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(11) |
EP 1 346 157 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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10.12.2008 Patentblatt 2008/50 |
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Anmeldetag: 21.12.2001 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2001/015222 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2002/052115 (04.07.2002 Gazette 2002/27) |
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VORRICHTUNG MIT MINDESTENS EINEM AUSLEGER- ODER TRAGARM FÜR MEHRGLIEDRIGE KRANARTIGE
AUSLEGER, BETONVERTEILERMASTE UND DGL.
DEVICE WITH AT LEAST ONE EXTENSION ARM OR SUPPORT ARM FOR MULTI-LINKED CRANE SHAPED
EXTENSION ARMS, CONCRETE SPREADER COLUMNS AND SIMILAR
DISPOSITIF DOTE D'AU MOINS UN BRAS D'EXTENSION OU D'APPUI POUR FLECHES COMPOSEES DE
TYPE GRUE, MATS DISTRIBUTEURS DE BETON ET ANALOGUE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR |
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Priorität: |
22.12.2000 DE 10064365
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.09.2003 Patentblatt 2003/39 |
| (73) |
Patentinhaber: Schwing GmbH |
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44647 Herne (DE) |
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Erfinder: |
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- TRÜMPER, Siegfried
44287 Dortmund (DE)
- HECKMANN, Horst
45549 Sprockhövel (DE)
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| (74) |
Vertreter: Bockhorni & Kollegen |
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Elsenheimerstrasse 49 80687 München 80687 München (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-C- 884 880 GB-A- 2 140 362
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FR-A- 2 224 659
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mindestens einem Ausleger-
oder Tragarm für kranartige Ausleger, Betonverteilennaste, Hubarbeitsbühnen, Manipulatoren
und dgl. mehrgliedrige Arbeitsaggregate. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren
zur Herstellung einer solchen Vorrichtung, insbesondere eines für die Vorrichtung
verwendeten Hydraulik-Differential-Zylinders. Insbesondere betrifft die Erfindung
die Ausbildung eines Betonverteilermastes einer verfahrbaren oder stationär angeordneten
Betonpumpe, bei der der Mast aus verschiedenen Mastsektionen besteht, die gefaltet
und gegebenenfalls auch teleskopierbar sind, wobei die Betätigung der Mastarme insbesondere
durch hydraulische Differential-Zylindex erfolgt.
[0002] Eine gattungsgemäße Vorrichtung bzw ein gattungsgemäßes Verfahren ist schon aus
GB-A-2 140 362 bekannt.
[0003] Bei Betonverteilermasten, die aus gelenkig miteinander verbundenen und aus Platzgründen
zusammenfaltbaren, jedoch für den Betrieb ausschwenkbaren bzw. ausfahrbaren Mastarmen
aufgebaut sind, werden insbesondere für den untersten bzw. die untersten Mastarme
bzw. Tragarme vergleichsweise großbauende Hydraulik-Differential-Zylinder verwendet,
die als Antrieb für die Anhebung und Absenkung und gegebenenfalls für das Teleskopieren
eines Mastarmes verwendet werden. Dabei werden Hydraulik-Zylinder eine Hublängen bis
2,5 m und mehr verwendet. Es versteht sich von selbst, dass diese hydraulischen Differential-Zylinder
entsprechend groß und dimensionsstabil ausgelegt werden müssen, so dass sie die bei
der Betätigung des Gesamtmastes auftretenden Kräfte aufnehmen, insbesondere die Mastarme
gewünscht und zuverlässig ausfahren bzw. bewegen können. Es liegt auf der Hand, dass
derartige mehrgliedrige Mastaufbauten schwergewichtig bauen, so dass ein Hauptaugenmerk
auf die Minimierung der nicht zuletzt über die untersten Hydraulik-Zylinder zu bewegenden
Massen zu legen ist. Deswegen wird angestrebt, dass derartige Ausleger so leicht wie
möglich gebaut werden.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden,
dass durch geschickte Gestaltung eine Gewichtsreduzierung der Vorrichtung über die
Hydraulik-Differential-Zylinder ermöglicht wird, die als Antrieb für die Ausleger-
oder Tragarme von mehrgliedrigen, kranartigen Auslegern, Betonverteilermasten und
dgl. verwendet und deswegen gewichtssparend ausgelegt werden sollen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches
1 enthaltenen Merkmale für die Vorrichtung gelöst, wobei eine verfahrensmäßige Lösung
für die Herstellung einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des selbstständigen
Anspruchs 6 bestimmt ist.
