DE1634958C3 - Schreitwerk für extrem schwere Bagger mit einem auf einer Mittelkufe drehbar gelagerten Rahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schreitwerk für extrem schwere Bagger mit einem auf einer Mittelkufe drehbar gelagerten Rahmen, an dem zu beiden Seiten je ein vertikaler Hubzylinder angeordnet ist, der am unteren Ende gelenkig mit einer mittels eines horizontalen Schubzylinders und einer Führung gegenüber dem Rahmen horizontal bewegbaren Schreitkufe verbunden ist, und mit Mitteln zum Begrenzen der vertikalen und horizontalen Schwenkbewegung der Schreitkufen.

Schreitwerke werden vielfach für Bagger, insbesondere für Kranschürfbagger, verwendet. Hierbei werden verschiedene mechanische, hydraulische oder kombinierte Antriebssysteme vorgesehen. Die vorliegende Erfindung geht von einem Schreitwerk aus, wie es durch die US-Patentschrift 27 85 761 bekanntgeworden ist. Dabei sind die Schreitkufen durch horizontal und vertikal angeordnete hydraulische Zylinder bewegbar, sie können jedoch lediglich in einer vertikalen Ebene Schwenkbewegungen ausführen. Die Schreitkufe kann nämlich nicht um eine Achse verschwenkt werden, die in Richtung der Längsachse der Schreitkufe liegt, denn sie ist über eine quer zur Längserstreckung angeordnete, mit Rädern versehenen Achse abgestützt. Bei unebenem Gelände kann es daher zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Schreitkufen nur auf ihrer rechten oder auf ihrer linken Seite aufliegt, so daß sich ein Drehmoment um eine Längsachse in der Mitte der Schreitkufe einstellt.

Es ist in diesem Zusammenhang zu beachten, daß es sich um einen außerordentlich großen Bagger handelt, bei dem allein die Schreitkufen ein Gewicht von etwa 1801 haben. Aus diesem Grunde ergeben sich bei der Dimensionierung der Schreitkufen außerordentlich große Festigkeitsprobleme. Denn wenn tatsächlich infolge des riesigen Gewichtes und der halbstarren Lagerung der Schreitkufen ein Drehmoment in der angedeuteten Weise an der Schreitkufe auftritt, muß es unweigerlich zum Bruch kommen. ^
Es ist also die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Schreitkufenaufhängung und Betätigung für Bagger von extremer Größe und extremen Gewicht zu konzipieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im

ic kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die überschweren Schreitkufen des Schreitwerkes sich je nach den Bodenverhältnissen frei einstellen können, so daß keine Drehmomente an der Aufhängung angreifen, und daß aber trotz der großen Abmessungen und Gewichte eine einwandfreie Betätigung und Steuerung der Schreitkufen möglich ist.

Kugelzapfenverbindungen sind an sich bekannt (vgl. DT-AS 10 87 461), doch sie lassen sich nicht einfach auf einen Bagger der hier interessierenden Größenordnung übertragen. Denn die Schreitkufe selbst ist ca. 23 m lang, und eine simple Aufhängung der Schreitkufe in einer Kugelzapfenverbindung würde zu untragbaren Ergebnissen führen, weil die Schreitkufe dann sowohl in einer senkrechten als auch in einer horizontalen Ebene verschwenkbar wäre. Es müssen also weitere Maßnahmen ergriffen werden, um eine an sich bekannte Kugelzapfenverbindung bei Schreitkufen dieser Größenordnung anwendbar zu machen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beschreibung und Zeichnung erläutert. Es zeigt bzw. zeigen

F i g. 1 eine Seitenansicht eines extrem schweren Eimerbaggers mit einem Schreitwerk,

35" F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fi g. 1, wobei Teile im Schnitt in der Ebene der Linie 2-2 der F i g. 4 gezeigt sind,

Fig.3 die vergrößerte Draufsicht, wobei Teile im Schnitt in der Ebene der Linie 3-3 in F i g. 2 gezeigt sind,

Fig.4 eine veigrößerte Ansicht, wobei Teile im Schnitt entlang der Ebene 4-4 der F i g. 3 gezeigt sind, und
Fig.5 bis 10 eine Serie von schematischen Ansichten, die den Schreitvorgang des Baggers nach F i g. 1 zeigen.

