CH707640B1 - Hydraulikbagger. - Google Patents

Abstract

Ein erfindungsgemässer Hydraulikbagger (1) enthält einen Unterwagen, einen über dem Unterwagen angeordneten Oberwagen (7) mit Führerstand (12) sowie einen Auslegermechanismus (6). Der Auslegermechanismus (6) umfasst einen Ausleger (2) und einen mit dem Ausleger (2) verbundenen Stiel (3), welcher zur Aufnahme eines Arbeitswerkzeugs (11) ausgelegt ist. Der Ausleger (2) ist über einen ersten Hydraulikzylindermechanismus (4) gegenüber dem Oberwagen (7) neigbar. Der Stiel (3) ist über einen zweiten Hydraulikzylindermechanismus (5) gegenüber dem Ausleger (2) schwenkbar. Der zweite Hydraulikzylindermechanismus (5) ist über ein Weitwinkelgelenk (8) mit dem Stiel (3) gelenkig verbunden.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Hydraulikbagger mit einem Unterwagen, einem über dem Unterwagen angeordneten Oberwagen mit Führerstand, und einem am Oberwagen angebrachten Auslegermechanismus, welcher einen Ausleger und einen mit dem Ausleger verbundenen Stiel enthält, der zur Aufnahme eines Arbeitswerkzeugs ausgelegt ist. Der Ausleger ist über einen ersten Hydraulikzylindermechanismus gegenüber dem Oberwagen neigbar und der Stiel ist über einen zweiten Hydraulikzylindermechanismus gegenüber dem Ausleger schwenkbar.

[0002] Ein Hydraulikbagger zeichnet sich dadurch aus, dass der Auslegermechanismus über einen oder mehrere Hydraulikmechanismen betätigt wird. Dies betrifft insbesondere das Schwenken bzw. Neigen von Ausleger und Stiel. Hydraulikbagger mit einem fahrbaren Unterwagen und einem über ein Drehgestell mit dem Unterwagen verbundenen Oberwagen mit Führerstand sowie mit einem Auslegermechanismus und einem daran angebrachten Arbeitswerkzeug, wie Löffel, sind aus dem Stand der Technik bekannt.

[0003] Der Auslegermechanismus enthält bei bekannten Hydraulikbaggern einen Ausleger, welcher gelenkig am Oberwagen befestigt ist und gegenüber diesem neigbar ist. Die Neigung des Auslegers gegenüber dem Oberwagen wird über einen Hydraulikzylindermechanismus gesteuert, auch Auslegerzylinder genannt, welcher am Oberwagen befestigt und über eine in einem Zylinder linear verschiebbare Kolbenstange mit dem Ausleger verbunden ist.

[0004] Der Auslegerzylinder ist in der Regel an den Oberwagen angebaut oder diesem vorgebaut. Der Auslegerzylinder ist z. B. oberhalb oder unterhalb des Auslegers angeordnet und verläuft im Wesentlichen in Längsrichtung des Auslegers.

[0005] Der Stiel ist über eine Gelenkverbindung mit dem Ausleger verbunden und gegenüber diesem schwenkbar. Die Schwenkbewegung des Stiels wird ebenfalls über einen Hydraulikzylindermechanismus, auch Stielzylinder genannt, gesteuert. Der Stielzylinder ist bei bekannten Hydraulikbaggern am Ausleger befestigt und über eine in einem Zylinder linear verschiebbare Kolbenstange direkt am Stiel angelenkt. Der Stielzylinder ist oberhalb oder unterhalb des Auslegers angeordnet und verläuft ebenfalls in Längsrichtung des Auslegers.

[0006] So beschreibt beispielsweise die CH 697 556 B1 einen als Schreitbagger ausgeführten Hydraulikbagger mit einem oben beschriebenen Auslegermechanismus.

[0007] Die EP 0 943 739 A2 beschreibt ebenfalls einen Hydraulikbagger mit einem oben beschriebenen Auslegermechanismus. Der Auslegermechanismus umfasst im Weiteren einen unterhalb des Führerstandes des Oberwagens angeordneten Knickzylinder, welcher eine begrenzte Verschwenkung des Auslegers relativ zum Oberwagen um eine Knickachse ermöglicht.

[0008] Der oben beschriebene Auslegermechanismus weist den Nachteil auf, dass die Krafteinleitung und insbesondere die Hebelwirkung beim Schwenken des Stiels mittels des Stielzylinders im kleinen Winkelbereich zwischen Ausleger und Stiel unbefriedigend sind. Ferner ist auch die Reichweite des Auslegermechanismus konstruktionsbedingt beschränkt.

