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Die
Erfindung betrifft einen fahrbaren Bagger mit einem Verbrennungsmotor,
mit wenigstens einer von dem Verbrennungsmotor angetriebenen Hydraulikpumpe
und mit wenigstens einem durch die Hydraulikpumpe über
ein Hydraulikleitungssystem betätigten hydraulischen Motor
und/oder Arbeitszylinder sowie mit einem Elektromotor und mit wenigstens
einer durch den Elektromotor angetriebenen Hydraulikpumpe, die mit
dem Hydraulikleitungssystem des Baggers in Gebrauchslage gekuppelt
ist.
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Ein
vergleichbar ausgestattetes Fahrzeug ist aus
DE 3501608 A1 bekannt. Durch
die unterschiedlichen Antriebsmotoren hat der Benutzer die Wahl,
ob das Fahrzeug mit Hilfe des Verbrennungsmotors oder mit Hilfe
des Elektromotors angetrieben werden soll. Der Elektromotor kann
vor allem dann eingesetzt werden, wenn eine möglichst geringe
Geräuschentwicklung und/oder eine geringere oder gar keine Emission
von Abgasen gewünscht wird. Soll beispielsweise eine Produktionshalle
für eine neue Fertigungslinie mit Hilfe eines derartigen
fahrbaren Baggers umgearbeitet werden, dürfen zum Schutz der Beteiligten
am Bau in dieser Halle keine Emissionen des Dieselmotors entstehen.
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Ähnliches
gilt bei Einsätzen, bei denen ein derartiger Schadstoffausstoß vermieden
werden muss wie beispielsweise beim Entkernen von Gebäuden,
Sanieren von Hallen, beim Tunnelbau, beim Um- und Neubau von Industrieanlagen,
im Hafeneinsatz, beim Umbau in Gewächshäusern
usw.
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Ein
Bagger der vorstehend genannten, aus der Praxis bekannten Art, kann
also beispielsweise im Freien mit dem Verbrennungsmotor und bei
den erwähnten Arbeiten innerhalb von Räumlichkeiten mit
dem Elektromotor betrieben werden.
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Da
nicht selten Bagger nur mit Verbrennungsmotoren hergestellt, nachträglich
dann aber auch im Inneren von Räumlichkeiten oder im Tunnelbau
eingesetzt werden können sollen, ist es aus der Praxis
bekannt, in relativ aufwändiger Nacharbeit im Inneren eines
solchen Baggers zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor durch
zum Teil schwierige Umbauten auch einen Elektromotor unterzubringen,
der mit der vorhandenen Hydraulikpumpe des Baggers verbunden wird,
um wahlweise den Antrieb mit dem Verbrennungsmotor oder mit diesem
nachträglich installierten Elektromotor zu ermöglichen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bagger der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welchem die nachträgliche
Anbringung eines Elektroantriebes mit Elektromotor vereinfacht und der
Aufwand dafür erheblich vermindert ist.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs definierte Bagger
dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor zusammen mit der von
ihm angetriebenen Hydraulikpumpe an einem Traggestell und/oder Träger
befestigt ist, dass dieses Traggestell und/ oder dieser Träger
an dem Bagger anbringbar und in Gebrauchsstellung angebracht ist
und dass die von dem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe mit
dem Hydraulikleitungssystem des Baggers in Gebrauchsstellung verbunden
ist.
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Auf
diese Weise kann eine sehr einfache Erweiterung der Antriebsmöglichkeiten
des mit einem Verbrennungsmotor oder Dieselmotor angetriebenen Baggers
dadurch erreicht werden, dass ein Elektromotor mit Hydraulikpumpe
an einem Traggestell oder Träger angebracht und danach
nur noch über an sich bekannte Kupplungen mit dem Hydraulikleitungssystem
des Baggers verbunden werden muss, wobei das Traggestell oder der
Träger außenseitig am Bagger angebracht werden
kann, sodass im Inneren des Baggers im Bereich seines Antriebs keine
aufwändigen Umbauten erforderlich sind.
