DE4342462A1 - Hebearm-Anordnungs-Herstellungsverfahren und Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hebearm-Anordnung für ein Fahrzeug und insbesondere auf die verschiedenen Verfahrensschritte und auf die fertiggestellte Hebearm-Anordnung.

Hebearm-Anordnungen des Standes der Technik für Bau- und Erdbewegungsfahrzeuge werden allgemein als Anordnungen hergestellt und dann bearbeitet, um die verschiedenen Verbindungsbohrungen und Anschlagoberflächen vorzusehen.

Da die Anordnungen ziemlich groß und sperrig sind, sind Bearbeitungswerkzeuge zur Endbearbeitung und zum Bohren der Anordnungen groß, kompliziert und teuer. Kleinere, weniger komplizierte und weniger teure Bearbeitungs­ werkzeuge können verwendet werden, um Teile der Anordnung zu bearbeiten, bevor sie in das fertiggestellte Produkt verarbeitet werden. Zusätzlich können die geometrischen Verhältnisse oder funktionalen Erfordernisse der fertig­ gestellten Anordnung leichter erhalten werden durch die Beseitigung der Bearbeitung der großen Produkte und durch Durchführen von weniger Bearbeitung auf kleineren Bautei­ len oder Komponenten, bevor sie in die größere Endanord­ nung zusammengebaut oder verarbeitet werden. Die vorlie­ gende Erfindung umfaßt eine Vielzahl spezieller Ver­ fahrensschritte zum Steuern und Beibehalten von Toleran­ zen.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren für die Herstellung einer Hebearm-Anordnung für ein Arbeits­ fahrzeug eine Vielzahl von Verfahrensschritten, ein­ schließlich der folgenden: Schneiden einer Vielzahl von Armplatten aus einer Metallplatte oder einem Metallkör­ per, Schweißen einer Vielzahl von Vorsprungs- oder An­ satzplatten aufausgewählte Oberflächengebiete jeder Armplatte, Zusammenklemmen von mindestens zwei der Arm­ platten und Positionieren der zusammengeklemmten Platten in einer ersten Haltevorrichtung und Bohren einer Viel­ zahl von Löchern durch die Armplatten und die Vorsprungs- oder Ansatzplatten. Das Verfahren umfaßt ferner das Tren­ nen der gebohrten Armplatten um einen vorbestimmten Ab­ stand und das Positionieren davon in einer zweiten Halte­ vorrichtung, wobei Stifte der Haltevorrichtung durch die ausgerichteten Löcher in jeder der Armplatten hindurch­ gehen. Zusätzlich umfaßt das Verfahren das Positionieren einer Querrohr- oder Verbindungsanordnung zwischen den beabstandeten Armplatten, Schweißen der Querrohr- oder Verbindungsanordnung an die Armplatten, und Entfernen der Hebearm-Anordnung aus der Haltevorrichtung.

Gegenwärtige Herstellungsverfahren zum Erzeugen großer verarbeiteter bzw. fabrizierter Hebearm-Anordnungen um­ fassen im allgemeinen das Herstellen oder Fabrizieren der Anordnung und darauffolgendes Durchführen der Bearbei­ tungsvorgänge auf der hergestellten oder fabrizierten An­ ordnung. Dies erfordert sehr große und komplexe Maschi­ nenwerkzeuge und Haltevorrichtungen zum Handhaben oder Manipulieren der sperrigen Hebearm-Anordnungen.

Das vorliegende Verfahren verwendet eine Reihe von Schritten zum Endbearbeiten von Unter- oder Teilanordnun­ gen der größeren Anordnung vor der Verarbeitung und Kontrollieren oder Steuern der Toleranzen während des Endfabrikationsvorgangs.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Hebearmplatte, die aus einer Stahlplatte oder einem Stahlkörper flammengeschnitten oder geschweißt wurde;

Fig. 2 einen schematischen Seitenaufriß einer Hebearm­ platte, wobei eine Vielzahl von Vorsprungs- oder Ansatzplatten an bestimmten Stellen an die Arm­ platte geschweißt sind;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht der Hebearmplatte von Fig. 2 gesehen allgemein entlang der Linien 3-3 von Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht eines Paars von Hebe­ armplatten, die zusammengeklemmt sind und wobei ein Bearbeitungswerkzeug in Position ist zum Boh­ ren von Löchern durch die Armplatten und die Vor­ sprünge;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer Hebearm-Anord­ nung, einschließlich einer Querrohr- oder Verbin­ dungsanordnung, die in einer Handhabungs- oder Ma­ nipuliervorrichtung gehalten wird;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht ähnlich zu Fig. 5, wobei Schweißmaschinen angeordnet sind zum Schwei­ ßen der Querrohr- oder Verbindungsanordnung an die Hebearmplatten;

Fig. 7 einen schematischen Seitenaufriß einer fertigge­ stellten Hebearm-Anordnung der vorliegenden Erfin­ dung, wobei Pressen angeordnet sind, um die Arm­ platten zu begradigen; und

Fig. 8 ein schematischer Seitenaufriß eines Teils eines Fahrwerk- oder Kettenfahrzeugs, wobei die vorlie­ gende Hebearm-Anordnung an dem Fahrzeug befestigt ist.