[0009] Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile behebt.

[0010] Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

[0011] Der Unterwagen enthält bevorzugt Organe zur Fortbewegung, wie Räder, Raupen und/oder Organe zur Abstützung des Baggers auf dem Untergrund, wie Stützen oder Füsse. Die genannten Organe sind bevorzugt an einem Chassis befestigt, welches Teil des Unterwagens ist.

[0012] Der Oberwagen ist bevorzugt über ein Drehgestell auf dem Unterwagen gelagert und mit diesem verbunden. Hierzu kann der Unterwagen eine Drehkranzlagerung enthalten. Die Drehachse ist bei einem horizontalen Stand des Baggers vertikal bzw. im Wesentlichen vertikal ausgerichtet. Der Oberwagen ist bevorzugt um 360° drehbar auf dem Unterwagen gelagert.

[0013] Der Oberwagen enthält, wie erwähnt, einen Führerstand. Der Führerstand bezeichnet den Platz oder Raum für den Baggerführer. Der Oberwagen kann insbesondere eine Führerkabine enthalten, welche den Führerstand ausbildet. Der Führerstand kann eine Sitzkonsole mit einem darauf angeordnetem Sitz enthalten.

[0014] Der Hydraulikzylindermechanismus, welcher auch Hydraulikzylinder genannt wird, enthält einen Zylinder sowie eine im Zylinder geführte Kolbenstange, welche über entsprechende Hydraulikmittel unter Ausübung einer Verschiebekraft teleskopisch aus dem Zylinder ausfahrbar und in diesen zurückfahrbar ist. Der Hydraulikzylinder vollzieht eine lineare Kolbenbewegung.

[0015] Der erste Hydraulikzylindermechanismus wird nachfolgend vereinfacht Auslegerzylinder genannt. Dieser Auslegerzylinder ist über eine, einen Drehpunkt ausbildende Gelenkverbindung gelenkig vorne am Oberwagen und über die Kolbenstange, insbesondere über dessen freien Ende, mittels einer weiteren, einen weiteren Drehpunkt definierenden Gelenkverbindung gelenkig am Ausleger befestigt. Gelenkig verbunden heisst, dass die beiden Bauteile über eine Drehachse gegeneinander verschwenkbar verbunden sind. Vorne am Oberwagen definiert jene Seite, an welcher der Auslegermechanismus angeordnet ist.

[0016] Der zweite Hydraulikzylindermechanismus wird nachfolgend vereinfacht Stielzylinder genannt. Dieser Stielzylinder ist über eine, einen Drehpunkt ausbildende Gelenkverbindung gelenkig am Ausleger und über die Kolbenstange, insbesondere über dessen freies Ende, mittels einer weiteren, einen weiteren Drehpunkt definierenden Gelenkverbindung gelenkig am Stiel befestigt. Der Stielzylinder ist bevorzugt oberhalb bzw. auf der Oberseite des Auslegers angeordnet. Der Stielzylinder, bzw. dessen Zylinder und Kolbenstange, verläuft bevorzugt in Längsrichtung des Auslegers. Die Begriffe «oberhalb» und «Oberseite» stehen in Bezug zu einer horizontalen Position des Auslegers.

[0017] Der Ausleger enthält bevorzugt einen ersten Endabschnitt, nachfolgend hinterer Endabschnitt genannt. Der hintere Endabschnitt umfasst das vom Stiel entfernte Ende des Auslegers. Der Ausleger ist mit seinem hinteren Endabschnitt über eine, einen Gelenkpunkt definierende Gelenkverbindung neigbar mit dem Oberwagen verbunden. Neigbar bedeutet, dass der Ausleger zum Untergrund hin bzw. von diesem weg schwenkbar ist. Bei einem horizontalen Stand des Hydraulikbaggers ist die Neigungsachse bevorzugt horizontal ausgerichtet.

[0018] Unter Gelenkpunkt ist der Drehpunkt einer Drehgelenkverbindung zu verstehen, über welche die Bauteile relativ zueinander verschwenkbar, neigbar bzw. drehbar verbunden sind. Der Drehpunkt definiert insbesondere eine Drehachse.

[0019] Ferner enthält der Ausleger einen zweiten Endabschnitt, nachfolgend vorderer Endabschnitt genannt, welcher das vom Oberwagen entfernte Ende ausbildet. Der Stiel ist am vorderen Endabschnitt über eine, einen Drehpunkt definierende Gelenkverbindung relativ zum Ausleger schwenkbar mit dem Ausleger verbunden.

