DE102008026173A1

DE102008026173A1 - Arbeitsausleger für ein Vielzweckfahrzeug

Info

Publication number: DE102008026173A1
Application number: DE102008026173A
Authority: DE
Inventors: Jens Krzywinski; Christian Mogel; Frank Drechsel
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 2008-06-01
Filing date: 2008-06-01
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Bei einem Arbeitsausleger für ein Vielzweckfahrzeug, aufweisend einen Hauptarm (1, 13) mit einer endständigen Werkzeuganbindung (2, 14), ist zusätzlich endständig am Hauptarm (1, 13) ein zum Hauptarm (1, 13) hin einfaltbarer Zusatzarm (6, 15) angekoppelt, welcher endständig eine zweite Werkzeuganbindung (7, 17) besitzt, und wobei entweder an den Hauptarm (1, 13) bei eingefaltetem Zusatzarm (6, 15) ein Werkzeug (8) angebaut ist oder an den entfalteten Zusatzarm (6, 15) ein Werkzeug (9, 10) angebaut ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Arbeitsausleger für ein Vielzweckfahrzeug, insbesondere für Transport-, Räum-, Bergungs-, Abriss- und Erdarbeiten, welches unter den verschiedensten Umgebungs- und Arbeitsbedingungen einsetzbar ist.
Aus DE 195 11 739 A1 ist ein kombinierter Abbruch- und Grabbagger mit einem zweigeteilten Ausleger bekannt, wobei der untere kurze Teilarm mit einem Gelenk bei Austausch von Abbruchteilen mit Grabbaggerteilen einschließlich der notwendigen Verbindungsleitungen auf dem Fahrwerk verbleibt, während der obere lange Teilarm mit Stiel, Verstellzylindern und endständigem Arbeitswerkzeug abgelegt und gegen einen entsprechend kurzen Grabauslegerarm mit endständigem Arbeitswerkzeug ausgetauscht wird. Die Teilarme sind zu diesem Zweck mittels einer Steckverbindung lösbar verbunden. Für eine Ruhe-, Reparatur- und Auswechselposition kann der obere lange Teilarm für die Abbrucharbeiten in die Waagerechte gelegt und mitsamt dem Arbeitswerkzeug nach innen gefaltet werden. Nachteilig ist, dass jeweils ein kompletter Austauscharm, entweder der obere lange, oder der obere kürzere, zwecks Umrüstung auf der Baustelle für einen Austausch vorrätig zu halten ist. Außerdem steht mit dem unteren kürzeren Teilarm nur ein einziges Anschlussmaß für einen oberen Arm zur Verfügung, was die Universalität hinsichtlich einer Werkzeuganbindung anderer Anschlussmaße, wie zum Beispiel von Palettengabeln oder Radladerschaufeln, stark einschränkt.
Nach WO 03/100176 A2 trägt ein Bagger einen Auslegerarm, an dessen Ende ein Baggerlöffel sowie ein Presslufthammer ständig montiert sind. Beide Arbeitswerkzeuge sind getrennt voneinander beweglich, wobei das jeweils nicht benutzte Arbeitswerkzeug in eine behinderungsarme Position geschwenkt wird. Eine Reichweitenvergrößerung ist nicht vorgesehen, was den Einsatzradius beschränkt. Außerdem müssen beim Arbeiten immer beide Arbeitswerkzeuge vom Auslegerarm getragen werden, was die Handhabung erschwert und den Energieverbrauch erhöht.
In der US 6,659,709 B1 ist ein Baggerausleger mit einem primären Arbeitswerkzeug beschrieben, wobei zusätzlich zu dem primären Arbeitswerkzeug noch ein stielartiger Sekundärausleger mit einem sekundären Arbeitswerkzeug an das Ende des Baggerauslegers montiert ist, um immer zwei verschiedene Arbeitswerkzeuge einsatzbereit zu haben. Beim Arbeiten mit dem sekundären Arbeitswerkzeug hängt das primäre Arbeitswerkzeug nach innen, beim Arbeiten mit dem primären Arbeitswerkzeug wird das sekundäre Arbeitswerkzeug nach außen gefaltet. Der Sekundärausleger ist nicht längenveränderlich und als Kranarm ungeeignet. Das primäre Arbeitswerkzeug ist ein Baggerlöffel, das sekundäre Arbeitswerkzeug ein Greifer. Beim Arbeiten werden beide Arbeitswerkzeuge vom Auslegerarm getragen, was die Handhabung erschwert, den Arbeitsraum einschränkt und den Energieverbrauch erhöht.
DE 296 01 974 U1 beschreibt einen Hydraulikbagger mit einem Ausleger und einem drehgelenkig an diesem angeordneten Stiel für wahlweise ein Greif- oder ein Schürfwerkzeug, bei dem der Ausleger und/oder der Stiel über Schubgelenke teleskopartig längenveränderlich ist. Eine zweite Koppelstelle ist nicht vorhanden, weshalb zum Beispiel ein Radladermodus nicht unterstützt wird.