[0006] Nach Maßgabe der Erfindung werden die Hydraulik-Differential-Zylinder bereits dadurch
leichtgewichtig ausgelegt, dass die Kolbenstange hohl ausgebildet wird. Die hohl ausgebildete
Kolbenstange umfasst hierbei ein rohrartiges Segment und an den Enden des rohrartigen
Segments angeordnete Endstücke, insbesondere ein kolbenseitiges, vorzugsweise stirnseitig
geschlossenes Endstück, und ein stangenaugenseitiges Endstück. Am kolbenseitigen Endstück
ist ein Kolben angeordnet, entweder über Schraubverbindungen oder ein Gewinde. Der
Kolben kann gegebenenfalls auch angeschweißt sein. Nach Maßgabe der Erfindung sind
das rohrartige Segment und die Endstücke entweder einstückig ausgebildet oder durch
stoffschlüssige Verbindung miteinander verbunden. Im Falle einer stoffschlüssigen
Verbindung zumindest eines der Endstücke mit dem rohrartigen Segment ist es zweckmäßig,
dass zumindest an einer Seite ein Endstück angeschweißt ist. Der gegenüberliegende
Endabschnitt des Rohres kann geeignet ausgebildet werden, indem ein weiteres Endstück
entweder angeschweißt oder in sonst einer Weise, etwa über Gewinde oder Schrauben
befestigt wird. Der gegenüberliegende Endabschnitt kann aber auch einstückig mit dem
rohrartigen Segment ausgebildet sein. Im Rahmen der Erfindung können auch beide Enden
der als rohrartiges Segment bzw. Rohr ausgebildeten Kolbenstange mit entsprechenden
Endstücken verschweißt sein.
[0007] Im Falle der einstückigen Ausbildung der Kolbenstange erfolgt die Herstellung aus
einem gegossenen Rohling mit nachfolgender spanabhebender Bearbeitung von einem Ende
der Kolbenstange her, um die Kolbenstange hohl auszubilden. Hierbei wird insbesondere
ein hoch beanspruchbarer Werksstoff mit einer Zugfestigkeit von über 700 N/mm
2 verwendet, aus dem die hohle Kolbenstange gefertigt werden kann, was zu einer sehr
hoch belastbaren Kolbenstange führt.
[0008] Die Erfinder haben erkannt, dass es für die Dimensionierung dieser Hydraulik-Zylinder,
die schließlich die gesamten darüber liegenden Massen eines Betonverteilermastes bewegen
müssen, von Vorteil ist, wenn das Auftreten von bewegenden Hydraulik-Differential-Zylinder
Kerbspannungen reduziert bzw. minimiert wird. Die Berücksichtigung von Kerbspannungen
führt nämlich konstruktionsbedingt dazu, dass gemeinhin die Wandstärke der Bauteile
der Hydraulik-Differential-Zylinder entsprechend stark dimensioniert werden. Dies
geht mit einer entsprechenden Gewichtserhöhung einher. Reduziert man allerdings die
Kerbspannungen, die im Betrieb auftreten können, dann lassen sich die Wandstärken
der Bauteile des Hydraulik-Differential-Zylinders entsprechend günstiger stärkemäßig
dimensionieren. Dies kann erhebliche Gewichtsvorteile mit sich bringen, wenn man bedenkt,
dass sehr oft langhubige Hydraulik-Zylinder mit Hublängen von 2,5 m und mehr verwendet
werden müssen. Dies erreicht man nach Maßgabe der Erfindung dadurch, dass die Schweißnahtbereiche
insbesondere auf der inneren Rohrseite des Segments nachgearbeitet werden und zwar
durch spanabhebende Bearbeitung und Glättung. Die Zugängigkeit für das Werkzeug wird
dadurch gewährleistet, dass mindestens eines der Endstücke einen Durchbruch aufweist,
über den das spanabhebende Werkzeug und gegebenenfalls das Glättewerkzeug durchgeführt
und die Bearbeitung vorgenommen werden kann. Selbstverständlich ist die Erfindung
auch generell auf Hydraulik-Differential-Zylinder anwendbar, die unabhängig von den
vorstehend angegebenen Anwendungsfällen verwendet werden, wobei jedoch das bevorzugte
Anwendungsgebiet kranartige Ausleger, Betonverteilermasten und vergleichbare Manipulatoren
sind.
