AT395881B

AT395881B - EXCAVATOR

Info

Publication number: AT395881B
Application number: AT0203590A
Authority: AT
Inventors: Josef Kaiser
Original assignee: Josef Kaiser
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1993-03-25
Also published as: IT1251208B; ITTO910712A0; ITTO910712A1; DE4132908A1; DE4132908C2; CH684199A5; ATA203590A

Description

AT 395 881 BAT 395 881 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bagger mit einem mit Rädern oder Ketten bestückten Unterwagen und einem darauf angeordneten Oberwagen als Träger für die Antriebsaggregate und den Führerstand und am Oberwagen ein mindestens zweiarmiger Ausleger schwenkbar angelenkt ist, an dessen freiem Ende ein Arbeitsgerät, beispielsweise eine Baggerschaufel angelenkt ist, wobei die von einem Lagerbock getragene, 5 oberwagenseitige Schwenkachse des zweiarmigen Auslegers rechtwinkelig zur Schwenkebene dieses Auslegers steht und vorzugsweise der Oberwagen gegenüber dem Unterwagen um 360° mittels eines zwischen ihnen vorgesehenen Drehkranzes verdrehbar ist und der Lagerbock mit der oberwagenseitigen Schwenkachse des Auslegers um eine in der Schwenkebene der Auslegerarme liegende, rechtwinkelig zur Schwenkachse stehende, horizontale Achse verdrehbar gelagert ist. 10 Ein Bagger dieser Art ist bekannt (Hokuetsu Industries - Nr. 3 HM 85-03). Der Unterwagen dieses Baggers ist mit Raupen bestückt. Der vom Oberwagen getragene Ausleger ist dreiarmig, wobei die Arme gegeneinander mit hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten in einer vertikalen Ebene verschwenkbar sind. Der Lagerbock, der die oberwagenseitige Schwenkachse des Auslegers trägt, ist am Oberwagen zusätzlich um eine vertikal stehende Achse schwenkbar, so daß der Ausleger gegenüber der Mittelachse des Oberwagens nach beiden Seiten um zirka 15 fünfzig Winkelgrade verschwenkt werden kann. Diese Verschwenkbarkeit mag für verschiedene Grabarbeiten vielleicht zweckmäßig sein, die Einsatzrichtung des Grabgerätes gegenüber dem Boden ist jedoch durch diese Verschwenkbarkeit des erwähnten Lagerbockes nicht veränderbar.The invention relates to an excavator with an undercarriage equipped with wheels or chains and an uppercarriage arranged thereon as a support for the drive units and the driver's cab, and on the uppercarriage an articulated at least two-arm boom is pivoted, at the free end of which an implement, for example an excavator bucket, is articulated is, which is carried by a bearing block, 5 upper-side pivot axis of the two-arm boom perpendicular to the pivoting plane of this boom and preferably the superstructure can be rotated by 360 ° relative to the undercarriage by means of a rotating ring provided between them and the bearing block with the upper-side pivot axis of the boom by one in the swivel plane of the cantilever arms, perpendicular to the swivel axis, horizontal axis is rotatably mounted. 10 An excavator of this type is known (Hokuetsu Industries - No. 3 HM 85-03). The undercarriage of this excavator is equipped with caterpillars. The boom supported by the uppercarriage has three arms, the arms being pivotable against one another in a vertical plane using hydraulic piston-cylinder units. The bearing block, which carries the upper-axle pivot axis of the boom, is additionally pivotable on the superstructure about a vertical axis, so that the boom can be pivoted about 15 fifty degrees to both sides relative to the central axis of the upper structure. This pivotability may be useful for various digging work, but the direction of use of the digging device relative to the ground cannot be changed by this pivotability of the bearing block mentioned.

