DE3002200A1

DE3002200A1 - Unterrahmenaufbau, insbesondere fuer einen bagger

Info

Publication number: DE3002200A1
Application number: DE19803002200
Authority: DE
Inventors: George John Thompson
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1980-07-31
Also published as: AU524662B2; GB2041855A; AU5439480A; GB2041855B; JPS55101628A; FR2447310A1; ZA8011B; BR8000416A; CA1129457A; US4231699A; FR2447310B1

Description

Patentanv/älie Dipl -Ing. Curt Wallach

Dipl.-Ing. Günther Koch

/ Dipl.-Phys. Dr. Juno JHaUd ach

Dipl.-Ing. Rainerreiakarnp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 22. Januar I98O

Unser Zeichen: l6 8O8 - Κ/Αρ

Anmelder: Dresser Industries, Inc.

The Dresser Building
EIm and Akard Streets
Post Office Box 7I8
Dallas, Texas 75221
USA

Titel: Unterrahmenaufbau, insbesondere

für einen Bagger

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschinenrahmenkonstruktion und insbesondere auf den Unterrahmenaufbau einer Maschine, die einen drehbaren Oberrahmen aufweist» Insbesondere ist die Erfindung geeignet für den Unterrahmenaufbau großer in Bergwerken eingesetzter Löffelbagger oder Schürfkübelbagger .

Herkömmliche große Bergwerksbagger dieser Bauart weisen einen Unterrahmen auf., der auf zwei Gleiskettenrahmeneinheiten gelagert ist* Ein Drehkranz ist auf dem unteren Rahmenaufbau angeordnet und auf diesem läuft der Oberwagen über den Drehkranz ab, wobei ein Mittellager im unteren Rahmenaufbau der Drehachse angeordnet ist, welches mit dem Oberwagen in Verbindung steht«, Die vertikalen und radialen Belastungen, denen der Oberwagen ausgesetzt ist, werden auf die Gleiskettenträgerrahmen über den Drehkranz und das zentrale Lager auf den Unterrahmen und von dort auf die Gleiskettenrahmen übertragen„

Der Unterrahmen bekannter Löffelbagger oder Schürfkübelbagger bestehen aus einer "Eierschachtel"- oder waffelartigen Kon= struktion, die so ausgebildet ist, daß sie einer Verbiegung widerstehen kann. Eine solche Ausbildung ergibt ein komplexes Belastungs- und Beanspruchungsmuster im Hinblick auf die Übertragung der Last vom Oberrahmen nach den Gleiskettenträgerrahmen, und dies führt zu einem Aufbau, der hinsichtlich der Analyse und Herstellung unbestimmt und komplex ist„

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen einfacheren und stabilen Unterrahmenaufbau für eine Maschine zu schaffen, die einen drehbaren Oberrahmen aufweist, wobei der Aufbau hinsichtlich seines Beanspruchungsmusters leicht identifiziert und berechnet werden kann_o

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Zweck der Erfindung ist es demgemäß, einen verbesserten Unterrahmenaufbau für eine Maschine zu schaffen, die einen drehbaren Oberwagen besitzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Unterrahmenaufbau für eine Maschine zu schaffen, die einen drehbaren Oberwagen besitzt, wobei vertikale und radiale Belastungen, denen der drehbare Oberwagen ausgesetzt ist, über den Unterwagenaufbau in den Boden übertragen werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Unterrahmenaufbau für eine Maschine zu schaffen, die einen drehbaren Oberwagen besitzt, wobei die Belastungen, denen der Oberrahmen ausgesetzt ist, durch den Unterrahmenaufbauauf einfache und wirksame Weise auf den Boden übertragen werden.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Unterrahmenaufbaus für eine Maschine, die einen Drehkranz besitzt, der auf dem Unterrahmenaufbau montiert ist, wobei der Oberrahmen drehbar auf dem Drehkranz sitzt und ein Mittellager auf dem Unterrahmen angeordnet ist, welches mit einem Gegenlager am Oberwagen zusammenwirkt.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Unterwagenaufbaus für eine Maschine, die einen Drehkranz auf dem Unterwagen besitzt, wobei der Oberwagen auf dem Drehkranz beweglich ist.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Unterwagenaufbaus für Bagger.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten

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Unterrahmenaufbaus für große Bagger* die in Bergwerken Anwendung finden* beispielsweise Löffelbagger und Schürfkübelbagger ο

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Unterwagenaufbau für eine Maschine zu schaffen* die einen drehbaren Rahmen trägt und einfach im Aufbau ist und wenige Trägeraufbauten besitzt, und hinsichtlich des Beanspruchungsmusters leicht identifiziert und berechnet werden kann,,

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Unterrahmenaufbaus für eine Maschine* die einen drehbaren Oberwagen besitzt,, beispielsweise für einen Löffelbagger oder dgl», wobei der Aufbau weniger kostenaufwendig ist als bei herkömmlichen Konstruktionen und dennoch eine einwandfreie Kraftübertragung gewährleistet ist, und eine einfache Wartung gegeben isto

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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Löffelbaggers gemäß der Erfindung]

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Querschnittsansicht längs der Linie 2-2 gemäß Fig. 1]

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 gemäß Fig. 2j

Fig. 4 in größerem Maßstab eine vertikale Querschnittsansicht des Eckaufbaus des unteren Fahrgestellrahmens des Baggers gemäß Fig. 2 und 3* wobei die Lage des Zahnkranzes und des Rollkreises des Oberwagens relativ zum Unterwagen ersichtlich sind]

Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Draufsicht des unteren Aufbaus eines Löffelbaggers gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung!