[0009] Wesentlich für die Erfindung und zwar auch und gerade in Zusammenhang mit der einstückigen
Ausbildung der Kolbenstange ist es, dass insbesondere die Länge des rohrartigen Segments
und die Übergänge zwischen Segment und jeweiligem Endstück bezüglich der Wandstärke
gleichmäßig verbleiben bzw. bei Querschnittsänderungen oder bei den Übergängen von
rohrartigem Segment zu den Endstücken ein eine Kerbwirkung vermeidender Krümmungsradius
vorgesehen ist und die Oberfläche insgesamt glatt ausgeführt ist. Dies bewirkt, dass
Kerbwirkungen weitgehend vermieden werden. Dadurch wird der Kerbfaktor entsprechend
minimiert bzw. eliminiert, so dass eine um diesen Faktor verringerte Rohrwandstärke
mit der entsprechenden Gewichtsminimierung bzw. Gewichtsreduzierung ermöglicht ist.
Diese Gewichtsminimierung für die Hydraulik-Differential-Zylinder wirkt sich naturgemäß
auch auf die anderen Bauteile aus.
[0010] Um zur Verringerung von Kerbwirkungsbeanspruchungen die innenseitige Oberfläche der
hohlen Kolbenstange mechanisch bearbeiten bzw. glätten zu können oder den inneren
Hohlraum aus einem vorgefertigten massiven Rohling spanabhebend herausarbeiten zu
können, ist es vorteilhaft, dass zumindest an einem Endstück der hohlen Kolbenstange
ein Durchbruch vorgesehen wird, über den ein Bearbeitungswerkzeug Zugang zu dem Hohlraum
der Kolbenstange erhält. Bezüglich des für die Werkzeugzuführung erforderlichen Durchbruches
bzw. Öffnung ist es zwecksmäßig, diese am stangenaugenseitigen Ende der hohlen Kolbenstange
vorzusehen, da dies konstruktive Vorteile gegenüber der Anbringung am kolbenseitigen
Ende aufweist, und zwar insbesondere in der Weise, dass man am kolbenseitigen geschlossenen
Ende der Kolbenstange den Kolben mit einer Mehrschraubenverbindung dynamisch sicher
durch Vorspannen der Schrauben oder durch eine Gewindeverbindung befestigen kann.
Denn je leichter der Ausleger, desto größer sind nutzbare Reichweite und Reichhöhe.
Die Forderung nach Leichtbau trifft zwar grundsätzlich für alle Bauteile zu, insbesondere
aber vor allem auf die Hydraulik-Zylinder.
[0011] Ein besonders einfaches Verfahren des stoffschlüssigen Verbindens ist das Schweißen,
insbesonder das stirnseitige Verschweißen der Endstücke mit dem rohrartigen Segment.
