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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verlagerung des Schwerpunkts einer Baumaschine.
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Mobile Baumaschinen kommen in unterschiedlichen Ausführungsformen auf Baustellen, in Anlagen oder Fabriken zum Einsatz. Bei selbstverfahrbaren Baumaschinen werden dabei maßgeblich zwei Gruppen unterschieden, Radbaumaschinen und Kettenbaumaschinen.
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Hierbei sind Kettenbaumaschinen in der Regel besser dazu geeignet, auf losem Grund zu operieren. Radbaufahrzeuge haben gegenüber Kettenbaufahrzeugen eine eingeschränkte Geländetauglichkeit, können aber dafür auf befestigten Wegen wie Asphaltstraßen mit größerer Geschwindigkeit fortbewegt werden.
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Gemeinsam ist den Radbaumaschinen und den Kettenbaumaschinen, dass sie prinzipiell auf und abseits von Flächen bewegt werden können, die der Straßenverkehrsordnung unterliegen.
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Für ein rechtskonformes Bewegen der genannten Baumaschinen in Bereichen, die der Straßenverkehrsordnung unterliegen, ist es allerdings erforderlich, dass die Baumaschinen den Anforderungen der Straßenverkehrszulassungsordnung, der Fahrzeugzulassungsverordnung oder gegebenenfalls anderen Gesetzestexten entsprechen.
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Diese Anforderungen können sich auf die Geräteabmessungen, Gerätegewichte, Gerätekennzeichnungen wie Lichtanlagen oder sonstige Merkmale beziehen und sind entscheidend für die Vergabe einer Straßenverkehrszulassung für die in Frage stehende Baumaschine. Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Erfindung ist dabei die maximal zulässige Achslast der Baumaschine.
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In Hinsicht auf eine größtmögliche Flexibilität beim Einsatz der Baumaschine, ist es für den Nutzer der Baumaschine von Vorteil, wenn eine Straßenverkehrszulassung der Baumaschine dauerhaft vorliegt und nicht über zum Beispiel kurzfristige Ausnahmegenehmigungen umständlich eingeholt werden muss. Dies gilt im Besonderen für Baumaschinen, die aufgrund ihrer Größe an die Grenzen der zulässigen Geräteparameter stoßen.
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Ein Problem bei den aus dem Stand der Technik bekannten Baumaschinen besteht darin, dass speziell bei großen Ausführungsformen, die an die Grenzen der zulässigen Gerätegewichte stoßen, einzelne Achslasten die maximal zulässige Achslast überschreiten können.
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Es ist in einem solchen Fall zum Beispiel bekannt, zusätzliche Achsen an die Baumaschine zu montieren um so die an den einzelnen Achsen anliegenden Lasten zu reduzieren und zwischen einem Arbeitszustand, in dem die Achslasten nicht den rechtlichen Anforderungen entsprechen und einem Verfahrzustand zu wechseln, in welchem die entsprechenden Vorgaben eingehalten werden. Dies geht allerdings mit umständlichen Umrüstvorgängen einher und macht es darüber hinaus erforderlich, zusätzlich komplexe Bauteile bereitzustellen.
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Aus der
WO 92/010390 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Verlagerung des Schwerpunkts einer Baumaschine bekannt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Verringerung der Achslast einer Baumaschine bereitzustellen. Dadurch ermöglicht es die Vorrichtung, dass maximal zulässige Achslasten eingehalten werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Verlagerung des Schwerpunkts einer Baumaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Demnach wird eine Vorrichtung zur Verlagerung des Schwerpunkts einer Baumaschine bereitgestellt, wobei die Baumaschine wenigstens einen Unterwagen, wenigstens ein Achsenelement, wenigstens eine erste Achse und wenigstens eine zweite Achse umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Verstellvorrichtung umfasst und dass der horizontale Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der ersten Achse der Baumaschine in wenigstens einer Einstellung der Verstellvorrichtung geringer als in einer anderen Einstellung der Verstellvorrichtung ist.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Schwerpunkt der Baumaschine mittels der Verstellvorrichtung in einer horizontalen Richtung an die erste Achse der Baumaschine angenähert werden kann. In dem Fall, in dem an der zweiten Achse der Baumaschine in einem Arbeitszustand eine für rechtskonforme Straßenfahrten zu große Achslast anliegt, kann somit die Achslast an der zweiten Achse durch das Verlagern des Schwerpunkts der Baumaschine in Richtung der ersten Achse verringert und somit ein nun rechtskonformer Verfahrzustand erreicht werden. In der Wirkung ergibt sich somit eine Vorrichtung, die es ermöglicht, die Achslasten zweier Achsen, von denen eine eine zulässige Höchstachslast überschreitet und die andere nicht, dahingehend auszugleichen, dass nach dem Ausgleich nunmehr an beiden Achsen zulässige Lasten anliegen.