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Der
scheinbare Mehraufwand von wenigstens einer zusätzlichen
Hydraulikpumpe wird durch die erhebliche Vereinfachung der gesamten
Konstruktion und der Montage kompensiert.
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Besonders
günstig ist es, wenn der Elektromotor und die zu diesem
gehörende Hydraulikpumpe oder Hydraulikpumpen an dem Traggestell
insbesondere werksseitig vormontiert sind. Somit kann dieses Zusatzantriebsaggregat
vorgefertigt und dann sehr schnell an einem bisher nur einen Verbrennungsmotor
aufweisenden Bagger installiert werden.
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Um
möglichst wenig Eingriffe an dem Bagger selbst und insbesondere
in dessen Maschinengehäuse durchführen zu müssen,
kann das Traggestell für den Elektromotor mit Hydraulikpumpe
außenseitig an dem Gehäuse oder einer Wandung
des Baggers anbringbar und in Gebrauchsstellung oder nach Montage
angebracht, angeschweißt oder angeschraubt sein. Es bedarf
somit keinerlei Veränderung im Bereich des Verbrennungsmotors
und der von diesem angetriebenen Hydraulikpumpe und es müssen keine
Kupplungsmaßnahmen durchgeführt werden, um die
von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe ebenfalls
durch einen nachträglich installierten Elektromotor antreiben
zu können, weil der Elektromotor selbst wenigstens eine
Hydraulikpumpe antreibt, die in Gebrauchsstellung zusätzlich zu
oder anstelle der schon vorhandenen derartigen Pumpe benutzt werden
kann.
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Besonders
günstig ist es, wenn das Traggestell mit dem Elektromotor
und der Hydraulikpumpe an der in Fahrtrichtung rückwärtigen
Wand des Motorgehäuses des Baggers vorgesehen ist und wenn diese
rückwärtige Wand wenigstens einen Durchbruch für
die Hydraulikleitung oder Hydraulikleitungen und für elektrische
Leitungen hat.
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An
der Rückseite und der rückwärtigen Wand
ist ausreichend Platz für ein kompaktes Traggestell mit
Elektromotor und Hydraulikpumpe, sodass die Manövrierfähigkeit
des Baggers durch diesen Anbau praktisch nicht verändert
wird. Das Traggestell mit Elektromotor und Hydraulikpumpe kann auf
diese Weise sogar noch in gewissem Umfang als Gegengewicht zu dem
Baggerauslegerarm wirken und die Aufnahme größerer
Kräfte an diesem Arm erlauben.
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Die
in dem Motorraum des Baggers installierte Hydraulikleitung ist zweckmäßigerweise
mit T- oder Abzweigstücken versehen, an denen die Hydraulikleitung
oder -leitungen der zusätzlichen, von dem Elektromotor
angetriebenen Hydraulikpumpe oder -pumpen anschließbar
und in Gebrauchsstellung angeschlossen sind. In dem Motorgehäuse
oder Motorraum des Baggers braucht also für die Installation
des zusätzlichen Elektromotors lediglich innerhalb der
Hydraulikleitung die Möglichkeit für eine Abzweigung
geschaffen zu werden. Weitere Umbauten im Inneren des Motorraumes
des Verbrennungsmotors werden vermieden.
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Günstig
ist es dabei, wenn ein zwischen der Abzweigung und der zusätzlichen
Hydraulikpumpe angeordneter Leitungsstrang an dem Eintritt oder Durchbruch
des Gehäuses des Baggers mit einer handelsüblichen
hydraulischen Schnellkupplung zum Verbinden mit der Zuführleitung
der Hydraulikpumpe versehen ist. Die Verbindung der einzelnen Hydraulikleitungen
bedarf dann praktisch keiner zusätzlichen Montagearbeit,
weil einfach die Teile der Schnellkupplung miteinander zu verbinden
sind. Somit ist es möglich, nach geringfügigen
Ergänzungen der Installation des Hydraulikleitungssystems
im Inneren des Baggers das zusätzliche Antriebsaggregat,
also den zusätzlichen Elektromotor mit Hydraulikpumpe und
Traggestell, an dem Bagger zu befestigen und mit Hilfe der Schnellkupplungen
auch funktional anzuschließen.