Bekannt ist auch ein Bagger mit einem von Rädern getragenen Unterwagen (AT-PS 312 519), wobei der am Oberwagen schwenkbar angelenkte, ebenfalls dreiarmige Ausleger so gestaltet ist, daß der mittlere Arm dieses 20 dreiarmigen Auslegers gegenüber dem oberwagenseitigen Arm um eine zu dessen vertikaler Schwenkebene parallel liegende Achse verschwenkt werden kann. Diese Konstruktion verbessert ohne Zweifel die Einsatzfähigkeit des Grabgerätes, jedoch ist diese Konstruktion außerordentlich aufwendig, wobei darüber hinaus durch diese massiven und gewichtigen Bauteile im mittleren Bereich des Auslegers der Schwerpunkt des Baggers in ungünstiger Weise verlagert wird. Durch diese aufwendige Konstruktion ist es aber beispielsweise möglich, 25 einen quer zu einem Hang verlaufenden Graben mit vertikalen Seitenwänden auszuheben, obgleich der fahrbare Unterwagen schräg steht, also die die Räder des Unterwagens verbindenden Achsen mit einer gedachten Horizontalebene einen Winkel einschließen, der dem Neigungswinkel des Hanges entspricht. Trotzdem aber kann bei dieser vorbekannten Konstruktion der dreiarmige Ausleger in einer vertikalen Ebene verschwenkt werden, so daß also schräg zu Hängen verlaufende Gräben mit vertikal stehenden Seitenwänden ausgehoben werden können. 30 Dieses im Zusammenhang mit der vorstehenden Konstruktion erwähnte Problem ist auch schon früher erkannt worden und bei einer älteren Baggerkonstruktion (US-PS 3 184 867 - 1965), die einen Unterwagen mit Raupen aufweist und dessen einen zweiarmigen Ausleger tragenden Oberwagen von einem Drehkranz gestützt ist, ist dieser Drehkranz gegenüber dem Unterwagen verschwenkbar gelagert, so daß der Drehkranz gegenüber einer gedachten horizontalen Mittelebene des Unterwagens unterschiedliche Winkelstellungen einnehmen kann. Der 35 Drehkranz ist dabei aber nur um eine Längsmittelachse des Unterwagens kippbar.Also known is an excavator with a wheel-supported undercarriage (AT-PS 312 519), the three-arm boom, which is pivotally articulated on the superstructure, is designed in such a way that the middle arm of this 20 three-arm boom is one vertical to the upper-arm Swivel plane parallel axis can be pivoted. This construction undoubtedly improves the usability of the digging device, but this construction is extremely complex, and in addition the center of gravity of the excavator is displaced in an unfavorable manner by these massive and weighty components in the middle area of the boom. This complex construction makes it possible, for example, to dig a trench running perpendicular to a slope with vertical side walls, even though the mobile undercarriage is at an angle, i.e. the axes connecting the wheels of the undercarriage enclose an angle with an imaginary horizontal plane that corresponds to the angle of inclination of the Hanges corresponds. Nevertheless, with this known construction, the three-armed boom can be pivoted in a vertical plane, so that trenches running at an angle to slopes with vertically standing side walls can be excavated. 30 This problem mentioned in connection with the above construction has also been recognized earlier and in an older excavator construction (US Pat. No. 3,184,867-1965) which has an undercarriage with caterpillars and whose superstructure carrying a two-arm boom is supported by a slewing ring , This slewing ring is pivotally mounted relative to the undercarriage, so that the slewing ring can assume different angular positions with respect to an imaginary horizontal central plane of the undercarriage. The 35 turntable can only be tilted about a central longitudinal axis of the undercarriage.

Schlußendlich ist noch jener Bagger mit einem zweiarmigen Ausleger zu verwenden, bei welchem der die Grabschaufel tragende Arm in Längsrichtung unterteilt ist, wobei diese beiden Armteile durch einen Drehkranz miteinander verbunden sind, dessen Drehachse in oder zumindest parallel zur Längsachse der beiden Armteile liegt Mit dieser Einrichtung kann die Grabschaufel um die Längsachse des sie tragenden Armes verschwenkt 40 werden, jedoch sind die damit erzielbaren Verbesserungen hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten dieses Baggers im Vergleich mit dem damit verbundenen konstruktiven Aufwand sehr bescheiden.Finally, that excavator with a two-arm boom is to be used, in which the arm carrying the digging shovel is divided in the longitudinal direction, these two arm parts being connected to one another by a turntable whose axis of rotation lies in or at least parallel to the longitudinal axis of the two arm parts the digging shovel can be pivoted 40 about the longitudinal axis of the arm carrying it, but the improvements that can be achieved with this in terms of the possible uses of this excavator are very modest in comparison with the design effort involved.