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Vorteilhaft ist dabei, dass verglichen mit anderen Wegen zur Reduzierung der Achslast die Baumaschine nicht demontiert werden muss, so dass zum Zweck der Gewichtsreduzierung zum Beispiel ein Baggerarm oder sonstige Elemente der Baumaschine von dieser aufwendig demontiert und unter Umständen getrennt von dieser verfahren werden müssen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch im Vergleich zur oben erwähnten Alternative, in der eine zusätzliche Achse zum Zwecke der Verringerung der Achslast an die Baumaschine montiert wird, einfacher auszuführen, da es möglich ist, die Erfindung mit verhältnismäßig unkomplizierten Komponenten auszuführen. Jedenfalls ist es nicht notwendig, eine zusätzliche komplexe Achsstruktur zur Lösung der Erfindungsaufgabe bereitzustellen.
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Zur Ausführung der Erfindung ist es zunächst unerheblich, ob der Schwerpunkt der Baumaschine in Richtung auf eine Vorder- oder eine Rückseite der Baumaschine verlagert wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die erste Achse eine Vorderachse und die zweite Achse eine Hinterachse sein, während in einem anderen Ausführungsbeispiel die erste Achse eine Hinterachse und die zweite Achse eine Vorderachse ist.
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Ausschlaggebend ist lediglich, dass durch die Wahl des Ausführungsbeispiels die Zulässigkeit der Baumaschine hinsichtlich der entsprechenden Achshöchstlasten gewährleistet ist.
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Zur Verlagerung des Schwerpunkts der Baumaschine wird in einer Ausführungsform der Erfindung eine Gegeneinanderverlagerung von unterschiedlichen Elementen der Baumaschine vorgenommen.
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Zweckdienlich ist es, wenn dabei der Unterwagen gegenüber dem Achsenelement verlagert wird. Hierzu ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Verstellvorrichtung das Achsenelement mit dem Unterwagen verbindet.
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Ein so über die Verstellvorrichtung mit dem Achsenelement verbundener Unterwagen kann somit durch ein entsprechendes Einstellen der Verstellvorrichtung von dem Achsenelement entfernt oder an dieses angenähert werden. Die dadurch bedingte Änderung des Gesamtgefüges der Baumaschine führt erfindungsgemäß zu einer Verlagerung des Schwerpunkts der Baumaschine, welche wiederum eine Veränderung der Achsenbelastungen bewirkt.
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Unterschiedliche Mechanismen können dabei zur Ausführung der Verstellvorrichtung herangezogen werden. So sind sowohl starre als auch verstellbare Verstellvorrichtungen denkbar. Als verstellbare Verstellvorrichtung können Aktuatoren wie Hydraulikzylinder, elektrische Stellvorrichtungen oder manuelle Vorrichtungen Verwendung finden. Als starre Verstellvorrichtungen sind aber genauso nicht verstellbare Elemente denkbar, welche die erfindungsgemäße Wirkung der Verstellvorrichtung aufzeigen können und auf welche im Weiteren näher eingegangen wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Verstellvorrichtung einen Hydraulikzylinder.
