DE10140587B4

DE10140587B4 - Elastisch verformbare Kippvorrichtung für einen Muldenkipper

Info

Publication number: DE10140587B4
Application number: DE10140587.1A
Authority: DE
Inventors: Alberto Christián Feuereisen Azocar
Original assignee: Desarrollos Tecnologicos S A; Desarrollos Tecnologicos SA
Current assignee: DESARROLLOS TECNOLOGICOS S.A., CL
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2001-08-18
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2021-08-19
Also published as: PE20020824A1; WO2002049879A2; DE10140587A1; CA2353286C; AU781749B2; ZA200105623B; MXPA01006946A; WO2002049879A3; US20020074848A1; DE20113706U1; AU5592401A; DE10140587A8; CA2353286A1; BR0103023B1; CN1291864C; CN1481311A; BR0103023A; US6520590B2

Abstract

Elastisch verformbare Kippvorrichtung (1) für einen Muldenkipper, der folgendes umfasst: – eine vordere Wand (5), einen Schutzschild (2) und einen Boden (6) aus gekrümmten Flächen, die aus Baustahl gebildet werden; – eine Mehrzahl von gekrümmten Querträgern (7) an dem Boden (6); und – mindestens einen gekrümmten Querträger (3) und zwei seitliche Träger (4) in dem Schild, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (6) und die Vorderwand (5) in Querrichtung elliptisch und der Schutzschild (2) in Querrichtung zylindrisch geformt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Gebrauch befindliche Muldenkipper werden mit Materialien gebaut, die in einer Weise angeordnet sind, dass flache Flächen an dem Schutzschild, seitliche und vordere Wände und eine Bodenfläche geschaffen werden, die durch äußere Längsträger, Querträger oder eine Kombination von mehreren Längs- und Querträgern verstärkt werden, die den die Kippvorrichtung bildenden flachen Blechen eine Starrheit verleihen, wie aus WO 97/ 33 785 A1 bekannt. Für die Konstruktion des Schutzschildes werden Materialien verwendet, die so angeordnet sind, dass auch flache Flächen erzeugt werden, und auf diese Weise wird der Schutzschild von einer Gruppe von Längsträgern abgestützt.
Obiges findet auch an der vorderen Wand der Kippvorrichtung statt, die in einer solchen Weise gebaut ist, dass eine flache Fläche erzeugt wird, die durch vertikale und horizontale Träger oder eine Kombination derselben abgestützt wird, um einen Widerstand gegen die Spannungen zu bieten, die die Last an dem Teil erzeugt.
In der gleichen Weise wird die Bodenkonstruktion der Kippvorrichtung nach dem Stand der Technik mit einem Material erzeugt, das so angeordnet ist, dass eine flache Fläche entsteht, die von aneinandergeschweißten Längs- und Querträgern abgestützt wird.
Die Trägheitsmomente, die den die Last erzeugten Spannungen widerstehen, werden durch die Träger bereitgestellt. Diese vermindern das Vermögen der Kippvorrichtung zur elastischen Verformung und macht diese bruchanfälliger oder weniger beständig gegen Abrieb und Stoß.
In US 3 814 479 A1 wird eine Kippvorrichtung für Muldenkipper mit dem natürlichen Verschleiß unterliegenden Platten beschrieben. Die Kippvorrichtung ist aus einer Mehrzahl von extrudierten, einstückig mit T-Trägern verstärkten Platten gebaut mit dem Zweck, eine leicht instandzuhaltende und zu reparierende Kippvorrichtung bereitzustellen. Die Platten sind leicht abnehmbar.
Eine in der erwähnten WO 97/ 33 785 A1 offenbarte Konstruktion ist einstückig aus einem dem natürlichen Verschleiß unterliegenden Stahl hergestellt, wobei die Bodenfläche, die seitlichen und die vorderen Wände einen Überzug gegen Abrieb aufweisen; sie sind mit einer Verstärkungskonstruktion hergestellt, die durch eine Mehrzahl von angrenzend an den Körper angeordneten "T"-Trägern ausgebildet ist, sei es in Längs- oder in Querform, so dass sie strukturell abgestützt und ausschließlich aus dem natürlichen Verschleiß unterliegendem Material hergestellt wird.