Um auch hier im Bereich der Schweißnähte eine glatte, d.h. glatt bezüglich der Oberfläche
und eben bezüglich des Wandquerschnitts, Ausbildung der hohlen Kolbenstange zu erzielen,
ist es vorteilhaft, insbesondere zumindest in diesen Bereichen eine spanabhebende,
insbesondere mechanisch spanabhebende Bearbeitung der Innen- und/oder Außenwand der
hohlen Kolbenstange vorzunehmen, wobei zu beachten ist, dass dadurch nicht nur abrupte
Wandstärkeveränderungen beseitigt werden, sondern zudem die Schweißnähte soweit abgetragen
werden, dass die Schweißnahtwurzel eliminiert ist. Denn bei Schweißnähten treten Kerbwirkungen
auch schon dann auf, wenn zwar keine abrupte Wandstärkeveränderungen mehr, aber noch
die Schweißnahtwurzel vorhanden ist. Man kann also auf die oben beschriebene Weise
- durch Glättung der Oberflächen
- Vermeidung von abrupten Wandstärkeveränderungen
- und Eliminieren der Schweißnahtwurzel
Kerbwirkungen vermeiden und dadurch die Teile des Hydraulik-Zylinders konstruktiv
leichtgewichtiger bei gleicher Stabilität auslegen.
[0012] Bei gegebenenfalls einstückigen hohlen Kolbenstangen, bei denen der Hohlraum in der
Kolbenstange durch spanabhebende Bearbeitung eines massiven Rohlings hergestellt wird,
ist es vorteilhaft, den Rohling durch bekannte Formgebungsverfahren, wie z. B. Schmieden,
Gießen oder Walzen oder dergleichen herzustellen, da dies eine einfache Herstellung
ermöglicht.
[0013] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigen
- Figur 1
- einen Querschnitt durch einen für die Bewegung eines Ausleger- oder Tragarms geeigneten
Hydraulik-Differential-Zylinders,
- Figur 2
- eine Detailansicht der Schweißverbindung aus Figur 1 im Querschnitt sowie
- Figur 3
- den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines solchen Hydraulik-Differential-Zylinders
sowie
- Figur 4 und 5
- Querschnitte von Zylindern mit einstückig ausgebildeter Kolbenstange.
[0014] Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Hydraulik-Differential-Zylinders 1.
[0015] Der Hydraulik-Zylinder 1 besteht hierbei aus dem Zylinderrohr 3 und der in dem Zylinderrohr
3 verschiebbar angeordneten Kolbenstange 2, die als hohle Kolbenstange 2 ausgeführt
ist. Die hohle Kolbenstange 2 umfaßt ein rohrartiges Segment 4, an dessen Enden das
kolbenseitige Endstück 5 und das stangenaugenseitige Endstück 6 vorgesehen sind, wobei
am kolbenseitigen Endstück 5 durch Schraubverbindungen 10 der Kolben 11 angeordnet
ist.
[0016] Das stangenaugenseitige Endstück 6 weist zwei seitlich abkragende Rohrstutzen 13,
14 für den Anschluss der Kolbenstange am Mastarm oder dgl. sowie einen Durchbruch
8 auf, über den von außen der Zugang zum Innenraum der hohlen Kolbenstange 2 möglich
ist. Der Querschnitt der Kolbenwand 9 ist über den gesamten Bereich des rohrartigen
Segements 4 gleichbleibend glatt und eben, wobei auch der Übergang zu den Endstücken
5, 6 so ausgeführt ist, dass keine Kerbwirkungen auftreten. Insbesondere ist beim
Übergang des rohrartigen Segments 4 zum kolbenseitigen Endstück 5, das hier aus Vollmaterial
besteht, durch das Vorsehen eines ausreichend großen Krümmungsradius gewährleistet,
dass keine unzulässigen Kerbwirkungen auftreten.