Gemäß der DE 201 07 133 U1 besitzt ein Radlader eine zusätzliche Hebevorrichtung aus zwei parallelen Teleskopsäulen zum Heben und Senken eines auf der Hebevorrichtung fest installierten Hubarms, wodurch ein Höhengewinn für ein am Ende des Hubarms angelenktes Arbeitswerkzeug erreicht wird.
Letztlich ist aus DE 36 13 603 A1 ein Vielzweck-Bergungsfahrzeug bekannt, auf dessen Chassis ein ausfahrbarer Drehkran und zusätzlich eine am Ende des Chassis angeordnete faltbare Bergungsvorrichtung in nicht gegenseitig störender Bauweise montiert sind. Die Bergungsvorrichtung weist eine ein- und ausfahrbare Hebevorrichtung, eine ein- und ausfahrbare Verankerungsvorrichtung und eine ein- und ausfahrbare Stützvorrichtung auf. Das Fahrzeug eignet sich für Bergungs- Hub- und Zugeinsätze.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitsausleger für ein Vielzweckfahrzeug zu schaffen, welcher insbesondere für Transport-, Räum-, Bergungs-, Abriss- und Erdarbeiten unter den verschiedensten Umgebungs- und Arbeitsbedingungen einsetzbar ist. Der Arbeitsausleger für ein schnelles, wendiges und geländegängiges Vielzweckfahrzeug soll vor Ort mit den unterschiedlichsten, wechselnden Werkzeugen arbeiten können. Als Plattform für den Arbeitsausleger soll sich insbesondere ein Radlader-Chassis eignen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den begleitenden Ansprüchen angegeben.
Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik erlaubt die Erfindung die wahlweise Arbeit mit Werkzeugen unterschiedlicher Anschlussmaße und eine wahlweise Reichweitenvergrö ßerung ohne Umrüsten des Arbeitsauslegers selbst. Für eine fahrzeugnahe Arbeitsweise, z. B. mit einer großen und schweren Radladerschaufel oder einer großen Palettengabel für schwere Lasten wird allein der Hauptarm eingesetzt, der auf dem Fahrzeugchassis direkt oder über einen Verlängerungsarm drehbar befestigt ist und ein entsprechendes Anschlussmaß aufweist. Hingegen ist für fahrzeugferne Arbeiten am Ende des Hauptarms ein Zusatzarm mit einer Werkzeuganbindung insbesondere kleinerer Abmessung angelenkt, dessen endständig angeschlossenes Werkzeug, wie ein Baggerlöffel oder eine Abbruchzange, für Arbeiten unter geringeren Aktionskräften, befestigbar ist. Da der Zusatzarm ständig am Hauptarm befestigt ist und lediglich zum Hauptarm hin nach innen eingeklappt wird, fallen keine Umrüstarbeiten für seine Montage und Demontage sowie die entsprechenden Stelleinrichtungen an. Zur weiteren Verbesserung der Gelenkigkeit und Reichweite kann zwischen der Fahrzeuganbindung und dem Hauptarm noch ein Verlängerungsarm eingesetzt sein, der sowohl an der Fahrzeuganbindung als auch am Hauptarm angelenkt ist. Ferner kann zur Erhöhung der Reichweite vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Zusatzarm teleskopierbar ist. Damit ist dann ein Kran- und leichter Baggerbetrieb mit größerer Reichweite möglich.
Vorteilhaft sind sowohl die erste Werkzeuganbindung am Hauptarm als auch die zweite Werkzeuganbindung am Zusatzarm beweglich und voneinander unabhängig bzw. vom Rest des Armes getrennt frei schwenkbar.
Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausgestaltung die zweite Werkzeuganbindung schwenkbar zum Zusatzarm gelagert, wobei die dazu benötigten Koppelmechanismen und Hydraulikzylinder der Stelleinrichtung platzsparend und kollisionsfrei zum Hauptarm sowie den Teleskopisierelementen des Zusatzarmes innen im Zusatzarm angebracht sind.
Da der Einsatz mit einem nicht aktiven Zusatzarm ohne ein Werkzeug am Hauptarm erfolgt, werden nicht nur Gewicht und damit Kraftstoff beim Arbeiten gespart, sondern es herrschen sehr gute Sicht- und Arbeitsbedingungen für den Bediener vor. Die Beweglichkeit eines Werkzeugs ist in alle Richtungen gegeben. Insbesondere ist beim Arbeiten mit einem Werkzeug am Hauptarm der Zusatzarm nicht hinderlich, da er nach innen eingeklappt ist und vom U-förmigen Hauptarm aufgenommen werden kann.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
1: Gelenkschemata des erfindungsgemäßen Arbeitsauslegers,
2: Verschiedene Auslegerzustände,
3: einen Radlader mit einem erfindungsgemäßen Arbeitsausleger und
4: Darstellungen zum Reichweiten-, Schwenk- und Bewegungsraum eines Radladers nach 3.
