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Verfahren zum Verhüten von schädlichen Wanderungen des Schwerpunktes
eines Geräte-Teiles, z.B. bei einem Bagger, Absetzer, Kran oder dergleichen und
Großgerät zur Durchführung dieses Verfahrens Bei Großgeräten, z.B. Baggern und Absetzern,
muß Vorsorge getroffen werden, daß nicht etwa infolge von Schwerpunkt-Wanderungen
die Standsicherheit des Gerätes beeinträchtigt oder der Betrieb in Frage gestellt
wird oder einzelne Konstruktionsteile durch Überbeanspruchungen gefährdet werden.
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Das gilt z.Bs für Schaufelradbagger mit einer Wippe, die aus dem Schaufelradausleger,
einem Ballastauslegrr und ei nem Wippenturm zusammengesetzt und auf dem Turm des
tun eine lotrechte Achse drehbaren Oberbaues wippbar gelagert ist.
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Wenn die Wippe zum Heben und Senken des Schaufelrads gewippt wird,
wandert vor allem der Schwerpunkt des Wippenturmes, so daß sich der Gesamtschwerpunkt
der Wippe gegenüber seiner Mittellage beträchtlich nach vorn und nach hinten verlagert,
was besonders nachteilig dann sein kann, wenn das Wippwerk aus einer auf der Vorderseite
des Oberbaues angeordneten Seilwinde besteht, so daß der Schwerpunkt der Wippe immer
hinter der Wipp-Achse liegen muß.
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Das Problem tritt ferner beispiisweise bei einem Absetzer auf, dem
das Absetz-Gut über eine Bandbrücke zugeführt wird, die sich einerseits auf dem
um eine lotrechte Achse drehbaren Oberbau mit einem Gelenk in der Nähe der Drehachse
und andererseits auf einen Aufgabewagen stützt. Hierbei muß bei einer Ortsveränderung
des Ab setzers die Bandbrücke von dem
Aufgabewagen abgehoben werden,
was durch eine liubeinrichtung auf dem Ballastallslewer erfol^t, wodurch die Schwerpunktlage
des Oberbaues, wenn keine Vorkehrungen lretroffen würden, sich gefährlicil ändern
würde.
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Demgegenüber liest der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung
die Aufgabe zugrunde, schädliche Schwerpunkt-Wanderungen bei Großgeräten mit möglichst
geringem konstruktiven Aufwand zu verhindern. Die Erfindung bringt den Bortschritt,
daß lediglich durch Überpumpen von Flüssigkeit zwischen zwei Behältern die für den
jeweiligen etriebsfall günstigste Schwerpunktlase in kurzer Zeit und mit wenig kostspieligen
Mitteln zuverlässig hergestellt werden kann.
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Auf der Zeichnung sind zwei Geräte zur Erläuterung von zwei Ausführungsbeispielen
des Erfindungsgeestandes dargestellt; und zwar zeigen Fig. 1, 2 und 3 einen Schaufelradba,ger
in Seitemnsicht bei drei verschiedenen Betriebsstellungen und Fig. 4 einen Absetzer
iii Seitenansicht.
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Der Schaufelradbagger nach Fig. 1, 2 und 3 hat einen auf Raupenfahrwerken
1 ruhenden Unterbau 2, auf dem der Oberbau mittels eines Drehkranzes 3 um eine lotrechte
achse 4 drehbar gelagert ist. Der Oberbau hat eine Plattform 5 und einen gegenüber
der Achse 4 versetzten Turm 6. Dieser trägt in Wipplagern, deren Achse mit 7 bezeichnet
ist, eine Wippe, die aus dem Scllaufelradausleger 8, dem Ballastausleger 9 und einem
mit den Auslegern durch Seile 10 verspannten Wippenturm 11 besteht.
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Am Ende des Schaufelradauslegers 8 ist das Schaufelrad 12 gelagert;
und am Ende des Ballastauslegers 9 sitzt ein Ballstkasten 13.