In der US 6 022 068 A wird ein leichter Körper für Abkippwagen beschrieben, der eine Bodenfläche mit zwei seitlichen und einander gegenüberliegenden Wänden umfasst, die sich in beabstandeter Form nach oben erstrecken und an der Bodenfläche befestigt sind, und der ferner eine vordere Wand umfasst, die sich ansteigend erstreckt und zwischen den Seitenwänden an der Bodenfläche befestigt ist, um Raum zum Transportieren einer Nutzlast und einen Staukanal nach hinten zum Abkippen der Nutzlast zu schaffen. Die Bodenfläche wird aus zahlreichen angrenzend aneinander angeordneten Abschnitten gebildet, die getrennte Stücke sind oder zu einem durchgehenden Stück gehören. Die Abschnitte sind in einer ansteigenden Dicken- oder Härtenfolge angeordnet, wobei sich der dickere oder härtere Abschnitt in dem Staukanal befindet. Diese Konstruktion vermindert wesentlich das Gewicht und hält gleichzeitig ihre Kraft aufrecht, wodurch das Nutzlastaufnahmevermögen des Abkippwagens erhöht wird.
Aus US 2 490 532 A ist eine elastisch verformbare Kippvorrichtung für einen Muldenkipper bekannt geworden, dessen vordere Wand, Schutzschild und Boden aus gekrümmten Flächen bestehen. Die Flächen werden durch gekrümmte Querträger gestützt. Der Schild weist seitliche Längsträger an den Seiten auf.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kippvorrichtung für einen Muldenkipper bereitzustellen, die bei geringem Gewicht eine hohe Nutzlast aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Kippvorrichtung sind der Boden und die Vorderwand in Querrichtung elliptisch und der Schutzschild in Querrichtung zylindrisch geformt.
Die aus Baustahl gebaute Konstruktion der Kippvorrichtung erzielt hohe Trägheitsmomente aufgrund der gekrümmten Flächen.
Der Schutzschild hat eine zylindrische Hüllenform, die sich aufgrund des Trägheitsmoments von selbst trägt. Der Schutzschild umfasst vorzugsweise mindestens einen Querträger, der die Funktion hat, die Form des Materials aufrechtzuerhalten, und zwei seitliche Träger, um die Ränder des Schutzschildes gerade zu halten.
Die vordere Wand der Kippvorrichtung ist in Querrichtung elliptisch, und diese Anordnung erzeugt wiederum ein Trägheitsmoment derart, dass es nicht notwendig ist, Träger als Hauptwiderstandselemente zu verwenden.
Der Boden der Kippvorrichtung ist in Querrichtung elliptisch, und ist außen durch eine Mehrzahl von gekrümmten Querträgern mit "T"- oder Doppel-"T"-Querschnitt strukturiert, vorzugsweise durch fünf gekrümmte Querträger, wobei die Abmessungen der heutigen Kippvorrichtungen zu berücksichtigen sind, deren Hauptfunktion darin besteht, die gekrümmte Fläche aufrechtzuerhalten und die Spannungen der Hüllenform des Bodens auf das Fahrgestell des Kippers zu übertragen. Die äußere Konstruktion des Bodens der Kippvorrichtung besitzt nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Mehrzahl von Stützelementen in Längsrichtung, vorzugsweise zwei Stützelemente, die in dem vorderen Teil angeordnet sind, d.h. vor der Drehachse der Kippvorrichtung, und deren einzige Funktion es ist, die Kippvorrichtung auf dem Fahrgestell des Kippers zu stützen. Diese Stützelemente können weggelassen werden, wenn das Fahrgestell des Kippers direkt die Basis der Querträger aufnehmen kann. Der hintere Teil des Bodens der Kippvorrichtung, d.h. nach der Rückseite der Drehachse der Kippvorrichtung zu, wird von dem Trägheitsmoment der Krümmung abgestützt, ohne dass zusätzliche äußere Längsträger notwendig sind.