[0017] Die hohle Kolbenstange ist über Schweißverbindungen 7 aus den Endstücken 5 und 6
sowie dem rohrartigen Segement 4 gefertigt ist. Die Schweißnähte 7, die in dem gezeigten
Ausführungsbeispiel als V-Nähte ausgeführt sind, sind durch eine mechanisch spanabhebende
Nachbearbeitung so ausgestaltet, dass sich ein ebener und glatter sowie bündiger Übergang
an der Nahtstelle zwischen den zu verbindenden Teilen ergibt. Damit wird vermieden,
dass überstehende Teile der Schweißverbindung, wie in Fig. 2 dargestellt, zu einer
Kerbwirkung beitragen könnten. Mit A ist in Fig. 2 die nach Bearbeitung verbleibende
kerbfaktorfreie Restschweißnaht nach der mechanischen Bearbeitung bezeichnet, so dass
dort die Außenfläche im Nahtbereich bündig mit den benachbarten Rohrflächen sind.
[0018] Fig. 3 zeigt darüber hinaus eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Hydraulik-Zylinders 1, bei dem die hohle Kolbenstange 2 ein angeschweißtes Endstück
6 aufweist, wobei die Schweißnähte mit 7 bezeichnet sind. Im übrigen kann die hohle
Kolbenstange 2 aus Vollmaterial und damit mit dem Endstück 5 einstückig ausgeführt
sein, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel gestaucht ist. Die Stauchzone ist
mit 12 bezeichnet. Mit 13 ist ein Gewinde dargestellt, welches auf die äußere Mantelfläche
des Endstücks 5 aufgebracht ist. Ein entsprechendes Gewinde ist am Kolben 11 vorgesehen,
der somit mit dem Endstück 5 verschraubt werden kann. Der Durchbruch für den Werkzeugzutritt,
der mit 8 bezeichnet ist und den Zugang zum Innenraum der hohlen Kolbenstange 2 ermöglicht,
ist hier am kolbenseitigen Endstück 5 vorgesehen.
[0019] Die Figuren 4 und 5 zeigen Ausführungsformen eines Hydraulik-Differential-Zylinders
1, bei dem die hohle Kolbenstange jeweils einstückig ausgebildet ist. Hierzu wird
vorzugsweise ein gegossener Rohling verwendet, der bei der Ausführungsform nach Figur
4 vom oberen Ende der Kolbenstange her spanabhebend zur Bildung des Hohlraums bearbeitet
wird. Hierbei wird die Innenwand 15 des stangenaugenseitigen Endstücks 6 und des rohrartigen
Segments 4 durch spanabhebend Bearbeitung geglättet, um das Auftreten von Kerbwirkungen
zu vermeiden. Am Ende des Hohlraums bei 16 erfolgt der Übergang zur Stirnseite durch
Kerbwirkungen vermeidende Abrundungen 17.
[0020] Dieselben Verhältnisse treffen für die Ausführungsform nach Figur 5 mit der Maßgabe
zu, dass dort die spanabhebende Bearbeitung zur Ausbildung des Hohlraums von der anderen
Seite her erfolgt, also von der in Figur 5 unteren Seite der Kolbenstange 2. Im Übergangsbereich
bei 18 und 19 sind Abrundungen vorgesehen. Dadurch soll das Auftreten von Kerbspannungen
verhindert werden. Ebenso ist die spanabhebende ausgearbeitete Innenwand 15 entsprechend
geglättet, um das Auftreten von Kerbspannungen zu vermeiden.