Des weiteren aber ist hier die Baggerkonstruktion nach der EU-OS 318 271 zu erwähnen, die am Oberwagen einen absatzartig abgestuften Lagerzapfen mit horizontaler Achse vorsieht, der von einer Lagerbockplatte randseitig Übergriffen wird. Zur Verschwenkung dient eine Kolben-Zylinder-Einheit, die an der Lagerbockplatte 45 angreift und die andererseits an der Chassisplatte abgestützt ist. Daß eine solche Kolben-Zylinder-Einheit nur einen beschränkten Schwenkwinkel zuläßt und darüberhinaus die hier gezeigte Lagerung wohl problematisch erscheint, braucht im Detail wohl nicht näher erläutert werden.In addition, however, the excavator construction according to EU-OS 318 271 is to be mentioned, which provides a shoulder journal with a horizontal axis on the superstructure, which is overlapped on the edge side by a bearing block plate. A piston-cylinder unit is used for pivoting, which engages on the bearing block plate 45 and which on the other hand is supported on the chassis plate. That such a piston-cylinder unit only allows a limited swivel angle and, moreover, the bearing shown here appears to be problematic need not be explained in detail.

Auch die US-PS 2 847 134 zeigt dazu eine vergleichbare Konstruktion. Auch hier ist am Chassis des Fahrzeuges ein als Zapfen ausgebildetes Drehlager mit horizontaler Achse befestigt, das in dieser 50 Veröffentlichung im Detail gezeigt ist. Eine seitlich angreifende Kolben-Zylinder-Einheit dreht den Ausleger um den horizontalen Bolzen des Drehlagers in einem beschränkten Schwenkwinkel. Die zweite Kolben-Zylinder-Einheit, die hier vorgesehen ist, verschwenkt den Ausleger um die Achse der Lagerhülse. -2-US Pat. No. 2,847,134 also shows a comparable construction. Here too, a pivot bearing in the form of a pin with a horizontal axis is fastened to the chassis of the vehicle and is shown in detail in this publication. A piston-cylinder unit acting on the side rotates the boom around the horizontal bolt of the pivot bearing at a limited swivel angle. The second piston-cylinder unit, which is provided here, pivots the boom about the axis of the bearing sleeve. -2-

AT 395 881 BAT 395 881 B

Beim Gegenstand der US-PS 3 463 336 ist der Ausleger unterteilt durch ein Drehlager, das über eine Achse und eine daran angreifende Kolben-Zylinder-Einheit verschwenkt werden kann.In the subject of US Pat. No. 3,463,336, the boom is divided by a rotary bearing which can be pivoted about an axis and a piston-cylinder unit acting thereon.

Die FR-PS 1 167 295 zeigt einen zweiarmigen Ausleger, der um die horizontale Achse verschwenkbar ist, wobei diese horizontale Achse in der Längsachse des Fahrzeugchassis liegt Dieser Auslegearm ist über Kolben-Zylinder-Einheiten seitlich abgestützt Mit ihnen wird die Verschwenkung des Auslegearmes um die erwähnte horizontale Achse erzielt Die Verschwenkwinkel sind in dieser Veröffentlichung mit strichpunktierten Linien angedeutet sie stellen gleichzeitig den Grenzwinkel für diese Verschwenkbarkeit dar.The FR-PS 1 167 295 shows a two-arm boom that can be pivoted about the horizontal axis, this horizontal axis being in the longitudinal axis of the vehicle chassis. This arm is supported laterally via piston-cylinder units. They are used to pivot the boom arm around the mentioned horizontal axis achieved The pivoting angles are indicated in this publication with dash-dotted lines and at the same time represent the critical angle for this pivotability.

Beim Bagger nach der FR-PS 1 379 708 ist auf dem Drehkranz mit der vertikalen Drehachse ein Lagerbock gelagert, der unterteilt ist wobei der Teil um die schrägstehende Achse verschwenkbar ist Zur Verschwenkung dieses Teiles wird hier ein Seilzug verwendetIn the excavator according to FR-PS 1 379 708, a bearing block is mounted on the turntable with the vertical axis of rotation, which is divided, the part being pivotable about the inclined axis. A cable pull is used here to pivot this part

Alle diese vorbekannten Konstruktionen sind für den praktischen Einsatz ungeeignet was wohl dadurch hinreichend bescheinigt wird, daß bislang solche Konstruktionen auf dem Markt nicht angeboten wurden.All of these previously known constructions are unsuitable for practical use, which is probably adequately certified by the fact that such constructions have not previously been offered on the market.