[0020] Der Stielzylinder ist über ein Weitwinkelgelenk gelenkig mit dem Stiel verbunden.

[0021] Das Weitwinkelgelenk enthält bevorzugt ein Schubelement sowie einen Umlenkhebel. Der Umlenkhebel ist über einen ersten Gelenkpunkt mit der Kolbenstange des Stielzylinders, insbesondere mit dessen freien Ende, und über einen zweiten Gelenkpunkt mit dem Stiel gelenkig verbunden. Die Gelenkpunkte werden jeweils durch eine Gelenkverbindung definiert.

[0022] Das Schubelement ist über einen dritten Gelenkpunkt mit dem Umlenkhebel und über einen vierten Gelenkpunkt mit dem Ausleger gelenkig verbunden. Das Schubelement kann auch als Schubstange bezeichnet werden. Die Gelenkpunkte werden jeweils durch eine Gelenkverbindung definiert.

[0023] Der Stiel ist über eine, einen fünften Gelenkpunkt definierende Gelenkverbindung mit dem Ausleger schwenkbar verbunden. Der fünfte Gelenkpunkt ist bevorzugt am vorderen Endabschnitt des Auslegers angeordnet. Der vierte und fünfte Gelenkpunkt sind bevorzugt zueinander versetzt am Ausleger angeordnet. Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung führt die Mittelängsachse des Auslegers zwischen dem vierten und fünften Gelenkpunkt hindurch. Der vierte Gelenkpunkt ist insbesondere unterhalb des fünften Gelenkpunktes angeordnet. Der Begriff «unterhalb» steht in Bezug zu einer horizontalen Position des Auslegers. Ferner ist der vierte Gelenkpunkt gegenüber dem fünften Gelenkpunkt bevorzugt zum hinteren Endabschnitt des Auslegers hin zurückversetzt.

[0024] Der dritte Gelenkpunkt am Umlenkhebel ist bevorzugt zwischen dem ersten und zweiten Gelenkpunkt angeordnet. Die drei Gelenkpunkte können auf einer gemeinsamen Achse liegen.

[0025] Der zweite, dritte und vierte Gelenkpunkt sind bevorzugt in einem Dreieck angeordnet. Mit dem Stielzylinder wird nun eine Verschiebekraft auf das Dreieck, insbesondere auf den Umlenkhebel, ausgeübt. Dabei kommt es zu einer Verschiebung des Schubelementes. D.h., das Schubelement schwenkt um den vierten Gelenkpunkt, über welchen dieses am Ausleger befestigt ist. In der Folge verändert sich der vom Umlenkhebel und dem Stiel sowie von der Kolbenstange und dem Umlenkhebel eingeschlossene Winkel.

[0026] Der Stielzylinder ist im Weiteren mit dem Ausleger über eine, einen Gelenkpunkt definierende Gelenkverbindung schwenkbar verbundenen, so dass der Stielzylinder durch die Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Schubelementes über den Gelenkpunkt relativ zum Ausleger schwenkbar ist.

[0027] Der Auslegerzylinder kann in den Oberwagen integriert sein. Insbesondere der die Kolbenstange aufnehmende Zylinder ist vollständig in den Oberwagen integriert.

[0028] Der Auslegerzylinder kann in das Drehgestell integriert sein. Der Auslegerzylinder kann von oben betrachtet seitlich vom Führerstand angeordnet sein. Der Auslegerzylinder kann von der Seite betrachtet unterhalb des Führerstandes angeordnet sein.

[0029] Der Auslegerzylinder ist über eine, einen Gelenkpunkt definierende Gelenkverbindung am hinteren Endabschnitt des Auslegers mit dem Ausleger verbunden. Der Auslegerzylinder ist insbesondere mit dem freien Ende der Kolbenstange mit dem Ausleger verbunden.

[0030] Der Gelenkpunkt zwischen dem Auslegerzylinder und dem Ausleger ist bevorzugt unterhalb des Gelenkpunktes zwischen dem Ausleger und dem Oberwagen angeordnet ist. Der Begriff «unterhalb» steht hier in Bezug zu einem horizontalen Stand des Hydraulikbaggers.

[0031] Der Zylinder des Auslegerzylinders, welcher die Kolbenstange führt, ist bevorzugt hinter dem Gelenkpunkt zwischen dem Ausleger und dem Oberwagen angeordnet. Der Begriff «hinter» steht hier in Bezug mit einer Betrachtungsweise vom Auslegermechanismus in Richtung Oberwagen.