Mit Bezug auf die Zeichnungen umfaßt ein Verfahren für die Herstellung einer Hebearm-Anordnung 10 für ein Ar­ beitsfahrzeug 12 das Schneiden einer Vielzahl von kontu­ rierten Armplatten 14 aus einer Metallplatte 16, und Schweißen einer Vielzahl von Vorsprungs- oder Ansatzplat­ ten 18 an ausgewählte Gebiete erster und zweiter Oberflä­ chen 20, 22 jeder Armplatte 14. Die Vorsprungs- oder An­ satzplatten 18 umfassen erste und zweite Schaufelverbin­ dungsplatten 24, 26, die mit ersten bzw. zweiten Oberflä­ chen 20, 22 verbunden sind, erste und zweite Strömungs­ mittelzylinderverbindungsplatten 28, 30 verbunden mit ersten bzw. zweiten Oberflächen 20, 22 und erste und zweite Fahrzeugverbindungsplatten 32, 34 verbunden mit ersten bzw. zweiten Oberflächen 20, 22. Erste und zweite Stopp- oder Anschlagprofile 36, 38 werden auf den Hebe­ armplatten 14 während der Schneidvorrichtung vorgesehen. Austauschbare Stopp- oder Anschlagplatten 39 sind mit den Armplatten an jedem Gebiet (Fläche) von jedem ersten Stopp- oder Anschlagprofil 36 verbunden.

Nachdem die Vorsprungs- oder Ansatzplatten 18 mit den Armplatten 14 verbunden sind, werden die Armplatten 14 paarweise oder in mehrfachen Paaren zusammengeklemmt, wo­ bei eine Vielzahl von Abstandshaltern 40 zwischen den Armplatten 14 an ausgewählten Stellen positioniert ist. Vorzugsweise sind die Abstandshalter 40 in den Gebieten der Vorsprungs- oder Ansatzplatten 18 positioniert. Die geklemmten Armplatten 14 werden in einer ersten Haltevor­ richtung 42 positioniert, wobei die ersten und zweiten Stopp oder Anschlagprofile 36, 38 dazu verwendet werden, um die Armplatten 14 präzise auszurichten. Die Anschlag­ profile 36, 38 werden zum Positionieren verwendet, weil es eine funktionale Beziehung gibt zwischen den Anschlag­ profilen 36, 38 und den Bohrungen durch die Schaufelver­ bindungsplatten 24, 26. Sobald sie ausgerichtet sind, wird ein Bearbeitungswerkzeug 44 verwendet, um eine Viel­ zahl von ausgerichteten Löchern 46 durch die Armplatten 14 und die Vorsprungs- oder Ansatzplatten 18 zu bohren, und zwar ein Loch 46 an jeder Stelle einer Vorsprungs- oder Ansatzplatte 18. Nachdem die Löcher 46 gebohrt sind, werden die Armplatten 14 getrennt und voneinander um einen vorbestimmten Abstand beabstandet, und sie werden dann in einer zweiten Haltevorrichtung 48 positioniert. Die zweite Haltevorrichtung 48 besitzt eine Vielzahl von Haltestiften 50, wobei einer der Stifte 50 geeignet ist, durch die ausgerichteten Löcher 46 in jedem Paar der be­ abstandeten Armplatten 14 hindurchzugehen. Die ersten und zweiten Anschlagprofile 36, 38 auf jeder Armplatte 14 werden vorzugsweise verwendet zum Eingriff mit zusammen­ passenden Teilen der zweiten Haltevorrichtung zum Aus­ richten der Armplatten 14 während eines darauffolgenden Schweißvorgangs.