Von diesem hier aufgezeigten Stand der Technik geht nun die Erfindung aus und die ihr zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bekannten Konstruktionen dahingehend zu verbessern, daß sie für den praktischen Einsatz tauglich sind, was erfindungsgemäß dadurch gelöst wird, daß dar Lagerbock mit der oberwagenseitigen Schwenkachse des Auslegers Teil eines, eine horizontale Drehachse aufweisenden Drehkranzes ist und dieser Drehkranz mit der horizontalen Drehachse eine mittig liegende Hydraulik-Drehdurchführung aufweist an welcher die Schlauchleitungen für die Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheiten für die Betätigung und Verstellung der Arme des Auslegers bzw. des Arbeitsgerätes angeschlossen sind.From this state of the art shown here, the invention is based and the object on which it is based is to improve the known constructions to the extent that they are suitable for practical use, which is achieved according to the invention in that the bearing block with the upper-side pivot axis of the boom is part of a slewing ring having a horizontal axis of rotation and this slewing ring with the horizontal axis of rotation has a central hydraulic rotating union on which the hose lines for acting on the piston-cylinder units for actuating and adjusting the arms of the boom or the Are connected.

Das kennzeichnende Merkmal der Erfindung ist auf die Anordnung des Drehkranzes in Verbindung mit einer Hydraulik-Drehdurchführung abgestellt. Solche Konstruktionseinheiten gehören zum Stand der Technik, ihr vorschlagsgemäßer Einsatz ist in Verbindung mit dem Ausleger des Baggers offenbar in Hinblick auf den bislang berücksichtigten Stand der Technik neu. Es liegt aber auch gegenüber diesem Stand der Technik eine ausreichende Erfindungshöhe vor, denn wie oben aufgezeigt, wurde bislang - über mehr als eine Generation - zur Lösung des anstehenden Problemes nicht auf diese seit ebenso langer Zeit bekannten Bauelemente zurückgegriffen, obgleich solche selbst im Baggerbau bekannt sind.The characteristic feature of the invention is based on the arrangement of the slewing ring in connection with a hydraulic rotating union. Such construction units belong to the state of the art, their proposed use in connection with the boom of the excavator is apparently new with regard to the state of the art taken into account up to now. However, there is also a sufficient amount of invention in relation to this prior art, because, as shown above, so far - over more than a generation - these components, which have been known for a long time, have not been used to solve the problem at hand, although such components are known even in excavator construction are.

Ein solcher Drehkranz, der eine äußere oder innere Verzahnung haben kann, wird in moderner Bauart durch in der Regel doppelte Kugelreihen abgestützt, wobei im Falle der Innenverzahnung des Drehkranzes die Konstruktionseinheit als Ganzes gekapselt ausgeführt werden kann. Infolge der Kugellagerung wird kein Königszapfen zur Zentrierung benötigt, denn die Kippmomente werden unmittelbar von den Kugelreihen aufgenommen. Im Zentrum eines solchen Drehkranzes wird dann die Hydraulikdurchführung angeordnet.Such a slewing ring, which can have an outer or inner toothing, is supported in modern design by generally double rows of balls, wherein in the case of the inner toothing of the slewing ring, the construction unit can be encapsulated as a whole. As a result of the ball bearing, no kingpin is required for centering, because the tilting moments are absorbed directly by the rows of balls. The hydraulic bushing is then arranged in the center of such a turntable.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Bagger in verschiedenen Ansichten bzw. bei unterschiedlichen Stellungen des Auslegers.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment. Figures 1 to 3 show an excavator in different views or in different positions of the boom.

Der Bagger nach den Figuren 1 bis 3 weist einen Unterwagen (1) auf, der mit Raupenketten (2) ausgestattet ist. Ein auf diesem Unterwagen (1) montierter Drehkranz (3) herkömmlicher Bauart trägt den Oberwagen (4) mit dem Führerstand (5) und den verschiedenen Arbeitsmotoren, die in einem kastenartigen Gehäuse (6) untergebracht sind. Der Ausleger (7) weist zwei Arme (8) und (9) auf, die mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (11) gegeneinander um die Achse (10) verschwenkbar sind. Der teleskopartig verlängerbare Arm (9) trägt das Arbeitsgerät, hier eine Baggerschaufel (12), die ebenfalls mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (13) verschwenkbar gelagert ist Anstelle einer solchen Baggerschaufel (12) können auch andere Arbeitsgeräte angeordnet werden.The excavator according to Figures 1 to 3 has an undercarriage (1) which is equipped with caterpillar tracks (2). A turntable (3) of conventional design mounted on this undercarriage (1) carries the superstructure (4) with the driver's cab (5) and the various working motors, which are housed in a box-like housing (6). The boom (7) has two arms (8) and (9) which can be pivoted relative to one another about the axis (10) with a piston-cylinder unit (11). The telescopically extendable arm (9) carries the implement, here an excavator shovel (12), which is also pivotably mounted with a piston-cylinder unit (13). Instead of such an excavator shovel (12), other implements can also be arranged.

