DE1484758C3

DE1484758C3 - Hydraulischer Löffelbagger zum Herstellen eines ebenen Fahrplanums

Info

Publication number: DE1484758C3
Application number: DE1484758A
Authority: DE
Inventors: Gabriel Le Plessis-Belleville Oise Guinot (Frankreich)
Original assignee: Poclain Sa Le Plessis-Belleville Oise (frankreich)
Current assignee: Poclain Sa Le Plessis-Belleville Oise (frankreich)
Priority date: 1963-07-12
Filing date: 1964-07-11
Publication date: 1974-12-19
Also published as: US3239083A; FR1370169A; DE1484758A1; GB1025305A

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Löffelbagger zum Herstellen eines ebenen Fahrplanums, bei dem der am Baggergestell in senkrechter Ebene schwenkbar gelagerte Ausleger sowie der am freien Ende des Auslegers in dessen Schwenkebene schwenkbar angeordnete und als zweiarmiger Hebel ausgebildete Löffelstiel durch zwei hydraulische Zylinder betätigt werden, von denen der eine hydraulische Zylinder zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels an dessen unterem Hebelarm angreift, und bei dem der am unteren Ende des Löffelstiels schwenkbar gelagerte Baggerlöffel über einen Lenker mit einem am Löffelstiel gelagerten Schwenkhebel verbunden ist, der seinerseits über eine zum Löffelstiel wenigstens annähernd parallel verlaufende Lenkerstange mit dem Ausleger verbunden ist.

Bei einem bekannten hydraulischen Löffelbagger dieser Art (französische Patentschrift 1051 801) bilden der Löffelstiel, die zu diesem parallele Lenkerstange, ein Teilstück des Auslegers und der mit dem Baggerlöffel verbundene Schwenkhebel ein Gelenkparallelogramm. Der Baggerlöffel bleibt daher stets in der vorgegebenen Winkelstellung zum Ausleger, wenn er mit Hilfe des am unteren Hebelarm des Löffelstiels angreifenden hydraulischen Zylinders vor- und zurückbewegt wird. Diese Bewegung entspricht der vom Zylinder ausgelösten Schwenkbewegung des Löffelstiels, der dabei zusätzlich durch den zweiten Zylinder geführt wird, der am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreift und am Ausleger abgestützt ist. Dieser obere Zylinder kann so gesteuert werden, daß

die Höhenlage des Baggerlöffels über dem Fahrplanum konstant bleibt; hierbei muß sich jedoch die Winkelstellung des Auslegers zum Boden ändern, so daß auch die entsprechende Winkelstellung des Baggerlöffels nicht konstant bleibt. Die notwendige Steuerung des zusätzlichen Zylinders ergibt dabei eine Zwangsführung des Baggerlöffels, so daß dieser starken Hindernissen nicht ausweichen kann, es sei denn, daß von außen in die Steuerung eingegriffen wird. ίο

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Löffelbagger dieser Art so auszubilden, daß ohne übermäßige Beanspruchung des den Löffelstiel mit dem Baggergestell verbindenden Gestänges ein sauberes Fahrplanum hergestellt werden kann und hierbei die Winkelstellung des Baggerlöffels gegenüber dem Fahrplanum trotz der beim Hin- und Herschieben des Baggerlöffels auftretenden Schwenkbewegungen des Auslegers konstant gehalten wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuerorgane des Löffelbaggers so steuerbar sind, daß während der Baggerbewegungen des Löffelstiels der Ausleger gegenüber dem Baggergestell frei schwenkbar und der Baggerlöffel somit frei auf dem Fahrplanum abgestützt ist, in dem einer der hydraulischen Zylinder drucklos gehalten wird und durch Betätigen des anderen hydraulischen Zylinders der Baggerlöffel auf dem Fahrplanum vor- bzw. zurückbewegt wird, daß das mit dem Ausleger verbundene Ende der Lenkerstange an einem Schwenkhebel angreift, der in der Nähe der Schwenkachse des Löffelstiels am Ausleger gelagert und über einen Lenker mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels verbunden ist, und daß das den Baggerlöffel mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels verbindende, aus den Lenkern und der Lenkerstange bestehende und mittels der Schwenkhebel am Löffelstiel sowie am Ausleger abgestützte Gestänge so bemessen ist, daß die Winkelstellung des Baggerlöffels gegenüber dem Fahrplanum während der Baggerbewegungen des Löffelstiels zwangsläufig beibehalten wird.

