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"Hydraulisch betätigter Bagger" Die Erfindung betrifft einen hydraulisch
betätigten Bagger, bei dem zum Heben und Senken einer Baggerschaufel, die an einem
Ausleger aufgenommen ist, Hub- und Kippzylinder vorgesehen sind, wobei die Hubzylinder
von einem ersten, mittels Handhebel betätigten und die Kippzylinder von einem zweiten,
gleichfalls mittels Handhebel zu betätigenden Ventil gesteuert werden.
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Bei Baggern der genannten Art führt die Baggerschaufel beim Heben
eine Bewegung entlang eines Kreisbogens aus, wenn der Ausleger zum Anheben der Schaufel
um seinen festen Anlenkpunkt am Rahmen oder dergl. hochgeschwenkt wird-. Dadurch
wird z. B, das Maul der Baggerschaufel aus einer anfänglich waagerechten Lage herausgekippt
und neigt sich bei großen Hubbewegungen so weit, daß ein Teil der in der Schaufel
befindlichen Ladung herausfällt. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu
vermeiden und eine einfache, als Anbaugerät ausgebildete Vorrichtung zu schaffen,
die die Bedienungsperson in die Zage versetzt, das Maul. der
Baggerschaufel
während des Hebens nahezu waagerecht zu halten. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht
die Erfindung einen hydraulisch betätigten Bagger vor, der dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiteres, drittes Steuerventil vorgesehen ist, welches mit den Hub-und Kippzylindern
einerseits und deren Steuerventilen andererseits hydraulisch verbunden ist und daß
zu seiner Betätigung ein mechanisches Verbindungsglied vorgesehen ist, welches am
Handhebel zur Betätigung des Ventiles für die Hubzylinder und am dritten Steuerventil
angreift.
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Es ist jedoch zweckmäßig, wenn der Bedienungsperson die Möglichkeit
gegeben ist, sowohl mit als auch ohne dem dritten Steuerventil zu arbeiten. Die
Erfindung sieht daher vor, daß die mechanische Verbindung zwischen dem Handhebel
und dem dritten Steuerventil als eine Verbindung mit begrenztem Leerlauf ausgebildet
ist, welche zur Auswahl zwischen einem Anheben des Auslegers ohne oder mit gleichzeitiger
Betätigung des dritten Steuerventiles bzw. gleichzeitigem Nach-vorn-Neigen der Baggerschaufel
dient.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Als Beispiel eines hydraulisch betätigten Baggers wurde ein sogenannter Frontlader
gewählt, der an einem Schlepper befestigt ist.
Fig. l ist ein Seitenriß
des Frontladers und zeigt den @busleger und die Ladeschaufel in verschiedenen Stellungen.
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Fig.2 zeigt Einzelheiten der Steuereinrichtungen des Frontladers teilweise
im Schnittb . Fig. 3 und 4 sind Teilschnitte entlang den Linien 3 - 3 und 4 - 4
der Fig. 2.
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Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt etwa entlang der Linie 5- 5 der Fig.
4.
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Fig. 6 stellt ein Schaltbild des hydraulischen Kreislaufs dar. Der
Frontlader 10 umfaßt einen Rahmen 11, der an einem Schlepper 12 mit Rädern 13, 14
angebracht ist. Ein Ausleger 15, welcher ein Paar Arme 16 aufweist, von denen nur
ein einziger gezeigt ist, ist um eine Drehachse 17 schwenkbar angeordnet. Der Ausleger
15 trägt eine Baggerschaufel 18, die um eine Drehachse 19 kippbar ist.
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Hydraulische Hubvorrichtungen, welche doppelt wirkende Zylinder 21
und 22 aufweisen, sind all den Rahmen 11 verankert und greifen an den Armen 16 an.
Weiterhin sind hydraulische Schaufelkippvörrichtungen vorgesehen, welche doppelt
wirkende Zylinder 23 und 24 aufweisen, die an den Auslegerarmen 16 verankert sind
und an der Baggerschaufel 18 angreifen. Eine von dem Triebwerk des Schleppers 12
angetriebene Pumpe 25 saugt hydraulische Flüssigkeit durch ein Filter 26 aus einem
Vorratsbehälter 27 Die 1,#lüssi keit wi rd über Verbindungsleitungen
aus
den Sümpfen 28 und 29 zu dem Vorratsbehälter 27 zurückgeleitet.
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Ein erstes Steuerventil wird von einem Vierweg-, Dreistellungs-und
federbeaufschlagtem Ventil gebildet und mittels eines verschwenkbaren Handhebels
31 @u betätigt . Durch ein Verschwenken des Handhebels 31 nach rechts, Fig. 6, wird
die Förderseite der Pumpe 25 mit dem vorderen Ende der Hubzylinder 21, 22 verbunden
und der Ausleger 15 gesenkt. Durch ein Verschwenken des Handhebels 31 nach links
wird die Förderseite der Pumpe mit dem anderen Ende der Hubzylinder 21, 22 verbunden
und der Ausleger 15 angehoben. Wenn der Handhebel 31 hingegen freigegeben wird,
nimmt das federbeaufschlagte Ventil 30 wieder seine neutrale, in Fig. 6 wiedergegebene
Stellung ein, und die Zylinder 21,22 werden in ihren jeweiligen Stellungen festgehalten.