[0032] Der Auslegerzylinder gemäss der zweiten Ausführungsvariante ist bevorzugt oberhalb des Unterwagens, insbesondere oberhalb einer am Unterwagen angebrachten Drehkranzlagerung angeordnet. Der Auslegerzylinder ist insbesondere von der Seite betrachtet zwischen dem Führerstand und dem Unterwagen angeordnet.

[0033] Der Oberwagen kann von der Seite betrachtet eine unterhalb des Führerstandes angeordnete Kammer aufweisen, in welcher der Auslegerzylinder angeordnet und zum Beispiel nach oben zum Führerstand hin abgegrenzt ist. Die Kammer bildet ferner einen Schwenkraum aus, welche eine vertikale Schwenkbewegung des Auslegerzylinders, d.h. eine Schwenkbewegung nach oben bzw. zum Unterwagen hin (nach unten), um den Drehpunkt am Oberwagen ermöglicht.

[0034] Die vertikale Auslenkbewegung des Auslegerzylinders bzw. dessen Zylinders sind jedoch wesentlich geringer verglichen mit den im Stand der Technik bekannten Anordnungen des Auslegerzylinders. Dies rührt daher, dass der entsprechende Gelenkpunkt zwischen dem Auslegerzylinder und dem Ausleger wesentlich näher am Gelenkpunkt zwischen dem Ausleger und dem Oberwagen liegt.

[0035] Bei einem horizontalen Stand des Hydraulikbaggers ist die Kolbenstange des Auslegerzylinders bevorzugt im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Im Wesentlichen horizontal bedeutet in einem Winkel, welcher nicht mehr als 20° (Winkelgrade), insbesondere nicht mehr als 10° von der Horizontalen abweicht.

[0036] Der Gelenkpunkt zwischen Auslegerzylinder und Oberwagen ist bevorzugt in einem hinteren Bereich des Oberwagens angeordnet. Der besagte Gelenkpunkt ist insbesondere hinter der Drehachse des Drehgestells angeordnet.

[0037] Der Auslegerzylinder, insbesondere dessen Zylinder bzw. dessen Kolbenstange, liegt und bewegt sich bevorzugt in eine durch den Ausleger und den Stiel aufgespannten Ebene. Dies insbesondere auch während des Betriebs des Auslegermechanismus.

[0038] Der Ausleger enthält gemäss einer Weiterbildung der zweiten Ausführungsvariante ein Hebelelement. Das Hebelelement kann am Ausleger angebracht oder integraler Bestandteil desselbigen sein.

[0039] Der Auslegerzylinder ist nun über die Kolbenstange, insbesondere über dessen freien Ende, mittels einer, einen Gelenkpunkt definierenden Gelenkverbindung gelenkig mit dem Hebelelement verbunden. Das Hebelelement ist bevorzugt am hinteren Endabschnitt des Auslegers angeordnet.

[0040] Das Hebelelement bildet einen Hebel aus, wobei der Gelenkpunkt zwischen dem Auslegerzylinder und dem Hebelelement unterhalb des Gelenkpunktes zwischen dem Ausleger und dem Oberwagen angeordnet ist.

[0041] Der erfindungsgemässe Hydraulikbagger kann insbesondere ein Schreitbagger sein. Dieser zeichnet sich durch zwei oder mehr am Unterwagen angelenkte Räder sowie Stützen aus. Schreitbagger finden speziell im unwegsamen Gelände Einsatz.

[0042] Das Arbeitswerkzeug kann z.B. ein Löffel, eine Schaufel, ein Bohrwerkzeug, ein Haken, ein Hydraulikhammer, ein Hydraulikmeissel oder ein Greifer sein. Andere Arbeitswerkzeuge sollen durch diese Aufzählung nicht ausgeschlossen sein.

[0043] Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: <tb>Fig. 1 :<SEP>einen Hydraulikbagger gemäss dem Stand der Technik; <tb>Fig. 2 :<SEP>Unterwagen eines Baggers; <tb>Fig. 3a :<SEP>einen erfindungsgemässen Hydraulikbagger mit Auslegermechanismus in einer ersten Position; <tb>Fig. 3b :<SEP>einen erfindungsgemässen Hydraulikbagger mit Auslegermechanismus in einer zweiten Position; <tb>Fig. 3c :<SEP>einen erfindungsgemässen Hydraulikbagger mit Auslegermechanismus in einer dritten Position.

[0044] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stehen beispielhaft für den Erfindungsgegenstand und haben keine beschränkende Wirkung.