Die durch die freie Schwenkbarkeit des Auslegers ermöglichte freie Abstützung des Baggerlöffels ergibt in Verbindung mit dem Hebelsystem, das den Baggerlöffel mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels verbindet, eine gute Führung des Baggerlöffels, der in seiner Ausgangsstellung mit seiner Gleitfläche auf dem bereits eingeebneten Fahrplanum aufruht und von dort aus vorfährt. Da der Baggerlöffel hierbei seine Winkelstellung beibehält, bleibt er grundsätzlich in derselben Ebene wie das vorher eingeebnete Fahrplanum. Dabei nimmt der Baggerlöffel loses Erdreich, Geröll und Bodenerhöhungen auf.

Stößt der Baggerlöffel mit seiner Vorderkante jedoch auf ein besonders schweres Hindernis, wie z. B. im Erdreich vorhandene größere Steinbrocken, so kann er je nach seiner Stellung zu diesem Hindernis nach oben ausweichen oder, durch Bewegung nach unten, in das weichere Erdreich eingreifen und dadurch das Hindernis aufnehmen.

Wenn der Baggerlöffel in seine Ausgangsstellung zurückgelangt ist — entweder durch Zurückfahren oder, nach Anheben und Entleeren, durch Absenken —, so ruht er wieder auf dem planierten Teil des Fahrplanums auf, so daß er seine Führung nicht verliert. Da der Baggerlöffel unter seinem Eigengewicht und dem Gewicht des Löffelstiels auf dem Fahrplanum aufruht, werden seine Schwenkbewegungen um die Schwenkachse am Ausleger auf diesen derart übertragen, daß der Ausleger leicht nach oben und unten pendelt. Der Baggerlöffel bewegt sich also in der Ebene des Fahrplanums, ohne daß hierfür eine Zwangsführung notwendig ist, außer derjenigen durch das Hebelsystem, das die Winkelstellung des Löffels konstant hält.

Dieses Hebelsystem überträgt die zum unteren Hebelarm des Löffelstiels gegenläufigen Bewegungen des oberen Hebelarmes auf den am unteren Ende des Löffelstiels angelenkten Baggerlöffel. Dadurch ist, bei entsprechender Dimensionierung des Hebelsystems, die gewünschte Konstanthaltung der Winkelstellung des Baggerlöffels gewährleistet.

Bei einer Ausführungsform des Löffelbaggers, bei dem der am unteren Hebelarm des Löffelstiels angreifende und zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels dienende hydraulische Zylinder am Baggergestell derart abgestützt ist, daß er zusammen mit dem Ausleger, dem Baggergestell und dem Löffelstiel ein Gelenkviereck bildet, und bei dem der andere hydraulische Zylinder oberhalb des Auslegers einerseits am Ausleger abgestützt ist und andererseits am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreift, kann vorgesehen sein, daß der am Ausleger abgestützte und am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreifende hydraulische Zylinder in einer Schaltstellung seines Steuerorgans drucklos ist und die Schwenkbewegungen des Löffelstiels gegenüber dem Ausleger beim Planiervorgang nicht behindert, in einer zweiten Schaltstellung des Steuerorgans dagegen arretiert ist und die Schwenkbarkeit des Löffelstiels gegenüber dem Ausleger aufhebt. Bei konstantem Druck in dem am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreifenden hydraulischen Zylinder ist die Verbindung zwischen Löffelstiel und Ausleger starr, so daß der Löffelstiel nach oben geschwenkt werden kann, während diese Verbindung wirkungslos und der Löffelstiel daher um seine Schwenkachse am Ausleger schwenkbar ist, wenn der am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreifende hydraulische Zylinder drucklos ist.

Bei einer anderen Ausführungsform des Löffelbaggers, bei dem der am unteren Hebelarm des Löffelstiels angreifende und zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels dienende hydraulische Zylinder am Baggergestell abgestützt ist und der andere hydraulische Zylinder unterhalb des Auslegers einer-. seits am Baggergestell abgestützt ist und andererseits am Ausleger angreift, kann der am Baggergestell abgestützte und am Ausleger angreifende hydraulische Zylinder in einer Schaltstellung seines Steuerorgans drucklos und in zwei weiteren Schaltstellungen des Steuerorgans aus- bzw. einschiebbar sein.

Es ist zweckmäßig, wenn der in der Nähe der Schwenkachse des Löffelstiels am Ausleger gelagerte Schwenkhebel die Form eines Dreiecks aufweist, dessen Spitze mit dem Ausleger verbunden ist und dessen Ecken an der Basis einerseits mit der Lenkerstange und andererseits mit dem den Schwenkhebel mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels verbindenden Lenker verbunden sind.