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Häufig
ist es sinnvoll, dass der Verbrennungsmotor zwei Hydraulikpumpen
antreibt, deren eine für höhere Ölmengen
und deren andere für einen höheren Druck sorgt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Verbrennungsmotor mit zwei Hydraulikpumpen
und der zusätzlich anbringbare Elektromotor ebenfalls mit
zwei analogen Hydraulikpumpen gekoppelt ist, die dann bei dem Antrieb
mit elektrischem Strom dieselbe Funktion wie die Hydraulikpumpen des
Verbrennungsmotors übernehmen können.
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Der
zusätzlich angebrachte Elektromotor kann eine externe Stromversorgung
und insbesondere einen Stecker zum Anschließen einer stromführenden
Leitung für die elektrische Versorgung aufweisen. Eine
derartige Versorgungsleitung könnte aber auch unmittelbar
mit dem Elektromotor verbunden sein.
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An
dem Bagger kann ein Ladegerät oder Stromwandler vorgesehen
sein, durch welchen ein über eine stromführende
Leitung zugeführter Wechselstrom in einen für
die Steuerung der Antriebe des Baggers passenden Strom geringer
Spannung umwandelbar ist. Dieser Stromwandler kann zweckmäßigerweise
zusammen mit dem Elektromotor an dessen Traggestell installiert
sein.
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Die
beiden Antriebsmotoren können nach dem Anschließen
des zusätzlichen Elektromotors gegeneinander über
eine Steuerung derart gesperrt sein, dass der eine Antriebsmotor
während der Betätigung des anderen Antriebsmotors
stillgesetzt bleibt und/oder die beiden Antriebsmotoren können
für größere Ölmengen auch gemeinsam
antreibbar sein. Somit wird der Bagger für manche Anwendungsfälle entsprechend
leistungsfähiger.
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In
dem Hydraulikleitungssystem können Rückschlagventile
jeweils in Strömungsrichtung hinter den Hydraulik- oder Ölpumpen
angeordnet sein und der Ölfluss bzw. der Fluss der Hydraulikflüssigkeit
kann in eine nicht betriebene Ölpumpe durch das zugehörige
Rückschlagventil verhindert werden.
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Günstig
kann es sein, wenn ein separater Lüfter für den Ölkühler
des Hydrauliksystems vorgesehen und aus der externen Stromversorgung
angetrieben ist.
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Der
die Steuerung und Elektroversorgung aufnehmende Kasten kann an dem
Traggestell für den Elektromotor angeordnet sein. Somit
wird die Montage entsprechend einfach, weil die gesamte Elektroinstallation
weitgehend vormontiert an dem Traggestell angeordnet sein kann.
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Vor
allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
Merkmale und Maßnahmen ist es möglich, einen bisher
nur mit einem Verbrennungsmotor angetriebenen Bagger nachträglich
auch mit einem Elektromotor und einer separaten Hydraulik- oder Ölpumpe
zu versehen und diese zusätzlichen Aggregate an dem Bagger
anzudocken und mit dessen Hydraulikkreislauf zu verbinden. Die erwähnten
Rückschlagventile verhindern den Ölfluss in die
nicht betriebene Hydraulikpumpe.
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Beim
Betrieb des Baggers mit Hilfe des Elektromotors wird seine Batterie über
ein Ladegerät mit Strom versorgt. Der Ölkühler
wird mittels eines separaten Lüfters aus der externen Stromversorgung
betrieben. Der die Steuerung und Elektroversorgung aufnehmende Kasten
muss nicht mehr am Bagger oder im Bagger eingebaut werden, sondern
kann in die gesamte von dem Traggestell aufgenommene Baugruppe integriert
sein.