Dem Grundmodus nach den 1a und 1b gemäß besitzt der auf einem nicht näher dargestellten Fahrzeug montierte Arbeitsausleger einen Hauptarm 1, an dessen Ende eine gelenkigen Werkzeuganbindung 2 sitzt. Die Werkzeuganbindung 2 ist in sich schwenkbar. Der Hauptarm 1 vollführt eine Hubbewegung und kann Lasten heben und senken lassen. Der Hauptarm 1 ist gemäß der Figur nicht direkt auf dem Fahrzeug montiert, sondern über einen mittels eines Gelenks 3 angelenkten Verlängerungsarm 4, welcher seinerseits gelen kig und drehbar an einer Fahrzeuganbindung 5 auf dem Fahrzeugchassis montiert ist. Der Verlängerungsarm 4 ist für eine Montage des Arbeitsauslegers nicht zwingend. Mit ihm werden bestimmte Positionen der Anbindung des Hauptarms 1 erreicht und der Bewegungsraum angepasst. An die kräftige Werkzeuganbindung 2 ist im Beispiel eine Standardschaufel eines Radladers als Werkzeug 8 angelenkt. Endständig am Hauptarm 1 ist ferner ein Zusatzarm 6 angelenkt. Gemäß 1a ist der Zusatzarm 6 nach innen zum Hauptarm 1 hin eingeklappt. Eine am Ende des Zusatzarms 6 angeordneter Werkzeuganbindung 7 ist frei, sie hat vorzugsweise eine geringere Anschlussgröße als die Werkzeuganbindung 2 des Hauptarms 1.
Während 1a das Werkzeug 8 in einer abgesenkten Position zeigt, ist in 1b das Werkzeug 8 in einer angehobenen Position dargestellt. Mit Pfeilen ist angedeutet, dass sich der Arbeitsausleger um seine eigene Achse horizontal drehen kann, sich falten und strecken lässt sowie das Werkzeug 8 sich vertikal schwenken lässt. Der Zusatzarm 6 bleibt eingeklappt.
Wie aus der 2 näher hervorgeht, kann der Zusatzarm 6, 16 vom nach unten U-förmig offenen Hauptarm 1, 13 so aufgenommen werden, dass äußerlich lediglich der Hauptarm 1, 13 sichtbar bleibt.
Der zweite Grundmodus ist in den 1c und 1d schematisiert dargestellt. Gezeigt ist der Arbeitsausleger mit dem ausgeklappten Zusatzarm 6 und dem vom Hauptarm 1 abgenommenen Werkzeug 8, wobei die Stelleinrichtungen für das Werkzeug 8 angebaut bleiben. An den entfalteten Zusatzarm 6 können endständig verschiedene Werkzeuge 9, 10 montiert werden. Jeglicher Werkzeugwechsel ist mit Schnellverschlüssen und Universalanschlüssen gewährleistet. Mit dem entfalteten Zusatzarm 6 und einen Baggerlöffel oder einer Abbruchzange als Werkzeug 9 ist Bagger- oder Abbruchbetrieb möglich (1c). Unter Verwendung eines teleskopisierbaren Zusatzarms 6 und eines entsprechenden Werkzeugs 10, wie Kranhaken oder Abrissbirne, ist außerdem ein Kranbetrieb möglich (1d).
In 2 ist eine näher ausgeführte Konstruktion eines Arbeitsauslegers dargestellt. Dabei bezeichnet 11 eine Schwenkmechanik für den Arbeitsausleger, 12 den Verlängerungsarm, 13 den U-förmigen Hauptarm für einen Radladerbetrieb, 14 eine aufgesetzte Kippmechanik für die Anbindung einer Radladerschaufel, 15 den teleskopierbaren Zusatzarm mit seinen Teleskopisiergliedern 16 und 17 eine Kippmechanik am Ende des Zusatzarms 15 für die Anbindung eines hier nicht dargestelltes Werkzeugs, beispielsweise eines Baggerlöffels, einer Abrisszange oder eines Greifers. Drei weitere Zustände des Arbeitsauslegers zeigen die kleinen Darstellungen darunter.
Gemäß 3 ist ein erfindungsgemäßer Arbeitsausleger auf einen Radlader 18 montiert. Der Zusatzarm 15 ist ausgeklappt, seine Teleskopierglieder 16 sind eingeschoben.
Aus 4 sind verschieden Bewegungs- und Raumschemata für einen mit dem erfindungsgemäßen Arbeitsausleger ausgerüsteten Radlader ersichtlich.
4a zeigt einen Radladermodus für ein freies Heben und Senken eines Werkzeugs, wie Schaufel, Kehrmaschine, Mischkübel, Steingabel oder Palettengabel.
4b zeigt einen Baggermodus mit einem Reichweiten- und Beweglichkeitszuwachs durch einen Zusatzarm, an dessen Ende vielfältige Werkzeuge angebunden sein können, wie zum Beispiel ein Tiefenlöffel, ein Schalengreifer, eine Abrisszange, ein Presslufthammer, ein Bohrer oder ein Polypgreifer.
4c einen Kranmodus mit ausgestrecktem und teleskopiertem Zusatzarm für zum Beispiel einen Seilwindenbetrieb. Der Zusatzarm schafft einen erheblichen zusätzlichen Bewegungsraum durch die Möglichkeit der vertikalen und horizontalen Schwenkbeweglichkeit des Arbeitsauslegers um den Punkt seiner Fahrzeuganbindung.

