DE1634733C3 - Hochlöffelbagger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochlöffelbagger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Hochlöffelbagger ist aus der US-PS 27 76 060 bekannt Bei diesem bekannten Hochlöffelbagger sind der Ausleger und der Löffelstiel in Form eines Doppel-Kniegelenks durch eine Gelenkverbindung zusammengehalten. Auf einem Schürfstangentragrahmen ist eine Schürfstange hin- und herbewegbar angeordnet deren Vorderende unmittelbar am hinteren Gelenkpunk des Doppel-Kniegelenks gelagert ist Mit dieser Anordnung ist jedoch die Schneid- oder Schürfhöhe bei der maximalen Schürfreichweite unbefriedigend. Außerdem ist die bei einer gegebenen Schneid- oder Schürfhöhe mit der auf den Löffel aufbringbaren Schürfkraft erzielbare Grabkraft in der Praxis zu gering.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Hochlöffelbagger der aus der US-PS 27 76 060 bekannten Gattung zu schaffen, der bei maximaler Schürfreichweite eine erheblich größere Schneid- oder Schürfhöhe ermöglicht und bei einer gegebenen Schneid- oder Schürfhöhe bei verminderter Schürfkraftaufbringung eine Erhöhung der Grabkraft erlaubt

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Dadurch, daß die Schürfstange nicht wie im bekannten Fall mit der Gelenkverbindung unmittelbar, sondern mit einem an dieser Gelenkverbindung vorgesehenen Winkelhebel schwenkbar verbunden ist ist der Anlenkungspunkt der Schürfstange am Löffelstiel in Rückwärtsrichtung gegenüber dem Schwenkpunkt des Löffelstiels am Ausleger versetzt angeordnet. Auf diese Weise ist eine größere Schneid- oder Schürfhöhe bei maximaler Schürfreichweite möglich. Außerdem leistet diese Anordnung bei einer bestimmten Schneid- oder Schürfhöhe eine größere Grabkraft bei kleinerer angreifender Schürfkraft Darüber hinaus gewährleistet der Hochlöffelbagger eine maximale Schürfkraft in Höhe des Erdbodens unmittelbar vor dem

ίο Bagger und gleichzeitig maximale Schütthöhe bei größtmöglicher Schürfreichweite. Der Schürf- und der Hubantrieb arbeiten unabhängig voneinander, wobei während einer geradeaus gerichteten Schürfbewegung nicht notwendig auch der Hubantrieb betätigt zu

is werden braucht so daß in diesem Fall ein Arbeitsvorgang eingespart wird.

Die Unteransprüche 2 bis 4 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt

Ein Ausführungsbeispiel eines Hochlöffelbaggers nach der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert
Es zeigt

Fig. 1 den Hochlöffelbagger bei der Schürfarbeit in Bodenhöhe unmittelbar vor dem Bagger und

F i g. 2 bis 4 den Bagger gemäß F i g. 1 in unterschiedlichen Arbeitsstellungen.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsform des Hochlöffelbaggers weist einen als Drehgestell ausgebildeten Haupttragrahmen 1 auf, an dessen Vorderende eine Schürfvorrichtung vorgesehen ist und welches drehbar auf einem Unterwagen 2 montiert ist, der ein Raupenlaufwerk 3 und ein Drehgestellager 4 aufweist Der Haupttragrahmen 1 trägt ein Maschinenhaus 5 zur Aufnahme der Antriebsaggregate des Baggers, welches mit einer Kabine für den Baggerführer versehen ist Im Mittelbereich des Haupttragrahmens 1 ragt ein A-förmiger Schürfstangentragrahmen 6 mit Stützen 7 und 8 nach oben. Die Stützen 7 und 8 sind an ihrem oberen Ende zur Bildung des A des Schürfstangentragrahmens 6 miteinander verbunden, wobei das Gewicht des Schürfstangentragrahmens 6 über dem Unterwagen 2 liegt Unmittelbar vor der vorderen Stütze 7 des Schürfstangentragrahmens 6 ist ein Ausleger 9 mit seinem Innenende in an sich bekannter Weise um eine horizontale Schwenkachse schwenkbeweglich am Haupttragrahmen 1 gelagert Der Ausleger 9 besteht aus zwei nebeneinander angeordneten und durch Querverstrebungen miteinander verbundenen Tragteilen.