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Ein weiteres Steuerventil, welches ebenfalls als Vierweg@, Dreistellungs-
und federbeaufschlagtes Ventil ausgebildet ist, wird mittels eines verschwenkbaren
Handhebels 36 betätigt. Eine Rechtsschwenkung des Bandgriffes 36, Fig. 6, verbindet
die Förderseite der Pumpe 25 mit den inneren Enden der Kippzylinder 23, 24, und
die Baggerschaufel 18 wird nach vorn gekippt. Eine Linksschwenkung des Handhebels
36 vorbindet die Pumpe mit den äußeren Enden der Kippzylinder 23,24 und kippt die
Schaufel 18 nach oben. Wenn der Handhebel 36 freigegeben wird, kehrt das federbeaufschlagte
Ventil 35 in seine neutrale, in Fig. 6 wiedergegebene Stellung zurück und die Zylinder
23,24
werden in ihren vorher eingestellten stellungen festgehalten.
In der Darstellung in Fig. 2 ist der Handhebel 36 aus seiner neutralen, aufrechten
Stellung heraus nach vorn geschwenkt. Die beiden Steuergentile 30 und 35 sind in
einem gemeinsamen Ventilkörper 37 aufgenommen und zu einem Doppelventil mit zwei
parallelen Arbeitskreisen vereinigt. Die Handhebel 31, 36 sind an dem Ventilkörper
37 angelenkt und in bekannter Weise mit den entsprechenden Ventilsystemen verbunden.
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In dem Ventilkörper 37 ist ein drittes Steuerventil 40 zur hydraulischen
Verbindung der Hub- und Kippzylinder angebracht, welches bewirkt, daß sich die Baggerschaufel
18 beim Heben des Auslegers 15 nach-vorn neigt. Das Ventil 40 ist ein Sechsweg-,
Zweistellungs- und federbeaufschlagtes Ventil, welches einen Schieber 41 aufweist,
der in einem unmittelbar an dem Ventilkörper 37 angeschreaubten Ventilkörper 42
verschieblich aufgenommen ist. In seiner von der Feder bestimmten Stellung stellt
das Ventil 40 Verbindungen zwischen dem Ventilkörper 30 und den Hubzylindern 21,
22 her, so daß diese Zylinder durch Betätigung des Handhebels 31 gesteuert werden
können. Wenn das Ventil 40 betätigt, d.h. sein Schieber 41 nach links bewegt wird'
(Fig. 2 und 6), sind die äußeren Enden der Hub-Zylinder 21, 22 mit den inneren Enden
der Kippzylinder 23,24 über einen Durchlaß 43 des Ventiles 40 und eine Leitung 44
hydraulisch verbunden. Zusätzlich wird eine von dem Steuerventil 30 ausgehende Zeitung
45 über Durchgänge 46 und 47 ,mit
beiden inneren Enden der Hubzylinder
21, 22 und den äußeren Enden der Kippzylinder 23, 24 verbunden In dem Durchgang
47 befindet sich ein Rücksperrventil 48.
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Zur-Betätigung des Steuerventiles 40 ist eine mechanische Verbindung
vorgesehen, die einen geschlitzten Lenker 51 aufweist, in dessen Schlitz sowohl
der Handhebel 31 als auch der Ventilschieber 41 lose eingehängt sind. (Fig. 2).
Die Länge des Schlitzes dieses Lenkers gestattet eine Betätigung der Hubzylinder
durch Verschwenken des Handhebels 31, die solange ohne Einfluß auf das Steuerventil
40 bleibt, wie das vom Schlitz begrenzte Ausmaß der Verschwenkung des Handhebels
31 nicht überschritten wird. Indem Augenblick jedoch, in dem die Verschwenkung des
Handhebels 31 über dieses Maß hinausgeht, nämlich, wenn der Ausleger 15 in seine
höchste Stellung angehoben werden soll, dann nimmt der geschlitzte Lenker 51 den
Ventilschieber 41, in den Fig. 2 und 6, nach links mit und betätigt somit das Steuerventil
40. In Fig. 2 ist die vordere Endstellung des Handhebels 31 in strichpunktierten
Linien dargestellt und mit 31a bezeichnet, während die hintere Endstellung ebenfalls
in strichpunktierten Linien dargestellt und mit 31b bezeichnet ist. In dieser hinteren
Endstellung des Handhebels 31 ist auch der geschlitzte Lenker 51 nach links verschwenkt
und hat den Ventilschieber 41 in die Arbeitsstellung mitgenommen. Er nimmt dabei
die in strichpunktierten Linien dargestellte, mit 51a bezeichnete Lage ein.