Zweckmäßig ist der Lenker, der den am Ausleger gelagerten Schwenkhebel mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels verbindet, als hydraulischer Zylinder ausgebildet. Der Baggerlöffel kann dadurch einem Gefälle oder einer Steigung des Fahrplanums ent-

sprechend eingestellt werden. Er kann überdies kurzzeitig zum Aufheben besonders großer Hindernisse schräg geneigt und anschließend in seine Ausgangsstellung zurückgeschwenkt werden. Eine Verstellung des Hebelsystems zu diesem Zweck ist auch dadurch möglich, daß die Lenkerstange als hydraulischer Zylinder ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele eines hydraulischen Löffelbaggers nach der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Löffelbaggers in Arbeitsstellung beim Planieren und beim Entladen des Baggerlöffels,

F i g. 2 eine von F i g. 1 abweichende Ausführungsform des Löffelbaggers und

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des Löffelbaggers.

Der hydraulische Löffelbagger nach F i g. 1 hat ein drehbares Baggergestell 1, an dem der Ausleger 3 um eine Achse 2 schwenkbar angeordnet ist. Am so Ende des Auslegers 3 ist der um eine Schwenkachse 4 schwenkbare Löffelstiel 5 angeordnet. Die Achse 4 liegt mit Abstand vom oberen Ende des Löffelstiels 5, so daß dieser einen zweiarmigen Hebel bildet. Am Ende des unteren Hebelarmes ist der Baggerlöffel 6 um eine Achse 7 schwenkbar gelagert.

An einer am Baggergestell 1 fest angeordneten Achse 12 ist ein hydraulischer Zylinder 11 abgestützt, dessen Kolbenstange in einem Gelenk 13 am unteren Hebelarm des Löffelstiels 5 angreift. Oberhalb des Auslegers 3 ist ein hydraulischer Zylinder 8 angeordnet, der einerseits am Ausleger 3 und andererseits am oberen Ende des Löffelstiels 5 mit je einem Gelenk 9 bzw. 10 gelenkig gelagert ist.

Der Baggerlöffel 6 ist mit dem Löffelstiel 5 zusätzlich über ein Hebelsystem verbunden, zu dem ein dreieckiger Schwenkhebel 15 gehört, der um eine Achse 14 schwenkbar am Ausleger 3 gelagert ist. Die Verbindung zwischen dem Schwenkhebel 15 und dem oberen Hebelarm des Löffelstiels 5 ist durch einen Lenker 18 hergestellt, der um eine Achse 20 am Schwenkhebel 15 bzw. um eine Achse 19 am Löffelstiel 5 schwenkbar ist. An eine Achse 22 des Schwenkhebels 15 ist eine als hydraulischer Zylinder ausgebildete Lenkerstange 21 angelenkt. Diese Lenkerstange 21 ist mit ihrem unteren Ende in einem Gelenk 23 mit einem zweiarmigen Schwenkhebel 16 verbunden. Der eine Arm dieses Schwenkhebels 16 führt zu einer am Löffelstiel 5 befindlichen Gelenkachse 17, während der andere Arm gelenkig mit einem Lenker 24 verbunden ist, dessen anderes Ende am Baggerlöffel 6 angelenkt ist. Der Schwenkhebel 16 kann auch an der Achse 7 des Baggerlöffels 6 angelenkt sein, statt an der Gelenkachse 17. Zwischen der Schwenkachse 4 des Löffelstiels 5 und der Achse 14 des Schwenkhebels 15 ist ein Abstand vorhanden, damit die Schwenkbewegungen des oberen Hebelarmes des Löffelstiels 5 in ausreichendem Maße auf den am unteren, längeren Hebelarm sitzenden Baggerlöffel 6 übertragen werden können.

Durch Einstellung der Länge der als doppeltwirkender Zylinder ausgebildeten Lenkerstange 21 wird die Winkellage des Baggerlöffels 6 zum Fahrplanum eingestellt. Der Zylinder kann auch betätigt werden, um in der angehobenen Stellung des Löffelstiels 5 ein Abkippen und damit Entleeren des Baggerlöffels 6 zu ermöglichen.