Ein Löffelstiel 10 weist an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle einen nach rückwärts vorspringenden Ansatz 12 auf, der ein Schwenkgelenk 11 zur Lagerung des Löffelstieles 10 am äußeren Ende des Auslegers 9 bildet An dem Ansatz 12 ist ein Winkelhebel 13 vorgesehen, der über den Ansatz 12 hinaus in Rückwärtsrichtung vom Löffelstiel 10 absteht und an seinem Außenende ein Schürfstangenlager 14 trägt welches somit gegenüber dem Schwenkgelenk 11 des Löffelstieles 10 an der Spitze des Auslegers 9 in Rückwärtsrichtung versetzt ist Am oberen Ende des Löffelstieles 10 sind Seilrollen 15 gelagert, während am unteren Ende des Löffelstiels 10 der Löffel 16 schwenkbeweglich montiert ist Der Ausleger 9 und der Löffelstiel 10, welche über das Schwenkgelenk 11 miteinander verbunden sind, dienen somit als Gelenkarme zur Bewegungssteuerung des Löffels 16.

Da der Löffel 16 schwenkbar am unteren Ende des Löffelstiels 10 angebracht ist ist ein Kippantrieb 17

erforderlich, um die Kippstellung des Löffels 16 um seine Kippachse 18 einzustellen. Der Kippantrieb 17 wird durch zwei Hydraulikzylinder 19 und 20 betätigt, deren Blindenden 21 bzw. 22 schwenkbar am Löffelstiel 10 angebracht sind, während ihre Kolbenstangenenden 23 bzw. 24 schwenkbar mit einem zweiarmigen Getriebehebel 25 verbunden sind, der zwischen den Kolbenstangenenden 23 und 24 an einem Schwenkgelenk 26 des Löffelstieles 10 schwenkbeweglich gelagert ist Ein Lenker 27 verbindet das hintere Ende des Getriebehebels 25 mit einem Übertragungshebel 28, dessen eines Ende an einem Schwenkgelenk 29 des Löffelstieles 10 unmittelbar oberhalb der Kippachse 18 des Löffels 16 gelagert ist, während das andere Ende des Übertragungshebels 28 über einen Lenker 30 mit der Oberseite des Löffels 16 an einer Stelle zwischen der Kippachse 18 für den Löffel 16 und dessen öffnung 31 verbunden ist Eine nicht näher dargestellte hydraulische Steuereinheit dient zur Betätigung der Hydraulikzylinder 19 und 20 des Kippantriebes 17 zur Steuerung der Kippstellung des Löffels 16. Die Löffelbrust des Hochlöffels 16 an der Unterseite der öffnung 31 ist mit Grabzähnen 32 versehen.

Eine Schürfantriebsvorrichtung erteilt dem Löffel 16 eine Schürfbewegung in waagerechter Richtung, wozu die Schürfantriebsvorrichtung den Winkel zwischen dem Ausleger 9 und dem unteren Abschnitt des Löffelstieles 10 zu vergrößern sucht Die Schürfantriebsvorrichtung weist eine Schürfstange 33 auf, die auf in der Spitze des Schürfstangentragrahmens 6 gelagerten Rollen 34 ruht und deren Vorderende über einen im Schürfstangenlager 14 am Ende des Winkelhebels 13 am Löffelstiel 10 gelagerten Bolzen 35 schwenkbeweglich mit dem Winkelhebel 13 verbunden ist Von der Schürfstange 33 stehen ein vorderer und ein hinterer Schürfanschlag 36 bzw. 37 nach unten ab und begrenzen den Hub der Schürfstange 33. Bei der dargestellten Ausführungsform wird für den Schürfantrieb ein Seilzug verwendet, doch können ohne weiteres auch andere Schürfantriebe, beispielsweise ein hydraulischer Schürfantrieb, ein aus Zahnstange und Ritzel bestehender oder ein elektrischer Schürfantrieb verwendet werden. Am hinteren Ende der Schürfstange 33 ist beim Ausführungsbeispiel eine Schürf-Seilrolleneinrichtung 38 vorgesehen, während in der Nähe des Vorderendes der Schürfstange 33 eine Schürf-Seilrolleneinrichtung 39 in einem Gleitblock 40 gelagert ist Ein Schürfseil 41 verläuft um beide Seilrolleneinrichtungen 38 und 39, über nicht näher dargestellte Seilrollen an der Spitze des Schürfstangentragrahmens 6 und abwärts zu einer am Haupttragrahmen 1 gelagerten, angetriebenen Seiltrommel 42. Zwei Niederdruck-Hydraulikzylinder 43 und 44 sind oberhalb bzw. unterhalb der Schürf stange 33 zwischen Halterungen 45 und 46 der Schürfstange 33 sowie Halterungen 47 und 48 am Gleitblock 40 vorgesehen und dienen zur Aufnahme eines etwaigen Durchhangs des Schürfseils 41. Die Hydraulikzylinder 43 und 44 stehen über nicht näher dargestellte Rückschlagventile ständig unter Niederdruck und drängen den Gleitblock 40 in Auswärtsrichtung, so daß das Schürfseil 41 stets gespannt gehalten wird. Wenn durch das Schürfseil 41 Druck auf den Gleitblock 40 ausgeübt wird, halten die nicht näher dargestellten Rückschlagventile die Hydraulikzylinder 43 und 44 in ihrer momentanen Ausfahrstellung und verhindern so eine Rückwärtsverschiebung des Gleitblocks 40.