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 gemäß Fig. 5j

Fig. 7 in größerem Maßstab eine vertikale Schnittansicht des Drehringes, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 Anwendung findet.

Zunächst wird auf Fig. 1 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist ein Löffelbagger gemäß der Erfindung dargestellt·. Dieser Löffelbagger weist ein Laufwerk 10 auf, das zwei Gleisketten 11 und 12, einen Drehkranz 13 auf dem Fahrgestell und einen

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Oberwagen 14 aufweist,, der ein Hauptdeck 14a hat, das drehbar vom Drehkranz getragen wird» Am Vorderende des Oberwagens ist ein Frontaufbau 15 montiert, mit dem ein Vorschubsystem 16 verbunden ist, das auf dem Hauptdeck montiert ist. Außerdem weist der Bagger ein Hubsystem IJ am vorderen Endaufbau auf, und es sind geeignete Maschinenanlagen und Steuerungen vorgesehen, um das Vorschubsystem und die Hubvorrichtung zu betätigen. Auf dem Hauptdeck ist weiter ein Chassisaufbau angeordnet, der die verschiedenen Aufbauten und den Schwenkantrieb und den Vorschubantrieb des Löffelbaggers und andere Hilfssysteme und Ausrüstungen aufnimmt.

Der vordere Aufbau 15 weist einen Ausleger I9, einen Hubrahmen 20, einen Löffelstiel 21, den Baggerlöffel 22 und ein Hubgelenk 2j5 auf. Der Ausleger I9 besteht aus einem Träger, der mit seinem unteren Ende am Vorderende des Oberrahmens 14 angelenkt ist und am oberen Ende eine Kopfwelle 24 trägt. Der Hubrahmen 20 ist an der Kopfwelle 24 schwenkbar angelenkt. Der Löffelstiel 21 besteht aus einem geeigneten Trägerprofil und ist am oberen und unteren Ende gegabelt, Das obere Gabelende ist mit dem Hubrahmen über zwei Verbindungszapfen verbunden, während das untere Gabelende des Löffelstiels schwenkbar am oberen rückwärtigen Ende des Baggerlöffels 22 mittels zweier aufeinander ausgerichteter Zapfen 25 angelenkt ist. Der vordere Kopfteil des Hubrahmens und das obere vordere Ende des Baggerlöffels sind durch einen Hublenker 23 verbunden. Das obere Ende des Hublenkers ist an einem gegabelten Abschnitt des Kopfteiles des Hubrahmens mittels eines Verbindungszapfens 26 angelenkt. Das untere Gabelende des Hublenkers ist mit dem Baggerlöffel durch zwei axial aufeinander ausgerichtete Zapfen 27 verbunden» Der Hubrahmen 20, der Löffelstiel 21, der Baggerlöffel 22 und der

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Hublenker 23 sind schwenkbar derart miteinander verbunden, daß sie ein Gelenkviereck bilden, wobei der den Hubrahmen bildende Lenker schwenkbar mit dem oberen Ende des Auslegers über die Kopfwelle 24 verbunden ist.

Um einen im wesentlichen flachen Vorschub des Baggerlöffels zu gewährleisten, wenn er in den abzutragenden oder aufzuladenden Materialhaufen eingefahren wird, ist am vorderen Endaufbau ein Neigungssteuersystem 28 angeordnet, dessen Konstruktion und Arbeitsweise im einzelnen in den US-PS 35 Ol 034 und 36 48 863 beschrieben ist. Außerdem ist der Frontaufbau mit einem Neigungsanschlag 29 versehen, dessen Konstruktion und Arbeitsweise im einzelnen in der US-PS 40 85 854 beschrieben ist.

Das Hubsystem I7 weist eine Hubtrommel 30, Seilrollen 3I und 32 und ein Hubseil 33 auf. Die Hubtrommel 30 ist auf dem Hauptdeck 14 der Maschine montiert und wird durch einen Elektromotor über ein ebenfalls auf dem Hauptdeck montiertes Getriebe angetrieben.

Die Seilrolle 31 ist am unteren Ende des Auslegers I9 axial auf die Hubtrommel 30 ausgerichtet gelagert. Die Seilrolle 32 ist am oberen rückwärtigen Ende des Hubrahmens 20 gelagert. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Hubseil 33 auf der Hubtrommel 30 aufgewickelt und erstreckt sich nach vorn und um die Seilrolle 31 nach oben und um die Seilrolle 32 herum, und dann nach unten, und es ist an einem Bügel 34 verankert, der auf der Lagerwelle der Seilrolle 3I montiert ist. Wenn die Hubtrommel 30 im Sinne einer Freigabe oder eines Einziehens des Hubseiles 33 gedreht wird, dann werden Hubrahmen 22, Löffelstiel 21 und Hublenker 23 veranlaßt um die Kopfwelle 24 zu schwenken, wodurch der Baggerlöffel in entsprechender

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Weise angehoben bzw« abgesenkt wird.