[0045] Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Hydraulikbagger 101 bzw. einen Unterwagen 114 von einem Hydraulikbagger 101, wie er auch in der Patentpublikation CH 697 556 B1 beschrieben ist. Der Hydraulikbagger 101 gemäss Fig. 1 enthält einen Unterwagen 114, wie er in Fig. 2 separat dargestellt ist. Der Unterwagen 114 seinerseits enthält ein Chassis 119, an welchem Räder 109 zur Fortbewegung des Hydraulikbaggers 101 angelenkt sind. Der Hydraulikbagger 101 enthält ferner ein Drehgestell mit einer auf dem Chassis 119 angebrachten Drehkranzlagerung 120.

[0046] Der Hydraulikbagger 101 enthält im Weiteren einen Oberwagen 107 mit einem Führerstand 112. Der Führerstand 112 ist als Führerkabine ausgebildet. Der Oberwagen 107 ist über die Drehkranzlagerung 120 auf das Chassis 119 aufgesetzt und mit diesem verbunden. Der Oberwagen 107 ist über das Drehgestell gegenüber dem Chassis 119 drehbar gelagert.

[0047] Der Hydraulikbagger 101 enthält ferner einen Auslegermechanismus 106. Der Auslegermechanismus 106 umfasst einen Ausleger 102, welcher an seinem hinteren Endabschnitt über eine Gelenkverbindung neigbar mit dem Oberwagen 107 verbunden ist. Der Auslegermechanismus 106 und der Oberwagen 107 sind entsprechend gemeinsam über das Drehgestell drehbar.

[0048] Am vorderen Endabschnitt des Auslegers 102 ist über eine Gelenkverbindung der Stiel 103 schwenkbar am Ausleger 102 befestigt. Am Stiel 103 ist eine Baggerschaufel 111 befestigt, welche über einen als Löffelzylinder 108 bezeichneten Hydraulikzylindermechanismus betätigbar ist.

[0049] Der Hydraulikbagger 101 gemäss Fig. 1 und 2 entspricht in seinem Grundaufbau, insbesondere was den Unterwagen 114 und die Verbindung mit dem Oberwagen 107 betrifft, dem erfindungsgemässen Hydraulikbagger 1, wie er anhand der Fig. 3a bis 3c nachfolgend beschrieben wird.

[0050] Im Unterschied zum erfindungsgemässen Hydraulikbagger ist der Auslegerzylinder 104 gemäss Fig. 1 , über welchen die Neigung des Auslegers 102 gesteuert wird, auf der Unterseite des Auslegers 102 angeordnet und verläuft in Längsrichtung des Auslegers 102. Der Gelenkpunkt zwischen dem Auslegerzylinders 104 und dem Ausleger 102 ist zudem zwischen dem hinteren und vorderen Endabschnitt des Auslegers 102 angeordnet.

[0051] Ferner ist der Stielzylinder 105, über welchen der Stiel 103 gegenüber dem Ausleger 102 geschwenkt wird, im Unterschied zum erfindungsgemässen Hydraulikbagger direkt am Stiel 103 angelenkt.

[0052] Die Fig. 3a bis 3c zeigen einen erfindungsgemässen Hydraulikbagger 1 mit einem Auslegermechanismus 6 in verschiedenen Positionen.

[0053] Der Hydraulikbagger 1 ist in den Fig. 3a bis 3c ohne Unterwagen dargestellt, welches für vorliegende Erfindung nicht von grosser Relevanz ist. Entsprechend kann der Unterwagen auch beliebig ausgestaltet sein.

[0054] Dargestellt ist hingegen der Oberwagen 7 des Hydraulikbaggers 1 sowie die Verbindungsschnittstelle 29 zur Drehkranzlagerung auf dem Unterwagen. Wie bereits erwähnt, kann der Hydraulikbagger 1 einen Unterwagen 114 sowie ein Drehgestell, wie in Fig. 2 dargestellt, enthalten. Der Oberwagen 7 enthält einen Führerstand 12, welcher als Führerkabine ausgebildet ist.

[0055] Der Hydraulikbagger 1 enthält ferner einen Auslegermechanismus 6. Der Auslegermechanismus 6 umfasst einen Ausleger 2, welcher an seinem hinteren Endabschnitt 17 über eine Gelenkverbindung, welche einen Gelenkpunkt 32 definiert, mit dem Oberwagen 7 verbunden und gegenüber diesem neigbar ist.