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Die Wippe ist so ausgebildet, daß der Gesamtschwerpunkt der Wippe
einschließlich des Schaufelrades und des Ballastkastens hinter der Achse 7 der Wipplager
liegt. Das Wippwerk wird durch eine Seilwinde gebildet, deren Seile 14 vor dem Turm
6 über Flaschenrollen an der Plattform 5 und an dem Schaufelradausleger 8 geführt
sind.
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Fig. 1 zeigt den Schaufelradbagger in dem Betriebszustand, in dem
das Schaufelrad 12 seine tiefste Lage hat, wobei die Wippe durch Einziehen der Seile
14 in die entsprechende Wipp-Lage gebracht ist. Hierbei liegt der SchwrpunktSwTl
des Wippturmes li um ein Naß a vor der Achse 7 der Kipplager.
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Demgemäß liegt der Gesamtschwerpunkt der Wippe nicht sehr weit hinter
der Achse 7, und es besteht die Gefahr, daß infolge der am Schaufelrad auftretenden
Reißkräfte die Seile 14 des Wippwerkes schlaff werden.
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Es kann daher vorkommen daß unter dem Einfluß von Seilzug-Meßdosen
die Antriebsmotore des Kranes abgeschaltet werdnn.
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Außerdem erhöht sich durch die Verlagerung des Wippenturm-Schwerpunktes
nach vorn die Belastung des vorderen Teiles des Drehkranzes in unerwünschter Weise.
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Fig. 2 zeigt den Schaufelradbagger in dem Betriebszustand, in dem
das Schaufelrad 12 so weit wie möglich angehoben it.
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Hierbei wandert der Schwerpunkt SwT2 soweit, daß er um ein Maß b hinter
der Achse 7 der Wipplazer liegt Hierdurch vergrößert sich die Zugkraft in den Seilen
14 des Wippwerkes,
so daß womöglich durch Überwachungseinrichtungen
die kranantriebe abgeschaltet werden. Außerdem wird infolge der Verlagerung des
Schwerpunktes der Wippe der hintere Teil des Drehkranzes 3 in unerwünschter Weise
belastet.
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Fig. 3zeigt die Mittelstellung der Wippe, wobei das Schaufelrad 12
eine mittlere Höhenlage einnimmt. Hierbei liest der Schwerpunkt SwT3 des Wippenturmes
11 in der Mitte zwischen den Schwerpunkt-Lagen SWl und SWT2' die sich gemäß Fig.
1 bzw. 2 in der tiefsten bzw. höchsten Lage des Schaufelrades einstellen. Der gesamte
Weg, den der Schwerpunkt des Wippenturmes beim Senken und Heben des Schaufelrad¢s
in waagerechter Richtung zurücklegt, ist in Fig. 3 mit c bezeichnet.
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Die durch diese Schwerpunkt-Wanderungen bedingten Nachteile werden
nun erfindungsgemäß wie folgt behoben.
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Sowohl an dem Scllaufelradausleger 8 als auch an dem Ballastausleger
9 sind Wasserbehälter 15 bzw. 16 angebracht. Beispielsweise können an jedem der
beiden Ausleger zwei Behälter 15 bzw. 16 an den Längsseiten angeordnet werden. Durch
Pumpen, die sich etwa in der Mitte der Wippe befinden, kann Wasser vun den Behältern
15 in die Behälter 16 gepumpt werden. Das geschieht, wenn gemäß Fig. 1 das Schaufelrad
12 in seine tiefste Lasse gesenkt wird. Dann sind die behälter 15 am Schaufelradausleger
8 leer und die Behälter 16 am Ballastausleer 9 mit Wasser gefüllt, was in Fig. 1
durch waagerechte Schraffur angedeutet ist. Demzufolge wird, obwohl sich der Schwerpunkt
SwT1 des Wippenturmes um das Maß a vor der Achse 7 der Wipplager befindet, der ieXamtschwer
punkt der Wippe soweit nach hinten gelegt, daß die erwähnten Ünzuträglichkeiten
beim Tiefschnitt des Schaufelradba':'-gers
vermieden werden.