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Ist
absehbar, dass der Elektroantrieb zum Beispiel längere
Zeit nicht benötigt wird, können die Hydraulik-
und die Elektroleitungen abgekuppelt und das Traggestell mit dem
Elektromotor und der gesamten Baugruppe entfernt werden.
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Da
der größte Teil der Montage außerhalb des
Baggers stattfindet, und nur noch geringfügige Zusatzarbeiten
am Bagger selbst erforderlich sind, um das Traggestell mit den darauf
installierten Aggregaten an dem Bagger zu befestigen und anzuschließen,
entfallen die bisher relativ langen Ausfallzeiten eines solchen
Baggers für eine derartige Umbaumaßnahme. Diese
zusätzliche Installation eines Elektromotors mit Hydraulikpumpe
und weiteren Aggregaten ermöglicht eine Anwendung mit geringem Aufwand
an verschiedenen Typen und Fabrikaten derartiger Bagger.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter
Darstellung:
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1 eine
Seitenansicht und
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2 eine
Draufsicht eines mit einem Verbrennungsmotor angetriebenen Baggers,
der an seiner Rückseite erfindungsgemäß ein
Traggestell aufweist, in welchem ein Elektromotor mit wenigstens
einer zusätzlichen Öl- oder Hydraulikpumpe und
gegebenen-falls weiteren Aggregaten wie Steuerung oder Lüfter
integriert sind,
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3 eine
rückwärtige Ansicht,
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4 eine
Seitenansicht,
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5 eine
Draufsicht und
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6 eine
perspektivische Ansicht des Traggestells mit Elektromotor und Hydraulikpumpe sowie
einem Ladegerät vor der Befestigung an der Rückseite
des Baggers sowie
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7 in
schematisierter Darstellung den Hydraulikplan des erfindungsgemäßen
Baggers, das heißt, die schematisierte Anordnung des Hydraulikleitungs-systems
mit den Hydraulikpumpen und deren Antriebs-motoren.
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Ein
im ganzen mit 1 bezeichneter, fahrbarer Bagger weist ein
Raupenfahrwerk 2 und einen Auslegerarm 3 mit einer
Baggerschaufel 4 auf. Im Inneren eines Gehäuses 5 ist
ein in 7 schematisiert angedeuteter Verbrennungsmotor 6 angeordnet,
der – wie ebenfalls in 7 dargestellt – zwei
Hydraulikpumpen 7 antreibt. Stattdessen könnte
auch nur eine Hydraulikpumpe 7 vorgesehen sein oder je
nach Konstruktion und Bedarf könnten auch mehr als zwei Hydraulikpumpen 7 vorhanden sein.
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Über
die in 7 erkennbaren Anschlüsse 8,
die zu dem Hydraulikleitungssystems des Baggers 1 gehören,
kann ein hydraulischer Motor und wenigstens ein Arbeitszylinder 9 für
den Baggerbetrieb mit dem Hydrauliköl versorgt werden.
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In
den 3, 4, 6 und 7 erkennt
man, dass der Bagger 1 außerdem einen Elektromotor 10 und
gemäß 7 wiederum zwei von diesen angetriebenen
Hydraulikpumpen 11 aufweist, wobei die Zahl der von dem
Elektromotor 10 angetriebenen Hydraulikpumpen 11 der
Zahl der von dem Verbrennungsmotor 6 angetriebenen Hydraulikpumpen 7 entspricht,
das heißt, es könnte auch nur eine Hydraulikpumpe 11 vorgesehen
sein oder es könnten auch mehr als zwei Hydraulikpumpen 11 vorhanden sein.
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Diese
Hydraulikpumpen sind ebenfalls mit dem in 7 schematisiert
angedeuteten Hydraulikleitungssystem des Baggers 1 und
mit den Anschlüssen 8 in Gebrauchslage gekuppelt.