Der Löffelstiel 10 ist mittels eines Hubantriebes um sein Schwenkgelenk 11 am Ausleger 9 verschwenkbar, so daß der Bewegung des Löffels 16 eine senkrechte Komponente erteilt werden kann.

In der Spitze des Schürfstangentragrahmens 6 sind Hubseilrollen 49 gelagert, während eine Seilrolle 50 an den vorderen Stützen 7 des Schürfstangentragrahmens 6 befestigt ist Ein Seilzug 51 verläuft von einer am Haupttragrahmen 1 gelagerten angetriebenen Hubseiltrommel 52 über die in der Spitze des Schürfstangentragrahmens 6 vorgesehenen Hubseilrollen 49, über die in der Spitze des Löffelstieles 10 vorgesehenen Seilrollen 15 und um die an der vorderen Stütze 7 des Schürfstangentragrahmens 6 angebrachte feststehende Seilrolle 50 herum. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß unter bestimmten Umständen eine Betätigung des Hubantriebes eine Schürfbewegung des Löffels 16 hervorrufen kann, während andererseits durch eine Bewegung der Schürfstange 33 der Löffel 16 angehoben werden kann.

Die Fig. 1, 3 und 4 zeigen in Aufeinanderfolge drei Arbeitsstellungen des Baggers bei einer typischen Arbeitsbewegung. In F i g. 1 befindet sich der Löffel 16 etwa zu Beginn seiner waagerechten Schürfbewegung auf dem Erdboden, auf dem der Bagger steht In F i g. 3 ist der Löffel 16 in der Nähe des Endes seiner waagerechten Schürfbewegung, während der Löffel 16 in F i g. 4 für den Abwurf des Schürfgutes auf maximale Höhe und Reichweite angehoben ist Durch die wenig geneigte Anordnung des Auslegers 10 während der waagerechten Schürfbewegung wird eine maximale Grabkraft an den Grabzähnen 32 des Löffels 16 in Relation zu der tatsächlich durch die Schürfstange 33 aufgebrachten Schürfkraft gewährleistet während sich die Schürfstange 33 vorschiebt, um den Löffelstiel 10 um sein Schwenkgelenk 11 am Ende des Auslegers 9 herum zu schwenken. Die steil aufgerichtete Stellung des Auslegers 9 gemäß F i g. 4 gewährleistet dagegen eine außergewöhnlich große Abwurfhöhe und Reichweite des Baggers.

Die Extremstellungen der Schürfstange 33 sind aus den Fig.2, 3 und 4 ersichtlich. Gemäß Fig.2 ist die Schürfstange 33 nahezu bis zu demjenigen Punkt zurückgezogen, an welchem der vordere Schürfanschlag 36 an den an der Spitze des Schürfstangentragrahmens 6 vorgesehenen Rollen 34 anstößt während gemäß den F i g. 3 und 4 der hintere Schürfanschlag 37 der Schürfstange 33 an der Rückseite der Rollen 34 anstößt F i g. 1 zeigt eine Zwischenstellung der Schürfstange 33, in welcher sie sich jedoch mehr in ihrer Ausfahrstellung befindet wobei der Seilzug 51 nahezu

so vollständig abgewickelt ist Bei der Stellung gemäß den Fig.2 und 3 ist der Seilzug 51 etwas aufgewickelt wobei ein Vergleich zwischen den Stellungen des Löffels 16 bei gleichen Abwickellängen des Seilzuges 31 veranschaulicht ist In F i g. 4 ist der Seilzug 51 völlig eingezogen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist entspricht die Länge des Auslegers 9 ungefähr dem Abstand vom Schwenkpunkt des Löffelstiels 10 am Ausleger 9 bis zur Kippachse 18 des Löffels 16 am unteren Ende des Löffelstiels 10. Bei einer beispielhaften Bauart des Baggers ist der Ausleger 9 etwa 6,65 m lang, während der Abschnitt des Löffelstieles 10 von dem Schwenkgelenk 11 bis zu seinem oberen Ende eine Länge von etwa 4,0 m besitzt In der Stellung gemäß Fig.3 ist der Winkelhebel 13 gegenüber dem Ausleger 9 fluchtend ausgerichtet woraus zu erkennen ist daß der Winkelhebel 13 etwa ein Siebtel der Länge des Auslegers 9 und somit ebenfalls etwa ein Siebtel des Abstandes vom