Das Vorschubsystem 16 weist ein Portal 35, einen Mast 36, eine Trommel 37, Seilrollen 38 und 39 und ein Vorschubseil 40 auf ο Das Portal 35 ist am Hauptdeck längs der Mittellinie der Maschine aufgebaut» Der Mast 36 besteht aus einem starren Bauteile der am unteren Ende an Auslegern des Hauptdecks vor der vertikalen Mittellinie des Abrollkranzes I3 angelenkt ist» Die Vorsehubtrommel 37 ist auf einem Rahmen montiert, der hinter der Hubtrommel 30 am Hauptrahmen gelagert ist» In gleicher Weise wie die Hubtrommel 30 wird die Vorschubtrommel 37 durch einen Elektromotor über ein Getriebe angetrieben,, die ebenfalls am Hauptdeck montiert sind. Die Seilrolle 38 ist am oberen Ende des Portals über der Vorschubtrommel 37 gelagert» Die Seilrolle 39 ist am oberen Ende des Mastes 36 in Längsrichtung auf die Seilrolle 38 ausgerichtet gelagert» Das Vorschubseil 30 ist auf der Vorschubtrommel 37 aufgewickelt und erstreckt sich nach oben und ist über die Seilrollen 38 und 39 geführt, und am anderen Ende an einem Bügel 41 verankert^ der am oberen Ende des Portals in der Nähe der Seilrolle 38 gelagert ist» Ein Vorschublenker 42 ist schwenkbar mit seinen Enden am Hubrahmen 20 bzwο an einer Welle 43 angelenkte die vom oberen Ende des Mastes getragen wird,, so daß eine Schwenkbewegung des Mastes in einer Vertikalebene durch den Vorschublenker 42 auf den Frontaufbau der Maschine übertragen wird. Durch Auslassen bzw«, Einlassen des Vorschubseils 40 wird der Mast 36 veranlaßt sich in einer Vertikalebene und derart zu verschwenken, daß die Bewegung auf den Proritaufbau über den Vorschublenker so übertragen wird,, daß der Frontaufbau angehoben bzw» abgesenkt wird.

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Im folgenden wird auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen. Das Fahrgestell 10 weist einen Unterrahmen 44, mehrere seitlich vorstehende Arme 45 bis 48, die starr seitlich am Unterrahmen befestigt sind, und zwei Gleiskettenrahmen 49 bzw. 50 auf, die von den Enden der Arme 45 und 46 des Gleiskettenmechanismus 11 bzw. den Armen 4'7, 48 des Gleiskettenauf baus 12 getragen werden. Der Unterrahmen 44 weist eine ringförmige Bodenwand 51 auf, die eine Zugriffsplatte 51a besitzt. Ein Gehäuse 52 ist starr auf der Bodenwand 51 angeordnet und bildet ein Zentrallager, welches betriebsmäßig mit dem Oberrahmen in Verbindung steht. Eine Ringrippe 53 ist starr am unteren Ende der Bodenwand 51 angeordnet und liegt konzentrisch zu einem Mittelzapfengehäuse 52. Mehrere radial angeordnete Querwände 54 bis 62 sind längs ihrer unteren Ränder an der Bodenwand 51 befestigt und an ihren inneren und äußeren Rändern mit dem mittleren Lagergehäuse 52 und der Ringrippe 53 verbunden. Ein ringförmiger Eckaufbau 63 ist starr auf dem oberen Ende der Ringrippe 53 befestigt, und die äußeren oberen Ränder der Querwände 54 bis 62 und die ringförmige Oberwand 64 sind starr entlang des Innenrandes mit dem mittleren Lagergehäuse und längs des äußeren Randes mit dem ringförmigen Eckaufbau 63 verbunden. Vorzugsweise besteht der untere Teil des mittleren Lagergehäuses aus einer Stahlkonstruktion und der obere Teil hiervon ist als Gußstück ausgebildet, das am oberen Ende des Stahlaufbaus angeschweißt ist. Der ringförmige Eckaufbau besteht aus mehreren kreisbogenförmig gestalteten Segmenten, die mit ihren Enden miteinander verschweißt sind. Die Bodenwand 51» die kreisförmige Rippe 53 und die Oberwand 64 bestehen aus bogenförmigen Stahlplattensegmenten, die miteinander und mit dem mittleren Lagergehäuse, den radial verlaufenden Querwänden 54 bis 62 und dem ringförmigen Eckaufbau 63 verschweißt sind, und sie bilden so den Unterrahmenaufbau.

