物加工装置であって、前記パイプホールダ(52)によって受容される前記コンクリート搬送管(46)の位置に関連する寸法を備えた工作物を加工するための前記工作物加工装置で製造す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方法。
  11. 前記パイプホールダ(52)を、着脱可能な固定手段を用いて、特にねじ(81)を用いて前記ブームアーム本体(39)に固定することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか一つに記載の方法。
  12. 前記パイプホールダ(52)を、不変形結合方法を用いて、たとえばボルトまたはリベットまたは接着による結合部を形成させることにより、前記ブームアーム本体(39)に固定することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか一つに記載の方法。
  13. ブームアーム本体(39)と、固定式の移動型コンクリートポンプ(10)で使用するための少なくとも1つのパイプホールダ(52)とを備えた少なくとも1つのブームアーム(38)を有するコンクリート分配ブーム(18)であって、前記コンクリートポンプ(10)が、屈曲枢着部(28,30,32,34)において枢着軸線(56,58)のまわりに回動可能に互いに結合される複数のブームアーム(36,38,40,42,44)を備え、これらブームアームがコンクリート搬送管(46)を保持し、該コンクリート搬送管が少なくとも1つの回転枢着部を有し、該回転枢着部が前記屈曲枢着部(28,30)の前記枢着軸線(56,58)と整列する回転軸線を有し、前記少なくとも1つのパイプホールダ(52)が前記コンクリート搬送管(46)を保持個所(60)で受容するために用いられるパイプ担持部分(54,54’)を有し、前記保持個所(60)が前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される場所を有している、前記コンクリート分配ブーム(18)において、
    前記ブームアーム本体(39)が受容インターセクション(68)を有し、前記少なくとも1つのパイプホールダ(52)が接続インターセクション(64)を有する固定部分(62)を有し、前記受容インターセクション(68)が、1つの面を定義し且つ前記ブームアーム本体(39)の寸法公差とは独立の、前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される少なくとも3つの支持参照点(72,73,76,78)を有し、前記接続インターセクション(64)が、1つの面を定義し且つ前記パイプ担持部分(54,54’)の位置を設定する少なくとも3つの支持参照点(80,82,84)を有し、前記受容インターセクションの前記支持参照点と、前記接続インターセクションの前記支持参照点とは、前記パイプホールダ(52)をその接続インターセクション(62)でもって前記ブームアーム本体(39)の前記受容インターセクション(68)に接続させることにより、前記保持個所(60)が前記枢着軸線(56,58)の位置によって設定される前記場所に位置するように前記コンクリート搬送管(46)を前記パイプ担持部分(54,54’)により受容できるような面であることを特徴とするコンクリート分配ブーム。
  14. 請求項13に従って形成されたコンクリート分配ブーム(18)を備えた自動コンクリートポンプ(10)。
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