In der Betriebsstellung zum Planieren wird der eine hydraulische Zylinder 8 drucklos gehalten. Beim Ausfahren der Kolbenstange des anderen hydraulischen Zylinders 11 wird der Löffelstiels um die Schwenkachse 4 am Ausleger 3 nach vorn geschwenkt. Hierbei beschreibt der Baggerlöffel 6 einen Kreisbogen um die Schwenkachse 4. Da jedoch der Ausleger 3 frei schwenkbar und der Löffelstiel 5 über den Baggerlöffel 6 frei auf dem Fahrplanum abgestützt ist, fährt der Baggerlöffel 6 geradlinig am Fahrplanum entlang, während der Ausleger 3 geringfügig um seine Achse 2 in vertikaler Ebene pendelt. Der Löffelstiel 5 gelangt dann in seine vordere, strichpunktiert angedeutete Stellung, in der die Kolbenstange des Zylinders 8 eingefahren ist.

Der Baggerlöffel 6 wird also mit seiner unteren ebenen Fläche auf dem bereits planierten Fahrplanum geführt und behält diese Stellung beim Vorlauf auf das zu planierende Gelände bej, weil seine Winkelstellung zum Fahrplanum durch das Hebelsystem festgelegt ist, welches ihn mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels 5 verbindet. Das Hebelsystem ist während des Pianierens fest eingestellt. Der Baggerlöffel 6 kann aber auch, falls erforderlich, kurzzeitig durch Längenveränderung der Lenkerstange 21 verschwenkt werden, z. B. um ein größeres Hindernis zu untergreifen und aufzunehmen.

Beim Vorfahren nimmt der Baggerlöffel 6 Baggergut auf. Wenn er in seiner vorderen Stellung (in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt) gefüllt ist, muß der Baggerlöffel 6 entleert werden. Zum Aufnehmen des Baggergutes ist im allgemeinen ein Fahrzeug vorgesehen. Zum Entleeren wird der eine hydraulische Zylinder 8 in der eingefahrenen Stellung seiner Kolbenstange mit konstantem Druck beaufschlagt. Dadurch ist der Löffelstiel 5 gegen Schwenken um seine Schwenkachse 4 arretiert, und beim Ausfahren des Kolbens des anderen hydraulischen Zylinders 11 wird das Gelenkviereck, zu dem dieser Zylinder 11 und der Ausleger 3 gehören, derart verändert, daß der Ausleger 3 mit dem Löffelstiel 5 angehoben wird und in die gestrichelt eingezeichnete Stellung gelangt. Durch Einfahren der Kolbenstange des Zylinders der Lenkerstange 21 kann der Baggerlöffel 6 zum Entleeren nach unten geschwenkt werden.

Die Ausführungsform des Löffelbaggers nach F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß an Stelle der beiden hydraulischen Zylinder 8 und 11 zwei hydraulische Zylinder 8 a und 11 α vorgesehen sind.

Der Zylinder 11a ist am Ausleger 3 gelenkig abgestützt, und zwischen diesem und dem Baggergestell 1 ist der Zylinder 8 α angeordnet. Der eine Zylinder 8 α wird in der Betriebsstellung zum Planieren drucklos gehalten, so daß mit dem anderen Zylinder 11a der Löffelstiel 5 nach vorn und zurück bewegt wird. Zum Anheben des Löffelstiels 5 wird der andere Zylinder 11 α, zweckmäßig bei ausgefahrener Stellung seiner Kolbenstange, unter konstantem Druck gehalten, während die Kolbenstange des einen Zylinders 8 a ausgefahren wird. Dadurch schwenkt der Ausleger 3 nach oben, wobei der Löffelstiel 5 infolge der Arretierung durch den anderen Zylinder 11a nicht unkontrolliert um seine Achse am Ausleger 3 pendeln kann.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist zur Einstellung des Hebelsystems der den Schwenkhebel 15 mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels 5 verbindende Lenker 18 als hydraulischer Zylinder 18 a aus-

gebildet und die Lenkerstange 21 in ihrer Länge nicht veränderbar.

Zur Verstellung des Hebelsystems könnte auch der Lenker 24 (F i g. 1) längenverstellbar als hydraulischer Zylinder ausgebildet sein, obwohl dies wegen der großen Bodennähe dieses Lenkers 24 für manche

Einsatzfälle nicht sehr zweckmäßig ist Der obere Schwenkhebel 15 und der untere Schwenkhebel 16 können selbstverständlich auch jeweils als einarmige Hebel ausgebildet sein, wobei der zugehörige Lenker 18 und die Lenkerstange 21 dann jeweils an demselben Gelenk angreifen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