Eine Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung 52 wird vorgesehen und zwischen den beabstandeten Armplatten 14 positioniert. Die Querglied- oder Verbindungsanordnung 52 besitzt erste und zweite beabstandete Flanschteile 54, 56, die jeweils entsprechende erste und zweite, axial ausgerichtete Durchbohrungen 58, 60 besitzen. Die zweite Haltevorrichtung 48 besitzt eine Anordnungsstange 62, die geeignet ist, durch die ersten und zweiten Durchbohrungen 58, 60 hindurchzugehen zum Halten und Ausrichten der Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung 52 bezüglich der Armplatten 14. Wenn die Querglied- oder Verbindungs­ gliedanordnung durch die Stange 62 gehalten wird, kann sie in eine vorbestimmte Position zwischen den Armplatten 14 rotiert oder gedreht werden, wo sie an die Armplatten 14 heftgeschweißt wird, um sie am Platz zu halten vor dem schließlichen Verschweißen mit den Armplatten 14.

Sobald die Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung an den Armplatten 14 durch die Heftschweißungen gesichert oder befestigt ist, werden erste und zweite wärmeabsor­ bierende Massen 64, 66 an die Außenseitenoberflächen je­ der Armplatte 14 geklemmt, und zwar in einer Stelle im wesentlichen gegenüber der Querglied- oder Verbindungs­ gliedanordnung 52. Die wärmeabsorbierenden Massen 64, 66 werden dabei helfen, eine starke Verzerrung der Armplat­ ten 14 während des Schweißvorgangs zu verhindern. Ein oder mehrere Schweißbrenner 68 werden dann verwendet, um die Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung 52 an die Armplatten 14 zu schweißen. Vorzugsweise werden die Arm­ platten 14 während des Schweißvorgangs gedreht und eine Vielzahl von Schweißdurchläufen oder -umläufen wird ver­ wendet. Nachfolgend nach dem beendeten Schweißvorgang wird die Hebearm-Anordnung 10 aus der zweiten Haltevor­ richtung 48 entfernt und auf einer Plattform oder einem Tisch 70 getragen. Eine oder mehrere Pressen oder Strö­ mungsmittelzylinder 72 legen dann eine Kraft auf die He­ bearm-Anordnung 10 an, um die Armplatten 14 zu begradigen und sie im wesentlichen parallel zueinander zu machen. Die Hebearm-Anordnung 10 ist nun fertiggestellt und kann in ein Fahrzeug 12 eingebaut werden. Die Hebearm-Anord­ nung 10 ist geeignet, durch die ersten und zweiten Fahr­ zeugverbindungsplatten 32 und 34 mit dem Fahrzeug 12 ver­ bunden zu werden. Die Hebearm-Anordnung 10 ist geeignet, durch die ersten und zweiten Zylinderverbindungsplatten 28, 30 mit einem Paar von strömungsmittelbetätigten Hub­ zylindern 74 verbunden zu werden. Eine Schaufel 76 oder eine andere Art von Arbeitswerkzeug ist geeignet, durch die ersten und zweiten Schaufelverbindungsplatten 24, 26 mit der Hebearm-Anordnung 10 verbunden zu werden. Eine Schaufelkippverbindungsanordnung 78 ist geeignet, durch die ersten und zweiten Durchbohrungen 58, 60 der ersten und zweiten Flansche 54, 56 mit der Hebearm-Anordnung 10 verbunden zu werden.