1. Vorrichtung mit mindestens einem Ausleger- oder Tragarm für mehrgliedrige kranartige
Ausleger, Betonverteilermaste, Hubarbeitsbühnen, Manipulatoren und dgl., mit mindestens
einem Hydraulik-Differential-Zylinder zur Betätigung des einseitig angelenkten Arms,
der mittels des Differential-Zylinders anhebbar, absenkbar und/oder teleskopierbar
ist, wobei der Hydraulik-Differential-Zylinder eine hohle Kolbenstange (2) aufweist,
die ein rohrartiges Segment (4) und zwei an den Enden dieses Segments (4) angeordnete
Endstücke (5, 6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das rohrartige Segment und die Endstücke einstückig ausgebildet oder durch Stoffschluss
miteinander verbunden sind, wobei der Wandquerschnitt des rohrartigen Segments (4)
über die Länge des rohrartigen Segments (4) und die Übergänge vom rohrartigen Segment
(4) zu den Endstücken (5, 6) zur Vermeidung von Kerbspannungen im wesentlichen glatt
sowie eben oder mit einem die Festigkeit im wesentlichen nicht beeinträchtigenden
Krümmungsradius ausgeführt sind, wobei im Falle einer stoffschlüssigen Verbindung
mindestens eines der Endstücke an das Segment angeschweißt ist, wobei die Schweißverbindung
(7) durch spanabhebende, insbesondere mechanisch spanabhebende Nachbearbeitung im
wesentlichen bündig mit dem durch die Schweißverbindung verbundenen Segment (4) und
Endstück ist und die Schweißwurzel durch die Nachbearbeitung eliminiert ist, sowie
der Schweißnahtbereich insbesondere auf der inneren Mantelfläche des rohrartigen Segments
(4) geglättet ist, und dass bei einstückiger Ausbildung und beim Stoffverbund zumindest
eines der Endstücke (5, 6), vorzugsweise das stangenaugenseitige Endstück (6), einen
Durchbruch (8) aufweist, durch den ein werkzeugmäßiger Zugang zum Hohlraum der hohlen
Kolbenstange (2) zum Zwecke von dessen Nachbearbeitung möglich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandquerschnitt des rohrartigen Segments (4) über die Länge des rohrartigen Segments
(4) und die Übergänge vom rohrartigen Segment (4) zu den Endstücken (5, 6) zur Vermeidung
von Kerbspannungen im wesentlichen glatt sowie eben oder mit einem die Festigkeit
im wesentlichen nicht beeinträchtigenden Krümmungsradius ausgeführt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise die Innenwand und/oder Außenwand der hohlen Kolbenstange (2)
durch spanabhebende, insbesondere mechanisch spanabhebende Bearbeitung bearbeitet
und kerbfaktorminimierend geglättet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen rohrartigem Segment (4) und Endstücken (5, 6) jeweils eine
Schweißverbindung (7), insbesondere stirnseitige Schweißverbindung (7) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindung zwischen rohrartigem Segment (4) und Endstücken (5, 6)
durch eine Gewinde- oder Schraubverbindung gebildet ist, wobei im Falle der Gewindeverbindung
der Endabschnitt des rohrartigen Segments einer Stauchung unterzogen ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Hydraulik-Differential-Zylinders nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt durch Verschweißung ein Rohling mit einem rohrartigen Segment
(4) und mindestens einem an ein Ende dieses Segments (4) angeordneten Endstück (5,
6) gebildet wird, dass die Innenseite des Rohlings über einen zumindest in einem Endstück
(5, 6) vorgesehenen Durchbruch (8) werkzeugmäßig zugänglich gemacht wird, und dass
in einem weiteren Schritt zumindest der Bereich der Schweißverbindung Endstück/rohrartiges
Segment insbesondere innerhalb des rohrartigen Segments mechanisch spanabhebend bearbeitet
und geglättet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt durch beliebig geeignete Formgebung ein Rohling mit einem
stangenartigen Segment und zwei an den Enden dieses Segments vorgesehenen Endstücken
(5, 6) gebildet wird und dass in einem zweiten Schritt durch spanabhebende, insbesondere
mechanisch spanabhebende Bearbeitungen zumindest einem Endstück (5, 6) ein Durchbruch
(8) sowie ein Hohlraum in dem stangenartigen Segment zur Bildung einer hohlen Kolbenstange
(2) gebildet wird.