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Die Arme 45 bis 48 sind von gleichem Aufbau, Sie sind an ihren inneren Enden am Unterrahmen und am äußeren Ende mit dem Laufgestellrahmen 49 und 50 so dicht als möglich an deren Vorderende bzw» Hinterende angeschlossen, um Biegemomente und Torsionsbelastungen in den Laufgestellrahmen bei der Steuerbewegung so gering als möglich zu halten. Die Befestigungspunkte der äußeren Enden der Arme am Gleiskettenrahmen sind so angeordnet, daß die Momente an den Enden der Gleiskettenrahmenabschnitte gleich den Momenten sind, die im inneren auftreten» Aus Fig„ 2 und 3 ist ersichtlich, daß der Arm 46 aus einem seitlich vorstehenden Abschnitt 51a der Bodenwand 51 des Unterrahmens und einer Unterwand besteht, die einen Fortsatz des seitlich vorspringenden Abschnitts 51a bildet. Außerdem sind Querträger 52a und 53d starr an der kreisförmigen Rippe 53 an Stellen befestigt, die auf die äußeren Enden der radial angeordneten Rippen und 58 vorstehen und Querwände 66 und 67 sind starr längs ihrer unteren und inneren Ränder mit der Bodenwand 65 und den Querwandabschnitten 53a und 53b verbunden, und zwar auf diese ausgerichtete Ein Flanschabschnitt 63a des Eckaufbaus 63 und eine obere Wand 68 sind starr an den oberen Enden der Querwände 66 und 67 und am inneren Rand mit dem Flansch 63a verbunden. Jede Bodenwand 65, die Querwände 66 und 67 und die obere Wand 68 bestehen aus einem Stahlplattenaufbau,und diese Stahlplatten sind miteinander und mit dem Bodenteil 51a, den Querwänden 53a und 53b sowie dem Flansch 63a ver~ schweißt, um den Arm 46 zu bilden,, In gleicher Weise wird der Arm 48 mit Querwandabschnitten 53c und 53d aufgebaut, die an der Ringrippe 53 befestigt und auf die radial angeordneten Querwände 59 und 6O des Unterrahmens ausgerichtet sind_o Dabei sind die Querwände 69 und 70 auf die Querwandabschnitte 53c bzw, 53d ausgerichtete Der Arm 47 ist mit Querwandabschnitten 53e und 53f ausgestattet, die an der Ringrippe 53 an Stellen

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befestigt sind, die auf die radial angeordneten Querwände 6l und 62 des Unterrahmenabschnitts ausgerichtet sind und die Querwände 7I und 72 sind auf die Querwandabschnitte 53e und 5Jf ausgerichtet. Auch der Arm 45 ist mit Querwandabschnitten 53g bzw. 53h versehen, die starr an der Ringrippe 53 an Stellen befestigt sind, die auf die radial angeordneten Querwände 54 und 55 des Unterrahmens ausgerichtet sind. Außerdem sind Querwände 73 und 74 vorgesehen, die auf die Querwandabschnitte 53g bzw. 53h ausgerichtet sind.

Die Laufkettenrahmen 49 und 50 sind in ihrer Konstruktion und Arbeitsweise gleich. Jeder Rahmen besteht aus einem Kastenprofil, das an den Enden zweier Arme montiert ist, die eine Gruppe von Rollen lagern, die auf dem Drum der Gleiskette abgestützt sind und es sind gegabelte Ausleger am vorderen und hinteren Ende vorgesehen, die die Umlenkräder bzw. die Antriebsräder lagern, die betriebsmäßig an der Gleiskette angreifen. Gemäß Fig. 2 und 3 weist der Gleiskettenrahmen 49 einen Kastenprofilträger 75, einen nach vorn weisenden Gabelabschnitt 76 und einen nach hinten weisenden Gabelabschnitt 77 auf. Der Kastenprofilträger 75 besitzt eine Bodenwand 78 mit nach unten vorstehenden Trägern 79 und 80, und er besitzt zwei in Querrichtung im Abstand zueinander angeordnete Seitenwände 81 und 82 und eine obere Wand 83* die mehrere in Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnete Fiihrungsansätze 84 und mehrere in Längsrichtung im Abstand zueinander angeordnete, querverlaufende Zwischenwände 85 bis 89 besitzt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die inneren Seitenränder der Querwände 85, 86, 88 und 89 an den äußeren Seitenrändern der Querwände 73, 74 bzw. 66 und 67 befestigt und bilden den Fortsatz dieser Querwände. Die vorn und hinten angeordneten Abschnitte der oberen Wand 83 stehen nach innen vor und sind mit der Oberwand der

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Arme 45 und 46 verbunden, um einen kontinuierlichen Übergang zwischen den oberen Enden der Arme und den vorderen und hinteren Enden des Kastenprofilträgers 75 zu bilden₀ Diese nach innen vorspringenden Abschnitte sind mit Versteifungsplatten 90 und 91 ausgerüstet, die die Querwände verbinden und an den oberen und unteren Wänden der Arme befestigt sind₀ Der vordere Gabelausleger J6 weist ein Basisteil 92 auf^, das von der Querwand 85 getragen wird, und zwei vorstehende Arme 93 und 94 tragen die Kettenradachse 95o Der nach hinten weisende Gabelaufbau 77 weist ein Basisglied 96 auf, das an der Querwand 39 festgelegt ist und besitzt zwei nach hinten laufende Arme 97 und 980

Der Gleiskettenmechanismus 11 ist am Gleiskettenrahmen 49 angebracht und weist ein Antriebskettenrad 99, ein Umlenkkettenrad 100 und eine Gleiskette 101 auf„ Das Antriebskettenrad 99 ist auf einer Antriebswelle montiert, die antriebs= mäßig mit einem Untersetzungsgetriebe in Verbindung steht, das in fluchtenden öffnungen der Armteile 97 und 98 des Auslegers 77 angeordnet ist_o Das Untersetzungsgetriebe ist wiederum mit einem Antriebsmotor gekuppelt, der entweder auf dem Ausleger 77 oder auf der Rückseite des Unterrahmens montiert ist_o Das Umlenkkettenrad 100 ist auf einer Achse 95 gelagert ο In herkömmlicher Weise wird das untere Drum der Gleiskette 101 von Stützrollen 102 getragen, die auf Achsen I03 sitzen, welche von den nach unten vorstehenden Trägerteilen 79 und 80 getragen werden» Das obere Kettendrum wird durch die Führungsansätze 84 getragen und mit ihren vorderen und hinteren Abschnitten greift die Kette in das Umlenkkettenrad 100 bzw„ das Antriebskettenrad 99 ein„