Gemäß F i g. 1 umfaßt der darin gezeigte Bagger einen Rahmen 1 mit einer kreisförmigen Mittelkufe 2, auf der der Hauptteil des Rahmens drehbar gelagert ist.

Ein Ausleger 3 ist mit seinem inneren Ende schwenkbar am Rahmen 1 befestigt, während sein äußeres Ende von einem A-förmigen Rahmen 4 und einem Hilfsmast 5 mit Hilfe von Halteseilen 6 und einer Hilfsaufhängung 7 gehalten wird. Ein Hebeseil 8, das von einer nicht gezeigten Winde auf dem Rahmen 1 kommt, läuft um das Ende des Auslegers 3 und ist mit einem Baggerkübel 9 verbunden. Ein Zugseil 10 ist zwischen dem Baggerkübel 9 und einem zweiten, nicht gezeigten Windenmechanismus auf dem Rahmen 1 verbunden.

Je eine Schreitkufe 12 ist auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens 1 angeordnet. Sie werden schreitend betätigt, um die Maschine vorwärts zu bewegen, und zwar, wie in F i g. 1 gezeigt, nach links. Die Schreitkufe 12 und die damit zusammenhängenden Bauteile sind alle am Rahmen 1 oberhalb der kreisförmigen Mittelkufe 2 angeordnet, so daß sie sich im Verhältnis zu der Mittelkufe 2 drehen können, damit die Bewegungsrichtung des Baggers verändert werden kann. Es ist nur

eine Schreitkufe 12 zusammen mit einem Satz dazugehöriger Elemente in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung erläutert. Es ist jedoch klar, daß die gleiche Vorrichtung auf beiden Seiter, der Maschine benutzt wird.

Wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht, ragt eine seitliche Verlängerung des Rahmens 1 über die Schreitkufe 12 hinaus. Ein üblicher doppeltwirkender hydraulischer Hubzylinder 14 ist starr an dem Ausleger 13 montiert, wobei die Kolbenstange 15 abwärts auf die Schreitkufe 12 zu gerichtet ist. Die Bodenfläche der Kolbenstange 15 ist ausgehöhlt, um einen halbkugeligen Ausschnitt 16 zu bilden, und eine geschlitzte Manschette 17 von beliebiger Gestalt ist abnehmbar am unteren Ende der Kolbenstange 15 befestigt.

Wie aus F i g. 2 und 4 hervorgeht, bilden die Manschette 17 und der Ausschnitt 16 zusammen eine kugelige Ausnehmung, die einen Kugelkopf 18 eines Gleitstücks 19 aufnimmt und festhält. Die Bodenfläche des Gleitstücks 19 ist flach und mit einander gegenüberliegenden, parallelen, sich seitlich erstreckenden Flanschen 20 versehen.

Ein Paar paralleler Führungen 22 von L-förmigem Querschnitt ist an der Oberseite der Schreitkufe vorgesehen und greift über die Flansche 20 über. Die Führungen 22 schaffen so eine Gleitbahn zur relativen Verschiebung zwischen der Schreitkufe 12 einerseits und dem Hubzylinder 14 und Rahmen andererseits. Die Führungen 22 sind so ausgebildet, daß sie von links nach rechts leicht zusammenlaufen, wie in F i g. 3 gezeigt, um eine Zentrierungswirkung auszuüben, wenn sich die Schreitkufe 12, in Fig.3 gesehen, nach links bewegt. Da die Schreitkufe 12 mit dem Rahmen 1 nur über das Kugelgelenk verbunden ist, hat sie eine gewisse Bewegungsfreiheit in allen drei Ebenen.

Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, ist ein üblicner doppelt wirksamer hydraulischer Schubzylinder 23 über der Schreitkufe 12 montiert und zwischen der Gleitkufe 12 und dem Gleitstück 19 befestigt. Das äußere Ende der Kolbenstange 24 des Schubzylinders 23, das sich, wie in F i g. 2 gezeigt, nach rechts erstreckt, ist mit einer Bohrung versehen und in einem gegabelten, mit öffnung versehenen Trägerarm 25 aufgenommen. Ein Stift 26 erstreckt sich durch diese Bauelemente und schafft eine Verbindung zwischen der Kolbenstange des Schubzylinders 23 und der Schreitkufe 12. Das freie Ende des Schubzylinders 23 ist mit einem Halteansatz 27 versehen, der in einem gegabelten Trägerarm 28 aufgenommen ist, der aus einem Stück mit dem Gleitstück 19 besteht. Ein senkrechter Stift 29 verläuft durch diese Bauelemente und stellt eine Drehverbindung zwischen dem Schubzylinder 23 und dem Gleitstück 19 her.

Eine Betätigung des Hubzylinders 14 bewirkt eine senkrechte Verschiebung zwischen der Schreitkufe 12 und dem Rahmen 1, während die Betätigung des Schub-Zylinders 23 eine waagerechte Verschiebung zwischen der Schreitkufe 12 und dem Rahmen 1 bewirkt. Eine aufeinanderfolgende Betätigung der Zylinder wird benutzt, um abwechselnd die Schreitkufe 12 im Verhältnis zum Rahmen 1 zu heben und zu verschieben und umgekehrt, um eine Schreitwirkung zu erzielen.

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, greift ein vorderer Rollenträger 30, der eine starre seitliche Verlängerung des Rahmens 1 ist, über die Schreitkufe 12 über, und zwar in F i g. 3 gesehen links von den L-förmigen Führungen 22, und dient dazu, eine vordere Anschlagrolle 32 zu halten, die an der Oberseite der Schreitkufe 12 angreifen kann. In gleicher Art und Weise ragt ein hinterer Rollenträger 33 seitlich aus dem Rahmen 1 heraus und trägt eine hintere Anschlagrolle 34, die an der Oberseite der Schreitkufe 12 hinter bzw., in Fig.3 gesehen, rechts von den Führungen 22 angreifen kann. Die hintere Anschlagrolle 34 steht im Verhältnis zur vorderen Anschlagrolle 32 weiter einwärts. Die Rollen dienen dazu, während des Schreitens die Schreitkufen auszurichten, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Seitlich aus dem Rahmen 1 erstreckt sich ungefähr in der Mitte zwischen den Rollenträgern 30 und 33 ein Arm 35, der drehbar eine waagerecht angeordnete Seilrolle 36 trägt. Ein hydraulischer Zylinder 37 mit konstantem Druck ist zwischen dem Rahmen 1 und der Seilrolle 36 montiert und kann dort wirken, um die letztere gegen die Drehung in der einen oder anderen Richtung zu halten. Zwei Trägerarme 38 sind auf dem Rahmen 1 auf entgegengesetzten Seiten des Armes 35 und der Rollenträger 30 und 33 montiert und erstrekken sich nach außen von dem Rahmen. Ein Paar waagerecht angeordneter Rollen 39 ist drehbar auf den Trägerarmen 38 montiert. Jeweils ein Seil 40 ist an der Seilrolle 36 an ungefähr diametral entgegengesetzten Punkten verankert, und die Seile erstrecken sich von dort durch die Rollen 39 und sind in der Nähe des vorderen und hinteren Endes der Schreitkufe 12 verankert.

Die Seile 40 und ihre dazugehörigen Elemente haben das Bestreben die Schreitkufen 12 im wesentlichen parallel zum Rahmen 1 zu halten, da jegliche Neigung der Schreitkufe 12 zur Drehung in einer waagerechten Ebene auf den Widerstand der konstanten Kraft stößt, die vom Zylinder 37 auf die Seilrolle 36 ausgeübt wird.

In F i g. 1 ist der Kranschürfbagger in seiner normalen Arbeitsstellung gezeigt, d. h. die kreisförmige Mittelkufe 2 ruht auf dem Boden, und die Schreitkufen 12 sind vom Boden angehoben.