8. Mehrgliedriger, mastartiger Tragarm für Betonverteilermasten oder dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm einen oder mehrere Hydraulik-Differential-Zylinder (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
1. Apparatus with at least one jib or support arm for multi-member crane-like jibs, concrete
spreader columns, lifting platforms, manipulators and similar with at least one hydraulic
differential cylinder for actuating the arm which is articulated on one side and can
be raised, lowered and/or telescoped by means of the differential cylinder, wherein
the hydraulic differential cylinder has a hollow piston rod (2) which comprises a
tubular segment (4) and two end pieces (5, 6) disposed at the ends of this segment
(4), characterised in that the tubular segment and the end pieces are constructed in one piece or are joined
to one another by material engagement, wherein in order to avoid stress concentrations
the wall cross-section of the tubular segment (4) over the length of the tubular segment
(4) and the transitions from the tubular segment (4) to the end pieces (5, 6) are
made substantially smooth and plane or with a radius of curvature which has substantially
no adverse effects on the strength, wherein in the event of joining by material engagement
at least one of the end pieces is welded onto the segment, wherein by machining, in
particular by mechanical finishing by cutting, the welded joint (7) is made substantially
flush with the segment (4) and the end piece joined by the welded joint and the root
of the welded joint is eliminated by the finishing, and also the region of the weld
seam, in particular on the inner face of the tubular segment (4), is smoothed and
that in the case of a one-piece construction and joining by material engagement at
least one of the end pieces (5, 6), preferably the end piece (6) at the joint eye
end of the piston rod, has an opening (8) through which it is possible for a tool
to gain access to the space in the hollow piston rod (2) for the purpose of finishing
thereof.
2. Apparatus as claimed in Claim 1, characterised in that in order to avoid impact stresses the wall cross-section of the tubular segment (4)
over the length of the tubular segment (4) and the transitions from the tubular segment
(4) to the end pieces (5, 6) are made to be substantially smooth and plane or with
a radius of curvature which has substantially no adverse effects on the strength.
3. Apparatus as claimed in Claim 1 or Claim 2, characterised in that the inner wall and/or the outer wall of the hollow piston rod (2) is worked and smoothed
by machining, in particular by mechanical finishing by cutting, so as to minimise
stress concentration factors.
4. Apparatus as claimed in any one of Claims 1 to 3, characterised in that the joint between the tubular segment (4) and the end pieces (5, 6) is in each case
a welded joint (7), in particular a welded joint (7) on the end face.
5. Apparatus as claimed in any one of Claims 1 to 3, characterised in that at least one joint between the tubular segment (4) and the end pieces (5, 6) is formed
by a threaded or screw connection, whereby in the case of a threaded connection the
end portion of the tubular segment is subjected to compression.
6. Method of production of a hydraulic differential cylinder as claimed in any one of
Claims 1 to 5, characterised in that in a first step a blank is formed with a tubular segment (4) and at least one end
piece (5, 6) disposed on one end of this segment, that the inner face of this blank
is made accessible for a tool by through an opening (8) provided in at least one end
piece (5, 6), and that in a further step at least the region of the welded joint between
the end piece and the tubular segment, in particular inside the tubular segment, is
worked and smoothed by machining.
7. Method as claimed in Claim 6, characterised in that in a first step and by any suitable shaping process a blank is formed with a rod-like
segment and two end pieces (5. 6) provided at the ends of this segment, and that in
a second step by machining, in particular by mechanical finishing by cutting, of at
least one end piece (5, 6) an opening (8) is formed as well as a hollow space in the
rod-lilce segment in order to form a hollow piston rod (2).
8. Multi-member, column-like support arm for concrete spreader columns or the like, characterised in that the support arm has one or more hydraulic differential cylinders (1) as claimed in
one of Claims I to 5.