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Ein Hydraulikzylinder ermöglicht es dem Bedienpersonal der Baumaschine die Vorrichtung über eine entsprechende Steuerung umstandslos zu verstellen und den Schwerpunkt der Baumaschine wie gewünscht zu verlagern. Es kann somit schnell von einem Arbeitszustand, in dem eine Achslast den zulässigen Wert übersteigt in einen Zustand geschaltet werden, in dem die Baumaschine für den Straßenverkehr zulässige Achslasten aufweist. Da der Hydraulikzylinder wie andere Aktuatoren auch vom Bedienpersonal aus zum Beispiel einem Fahrerraum der Baumaschine über entsprechende Bedienelemente gesteuert werden kann, kann das Umschalten zwischen den Zuständen einfach, schnell und ohne den Einsatz von zusätzlichen Werkzeugen oder Hilfsmitteln erfolgen.
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In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Verstellvorrichtung wenigstens ein Zwischenelement. Dieses Zwischenelement kann nun als Verstellvorrichtung zwischen Achsenelement und Unterwagen positioniert sein und so die gleiche Wirkung wie der zuvor genannte Hydraulikzylinder entfalten, indem es einen Winkel zwischen Achsenelement und Unterwagen vergrößert oder die Anordnung von Unterwagen und Achsenelement unter verändertem Winkel fixiert und so den Schwerpunkt der Baumaschine in Richtung auf die erste Achse hin verlagert.
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Das Zwischenelement kann dabei als starres Element wie zum Beispiel als ein Keil oder als eine Platte ausgebildet sein, das zum fixieren eines geänderten Winkels zwischen Unterwagen und Achsenelement mit Unterwagen und Achsenelement verbindbar ist oder es kann als verstellbares mechanisches Bauteil ausgebildet sein, das es dem Bedienpersonal ermöglicht, manuell oder unter Zuhilfenahme eines Antriebs die Verschiebung des Schwerpunkts der Baumaschine zu bewirken.
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Als weiteres vereinfachtes Ausführungsbeispiel ist auch eine Verstellvorrichtung denkbar, die ein zusätzliches Aufmaß am Unterwagen oder am Achsenelement umfasst. Ein solches zusätzliches Aufmaß ermöglicht es, wie die vorgenannten Beispiele auch, den Winkel zwischen Achsenelement und Unterwagen zu variieren und damit den Schwerpunkt der Baumaschine im Sinne der Erfindung in Richtung auf eine Achse hin zu verlagern. Dabei kann das Aufmaß eine Arretierungsvorrichtung umfassen, die es ermöglicht, Unterwagen und Achsenelement im Arbeits- und/oder Verfahrzustand zu fixieren, nachdem diese von dem einen in den anderen Zustand gebracht worden sind. Es ist denkbar, dass zur Zustandsänderung, das heißt zum Abkippen des Unterwagens ein Hilfsmittel wie zum Beispiel der Baggerarm genutzt werden kann und dass Aufmaß und Arretierungsvorrichtung lediglich den geänderten Zustand fixieren.
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Bei dem zusätzlichen Aufmaß kann es sich aber auch um eine dauerhafte Konstruktion handeln, die nicht ohne weiteres vom Bedienpersonal dahingehend geändert werden kann, dass zwischen einem Verfahrzustand und einem Arbeitszustand geschaltet werden kann.