Der Gleiskettenrahmenaufbau 50 ist hinsichtlich seiner Konstruktion dem Rahmenaufbau 49 gleich, und er weist mehrere

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Querwände I03 bis 107 auf. Wie aus Pig. 2 ersichtlich, sind die Innenseiten der Querwände 103 und 104 mit den äußeren Enden der Querwände 72 und 7I des Armes 47 verbunden, und die inneren Enden der Querwände 106 und IO7 mit den äußeren Enden der Querwände 7 O und 69 des Arms 48.

Im folgenden wird auf Pig. 4 Bezug genommen. Der Eckaufbau 63 dient als Sitz für den Zahnkranz I08, der aus mehreren kreisbogenförmigen Zahnabschnitten besteht, die am Eckaufbau 63 über Bolzen I09 festgelegt sind. Der Rollenkranz 13 ist auf dem Zahnkranz I08 gelagert und besteht aus einer unteren Schiene 110, einer Gruppe von Abwälzrollen 111 und einer oberen Schiene, die den unteren bzw. oberen Drehkranz bilden. Der untere Drehkranz 110 besteht aus mehreren kreisbogenförmigen Schienensegmenten, die vom Zahnkranz I08 getragen und an diesem über mehrere Bolzen II3 festgelegt sind. Die Rollkörper 111 werden von dem unteren Drehkranz 110 abgestützt und laufen in einem Käfigaufbau. Der obere Drehkranz 112 wird von den Rollen 111 abgestützt und besteht aus mehreren kreisbogenförmigen Schienensegmenten, die starr am Oberrahmen 14 mittels Bolzen befestigt sind.

Wenn der Drehantrieb der auf dem Oberbau angeordnet ist und mit dem Zahnkranz IO8 zusammenwirkt, in Tätigkeit gesetzt wird, dann wird der Oberrahmen veranlaßt sich gegenüber dem Unterrahmen zu drehen, wobei die Rollen 111 auf dem unteren Drehkranz 110 ablaufen und der obere Drehkranz 112 auf den Rollen aufliegt.

Zu Beginn eines jeden Baggerzyklus wird das Vorschubsystem betätigt, um den Frontaufbau voll zurückzuziehen und das Hubsystem wird in der Weise betätigt, daß der Baggerlöffel so abgesenkt wird, daß er benachbart zum unteren Ende des

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Auslegers zu liegen kommt„ Um den Bearbeitungszyklus der Maschine einzuleiten, werden geeignete Steuermittel vom Fahrersitz der Maschine aus betätigt_s damit das Vorschubseil ausgelassen wird,, Hierdurch wird bewirkt, daß das Gewicht des Frontaufbaus den Ausleger veranlaßt nach vorn zu schwenken, wodurch die Baggerschaufel in das aufzuladende oder auszuhebende Material eingegraben wird» Gleichzeitig mit Beginn der Vorschubwirkung der Baggerschaufel werden geeignete Steuermittel betätigt., um eine begrenzte Hubbewegung der Baggerschaufel zu bewirken„ Dies wird durch Antrieb der Hubtrommel JO bewirkte die das Hubseil 33 aufwickelt« Wenn die Baggerschaufel in das Material vorgeschoben wird, dann bewirkt die kombinierte Vorschub- und Hubwirkung, daß die Baggerschaufel flach vorangeschoben wirdo Gleichzeitig bewirkt das Neigungssteuersystem 28, daß die Neigung der Baggerschaufel relativ zum Boden konstant verbleibt» Am Ende der Vorschubphase wird das Neigungssteuersystem abgeschaltet, so daß die Baggerschaufel nach oben geschwenkt werden kann, so daß gewährleistet wird* daß das gesamte vom Baggerlöffel aufgenommene Material angehoben wirdo Die Aufwärtsneigungsbewegung des Baggerlöffels wird durch einen Neigungsanschlag 29 in der Weise begrenzt, wie dies in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben ist»

Nachdem der Löffel nach oben geneigt wurde, werden die Steuerungen für Vorschub- und Hubsystem sowie für den Drehmechanismus betätigt, um den Baggerlöffel zu bewegen und ihn über die Ladefläche eines Lastfahrzeuges zu positionieren oder an eine andere Stelle zu bringen, wo das Material abgelassen werden soll, und an dieser Stelle wird die Klappe des Löffels ausgelöst, um sie zu öffnen und das Material zu entladen» Die erforderliche Rückzugsbewegung des Frontaufbaus wird dadurch bewirkt, daß der Motor für die Vorschubtrommel 37 in

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der Weise betätigt wird, daß das Vorschubseil 40 eingezogen wird. Hierdurch wird der Mast ~$6 veranlaßt sich nach hinten zu schwenken, und diese Bewegung wird nach dem Frontaufbau übertragen und bewirkt, daß der Ausleger nach oben schwenkt.