[0056] Von der Seite betrachtet ist unterhalb des Führerstandes 12 und von oben betrachtet seitlich von diesem in einer Kammer der Auslegerzylinder 4 angeordnet. Dieser umfasst einen Zylinder 27 sowie eine im Zylinder 27 über eine Hydraulikeinrichtung linear bewegte Kolbenstange 28. Der Auslegerzylinder 4 ist in einem hinteren Bereich des Oberwagens 7 und hinter der Drehachse D des Hydraulikbaggers 1 über eine Gelenkverbindung, welchen einen Gelenkpunkt 30 ausbildet, mit dem Oberwagen 7 gelenkig verbunden.

[0057] Die Kolbenstange 28 ist mit ihrem freien Ende über eine Gelenkverbindung, welche einen Gelenkpunkt 31 ausbildet, gelenkig mit einem am Ausleger 2 angeordneten Hebelelement 13 verbunden. Das Hebelelement 13 ist am hinteren Endabschnitt des Auslegers 2 angeordnet. Das Hebelelement 13 führt in einem Winkel von der Längsachse L des Auslegers 2 schräg nach hinten und nach unten weg. Diese Richtungsangabe bezieht sich auf einen Ausleger 2 in horizontaler Position.

[0058] Der Gelenkpunkt 31 zwischen dem Auslegerzylinder 4 und dem Hebelelement 13 ist unterhalb des Gelenkpunktes 32 zwischen dem Ausleger 2 und dem Oberwagen 7 angeordnet.

[0059] Die Neigung des Auslegers 2 wird durch das Ein- und Ausfahren der Kolbenstange 28 gesteuert. Das Hebelelement 13 bildet bei diesem Vorgang einen Hebel aus, über welchen die Kraft von der Kolbenstange 28 auf den Ausleger 2 übertragen und dessen Neigung verändert wird. Da sich bei diesem Vorgang auch der Gelenkpunkt 31 zwischen Kolbenstange 28 und Hebelelement 13 verschiebt, muss sichergestellt sein, dass der Auslegerzylinder 4 im Oberwagen 7 genügend Raum für eine vertikale Schwenkbewegung des Auslegerzylinders 4 um den Gelenkpunkt 30 zwischen dem Auslegerzylinder 4 und dem Oberwagen 7 aufweist.

[0060] Im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Lösungen ist der Auslegerzylinder 4 also nicht mehr am Ausleger 2 selber angeordnet. Entsprechend ist der Auslegerzylinder 4 nicht mehr in einer exponierten Lage, sondern vielmehr geschützt im Oberwagen 7 untergebracht. Der Auslegerzylinder 4 ist insbesondere durch die Verschalung des Oberwagens 7 gegen mechanische Einflüsse und gegen Witterungseinflüsse geschützt.

[0061] Da der Auslegerzylinder 4 im Gegensatz zum Stand der Technik nicht auf der Unterseite des Auslegers 2 und in Längsrichtung L zu diesem angeordnet ist, kann der Stiel 3 recht nahe an den Ausleger 2 herangeführt werden, ohne dass ein dazwischenliegender Auslegerzylinder diesen Vorgang behindern bzw. beschränken würde. Der Stiel 3 ist also sehr kompakt zum Ausleger hin einschwenkbar. Entsprechend kann auch das Arbeitswerkzeug 11 näher an den Oberwagen 7 herangeführt werden. Dies erlaubt die Ausbildung enger Schwenkradien.

[0062] Der Stiel 3 ist am vorderen Endabschnitt 18 des Auslegers 2 über eine Gelenkverbindung, welche einen Drehpunkt 25 definiert, schwenkbar an diesem befestigt. Auf der Oberseite des Auslegers 2 ist ein Stielzylinder 5 angeordnet. Der Stielzylinder verläuft in Längsrichtung L des Auslegers 2. Der Stielzylinder 5 umfasst einen Zylinder 15 sowie eine im Zylinder 15 über eine Hydraulikeinrichtung linear bewegte Kolbenstange 16. Der Stielzylinder 5 ist am Ausleger 2 über eine Gelenkverbindung, welchen einen Gelenkpunkt 26 ausbildet, gelenkig verbunden.

[0063] Der Ausleger 2 und der Stiel 3 sind nun über ein Weitwinkelgelenk 8 miteinander gekoppelt. Das Weitwinkelgelenk 8 enthält ein Schubelement 9 sowie einen Umlenkhebel 10. Die Kolbenstange 16 des Stielzylinders ist nun mit ihrem freien Ende über eine Gelenkverbindung, welche einen ersten Gelenkpunkt 21 definiert, mit dem Umlenkhebel 10 verbunden. Der Umlenkhebel 10 ist wiederum und über eine weitere Gelenkverbindung, welche einen zweiten Gelenkpunkt 22 definiert, gelenkig mit dem Stiel 3 verbunden.