Aufgrund der Form der Kippvorrichtung ist diese leicht und elastisch, um Stöße während des Beladens oder Entladens von Material aufnehmen zu können. Dies wird durch die gekrümmten Flächen erreicht, die die durch den Stoß beim Beladen und Entladen erzeugten örtlichen Spannungen auf die gesamte Fläche verteilen und die Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Das Elastititätsmerkmal ist in der gesamten Konstruktion vorhanden, da diese keine Träger besitzt, die das elastische Verformungsvermögen derselben begrenzen würden.
Am Boden der Kippvorrichtung, die Querträger und Stützelemente in Längsrichtung aufweist, wurde erreicht, dass die Elastizitätsbedingungen, insbesondere die Bedingungen für das Torsionsmoment, mit Hilfe der Konstruktion eines Gleitsystems am Kreuzungspunkt der Querträger mit den Stützelementen in Längsrichtung aufrechterhalten werden. Auf diese Weise wurde die Notwendigkeit einer festen Kupplung, beispielsweise einer Schweißkupplung, zwischen den Querträgern und den Stützelementen in Längsrichtung vermieden, wodurch die Erzeugung von Spannungen an der Kupplung verhindert wird und eine ungehinderte Bewegung zwischen dem Träger und dem Stützelement ermöglicht wird. Die Kupplung zwischen den Querträgern und den Stützelementen in Längsrichtung ist dann eine Gleit- und Kreuzkupplung.
Durch Verwendung der erfindungsgemäß gekrümmten Flächen können Konstruktionsträger in der Kippvorrichtung ersetzt und in manchen Fällen beseitigt werden, wodurch bewirkt wird, dass eine Kippvorrichtung mit geringerem Gewicht erzielt wird, und mithin erreicht wird, dass eine größere Nutzlast ohne Überschreitung des auf dem Kipper für dessen Nutzung zulässigen maximalen Bruttogewichts transportiert werden kann. Ferner können durch diese Anordnung die Herstellungskosten für die Kippvorrichtung gesenkt werden, da es nicht notwendig ist, Träger herzustellen sowie diese am vorderen Bereich und am Schutzschild der Kippvorrichtung einzubauen, und die Träger an der Bodenfläche oder am Boden derselben können in ihre Anzahl sehr stark vermindert werden.
Andererseits kann durch die gekrümmten Flächen der Widerstand der Kippvorrichtung gegen Stöße, die während des Belade- und Entladevorgangs von Materialien entstehen, erhöht werden. Die von diesen Vorgängen erzeugten Spannungen werden aufgrund der großen Elastizität der Konstruktion gleichmäßig verteilt, wodurch die Konzentration von Spannungen vermieden wird, die die Kippvorrichtung beschädigen und eine häufige Wartung notwendig machen würden.
Es folgt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Figuren zeigen:
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kippvorrichtung in einem kleineren Winkel;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung nach 1 in einem oberen Winkel;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung nach 1 in einem hinteren Winkel;
4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung nach 1 in einem vorderen Winkel;
5 zeigt perspektivisch eine Untersicht unter die Kippvorrichtung nach 1;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung nach 1 in einem unteren Winkel;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht von gekrümmten Querträger mit "T"-Querschnitt oder Doppel-"T"-Querschnitt und Stützelementen in Längsrichtung des Bodens der Kippvorrichtung nach den vorstehenden Figuren;
8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung von vorn, wobei die gekrümmte Konstruktion des Bodens entfernt ist, um die gekrümmten Querträger mit "T"-Querschnitt oder Doppel-"T"-Querschnitt und die Stützelemente in Längsrichtung eingehender betrachten zu können;
9 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kippvorrichtung in einem unteren Winkel, wobei die gekrümmte Konstruktion des Bodens und des Schutzschildes entfernt wurden, um die gekrümmten Querträger mit "T"-Querschnitt oder Doppel-"T"-Querschnitt und die Stützelemente in Längsrichtung eingehender betrachten zu können; und