Mit Bezug auf die Zeichnungen ist das vorliegende Verfah­ ren insbesondere zweckmäßig zur Herstellung einer Hebe­ arm-Anordnung 10 und die durch das vorliegende Verfahren hergestellte Hebearm-Anordnung 10 ist besonders zweck­ mäßig für Erdbewegungsfahrzeuge, wie beispielsweise Schaufellademaschinen der Rad- und Laufwerk- oder Ketten­ bauart. Die Hebearm-Anordnung 10 ist das Hauptmaschinen­ bauteil zum Heben und Betätigen oder Manipulieren einer Schaufel 76 oder eines anderen Arbeitswerkzeugs. Da die Hebearm-Anordnung 10 eine große fabrizierte Anordnung ist, und da mehrere andere Komponenten oder Bauteile mit der Hebearm-Anordnung 10 verbunden werden, ist das Ein­ halten von engen Toleranzen der mehrfachen Löcher 46 und der Durchbohrungen 58, 60 sehr wichtig. Es ist auch wichtig, die Unter- oder Teilanordnungen während des Her­ stellungsvorgangs oder -verfahrens in genauer Ausrichtung zu halten und die Verzerrung während des Verbindens der Komponenten oder Bauteile durch Schweißen zu steuern oder kontrollieren. Das vorliegende Verfahren sieht die not­ wendige Steuerung oder Kontrolle vor, um die Toleranzen innerhalb akzeptabler Bereiche zu halten, und erzeugt eine fertige Hebearm-Anordnung 10, die gleichbleibend in­ nerhalb von Herstellervorgaben bleibt.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung kön­ nen aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Ein Verfahren für die Herstellung einer Hebearm-Anordnung für ein Arbeitsfahrzeug umfaßt eine Vielzahl von genau gesteuerten Verfahrensschritten. Die Hebearm-Anordnung ist ein großes Fabrikationsteil, das, wenn es in das Fahrzeug eingebaut ist, mit verschiedenen anderen Bau­ teilen oder Komponenten und Arbeitswerkzeugen verbunden wird. Um ordnungsgemäß mit diesen anderen Bauteilen oder Komponenten verbunden werden zu können, müssen die ver­ schiedenen Löcher, Durchbohrungen und Verbindungsober­ flächen innerhalb enger Toleranzen bearbeitet werden. Das vorliegende Verfahren sieht die Steuerung vor zum Halten der Toleranzen innerhalb vorgegebener und akzeptabler Be­ reiche. Die durch das vorliegende Verfahren hergestellte Hebearm-Anordnung wird verwendet zum Heben und Betätigen oder Manipulieren einer Schaufel oder einer anderen Art Arbeitswerkzeug.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer Hebearm-Anordnung für ein Arbeitsfahrzeug, wobei das Verfahren die folgen­ den Vorgänge aufweist:
Schneiden einer Vielzahl von konturierten Armplatten aus einer Metallplatte;
Schweißen einer Vielzahl von Vorsprungs- oder An­ satzplatten an ausgewählte Oberflächengebiete jeder Armplatte;
Zusammenklemmen von Paaren von Armplatten, wobei ei­ ne Vielzahl von Abstandshaltern zwischen den Arm­ platten an ausgewählten Stellen positioniert wird;
Positionieren der zusammengeklemmten Armplatten in einer ersten Haltevorrichtung,
Bohren einer Vielzahl von ausgerichteten Löchern durch die zusammengeklemmten Armplatten und Vor­ sprungs- oder Ansatzplatten an jeder Stelle einer Vorspungs- oder Ansatzplatte;
Trennen und Beabstanden der gebohrten Armplatten um einen ausgewählten Abstand und Positionieren der Armplatten in einer zweiten Haltevorrichtung in kon­ turierter Ausrichtung, wobei die zweite Haltevor­ richtung eine Vielzahl von Haltestiften aufweist, wo­ bei einer der Stifte durch die ausgerichteten Löcher in jedem Paar von Armplatten hindurchgeht;
Vorsehen einer Querglied- oder Verbindungsgliedan­ ordnung und Positionieren der Querglied- oder Ver­ bindungsgliedanordnung zwischen den beabstandeten Armplatten;
Klemmen einer wärmeabsorbierenden Masse an die Au­ ßenseitenoberfläche jeder Armplatte an einer Stelle im wesentlichen gegenüber der Querglied- oder Ver­ bindungsgliedanordnung;
Schweißen der Querglied- oder Verbindungsgliedanord­ nung an die Armplatten; und
Entfernen der Hebearm-Anordnung aus der Haltevor­ richtung.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Vorgang des Heftschweißens der Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung an die Armplatten umfaßt, und zwar vor dem Schweißen der Querglied- oder Verbindungsgliedanordnung an die Armplatten.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schweißen des Quer- oder Verbin­ dungsglieds an die Armplatten eine Vielzahl von Schweißdurchgängen oder -umläufen umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Vor­ gang des Drehens der Armplatten während des Schwei­ ßens umfaßt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenschneidvor­ gang das Definieren von ersten und zweiten Stopp- oder Anschlagprofilen auf den geschnittenen Oberflä­ chen der Armplatten umfaßt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den Vor­ gang des Schweißens von Stopp- oder Anschlagplatten an die Armplatten in dem Gebiet des ersten Stopp- oder Anschlagprofils umfaßt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren das Anle­ gen einer Kraft an die Armplatten nachfolgend nach dem Schweißvorgang umfaßt, was das Begradigen der Armplatten bewirkt und die Armplatten im wesentli­ chen parallel zueinander zu macht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querglied- oder Ver­ bindungsgliedanordnung erste und zweite beabstandete Flanschteile umfaßt, die jeweilige erste und zweite axial ausgerichtete Durchbohrungen besitzen, wobei die zweite Haltevorrichtung eine Anordnungsstange besitzt, die geeignet ist, durch die ersten und zweiten Durchbohrungen hindurchzugehen zum Halten und Ausrichten der Querglied- oder Verbindungsglied­ anordnung bezüglich der Armplatten.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Stopp- oder Anschlagprofile geeignet sind, während des Schweißvorgangs mit zusammenpassenden Teilen der zweiten Haltevorrichtung in Eingriff zu kommen.