409 651/341

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Löffelbagger zum Herstellen eines ebenen Fahrplanums, bei dem der am Baggergestell in senkrechter Ebene schwenkbar gelagerte Ausleger sowie der am freien Ende des Auslegers in dessen Schwenkebene schwenkbar angeordnete und als zweiarmiger Hebel ausgebildete Löffelstiel durch zwei hydraulische Zylinder betätigt werden, von denen der eine hydraulische Zylinder zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels an dessen unterem Hebelarm angreift, und bei dem der am unteren Ende des Löffelstiels schwenkbar gelagerte Baggerlöffel über einen Lenker mit einem am Löffelstiel gelagertem Schwenkhebel verbunden ist, der seinerseits über eine zum Löffelstiel wenigstens annähernd parallel verlaufende Lenkerstange mit dem Ausleger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane des Löffelbaggers so steuerbar sind, daß während der Baggerbewegungen des Löffelstiels (5) der Ausleger (3) gegenüber dem Baggergestell (1) frei schwenkbar und der Baggerlöffel (6) somit frei auf dem Fahrplanum abgestützt ist, indem einer der hydraulischen Zylinder (11, 11 α bzw. 8, 8 a) drucklos gehalten wird und durch Betätigen des anderen hydraulischen Zylinders (8, 8 α bzw. 11, Il α) der Baggerlöffel (6) auf dem Fahrplanum vor- bzw. zurückbewegt wird, daß das mit dem Ausleger 3 verbundene Ende der Lenkerstange (21) an einem Schwenkhebel (15) angreift, der in der Nähe der Schwenkachse (4) des Löffelstiels (5) am Ausleger (3) gelagert und über einen Lenker (18) mit dem oberen Hebelarm des Löffel-Stiels (5) verbunden ist, und daß das den Baggerlöffel (6) mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels (5) verbindende, aus den Lenkern (18, 24) und der Lenkerstange (21) bestehende und mittels der Schwenkhebel (15, 16) am Löffelstiel (5) sowie am Ausleger (3) abgestützte Gestänge so bemessen ist, daß die Winkelstellung des Baggerlöffels (6) gegenüber dem Fahrplanum während der Baggerbewegungen des Löffelstiels (5) zwangläufig beibehalten wird.

2. Löffelbagger nach Anspruch 1, bei dem der am unteren Hebelarm des Löffelstiels angreifende und zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels dienende hydraulische Zylinder am Baggergestell derart abgestützt ist, daß er zusammen mit dem Ausleger, dem Baggergestell und dem Löffelstiel ein Gelenkviereck bildet, und bei dem der andere hydraulische Zylinder oberhalb des Auslegers einerseits am Ausleger abgestützt ist und andererseits am oberen Hebelarm des Löffelstiels angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der am Ausleger (3) abgestützte und am oberen Hebelarm des Löffelstiels (5) angreifende hydrauliche Zylinder (8) in einer Schaltstellung seines Steuerorgans drucklos ist und die Schwenkbewegungen des Löffelstiels (5) gegenüber dem Ausleger (3) beim Planiervorgang nicht behindert, in einer zweiten Schaltstellung des Steuerorgans dagegen arretiert ist und die Schwenkbarkeit des Löffelstiels (5) gegenüber dem Ausleger (3) aufhebt.

3. Löffelbagger nach Anspruch 1, bei dem der am unteren Hebelarm des Löffelstiels angreifende und zur Steuerung der Baggerbewegungen des Löffelstiels dienende hydraulische Zylinder am Ausleger abgestützt ist und der andere hydraulische Zylinder unterhalb des Auslegers einerseits am Baggergestell abgestützt ist und andererseits am Ausleger angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der am Baggergestell (1) abgestützte und am Ausleger (3) angreifende hydraulische Zylinder (8 a) in einer Schaltstellung seines Steuerorgans drucklos ist und in zwei weiteren Schaltstellungen des Steuerorgans aus- bzw. einschiebbar ist.

4. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Nähe der Schwenkachse (4) des Löffelstiels (5) am Ausleger (3) gelagerte Schwenkhebel (15) die Form eines Dreiecks aufweist, dessen Spitze mit dem Ausleger (3) verbunden ist und dessen Ekken an der Basis einerseits mit der Lenkerstange (21) und andererseits mit dem den Schwenkhebel (15) mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels (5) verbindenden Lenker (18) verbunden sind.

5. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (18), der den am Ausleger (3) gelagerten Schwenkhebel (15) mit dem oberen Hebelarm des Löffelstiels (5) verbindet, als hydraulischer Zylinder (18 a) ausgebildet ist.

6. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkerstange (21) als hydraulischer Zylinder ausgebildet ist.