Schwenkgelenk 11 des Löffelstiels 10 zur Kippachse 18 am unteren Ende des Löffelstiels 10 besitzt.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel besitzt der Winkelhebel 13 eine Länge von 91,4 cm, wobei vom Schürfstangenlager 14 zum Winkelhebel 13 und von der Kipplagerung 18 des Löffels 16 zum Schwenkgelenk 11 des Löffelstiels 10 für den Ausleger 9 gezogene Linien sich unter einem rechten Winkel schneiden. Dabei gewährleistet die Verwendung des Winkelhebels 13, mit dessen Hilfe das Schürfstangenlager 14 der Schürfstange 33 am Löffelstiel 10 in Rückwärtsrichtung gegenüber dem Schwenkgelenk 11 des Löffelstiels 10 für den Ausleger 9 versetzt angeordnet ist, eine um 30% größere Schneid- oder Schürfhöhe bei maximaler Schürfreichweite, als dies ohne diese versetzte Anordnung des Schürfstangenlagers 14 gegenüber dem Schwenkgelenk 11 möglich wäre. Weiterhin ergibt sich eine Schneid- oder Schürfhöhe von etwa 11,4 m bei einer Reichweite von etwa 13,8 m, während ohne einen besonderen Winkelhebel 13 eine maximale Schneidoder Schürfhöhe von nur etwa 8,85 m bei einer maximalen Reichweite von 14,7 m erreicht würde. Bei einer Schneid- oder Schürfhöhe von etwa 7,9 m ergibt sich eine um 15% größere Grabkraft bei um 37% kleinerer erforderlicher Schürfkraft als bei einem Bagger ohne Winkelhebel 13 und damit ohne versetzte Anordnung des Schürfstangenlagers 14 gegenüber dem Schwenkgelenk 11. ■

Diese Vorteile treten besonders ausgeprägt zutage, wenn der Winkel des Winkelhebels 13 gegenüber dem Löffelstiel 10 zwischen 70° und 90° liegt, so daß der Mindestwinkel des Auslegers 9 gegenüber der Horizontalen bei auf maximaler Höhe stehendem Löffel 16 etwa 25° bis 30° beträgt Die Länge des Winkelhebels 13 ist ebenfalls von Bedeutung und sollte im Bereich von einem Fünftel bis einem Achtel der Länge des Auslegers 9 bzw. des Abstandes zwischen dem Schwenkgelenk 11 des Löffelstieles 10 für den Ausleger 9 und der Kippachse 18 des Löffels 16 liegen. Wenn die Länge des Winkelhebels 13 innerhalb dieses Bereichs gehalten wird, beträgt der maximale Winkel des Auslegers 9 gegenüber der Horizontalen zur Gewährleistung maximaler Abwurfhöhe und optimaler Kraftverteilung in dieser Stellung bei ausgefahrener Schürfstange etwa 40 bis 45°.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hochlöffelbagger mit einem drehbaren Haupttragrahmen, auf dem ein Schürfstangentragrahmen befestigt ist, vor dem am Haupttragrahmen an einer horizontalen Schwenkachse der Ausleger gelagert ist, der an seinem anderen Ende mittels eines Schwenkgelenks den Löffelstiel trägt, der zusammen mit dem Löffel mittels einer Schürfstangenantriebsvorrichtung betätigbar ist, die eine Schürfstange aufweist, die auf dem Schürfstangentragrahmen längsverschiebbar und schwerkbar gelagert sowie mittels eines Schürfantriebs vor- und zurückbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Löffelstiels (10) mit dem Schürfstangentragrahmen (6) über einen Seilzug (51) verbunden ist und einen nahe seinem Schwenkgelenk (11) von seiner Rückseite abstehenden festen Winkelhebel (13) aufweist, an dem die Schürfstange (33) gelenkig angeschlossen ist

2. Hochlöffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkgelenk (11) etwa in der Mitte zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Löffelstiels (10) liegt.

3. Hochlöffelbagger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Winkelhebels (13) ein Fünftel bis ein Achtel der Länge des Auslegers (9) beträgt

4. Hochlöffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Winkelhebel (13) mit dem Löffelstiel (10) einen nach unten weisenden Winkel zwischen 70° und 80° einschließt