Das oberwagenseitige Ende des Armes (8) des Auslegers (7) ist von einem Lagerbock (14) mit einer Schwenkachse (15) getragen, wobei die zur Verschwenkung dieses Armes (8) dienende Kolben-Zylinder-Einheit (16) ebenfalls an diesem Lagerbock (14) abgestützt ist.The upper end of the arm (8) of the arm (7) is supported by a bearing block (14) with a pivot axis (15), the piston-cylinder unit (16) serving to pivot this arm (8) also on this bearing block (14) is supported.

Wesentlich ist nun, daß dieser Lagerbock (14) auf einem weiteren Drehkranz (17) montiert ist, der vom Oberwagen (4) getragen ist so daß dieser Lagerbock (14) und mit ihm der Ausleger (7) um die Horizontalachse (20) dieses Drehkranzes (17) verschwenkbar ist. Diese Horizontalachse (20) ist in Fig. 2 angedeutetIt is essential that this bearing block (14) is mounted on a further slewing ring (17) which is carried by the superstructure (4) so that this bearing block (14) and with it the boom (7) about the horizontal axis (20) of the latter Slewing ring (17) is pivotable. This horizontal axis (20) is indicated in Fig. 2

In einer besonderen Aüsführungsform der Erfindung kann dieser Drehkranz (17) noch als Ganzes mittels einer weiteren Kolben-Zylinder-Einheit (18) um eine horizontale Achse (19) am Oberwagen (4) schwenkbar gelagert sein. Der Drehkranz (17) weist einen an sich bekannten Aufbau auf. Dieser Drehkranz (17) mit der horizontalen Drehachse (20) besitzt eine mittig liegende Hydraulik-Drehdurchführung bekannter Bauweise, an welcher die Schlauchleitungen für die Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheiten (11,13) und (16) angeschlossen sind. -3-In a special embodiment of the invention, this slewing ring (17) can be pivoted as a whole by means of a further piston-cylinder unit (18) about a horizontal axis (19) on the superstructure (4). The slewing ring (17) has a structure known per se. This turntable (17) with the horizontal axis of rotation (20) has a centrally located hydraulic rotary feedthrough of known construction, to which the hose lines for acting on the piston-cylinder units (11, 13) and (16) are connected. -3-

Claims

AT 395 881B Fig. 1 shows the excavator from one; Fig. 2 from the other side, each with the same position of the boom (7); Fig. 3 corresponds to the view of FIG. 2, but here the boom (7) is pivoted by 180 ° by means of the slewing ring (17). In the embodiment shown, the undercarriage is illustrated with a crawler drive, it is within the scope of the invention, this undercarriage to be equipped with wheels, or with swiveling arms, which are partly equipped with wheels and partly with holding claws. PATENT CLAIMS 1. Excavator with an undercarriage equipped with wheels or chains and a superstructure arranged thereon as a support for the drive units and the driver's cab, and a boom with at least two arms is pivotally articulated on the superstructure, at the free end of which an implement, for example an excavator shovel, is articulated, whereby the upper axle-side pivot axis of the two-arm boom supported by a bearing block is at right angles to the pivoting plane of this boom and preferably the superstructure can be rotated by 360 ° with respect to the undercarriage by means of a rotating ring provided between them and the bearing block with the pivoting axis of the boom on the upper carriage side by one in the pivoting plane of the Cantilever arms lying, at right angles to the pivot axis, are rotatably mounted, characterized in that the bearing block (14) with the upper-side pivot axis (15) of the boom (7) is part of a horizontal axis of rotation (20) having a rotating ring (17) and this rotating ring (17) with the horizontal axis of rotation (20) has a centrally located hydraulic rotary feedthrough on which the hose lines for acting on the piston-cylinder units (11, 13, 16) for the actuation and adjustment of the arms (8, 9) of the boom (7) or of the implement (12) are connected.

2. Excavator according to claim 1, characterized in that the slewing ring (17) about a horizontal axis (19) is pivoted on the superstructure (4) Hiezu 2 sheet drawings -4-