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Beim Hochschnitt nach Fig. 2 wird umgekehrt mittels der Pumpen das
Wasser aus den Behältern i6 am Ballastausleger in die Behälter 15 am Schaufelradausleger
gepumpt, so daß der aesamtschwerpunkt der Wippe - trotz der Verlagerung des Schwerpunktes
2 des Wippenturmes nach hinten um das Maß b - nicht zu weit nach hinten verlegt
ist und demgemäß die erwähnten Unzuträglichkeiten beim Hochschnitt vermieden werden.
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Bei der Mittelstellung der Wippe nach Fig. 3 werden die Behälter 15
und 16 etwa je zur Hälfte mit Wasser gefüllt.
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Die Pumpen können selbsttätig gesteuert werden, z.B. in Abhängigkeit
von den durch Manometer zu messenden hydrostatischen Drücken in den Behältern, derart,
daß Wasser jeweils in diejenigen Behälter gepumpt wird; die durch Wipp-Bewegungen
der Wippe angehoben werden.
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Die Pumpenanlage kann ohne großen Kostenaufwand erstellt werden, da
keine Hochdruckpumpen benötigt werden. Das Überpumpen des Wassers zwischen den Behältern
15 und 16 kann ohne Schwierigkeiten in so kurzer Zeit erfolgen, daß während der
Wipp-Bewegungen die gewünschte Korrektur der Schwerpunktlage erfolgt.
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Der Absetzer nach Fig. 4 hat einen auf Raupenfahrewerken 17 ruhenden
Unterbau 8, auf dem der Oberbau mittels eines Drehkranzes 9 um eine lotrechte Achse
20 drehbar gelagert ist.
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Der Oberbau besteht aus einer Plattform 21, einem gegenüber der lotrechten
Achse 20 versetzten Turm 22, einem Abwurfausleger
23 und einem
Hallastausleger 24. Die beiden Ausleger sind mit der Spitze des Turmes 22 durch
Seile 25 verspannt.
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Das Absetzt wird durch ein auf dem Plenum rückbar verlegtes Streckenband
26 zugeführt, daß in einer Abwurf-Scl1leife über einen Aufgabewagen 27 geführt ist.
Dieser ist fallrbar auf einem rückbaren Gleis 28. Auf dem Aufgabewagen 27 sind Schienen
29 quer zur Fahrtrichtung angebracht, auf denen mit Hilfe von Rollen 30 ein Ende
der Bandbrücke 31 abützt gesX ist. Das andere Ende der Bandbrücke ist an einem rückwärtigen
Ansatz des Turmes 22 in einem Einpunkt-Gelenk 32 aufgehängt, dessen Gelenkpunkt
in der lotrechten Achse 20 liegt, Das von dem Streckenband 26 herangebrachte Absetz-Gut
wird durch die Bandschlei#fe auf das in der Bandbrücke 31 befindliche Förderband
abgeworfen und von diesem im nahen Umkreis der lotrechten Achse 20 auf das im Abwurfausleger
23 elagerte Förderband oder auf ein Zwischenband abgegeben.