Die erste Phase des Schreitvorganges erfordert das Ausfahren des Hubzylinders 14, um die Schreitkufe 12 direkt auf die Erde in die Stellung nach F i g. 5 zu senken. Das Senken geht weiter, bis er auf dem Boden ruht. Die Hubzylinder 14 liegen vorn, d. h., in F i g. 6 gezeigt, links vom Schwerpunkt der Maschine, so daß dieses Anheben bewirkt, daß die Maschine gekippt wird, um ihr vorderes oder linkes Ende vom Boden abzuheben, während ihr hinteres oder rechtes Ende weiterhin auf dem Boden verbleibt Die Kugelgelenkverbindung zwischen der Schreitkufe 12 und dem Rahmen 1 gestattet ein solches Kippen. Während des Anhebens des Baggers ist die Bewegungsfreiheit, die durch die Kugelgelenkverbindung geboten wird, wichtig. Jegliche Bodenunregelmäßigkeiten oder Unterschiede im Bodenniveau haben das Bestreben, die Schreitkufe 12 zu drehen, wenn der Rahmen 1 angehoben wird. Die Kugelgelenkverbindung gibt der Schreitkufe 12 Bewegungsfreiheit in drei Richtungen, jedoch so, daß diese Drehung nicht auf den Rahmen 1 übertragen wird.

Das Anheben des Baggers geht weiter, bis die Maschine auf eine gewünschte Höhe angehoben wurde und bis sie voll von der Schreitkufe 12 und dem Hubzylinder 14 gehalten wird.

Nachdem die Maschine in die Stellung nach F i g. 6 angehoben wurde, wird der Schubzylinder 23 ausgefahren. Er dient dazu, den Rahmen 1 nach links oder vorwärts relativ zur Schreitkufe 12 in die Stellung nach F i g. 7 zu bewegen.

Nachdem der Bagger in die Stellung nach F i g. 7 bewegt wurde, wird die Schreitkufe auf den Boden in die Stellung nach F i g. 8 abgesenkt.

Wenn die Maschine die Stellung nach F i g. 8 erreicht

hat, ist ein Schritt praktisch vollendet, und es verbleibt nur noch, die Schreitkufe 12 wieder in die Stellung nach F i g. 1 zurückzubringen. Das wird jedoch vorteilhafterweise zwei getrennten Schritten erreicht. Zunächst wird die Schreitkufe 12 leicht in die Stellung nach F i g. 9 gehoben, wobei die Vorderkante vom Boden abgehoben ist, während die Hinterkante auf dem Boden verbleibt. Das stellt sicher, daß die Schreitkufe 12 nicht vorwärts bewegt wird, bevor sie vom Boden völlig abgehoben ist.

Wenn die Schreitkufe 12 in die Stellung nach F i g. 9 gehoben wird, wird sie gleichzeitig gehoben und nach links durch die Stellung der F i g. 10 zurück in die Stellung nach F i g. 1 bewegt.

Beim Schreiten kommen die Anschlagsrollen 32 und 34 an der Oberseite der Schreitkufe 12 zur Anlage, um diese in einer senkrechten Ebene auszurichten, die im allgemeinen parallel zu ihrer Bewegungsrichtung liegt. Wenn die Schreitkufe 12 aus der Stellung nach F i g. 8 zurück in die Stellung nach F i g. 1 bewegt wird und weil ihr Schwerpunkt in der Stellung nach F i g. 8 am hinteren Ende des Hubzylinders 14 liegt, bewegt sie sich zunächst durch die Stellung nach F i g. 9 in die gekippte Stellung nach Fig. 10, wo ihr Vorderende an der Anschlagrolle 32 zur Anlage kommt. Eine weitere Bewegung bewirkt, daß die Schreitkufe 12 um ihre Kugelgelenkverbindung zum Hubzylinder 14 zu dem Punkt kippt, an dem ihr hinteres Ende an der Anschlagrolle 34 zur Anlage kommt