10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bodens der Kippvorrichtung in einem unteren Winkel, wobei die jeweilige Gleitkupplung zwischen Längsträger und Stützelement im einzelnen gezeigt ist.
Aus den 1–3 und 6 kann ersehen werden, dass der Schutzschild 2 der Kippvorrichtung 1 zylindrisch ist und sich infolge der zylindrischen Krümmung selbst trägt. Dieser Schutzschild 2 umfasst nur mindestens einen Querträger 3, dessen Funktion es ist, die Form aufrechtzuerhalten, und zwei seitliche Träger 4, um seine Ränder gerade zu halten. Der Querträger 3 befindet sich vorzugsweise im Mittelbereich des Schutzschildes 2.
Während die 1–4, 6, 8 und 9 zeigen, dass die vordere Wand 5 der Kippvorrichtung 1 in Querrichtung elliptisch gekrümmt ist, umfasst dagegen der Boden 6 der Kippvorrichtung 1 eine Reihe von in Querrichtung elliptisch gekrümmten Blechen und eine Mehrzahl von gekrümmten Querträgern, vorzugsweise von fünf gekrümmten Querträgern mit "T"-Querschnitt oder Doppel-"T"-Querschnitt 7, die sich gleichmäßig in Längsrichtung verteilen und die Funktion haben, die gekrümmte Form aufrechtzuerhalten und die Spannungen des Bodens auf das Fahrgestell des Kippers zu übertragen.
Aus den 1, 3 und 5–9 ist zu erkennen, dass der Boden 6 der Kippvorrichtung 1 an dem vorderen Teil, der vor der Drehachse der Kippvorrichtung liegt, zwei Stützelemente 8 besitzt, deren einzige Funktion darin besteht, die Kippvorrichtung an dem Fahrgestell des Kippers abzustützen. Der hintere Teil des Bodens weist keine Längsträger auf und trägt sich selbst durch das Trägheitsmoment der Eigenkrümmung des Bodens. Die Berührungsstelle zwischen den Querträgern 7 und den Stützelementen 8 zeigt keine Schweißnaht dazwischen, sondern bildet eine Kupplung nach Art einer Gleitkupplung 9 zwischen den Teilen.
Die vorliegende Kippvorrichtung 1, die in beweglicher Form mit dem Fahrgestell eines Muldenkippers verbunden ist und zwischen der zu dem Fahrgestell des Muldenkippers parallelen Transportposition mit Ladung und einer ausgefahrenen, nach oben gerichteten und von dem Fahrgestell des Muldenkippers entfernten Abkipp-Position bewegt wird, um die Nutzlast mit Hilfe herkömmlicher Kupplungs- und hydraulischer Hebemechanismen abzukippen.

Claims

Elastisch verformbare Kippvorrichtung (1) für einen Muldenkipper, der folgendes umfasst: – eine vordere Wand (5), einen Schutzschild (2) und einen Boden (6) aus gekrümmten Flächen, die aus Baustahl gebildet werden; – eine Mehrzahl von gekrümmten Querträgern (7) an dem Boden (6); und – mindestens einen gekrümmten Querträger (3) und zwei seitliche Träger (4) in dem Schild, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (6) und die Vorderwand (5) in Querrichtung elliptisch und der Schutzschild (2) in Querrichtung zylindrisch geformt sind.
Kippvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der gekrümmten Querträger (7) des Bodens (6) 4 bis 6 beträgt.
Kippvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der gekrümmten Querträger (7) des Bodens (6) 5 beträgt.
Kippvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner Stützelemente (8) in Längsrichtung umfasst, die die Kippvorrichtung (1) am Fahrgestell des Muldenkippers abstützen.
Kippvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Stützelemente (8) in Längsrichtung 2 beträgt.
Kippvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querträger (7) mit den Stützelementen (8) in Längsrichtung an einer Gleitkupplung (9) treffen.
Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (7) einen "T"-Querschnitt oder einen Doppel-"T"-Querschnitt aufweisen.