1. Dispositif doté d'au moins un bras d'extension ou d'appui pour flèches composées de
type grue, mâts distributeurs de béton, plateformes élévatrices, manipulateurs et
similaire, comprenant au moins un cylindre différentiel hydraulique destiné à actionner
le bras articulé sur un côté, qui peut être levé, baissé et/ou étendu de façon télescopique
au moyen du cylindre différentiel, le cylindre différentiel hydraulique comprenant
une tige de piston creuse (2), qui comporte un segment tubulaire (4) et deux embouts
(5, 6) disposés sur les extrémités de ce segment (4), caractérisé en ce que le segment tubulaire et les embouts sont conçus en une seule pièce ou reliés les
uns aux autres par coopération de matières, la section transversale de paroi du segment
tubulaire (4) étant réalisée sur la longueur du segment tubulaire (4) et les passages
du segment tubulaire (4) aux embouts (5, 6) pour éviter des contraintes au fond d'entaille
étant réalisés de manière sensiblement lisse et plane ou avec un rayon de courbure
n'altérant sensiblement pas la résistance, au moins un des embouts étant soudé au
segment dans le cas d'une liaison par coopération de matières, l'assemblage par soudure
(7) étant sensiblement adjacent au segment (4) relié par l'assemblage par soudure
et à l'embout, par retraitement par enlèvement de copeaux, en particulier par réusinage
par enlèvement mécanique de copeaux, et la racine de la soudure étant éliminée par
le réusinage, et la zone de joint de soudure est lissée en particulier sur la surface
périphérique intérieure du segment tubulaire (4), et en ce que, dans le cas d'une conception en une seule pièce et dans le cas d'un assemblage de
matières, au moins un des embouts (5, 6), de préférence l'embout côté oeillet de tige
(6), comprend une ouverture (8), à travers laquelle un accès en fonction de l'outil
à la cavité de la tige de piston creuse (2), dans l'optique de son réusinage, est
possible.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale de paroi du segment tubulaire (4) sur la longueur du segment
tubulaire (4) et les passages du segment tubulaire (4) aux embouts (5, 6) pour éviter
des contraintes au fond d'entaille sont réalisés de façon sensiblement lisse et plane
ou avec un rayon de courbure n'altérant sensiblement pas la résistance.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins en partie la paroi intérieure et/ou la paroi extérieure de la tige de piston
creuse (2) est usinée par usinage par enlèvement de copeaux, en particulier par usinage
par enlèvement mécanique de copeaux, et lissée de manière à réduire le coefficient
de concentration des contraintes.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la liaison entre le segment tubulaire (4) et les embouts (5, 6) est respectivement
un assemblage par soudure (7), en particulier un assemblage par soudure frontal (7).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une liaison entre le segment tubulaire (4) et les embouts (5, 6) est formée
par un assemblage fileté ou vissé, la section d'extrémité du segment tubulaire étant
soumise à une compression dans le cas de l'assemblage fileté.
6. Procédé de fabrication d'un cylindre différentiel hydraulique selon l'une quelconque
des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape une ébauche est formée par soudage avec un segment tubulaire
(4) et au moins un embout (5, 6) disposé sur une extrémité de ce segment (4), en ce que la face interne de l'ébauche est rendue accessible en fonction de l'outil par un
passage (8) prévu au moins dans un embout (5, 6), et en ce qu'au cours d'une autre étape au moins la zone de l'assemblage soudé de l'embout/du segment
tubulaire est usinée mécaniquement par enlèvement de copeaux, en particulier à l'intérieur
du segment tubulaire, et lissée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au cours d'une première étape une ébauche est formée par façonnage approprié quelconque
avec un segment du type tige et deux embouts (5, 6) prévus sur les extrémités de ce
segment, et en ce qu'au cours d'une deuxième étape, au moins un embout (5, 6), un passage (8) ainsi qu'une
cavité sont formés par usinages par enlèvement de copeaux, en particulier par usinages
mécaniques par enlèvement de copeaux, dans le segment de type tige pour former une
tige de piston (2) creuse.
8. Bras d'appui de type mât composé pour mâts distributeurs de béton ou similaire, caractérisé en ce que le bras d'appui comprend un ou plusieurs cylindres différentiels hydrauliques (1)
selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.
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