Während der ersten Bewegungsphase nach einer anfänglichen Berührung mit der Anschlagrolle 32 wird die Hinterkante der Schreitkufe am Boden entlanggezogen. Um die Schreitkufe daran zu hindern, während dieser Phase um die Längsachse gekippt zu werden, wird die Anschlagrolle 32 ungefähr auf die Längsmittellinie der Schreitkufe 12 gebracht, wo sie in Ausrichtung mit dem Schwerpunkt der Schreitkufe 12 liegt. Die Anschlagrolle 34 liegt einwärts von der Anschlagrolle 32, so daß, wenn die Schreitkufe 12 in der Stellung nach F i g. 1 liegt, diese geg».n Drehung um die Längsachse gehalten wird. Da die Anschlagrolle 32 in der Mittellinie der Schreitkufe 12 und in Ausrichtung "mit dem Schwerpunkt liegt, wäre es jedoch für die Schreitkufe 12 leicht möglich, während des Arbeitens im Uhrzeigersinne, in Fig.4 gesehen, zu kippen. Um das zu verhüten, wird die Anschlagrolle 34 vorzugsweise etwas niedriger eingestellt als die Anschlagrolle 32, um ein leichtes Kippen der Schreitkufe 12 im Uhrzeigersinn zu veranlassen. Wenn sie sich in dieser Art und Weise leicht außer Gleichgewicht befindet, hat die Schreitkufe 12 die Neigung, sich in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, und wird so in Anlage an der Anschlagrolle 34 gehalten.

Die Seile 40 und ihre dazugehörigen Teile dienen dazu, die Schreitkufe 12 so auszurichten, daß sie in eine Stellung parallel zum Rahmen 1 gebracht wird, wenn sie angehoben und zur Vorbereitung eines weiteren Schrittes bewegt wird. Diese Funktion wird durch die zusammenlaufenden Führungen 22 unterstützt. Die Seile 40 wirken in erster Linie, wenn die Schreitkufe 12 in Vorbereitung für einen nächsten Schritt bewegt wird.

Sie haben nicht genügend Kraft, um die Schreitkufe 12 auszurichten, wenn die Maschine bewegt wird. D. h., jegliche Bodenunregelmäßigkeiten, die die Neigung hätten, die Schreitkufe zu verdrehen, erzeugen Kräfte, die weit größer sind als die, die der Zylinder 37 aufzunehmen in der Lage ist, so daß dieser einfach verdreht wird.

Die Anschlagrollen 32 und 34, die Seile 40 und zusammenlaufenden Führungen 22 schaffen so ein verhältnismäßig einfaches Mittel zum Ausrichten und Nivellieren der Schreitkufe 12 in allen Ebenen, um sicherzustellen, daß die Schreitkufe 12 für die darauffolgenden Schritte richtig ausgerichtet ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schreitwerk für extrem schwere Bagger mit einem auf einer Mittelkufe drehbar gelagerten Rahmen, an dem zu beiden Seiten je ein vertikaler Hubzylinder angeordnet ist, der am unteren Ende gelenkig mit einer mittels eines horizontalen Schubzylinders und einer Führung gegenüber dem Rahmen horizontal bewegbaren Schreitkufe verbunden ist. und mit Mitteln zum Begrenzen der vertikalen und horizontalen Schwenkbewegung der Schreitkufen, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung zwischen Hubzylinder (14) und Schreitkufen (12) ein einerseits im Hubzylinder (14) gelagerter und andererseits in der Führung (22) geführter und als Gleitstück (19) ausgebildeter Kugelzapfen ist, an dem der an seinem anderen Ende an der Schreitkufe (12) angelenkte horizontale Schubzylinder (23) angreift, daß die Mittel zum Begrenzen der vertikalen Schwenkbewegung der Schreitkufen im Abstand voneinander am Rahmen (1) und oberhalb der Schreitkufe (12) angeordnete Anschlagrollen (32 und 34) sind und daß die Mittel zum Begrenzen der horizontalen Schwenkbewegung der Schreitkufe (12) aus einem zwischen den Enden der Schreitkufe (12) verlaufenden und um mindestens eine seitlich der Schreitkufe am Rahmen (1) drehbar gelagerte, gebremste Seilrolle (36) geführten Seil (40) besteht.