[0064] Das Schubelement 9 ist seinerseits über eine Gelenkverbindung, welche einen dritten Gelenkpunkt 23 definiert, mit dem Umlenkhebel 10 und über eine weitere Gelenkverbindung, welche einen vierten Gelenkpunkt 24 definiert, mit dem Ausleger 2 gelenkig verbunden.

[0065] Der Stiel 3 ist wie bereits erwähnt über eine Gelenkverbindung, welche einen fünften Gelenkpunkt 25 definiert, mit dem Ausleger 2 schwenkbar verbunden. Der fünfte Gelenkpunkt 25 ist am vorderen Endabschnitt 18 des Auslegers 2 angeordnet.

[0066] Der vierte und fünfte Gelenkpunkt 24, 25 sind zueinander versetzt am Ausleger 2 angeordnet. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die Mittelängsachse A des Auslegers 2 zwischen dem vierten und fünften Gelenkpunkt 24, 25 hindurch. Der vierte Gelenkpunkt 24 ist ferner unterhalb des fünften Gelenkpunktes 25 angeordnet.

[0067] Der vierte Gelenkpunkt 24 ist ferner gegenüber dem fünften Gelenkpunkt 25 zum hinteren Endabschnitt 17 des Auslegers 2 hin zurückversetzt.

[0068] Der dritte Gelenkpunkt 23 am Umlenkhebel 10 ist zwischen dem ersten und zweiten Gelenkpunkt 21, 22 angeordnet. Der zweite, dritte und vierte Gelenkpunkt 22, 23, 24 sind ferner in einem Dreieck angeordnet.

[0069] Zum Schwenken des Stiels 3 relativ zum Ausleger 2 wird mit dem Stielzylinder 3, d.h. mit dessen Kolbenstange 16, eine Verschiebekraft auf das Dreieck, insbesondere auf den Umlenkhebel 10, ausgeübt. Als Folge dieser Kraftausübung schwenkt das Schubelement 9 gemeinsam mit dem Umlenkhebel 10 um den vierten Gelenkpunkt 24. Dementsprechend verändert sich der Winkel α zwischen dem Umlenkhebel 10 und dem Stiel 3 sowie der Winkel β zwischen der Kolbenstange 16 und dem Umlenkhebel 10.

[0070] Der Stielzylinder 3 wird ferner über den Gelenkpunkt 26 mit dem Ausleger 2 durch die Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Schubelementes 9 relativ zum Ausleger 2 verschwenkt.

[0071] Am Stiel 3 ist ein Arbeitswerkzeug 11 in Form einer Baggerschaufel befestigt, welche über einen Löffelzylinder 14 betätigbar ist. Es kann jedoch grundsätzlich auch ein anderes Arbeitswerkzeug vorgesehen sein. Die Art des Arbeitswerkzeuges ist für vorliegende Erfindung unerheblich.

[0072] Das Weitwinkelgelenk 8 bewirkt eine grundlegende Veränderung der Kinematik zwischen Ausleger 2 und Stiel 3. So wird dank dem Weitwinkelgelenk 8 die Hebelwirkung insbesondere in kritischen Extrempositionen verbessert, was zu einer Kraftverstärkung führt. Dies trifft insbesondere auf jene Extrempositionen zu, bei welcher der Stiel 3 zum Ausleger 2 hin maximal zurückgezogen, oder in welcher der Stiel 3 gegenüber dem Ausleger 2 maximal ausgestreckt ist und mit diesem einen entsprechend spitzen Winkel ausbildet (siehe Fig. 3a und 3c ). Entsprechend bildet auch die Kolbenstange 16 in dieser Position mit dem Stiel 3 einen spitzen Winkel aus, was ohne Weitwinkelgelenk 8 zu einer unbefriedigenden Hebelwirkung führt. Entsprechend wäre ein vergleichsweise hoher Kraftaufwand zum Bewegen des Stiels in dieser Extremposition notwendig.

[0073] Dank dem Weitwinkelgelenk 8 kann der Kraftaufwand in den Extrempositionen des Stiels 3 relativ zum Ausleger 2 infolge verbesserter Hebelwirkung verringert werden. Der Kraftverlauf über den Bewegungsbereich des Auslegermechanismus 6 ist folglich gleichmässiger, da die Kraftspitzen in den Extrempositionen dank dem Weitwinkelgelenk 8 reduziert werden.