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Es ist weiterhin eine Verstellvorrichtung denkbar, die im Gegensatz zu den genannten Ausführungsbeispielen nicht zwischen Achsenelement und Unterwagen bereitgestellt ist, aber trotzdem die gewünschte Wirkung der Schwerpunktverlagerung der Baumaschine erreicht. So kann es vorgesehen sein, dass die Verstellvorrichtung Vorderräder und Hinterräder umfasst, die unterschiedlich groß sind. Auch auf diese Art ist es möglich, den Schwerpunkt der Baumaschine in Richtung auf die Achse der Vorderräder hin zu verlagern. Es ist ersichtlich, dass dieses Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem vorgenannten Beispiel des Hydraulikzylinders nicht ohne weiteres während des laufenden Betriebs der Baumaschine zum Ändern des Zustandes der Baumaschine benutzt werden kann. Auf der anderen Seite ist dieses Ausführungsbeispiel besonders gut dafür geeignet, den Schwerpunkt einer Baumaschine auch nachträglich, das heißt wenn die Baumaschine fertiggestellt ist, zu variieren.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1: ein Ausführungsbeispiel mit Hydraulikzylinder,
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2: ein Ausführungsbeispiel mit Zwischenelement,
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3: ein Ausführungsbeispiel mit Aufmaß und
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4: ein Ausführungsbeispiel mit Vorder- und Hinterrädern unterschiedlicher Raddurchmesser.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem die Verstellvorrichtung als Hydraulikzylinder 6 ausgebildet ist.
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Die Baumaschine 1, hier ein Löffelradbagger, weist im hinteren Bereich zwischen dem Unterwagen 2 und dem Achsenelement 3 einen Hydraulikzylinder 6 auf. Wird dieser Hydraulikzylinder 6 vom Bedienpersonal betätigt, so ändert sich der Neigungswinkel 10 zwischen der Horizontalen und dem Unterwagen 2. Dies führt dazu, dass Unterwagen 2, Oberwagen 4 und Baggerarm 5 in der Figur gegen den Uhrzeigersinn gekippt werden, wodurch der Schwerpunkt der Baumaschine 1 nach links, also in Richtung auf die Vorderachse hin, verlagert wird. Die Hinterachse wird durch die Verlagerung des Schwerpunkts entlastet. Es ist somit möglich eine im Arbeitszustand über einen Grenzwert hinaus belastete Hinterachse zu entlasten und so die Baumaschine 1 in einen straßenverkehrstauglichen Verfahrzustand zu versetzen.
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2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in dem ein Zwischenelement 7 zwischen Achsenelement 3 und Unterwagen 2 eingelegt ist und mit diesen jeweils fest verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Zwischenelement 7 mit Unterwagen 2 und Achsenelement 3 verschraubt. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel aus 1 wird deutlich, dass eine Veränderung des Neigungswinkels 10 zwischen Horizontale und Unterwagen 2 nicht umstandslos erfolgen kann. Es ist aber denkbar, dass das Zwischenelement 7 als verstellbares Element ausgeführt ist, welches zwar nicht wie das Ausführungsbeispiel in 1 hydraulisch angesteuert werden kann, aber zum Beispiel manuell zwischen verschiedenen Zuständen geschaltet werden kann. Verglichen mit einer Hydraulikvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, kann ein Zwischenelement 7 nach 2 einfacher in eine bereits fertiggestellte Baumaschine 1 integriert werden, so dass die in 2 gezeigte Vorrichtung auch nachträglich in eine Baumaschine 1 eingebaut werden kann.
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3 zeigt ein weiter vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei wird am Unterwagen 2 oder an dem Achsenelement 3 ein Aufmaß 8 bereitgestellt, über das eine Änderung des Neigungswinkels 10 zwischen der Horizontalen und dem Unterwagen 2 eingestellt werden kann.
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4 zeigt eine sich von den vorgenannten Ausführungsbeispielen unterscheidende Ausführungsform. Hierbei umfasst die Vorrichtung keine Verstellelemente, die zwischen Unterwagen 2 und Achsenelement 3 der Baumaschine 1 vorgesehen sind. Vielmehr wird eine Verlagerung des Schwerpunkts der Baumaschine 1 über eine Rotation der gesamten Baumaschine 1, das heißt inbegriffen des Achsenelements 3 erreicht. Dies wird durch die erfindungsgemäße Anordnung unterschiedlich großer Räder 9 an der Baumaschine 1 bewirkt. Hierdurch ist es möglich, den Winkel 11 zwischen der gesamten Baumaschine 1 und der Horizontalen zu verändern und so den Schwerpunkt der Baumaschine 1 einer der beiden Achsen anzunähern während die andere Achse entlastet wird.