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Gemäß den 1 bis 6 ist
vorgesehen, dass der Elektromotor 10 zusammen mit der oder den
von ihm angetriebenen Hydraulikpumpen 11 an einem Traggestell 12 befestigt
ist und dass dieses Traggestell 12 an dem Bagger 1 gemäß den 3 bis 6 anbringbar
und gemäß den 1 und 2 in
Gebrauchsstellung angebracht ist. Auf diese Weise kann also der
Elektromotor 10 mit von ihm angetriebener Hydraulikpumpe 11 nachträglich
an einem Bagger 1 befestigt werden, der zunächst
nur einen Verbrennungsmotor 6 als Antrieb aufweist. Gemäß 7 ist
nach dem Andocken des Traggestells 12 mit Elektromotor 10 und
Hydraulikpumpe 11 auch die von dem Elektromotor 10 angetriebene
Hydraulikpumpe 11 mit dem Hydraulikleitungssystem des Baggers 1 verbunden.
Somit hat der Benut zer nach der Umrüstung bzw. der Ergänzung
des Baggers 1 mit dem Elektromotor 10 die Wahl,
mit welchem Antriebsmotor der Bagger 1 betrieben wird,
das heißt, in geschlossenen Räumen kann mit einem
Elektromotor 10 gearbeitet werden.
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Vor
allem die 3 und 6 verdeutlichen, dass
der Elektromotor 10 und die zu diesem gehörende
Hydraulikpumpe 11 oder im Ausführungsbeispiel
die mehreren Hydraulikpumpen 11 an dem Traggestell 12 vormontiert
sind, also schon werksseitig an einem solchen Traggestell 12 installiert
und integriert werden können.
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Entsprechend
schnell kann auch dieses Traggestell 12 mit Elektromotor 10 und
Hydraulikpumpen 11 außenseitig an dem Gehäuse
oder einer Wandung des Baggers 1 an der in Fahrtrichtung
rückwärtigen Wand des Motorgehäuses 5 angebracht, angeschweißt
oder angeschraubt werden. Entsprechende Befestigungslochungen 13 sind
in den 3 und 6 erkennbar und an der Rückseite
des Baggers 1 sind entsprechende Gegenöffnungen
für Schrauben, Nieten und dergleichen vorgesehen.
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Dabei
kann die rückwärtige Wand einen in den Figuren
nicht erkennbaren Durchbruch für die Hydraulikleitung oder
Hydraulikleitungen und für elektrische Leitungen haben,
womit die Hydraulikpumpen 11 mit dem Hydraulikleitungssystem
des Baggers 1 verbunden werden kann.
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In 7 erkennt
man, dass die in dem Motorraum 5 des Baggers 1 installierte
Hydraulikleitung mit T-Stücken 14, also Abzweigungsstücken,
versehen ist, an denen die Hydraulikleitungen 15 der zusätzlichen,
von dem Elektromotor 10 angetriebenen Hydraulikpumpen 11 in
Gebrauchsstellung angeschlossen sind, um ebenfalls mit den Anschlüssen 8 des
Leitungssystems in Verbindung zu sein.
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Dabei
ist in 7 außerdem angedeutet, dass ein zwischen
den Abzweigungen 14 und den zusätzlichen Hydraulikpumpen 11 angeordneter
Leitungsstrang 15 an dem Eintritt oder Durchbruch des Gehäuses 5 des
Baggers 1 mit handelsüblichen hydraulischen Schnellkupplungen 16 zum
Verbinden mit den Zuführleitungen 17 der Hydraulikpumpen 11 versehen
sind, was die Montage erleichtert.
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In
gleicher Weise ist eine Schnellkupplung 16 im Bereich der
Versorgungsleitung 18 zwischen Tank 19 und den
Hydraulikpumpen 11 vorhanden.
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Der
zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 6 vorgesehene
Elektromotor 10 hat eine externe Stromversorgung, deren
Zuführleitung 20 in 1 und 2 schematisiert
angedeutet ist.