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Bisher war am rückwärtigen Ende des Ballastauslegers ein Hallastkasten
angebracht, der z.B. mit Schwerspat gefüllt war. Dieser Ballastkasten mußte von
dem Hallastausleger abgenommen werden, wenn bei einer Ortsveränderung des Absetzers
die Bandbrücke 31 von dem Aufgabewagen 27 abgehoben werden sollte. Das ist erforderlich,
damit das Streckenband mit dem Gleis, ohne durch die Bandbrücke 31 gehindert zu
sein, dem Arbeitsfortschritt entspreched gerückt werden kann. So mußte zunächst
der Oberbau des Absetzers in eine solche Schwenklage gebracht werden, daß der Ballastkasten
mittels einer hierfür am Ballastausleer angebrachten, elektrisch angetriebenen Winde
für etwa 30 t Tragkraft neben der Bandbrücke 31
auf den Boden abgesetzt
werden konnte. Danach wurde der Oberbau in die Lage oberhalb der Bandbrücke 31 geschwenkt,
und das auf dem Aufgabewagen 27 ruhende Ende der Bandbrükke wurde mittels der erwahnten
Wide vom Aufgabewagen abgehoben. Dann wurde das Streckenband 26 mit dem Gleis 28
gerückt und alsdann fuhr der Absetzer etwa um das Rück-Maß zur neuen Einsatzstellej
und die Bandbrücke 3l wurde wieder auf den Aufgabewagen 27 abgesetzt. Ferner wurde
der Ballsstkasten durch ein Fahrzeug, z.B. einen Xaupenschlepper, an eine Stelle
gefahren, wo er mittels der erwähnten Winde bis zu dem Ballaatausleger 24 angehoben
wurde, wo er dann wieder seine Aufgabe als Gegengewicht erfüllte.
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Diese Maßnahmen sind zeitraubend und bedingten Kosten durch den Einsatz
des Fahrzeuges zur Beförderung des Ballastkastens.
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Außerdem wird eine kostspielige Winde am Ende des Ballastauslegers
benötigt.
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Gemäß der Erfindung wird am Ende des Ballastauslegers anselle des
Ballastkastens ein Behälter 33 angebracht, der mit Wasser gefüllt wird. Wenn die
Bandbrücke 31 von dem Aufgabewagen 27 abgehoben werden soll, wird die Bandbrücke
an dem betreffenden Ende an Seile 34 einer Hilfs-Aufhängevorrichtung mit Hilfen
Haken 35 angeschlossen. Die Hilfs-Aufhängevorrichtung enthält hydraulische Fressen,
mittels deren die Haken 35 in einem begrenzten Ausmaß gehoben werden können.
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Nachdem dann ggf. mittels der hydraulischen Pressen die Seile 34 straff
gespannt worden sind, wird das Wasser aus dem Behälter 33 mittels einer nicht dargestitten
Pumpe in einen Behälter 36 gepumpt, der sich in dem Oberbau des Abseters etwa mittig
in bezug auf die lotrechte Drehachse 20 befindet Infolgedessen übernimmt das Gewicht
der Bandbracke 3l die Aufgabe
des Ballastes, die bis dahin das
Wasser in dem Behälter 33 gefüllt hat. Damit sind die Schienen 29 des Aufgabewagens
abgesenkt werden. Zu diesem Zweck wird das Wasser aus dem Behälter 36 in den Behälter
33 zurückgepumpt, so daß das Wasser wieder die Aufgabe als Ballast übernimmt. Infolgedessen
werden die Seile 34 schlaff und kann die Bandbrücke 31 von den Haken 35 gelöst werden.
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Diese Naßnaiiwe zeichnet sich dadurch aus, daß kein kostspieliger
Aufwand an Geraten erforderlich ist. Es entfällt der Einsatz des Fahrzeuges, das
bisher zur Bcförderung des Ballastlcastens zum neuen Einsatzort des Absetzers benötigt
wurde. Auch kommt die bisher auf dem Ballastausleger vor-esehene schwere Winde mit
ihrem elektrischen Antrieb in Fortfall. Stattdessen benötigt man nur die Pumpe mit
dem Bei'äiter 33 und 36, sowie die hydraulischen Pressen, was aber einen erheblich
geringeren Kostenaufwand ergibt als bisher.
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Ferner wird beträchtlich an Zeit beim Umrüsten des Streckenbandes
und der Bandbrücke benötigt.
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Das erwähntc Wasser wird zweckmäßig mit eiiiem Frostschutzmittel versehen,
In Abweichung von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 kann unter Umständen
nur einer der beiden Ausleger mit einem Flüssigkeitsbehälter versehen sein, während
der andere ßehälter in der Nähe der Achse 7 der Wipplager angeordnet wird,