1,: 13 Hauptarm
2,: 14 Werkzeuganbindung am Hauptarm
3: Gelenk
4,: 12 Verlängerungsarm
5,: 11 Fahrzeuganbindung
6,: 15 Zusatzarm
7,: 17 Werkzeuganbindung am Zusatzarm
8,: 9, 10 Werkzeug
16: Teleskopisierglieder
18: Radlader

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19511739 A1 [0002]
- WO 03/100176 A2 [0003]
- US 6659709 B1 [0004]
- DE 29601974 U1 [0005]
- DE 20107133 U1 [0006]
- DE 3613603 A1 [0007]

Claims

Arbeitsausleger für ein Vielzweckfahrzeug, aufweisend einen Hauptarm (1, 13) mit einer endständigen Werkzeuganbindung (2, 14), dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich endständig am Hauptarm (1, 13) ein zum Hauptarm (1, 13) hin einfaltbarer Zusatzarm (6, 15) angekoppelt ist, welcher endständig eine zweite Werkzeuganbindung (7, 17) besitzt, wobei entweder an den Hauptarm (1, 13) bei eingefaltetem Zusatzarm (6, 15) ein Werkzeug (8) oder an den entfalteten Zusatzarm (6, 15) ein Werkzeug (9, 10) angebaut ist.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzarm (6, 15) im eingefalteten Zustand in den U-förmigen Hauptarm (1, 13) eingeschwenkt ist.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzarm (6, 15) teleskopisierbar ist.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Fahrzeuganbindung (5, 11) und dem Hauptarm (1, 13) ein Verlängerungsarm (4, 12) angelenkt ist.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine drehbare Fahrzeuganbindung (5, 11).
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptarm (1, 13) bezüglich des Verlängerungsarms (4, 12) nach innen faltbar ist, wobei der Zusatzarm (6, 15) zwischen den Verlängerungsarm (4, 12) und den Hauptarm (1, 13) liegt.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Fahrzeuganbindung (2, 14) auf einem Radlader.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganbindungen (2, 14; 7, 17) Schnellverschlüsse aufweisen.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Werkzeuganbindung (2, 14) am Hauptarm (1, 13) als auch die zweite Werkzeuganbindung (7, 17) am Zusatzarm (6, 15) beweglich und voneinander unabhängig bzw. vom Rest des Armes getrennt frei schwenkbar sind.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, 2, 3 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeuganbindung (7, 17) schwenkbar zum Zusatzarm (6, 15) gelagert ist, wobei die dazu benötigten Koppelmechanismen und Hydraulikzylinder platzsparend und kollisionsfrei zum Hauptarm (2, 14) sowie den Teleskopisierelementen des Zusatzarmes (6, 15) innen im Zusatzarm (6, 15) angebracht sind.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganbindung (7, 17) des Zusatzarms (6, 15) im Vergleich zu der Werkzeuganbindung (2, 14) des Hauptarms (1, 13) ein geringeres Anschlussmaß aufweist.
Faltbarer Arbeitsausleger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuganbindung (2, 14) des Hauptarmes (1, 13) für große und schwere Werkzeuge (8) ausgelegt ist und die Werkzeuganbindung (7, 17) des Zusatzarmes (6, 15) für kleinere und leichtere Werkzeuge (9, 10).