Sobald das Material abgeladen ist, kann der Drehantrieb betätigt werden, um das Vorderende der Maschine zurück in jene Stellung zu schwenken, in der weiteres Material abzugraben ist, und dann kann das Vorschubsystem betätigt werden, um den Frontaufbau weiter zurückzuziehen und das Hubsystem läßt den Baggerlöffel nach unten mit einer gesteuerten Geschwindigkeit schwenken bis der Löffel wieder am unteren Ende des Auslegers befindlich ist und in einer Bereitschaftsstellung steht, in der ein weiterer Arbeitsvorgang eingeleitet werden kann. .

Im Normalbetrieb wird der Oberrahmen der Maschine Lasten unterschiedlicher Größe ausgesetzt und diese werden auf den Unterrahmen der Maschine übertragen. Die Vertikalbelastungen werden in erster Linie vom oberen Rahmen über den Drehkranz auf den unteren Rahmen übertragen. Axiale und radiale Belastungen werden vom Oberrahmen über das zentrale Lager auf den Unterrahmen übertragen. Wenn diese Belastungen den unteren Rahmen treffen, übertragen die radial angeordneten Querwände 54 bis 62 im Unterrahmen, die Querwände 66 bis 74 in den Armen und die Querwände 85 bis 89 und 1OJ bis I07 in den Gleiskettenrahmen diese Belastungen auf die unteren Kettendrums der Gleisketten, und hierdurch wird die kürzeste Entfernung für den Beanspruchungsfluß durch den Aufbau gebildet. Die kreisförmige Rippe 53 des unteren Rahmens wird benutzt, um die Rollkreisbelastungen zu tragen und die Rippe bewirkt eine Verminderung der abwechselnden weichen und harten Punkte, die charakteristisch bei den herkömmlichen Rahmenaufbauten der Eierkistenbauart bzw. der Waffelbauart sind.

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Der Eckaufbau 6j5 dient als Lagerkissen für den Zahnkranz, wodurch die Notwendigkeit eines speziell bearbeiteten Kissens entfallen kannο Ein solcher Eckaufbau ermöglicht weiter, daß die Belastungen zwischen dem Unterrahmen und den Armen der Maschine mit geringsten Beanspruchungskonzentrationen übertragen werden»

Die Figuren 5 bis 7 veranschaulichen eine abgewandelte Ausführungsform des unteren Aufbaus, bei welchem ein Drehring anstelle eines zentralen Lagers Anwendung finden kann, und ein Drehkranz zum Abstützen des oberen Rahmens„ Gemäß der Abwandlung ist ein Unterrahmen I08 vorgesehen, der mit dem Unterrahmen 44 des Ausführungsbeispiels nach Figo 2 vergleichbar ist ο Außerdem sind mehrere radial vorspringende Arme IO9 bis 112 vorgesehen, die starr an den Seiten des unteren Rahmens IO8 befestigt sind und den Armen 45 bis 48 vergleichbar sind_o Außerdem sind zwei Gleiskettenrahmen II3 und 114 vorgesehen, die den Gleiskettenrahmen 49 und 50 vergleichbar sindo Gemäß Fig_o 5 ist der Unterrahmen I08 mit einer kreisringförmigen Rippe II3 versehen, die um den Umfang herum verläuft und es sind miteinander zusammenwirkende Diagonalwände 114 bis II7 vorgesehen, die bezüglich der kreisringförmigen Rippe 13 Kreisabschnitte bilden und starr an ihren Enden mit der Bippe verbunden sindo Jeder der Arme bis 112 ist mit Gruppen seitlich vorspringender Querwände versehen* deren innere Enden an die Kreisrippe II3 an Be= rührungspunkten der diagonalen Wände 114 bis 116 anstoßen und dort festgelegt sind» Der Arm IO9 ist mit einer Gruppe von Querwänden 118 und II9 ausgestattet, deren innere Enden auf die Enden der Diagonalwände 114 und II5 ausgerichtet sind« Der Arm 110 ist mit einer Gruppe von Querwänden 120 und 121 ausgestattet, deren innere Enden auf die diagonalen Querwände 116 und 11? ausgerichtet sind« Der Arm 111 ist mit Querwänden 122 und 123 versehen, deren innere Enden auf

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die Enden der diagonalen Wände 114 und 115 ausgerichtet sind. Der Arm 112 ist mit einer Gruppe von Querwänden 124 und 125 versehen, deren innere Enden auf eine Gruppe von Enden der Diagonalquerwände 116 oder II7 ausgerichtet sind.

Der Gleiskettenrahmenaufbau II3 weist einen Kastenträger mit zwei im Abstand zueinander verlaufenden Seitenwänden 126 und I27 auf, der außerdem mehrere in Längsrichtung im Abstand zueinander liegende querverlaufende Wände 128 bis I34 besitzt. Wie am besten aus Fig„ 5 ersichtlich, sind die inneren Ränder der Querwände 128 und 129 auf die äußeren Enden der Querwände 118 und II9 des Armes IO9 ausgerichtet, und die inneren Ränder der Querwände I33 und 134 sind auf die äußeren Enden der Querwände 120 und 121 des Armes 110 ausgerichtet. Der Gleiskettenrahmen 114 weist ebenfalls einen Kastenträger auf, der im Abstand zueinander angeordnete Seitenwände I36 und 137 und mehrere in Längsrichtung im Abstand angeordnete Querwände I38 bis 144 besitzt. Die inneren Enden der Querwände I38 und 139 sind starr an der Seitenwand I36 an Stellen festgelegt, die auf die äußeren Ränder der Querwände 122 und 123 des Armes 111 ausgerichtet sind, und die inneren Enden der Querwände 143 und 144 sind starr mit der Seitenwand I36 an Stellen verbunden, die auf die äußeren Ränder der Querwände 124 und 125 des Armes 112 ausgerichtet sind. Die Gleiskettenrahmenteile II3 und 114 sind außerdem mit einem Gleiskettenmechanismus ausgerüstet, der in Konstruktion und Aufbau dem Mechanismus gleicht, welcher in Verbindung mit dem Aufbau nach Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