[0074] Ferner wird dank dem Weitwinkelgelenk 8 sowie der Anordnung des Auslegerzylinders 4 im Oberwagen 7 der Arbeitsbereich des Auslegermechanismus 6 vergrössert. So sind der Ausleger 2 und der Stiel 3 weiter ausschwenkbar und insbesondere weiter heb- und senkbar. Dies erlaubt auch, deutlich unterhalb der Standebene des Hydraulikbaggers zu arbeiten.

Claims (17)

1. Hydraulikbagger (1) mit: – einem Unterwagen, – einem über dem Unterwagen angeordneten Oberwagen (7) mit Führerstand (12), – einem am Oberwagen (7) angebrachten Auslegermechanismus (6), enthaltend einen Ausleger (2) und einen mit dem Ausleger (2) verbundenen Stiel (3), welcher zur Aufnahme eines Arbeitswerkzeugs (11) ausgelegt ist, wobei der Ausleger (2) über einen ersten Hydraulikzylindermechanismus (4) gegenüber dem Oberwagen (7) neigbar ist, und der Stiel (3) über einen zweiten Hydraulikzylindermechanismus (5) gegenüber dem Ausleger (2) schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hydraulikzylindermechanismus (5) über ein Weitwinkelgelenk (8) mit dem Stiel (3) gelenkig verbunden ist.

2. Hydraulikbagger gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Weitwinkelgelenk (8) einen Umlenkhebel (10) und ein Schubelement (9) enthält, und: – der Umlenkhebel (10) über einen ersten Gelenkpunkt (21) mit der Kolbenstange (26) des zweiten Hydraulikzylindermechanismus (5) und über einen zweiten Gelenkpunkt (22) mit dem Stiel (3) gelenkig verbunden ist, und – das Schubelement (9) über einen dritten Gelenkpunkt (23) mit dem Umlenkhebel (10) und über einen vierten Gelenkpunkt (24) mit dem Ausleger (2) gelenkig verbunden ist, und – der Stiel (3) über einen fünften Gelenkpunkt (25) mit dem Ausleger (2) schwenkbar verbunden ist.

3. Hydraulikbagger gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Gelenkpunkt (23) am Umlenkhebel (10) zwischen dem ersten und zweiten Gelenkpunkt (21, 22) angeordnet ist.

4. Hydraulikbagger gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, dritte und vierte Gelenkpunkt (22, 23, 24) in einem Dreieck angeordnet sind.

5. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte Gelenkpunkt (25) am vorderen Endabschnitt (18) des Auslegers (2) angeordnet ist.

6. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelängsachse (A) des Auslegers (2) zwischen dem vierten und fünften Gelenkpunkt (24, 25) hindurchführt.

7. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Gelenkpunkt (24) gegenüber dem fünften Gelenkpunkt (25) zu dem vom Stiel (3) entfernten hinteren Endabschnitt (17) des Auslegers (2) hin zurückversetzt ist.

8. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hydraulikzylindermechanismus (5) mit dem Ausleger (2) über einen Gelenkpunkt (26) schwenkbar verbunden ist, so dass der zweite Hydraulikzylindermechanismus (5) über den Gelenkpunkt (26) durch die Bewegung des Schubelementes (9) relativ zum Ausleger (2) schwenkbar ist.

9. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (2) mit seinem hinteren Endabschnitt (17) über einen Gelenkpunkt (32) neigbar mit dem Oberwagen (7) verbunden ist, und der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) mit dem Oberwagen (7) verbunden ist.

10. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) von einer Verschalung geschützt im Oberwagen (7) integriert ist.

11. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) von der Seite betrachtet unterhalb des Führerstandes (12) angeordnet ist.

12. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) von oben betrachtet seitlich vom Führerstand (12) angeordnet ist.

13. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) von der Seite betrachtet oberhalb des Unterwagens, insbesondere oberhalb einer am Unterwagen angebrachten Drehkranzlagerung, angeordnet ist.

14. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) von der Seite betrachtet zwischen dem Führerstand (12) und dem Unterwagen angeordnet ist.

15. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (28) des ersten Hydraulikzylindermechanismus (5) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.

16. Hydraulikbagger gemäss einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (2) ein Umlenkelement (13) enthält und der erste Hydraulikzylindermechanismus (4) über einen Gelenkpunkt (31) gelenkig mit dem Umlenkelement (13) verbunden ist.

17. Hydraulikbagger gemäss Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkelement (13) einen Hebel ausbildet, wobei der Gelenkpunkt (31) der Kolbenstange (28) am Umlenkelement (13) unterhalb des Gelenkpunktes (32) des Auslegers (2) am Oberwagen (2) angeordnet ist.