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Dabei
erkennt man in 7 einen Stecker 23 zum
Anschließen einer stromführenden Leitung 20 für
die elektrische Versorgung, die zu einem Ladegerät oder
Stromwandler 22 führt, durch welchen ein über
die stromführende Leitung 20 zugeführter Wechselstrom
in einen für die Steuerung der Antriebe des Baggers 1 passenden
Strom geringer Spannung umwandelbar ist. Dabei können die
beiden Antriebsmotoren, also der Verbrennungsmotor 6 und der
Elektromotor 10, nach dem Anschließen des Elektromotors 10 gegeneinander über
eine Steuerung derart gesperrt sein, dass der eine Motor während
der Betätigung des anderen Motors stillgesetzt bleibt,
wobei aber auch möglich ist, beide Antriebsmotoren für
eine größere Ölmenge gemeinsam anzutreiben.
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In
dem Hydraulikleitungssystem erkennt man in Strömungsrichtung
hinter den Hydraulikpumpen 7 und 11 jeweils Rückschlagventile 24,
womit der Ölfluss von den einen Öldruckpumpen
in die nicht betriebenen anderen Öldruckpumpen gesperrt
ist. Somit können die beiden Antriebsmotoren 6 und 10 unabhängig
voneinander betrieben werden.
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Es
sei noch erwähnt, dass ein nicht näher dargestellter
separater Lüfter für den Ölkühler
vorgesehen und aus der externen Stromversorgung angetrieben sein
kann. In 7 ist die Elektrik des Baggers 1 mit 25 schematisiert
angedeutet, die bei einem Betrieb mit dem Verbrennungsmotor 6 über
eine Lichtmaschine geladen werden kann, während bei Elektrobetrieb
die Baggerelektrik über das Ladegerät 22 geladen
werden kann.
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Ein
Stecker 21 und eine Verbindungsleitung 27 dienen
dabei dazu, das mechanisch angekoppelte Ladegerät 22 mit
der Baggerelektrik 25 zu verbinden.
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In
den 3, 4 und 6 ist angedeutet,
dass der die Steuerung und Elektroversorgung aufnehmende Kasten 26 an
dem Traggestell 12 für den Elektromotor 10 angeordnet
ist, also mit diesem gemeinsam montiert werden kann.
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Durch
die Anordnung des Elektromotors 10 mit seinen von ihm betriebenen
Aggregaten an dem Traggestell 12 ist es möglich,
den Bagger 1 so umzurüsten, dass er wahlweise
mit dem Verbrennungsmotor 6 oder mit dem Elektromotor 10 betrieben
werden kann, ohne im Inneren des Baggers aufwändige Umbauten
durchführen zu müssen.
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Der
fahrbare Bagger 1 hat als Antrieb einen in einem Gehäuse 5 befindlichen
Verbrennungsmotor 6, womit wenigstens eine Hydraulikpumpe 7 angetrieben
wird, die über ein Hydraulikleitungssystem einen hydraulischen
Motor und/oder Arbeitszylinder 9 antreibt. Ferner ist für
den Betrieb des Baggers 1 ein Elektromotor 10 mit
einem oder mehreren Hydraulikpumpen 11 vorgesehen, die
mit dem Hydraulikleitungssystem des Baggers 1 im Gebrauchslager verbunden
sind, wobei der Elektromotor 10 zusammen mit der oder den
von ihm angetriebenen Hydraulikpumpen 11 an einem Traggestell 12 oder
Träger befestigt und dieses Traggestell 12 bevorzugt
an der rückwärtigen Wand des Gehäuses
des Baggers 1 angebracht ist, sodass ein nur einen Verbrennungsmotor 6 aufweisender
Bagger 1 nachträglich einfach umgerüstet
werden kann, um wahlweise mit dem Verbrennungsmotor 6 oder
einem Elektromotor 10 betrieben zu werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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