Gemäß Fig. 7 ist ein ringförmiges Kissen 145 um den Umfang der oberen Platte 146 des Unterrahmens über der ringförmigen Rippe 113 angeordnet, und auf diesem Kissen ruht ein Dreh-

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ring 146. Der obere Rahmen 147 ist drehbar auf dem Drehring mittels einer oberen Gruppe von Rollenlagern 148 und einer unteren Gruppe von Rollenlagern 149 und einer inneren Gruppe von Lagern I50 abgestützte Die vertikalen und radialen Belastungen, denen der Oberrahraen 4? ausgesetzt ist, werden auf den Drehring und infolgedessen auf die Ringrippe II3 über die Rollager 148, 149 und I50 in herkömmlicher Weise übertragen. Der Drehkranz 146 und das Stützkissen 145 sind starr am Uhterrahmen mittels Bolzen I5I festgelegt» Der Drehkranz 146 ist außerdem mit einem Zahnkranz I52 versehen, in den ein Ritzel I53 des Drehantriebs 154 eingreift, das am Oberrahmen 147 festgelegt ist« Über den Umfang sind mehrere Drehantriebseinheiten I54 am Oberrahmen verteilt, deren Ritzel 153 in den Zahnkranz I52 des Drehkranzes in Umfangsrichtung im Abstand eingreifen, um den Oberrahmen gegenüber dem Unterrahmen zu verschwenken„

Die Vertikalbelastungen, denen der Oberrahmen 14? ausgesetzt ist, werden auf den Drehring 146 über die Rollenlager 148 und 149 übertragen. Auf den Oberrahmen 147 lastende Radialkräfte werden auf den Drehkranzring über die Rollenlager übertragen. Derartige Belastungen werden dann über das Stützkissen 145 und die obere Platte 146 auf die Ringrippe II3 und.von dort über die diagonalen Querwände 114 bis II6 des Unterrahmens, die Querwände 118 bis 125 der Arme, die Querwände I28, 129, I33 und 134 des Gleiskettenrahmens II3 und die Querwände I39, 140, 143 und 144 des Gleiskettenrahmens 114 auf das untere Drum des Gleiskettenmechanismus der Maschine übertragen,, Durch die Ausrichtung der Querwände in dem unteren Rahmenteil wird bewirkt, daß die Arme und die Gleiskettenrahmen den kürzesten Abstand für den Beanspruchungsfluß durch den Aufbau bilden₀ Wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Figo 1 bis 4 beschrieben, sind die Arme

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109 bis 112 an dem vordersten und hintersten Punkt des Gleiskettenrahmens 113 und 114 befestigt* um Torsionsbelastungen und Biegebelastungen der Gleiskettenanordnungen zu vermindern, die beim Steuern des Baggers auftreten. Die Befestigungspunkte sind so angeordnet, daß die Momente an den Enden des Gleiskettenrahmens gleich sind den Momenten, die in der Mitte dieser Rahmen vorhanden sind. Vorzugsweise besteht das Ausführungsbeispiel gemäß Figo 5 und 6 aus einer verschweißten Stahlkonstruktion,

Durch die Erfindung wird ein Unterrahmenaufbau für eine Maschine, beispielsweise für einen Löffelbagger geschaffen, der einfach im Aufbau ist, wenige Träger besitzt und ein Beanspruchungsmuster hat, welches leicht identifiziert und berechnet werden kann. Die Kriterien bei der Konstruktion sind die Dauerbelastungen, und nicht die Auslenkung, wodurch ein leichterer wartungsfreundlicher Aufbau erzielt wird. Der Aufbau kann einfacher hergestellt werden und ist weniger kostenaufwendig als herkömmliche Rahmen für Gleisketten, die bei Löffelbaggern und Schürfkübelbaggern, insbesondere bei größeren Maschinen dieser Bauart, die eine Kapazität von 30nr und mehr besitzen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß Änderungen oder Abwandlungen getroffen werden können, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