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Zu Beginn eines Ladevorganges werden der Ausleger und die Baggerschaufel
in
die Stellungen gebracht, die mit vollen Linien in Fig. 1 dargestellt sind. Darauf
wird der Schlepper 12 nach vorn gefahren, um die Schaufel 18 in das zu verladende
Material hinein zu drücken. Die Bedienungsperson zieht dann den Handhebel 36 zurück,
wodurch Flüssigkeit von der Pumpe 25 zu den äußeren Enden der Kippzylinder 23, 24
geleitet wird, so daß die Baggerschaufel in die mit strichpunktierten Linien 18a
wiedergegebene Stellung hochgekippt wird. Die Bedienungsperson zieht nunmehr den
Handhebel 31 gerade soweit zurück, daß das Ventil 30, aber nicht das Ventil 40 betätigt
wird. Die Druckflüssigkeit wird dann den inneren Enden der Hubzylinder 21, 22 zugeleitet,
und der Ausleger wird etwa in die Stellung gehoben, die in strichpunktierten Linien
dargestellt und mit 15b bezeichnet ist. Etwa in dieser Höhe nimmt der offene Mund
der Baggerschaufel 18 eine nahezu waagerechte Lage ein, wie mit den strichpunktierten
Linien 18b wiedergegeben ist. Es ist zu erkennen, daß durch ein weiteres Heben des
,Auslegers bis in seine höchste Stellung, die in strichpunktierten Linien 15c gezeigt
ist, die Baggerschaufel 18 in eine nach hinten geneigte Lage überführt würde, die
in strichpunktierten Linien 18c wiedergegeben ist, falls keine Vorkehrungen getroffen
sind, diese Neigung zu verhindern. Deshalb zieht die Bedienungsperson, wenn der
Ausleger seine Stellung 15b erreicht, den Handhebel 31 soweit nach links, daß das
Steuerventil 40 betätigt wird. ' Nach Betätigung des Ventils 40 wird fortlaufend
Flüssigkeit aus der Leitung 45 den inneren Enden der Hubzylinder 21, 22
zugeführt,
während das Rücksperrventil 48 den Zulauf von Flüssigkeit von dem Ventil 40 in die
Leitung 47 blockiert. Die von den vorderen Enden der Hubzylinder 21, 22 abfließende
Flüssigkeit wird jedoch den inneren Enden der Kippzylinder 23, 24 durch den Durchgang
43 in dem Steuerventil 40 zugeführt. Dadurch ist das fortschreitende Heben des Hubzylinders
von einem Vorwärtskippen der Baggerschaufel 18 begleitet, so daß die Baggerschaufel
18 die in strichpunktierten Linien wiedergegebene Stellung 18d einnimmt, wenn der
Ausleger die Stellung 15c erreicht. Das heißt, der offene Mund der Schaufel 18 bleibt
nahezu waagerecht.
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Die von den Tippzylindern 23, 24 abfließende Flüssigkeit läuft durch
den Durchgang 47 über das Rückströmventil 48 und wird nach Passieren des Durchgangs
46 dem Flüssigkeitsstrom hinzugefügt, der von der Pumpe 25 durch die Leitung 45
getrieben wird. Diese vergrößerte Flüssigkeitszufuhr verstärkt den Flüssigkeitsstrom
zu den inneren Enden der Hubzylinder 21, 22, wodurch die Hubgeschwindigkeit der
Zylinder merkbar ansteigt. Bei einem Ausführungsbeispiel wurde festgestellt, daß
die Hubgeschwindigkeit des Auslegers 15 nach der Betätigung des dritten Steuerventils
40 und 30 bis 40 % ansteigt. Infolge dieser Erhöhung der Geschwindigkeit können
kräftige, sich selbst jedoch langsamer bewegende Hubzylinder verwendet werden, so
daß hohe Anfangskräfte zur Verfügung stehen. Da solche langsamer arbeitenden Zylinder
merklich schneller werden, wenn das Ventil 40 betätigt ist, wird die Gesamtzeit
für einen ladevorgang
nicht vergrößert.
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Wenn eich die Ladung in der Baggerschaufel 18 befindet und diese die
Stellung 18d einnimmt, wird der Schlepper 12 in die gewünschte Ladeposition gefahren
und die Bedienungsperson drückt den Handhebel 36 nach vorn, um Flüssigkeit von der
Pumpe 25 zu den inneren Enden der Kippzylinder 23, 24 zu leiten. Dadurch wird die
Baggerschaufel nach unten in die Stellung 18c gekippt und die Ladung fällt heraus.
Danach wird der Handhebel 31 nach vorn gedrückte um den Ausleger 15 zu senken. Der
Ladevorgang ist dann beendet.
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Das gentil 40 ist ein einfacher Zubehörteil und kann in Wirtsehaftlieher
Weise an praktisch jedem normalen, hydraulisch betätigten Lader angebracht werden.
Das Ventil 40 verursacht keine Störung des normalen Betriebes des Laders und tritt
nur dann in Tätigkeit$ wenn der Handhebel 31 beim Heben des Auslegers in die dafür
atz erforderliche Stellung geschwenkt wird,