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ZUSAMMENPASSUNG

Die Erfindung bezieht sich auf den Unterrahmen einer Maschine, beispielsweise eines großen Bergwerkslöffelbaggers oder eines Schürfkübelbaggers, der ein zentrales Drehgelenk und einen Oberrahmen besitzt* der um eine Vertikalachse des Drehgelenks schwenkbar ist» Der Unterrahmen besitzt ein Gehäuse für das Drehlager und mehrere Arme, die am unteren Rahmen befestigt sind und seitlich vorstehen, und diese Arme sind paarweise mit jeweils einem Gleiskettenrahmen verbunden,, Der untere Rahmenaufbau besitzt eine Vielzahl radial verlaufender Querwände, die vom mittleren Lagergehäuse vorstehen und die Arme besitzen ebenfalls seitlich verlaufende Querwändej die auf die radial verlaufenden Querwände des unteren Rahmenteils ausgerichtet sind, und die Gleiskettenrahmen besitzen seitlich angeordnete Querwände, die wiederum auf die seitlich vorstehenden Querwände der Arme ausgerichtet sind, derart, daß die vertikalen und radialen Belastungen, denen der Oberwagen ausgesetzt ist, über den unteren Rahmen auf die Gleiskettenrahmen längs der Querwände von Unterrahmen und Armen übertragen werden»

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Claims

Patentansprüche

Unterrahmenaufbau für eine Maschine,, die ein zentrales Drehlager und einen um dieses Drehlager schwenkbaren Oberwagen aufweist, wobei der Unterrahmen ein Gehäuse für das Drehlager besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Armo an dem Unterrahmen befestigt sind und seitlich von diesem vorstehen, daß zwei Gleiskettenrahmen mit den Enden jeweils zweier Arme verbunden sinda daß der Unterrahmen mehrere radial vorstehende Querwände aufweist, die vom zentralen Lagergehäuse ausgehen, daß die Arme seitlich verlaufende Querwände besitzen, deren innere Enden auf die radial verlaufenden Querwände des Unterrahmens ausgerichtet sind, und daß die Gleiskettenrahmen seitlich verlaufende Querwände besitzen, deren innere Enden auf die seitlich verlaufenden Querwände der Arme ausgerichtet sind, so daß axiale und radiale Belastungen, denen das Mitteldrehlager-Gehäuse ausgesetzt ist, längs kontinuierlicher Pfade übertragen werden, welche durch die Querwände der einzelnen Rahmenabschnitte definiert sind₀ (Pig» I bis 4)

Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennze i ohne t, daß die Rahmenabschnitte mit oberen und unteren Plattenves?stärkungen ausgerüstet sind, die an den Querwänden festgelegt sind_o

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3. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leiterrahmen eine kreisringförmige Rippe und einen Rollkreis besitzt, der auf der kreisförmigen Rippe angeordnet ist und den Oberwagen trägt.

4. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Rahmenarme mit den Gleiskettenrahmen benachbart zum vorderen und hinteren Ende der Gleisketten festgelegt sind.

5. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Trägerrahmen die Gleisketten lagern.

6. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiskettenrahmen von einem Kastenprofil gebildet sind.

7. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiskettenrahmen Kettenräder aufweisen, die in die Gleisketten eingreifen und daß die äußeren Enden der Arme mit dem jeweiligen Gleiskettenrahmen benachbart zu diesen Kettenrädern befestigt sind.

8. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eckaufbau auf der ringförmigen Rippe montiert

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ist, daß ein Zahkranz von dem Eckaufbau getragen wird* und daß eine untere Schiene des Rollkreises auf dem Zahnkranz über der ringförmigen Rippe angeordnet ist_o

9. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rahmenteile aus einem integralen verschweißten Aufbau bestehen»

ΙΟ» Unterrahmenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für eine Maschine* die einen drehbaren Oberrahmen aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Unterrahmen mehrere Arne aufweist, die am Unterrahmen befestigt sind und seitlich verstehen, und mit ihren äußeren Enden Trägerrahmen für die Antriebsaggregate tragen, daß der untere Rahmenteil diagonal verlaufende Querwände besitzt, daß die Arme seitlich verlaufende Querwände aufweisen, deren innere Enden auf die diagonal verlaufenden Querwände des Unterrahmens ausgerichtet sind, und daß die Trägerrahmen seitlich verlaufende Querwände besitzen, deren innere Enden auf die seitlich angeordneten Querwände der Arme ausgerichtet sind, derart, daß axiale und radiale Belastungen, denen der Unterrahmen ausgesetzt ist, längs kontinuierlicher Pfade übertragen werden* die durch die Querwände gebildet sind» (Fig. 5 bis 7)

11„ Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenabschnitte mit oberen und unteren Versteifungsplatten verschweißt sind«

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12. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Unterrahmen eine ringförmige Rippe und einen Drehkranz besitzt, der über der Rippe angeordnet ist und den Oberwagen trägt.

Unterrahmenaufbau nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die diagonalen Querwände mit der ringförmigen Rippe verbunden sind und bezüglich dieses Ringes Sekanten bilden.

14. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, .daß die äußeren Enden der Arme an den Trägerrahmen benachbart zum vorderen und hinteren Ende festgelegt sind.

15. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerrahmen Gleisketten-Trägerrahmen sind.

16. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerrahmen von Kastenprofilen gebildet sind ο

17. Unterrahmenaufbau nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiskettenrahmen Kettenräder aufweisen, die in die Gleisketten eingreifen, und daß die äußeren Enden der Arme mit den Gleiskettenrahmen benachbart zu den Kettenrädern festgelegt sind.

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I8o Unterrahmenaufbau nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichne t, daß der Drehkranz einen Zahnkranz aufweist, der mit Ritzeln in Eingriff steht, welche von Antriebsmotoren des Oberwagens angetrieben werden.

I9o Unterrahmenaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenteile aus einem integralen verschweißten Aufbau bestehen»

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