DE2919818C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische An­ triebsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer aus der US-PS 36 08 742 bekannten elektrohy­ draulischen Antriebsvorrichtung dieser Art ist der Zy­ linder der Zylindereinheit unmittelbar schwenkbar an dem einen Teil gelagert, während die Kolbenstange des Kol­ bens schwenkbar mit dem anderen Teil verbunden ist. Der Zylinder ist als Tragvorrichtung für den Elektromotor, die Hydraulikpumpe und für das Hydraulikreservoir ausge­ bildet. Ferner ist eine Ventilvorrichtung am Zylinder befestigt. Diese für die Beaufschlagungssteuerung der Zylindereinheit notwendigen Komponenten sind rucksackar­ tig am Zylinder befestigt. Es ergibt sich zwar damit ei­ ne Bauweise, bei der die Antriebsvorrichtung praktisch zur Gänze zwischen den Seitenwandungen des Teils unterge­ bracht werden kann, an dem der Zylinder gelenkig abge­ stützt ist. Jedoch ist dafür ein beträchtlicher Einbau­ raum erforderlich. Für große und schwere Bagger, die zum Manipulieren großer Lasten ausgelegt sind, ist dieses Prinzip unzweckmäßig, weil für den Elektromotor, für die Hydraulikpumpe und für das Reservoir beträchtlicher Platz an der Rückseite der Zylindereinheit benötigt wird, und weil diese Komponenten gegen Beschädigungen und Verschmutzung relativ ungeschützt sind. Gerade bei gro­ ßen Baggern sind die Zylindereinheit und die elektrohy­ draulische Versorgungseinrichtung wegen der großen zu erbringenden Leistungen sehr stabil und groß bauend.

Bei einer aus der US-PS 32 43 063 bekannten Antriebsvor­ richtung sind die vorgesehenen Zylindereinheiten ge­ trennt vom Antriebsmotor, von der Hydraulikpumpe und vom Hydraulikreservoir untergebracht, weil diese Komponenten in einem eigenen Stützrahmen zwischen den Zylinderein­ heiten gelagert sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebs­ vorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere für große Bagger, zu schaffen, die sich durch eine kompakte Bauweise und eine weitgehend geschützte Unterbringung der einzelnen Komponenten auszeichnet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch diese gekapselte Bauweise ergeben sich außeror­ dentlich kompakte Außenabmessungen für die Antriebsein­ heit, selbst wenn die einzelnen Komponenten für hohe La­ sten groß und stabil ausgelegt sind. Dem Gehäuse, das die Hydraulikpumpe und das Hydraulikreservoir aufnimmt und das gleichzeitig als Träger des Elektromotors dient, wird eine zweite Funktion zugewiesen, da es zur Halte­ rung der beiden Zylindereinheiten und zu deren schwenk­ barer Abstützung an dem einen Teil benutzt wird. Dank der Kompaktheit der Antriebsvorrichtung läßt sich ein großer relativer Bewegungsbereich zwischen den beiden relativ zueinander beweglichen Teilen erreichen, was bei großen und schweren Baggern für große Lasten zweckmäßig ist.

Zweckmäßige Ausführungsformen gehen aus den Unteransprü­ chen hervor.

Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Er­ findungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Baggers mit mehreren elektrohydrauli­ schen Antriebsvorrichtungen,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer der in Fig. 1 gezeigten Antriebsvorrichtungen,

Fig. 3 eine Draufsicht der in Fig. 2 gezeigten Antriebsvorrichtung,

Fig. 4 eine Unteransicht der in Fig. 2 gezeigten Antriebseinrichtung,

Fig. 5 eine Seitenansicht der An­ triebsvorrichtung von Fig. 2,

Fig. 6 eine andere Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Antriebs­ vorrichtung,

Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 2,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 5,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer ande­ ren der in Fig. 1 gezeigten An­ triebsvorrichtungen,

Fig. 10 eine Vorderansicht der in Fig. 9 gezeigten Antriebsvorrichtung, und

Fig. 11 ein Blockschaltbild.

Gemäß Fig. 1 besitzt ein Bagger 10 einen selbstfahrenden Unterbau 10 A mit einem um eine vertikale Achse X drehba­ ren Aufbau 10 B. Am Unterbau 10 A sind ein Fahrgestell 11 mit Gleisketten 12 und ein Drehkranz 13 angebracht.

Der Aufbau 10 B umfaßt einen Rahmen 15 mit einer Montage­ einrichtung 16 . Der Rahmen 15 trägt ein Gehäuse 18 für einen Verbrennungsmotor 19, einen Stromgenerator 20 so­ wie eine Fahrerkabine 22, in der eine Schalttafel 23 mit Steuerhebeln 21, 24 und 26 für elektrohydraulische An­ triebsvorrichtungen 40, 41 bzw. 42 vorgesehen ist.

Am Aufbau 10 B sind ein schwenkbarer Ausleger 30, ein schwenkbarer Löffelstiel 31 und ein schwenkbarer Löffel 32 angebracht. Der Ausleger 30 besitzt ein Paar beab­ standeter Auslegerteile 30 A und 30 B (siehe Fig. 10), wie auch der Löffelstiel 31 die Teile 31 A und 32 B (siehe Fig. 7). Der Löffel 32 ist mit Armen 32 A und 32 B an der Rück­ seite versehen (siehe Fig. 7). Der Ausleger 30 ist mit ei­ ner Schwenkstifteinrichtung 34 am Rahmen 15 angesetzt. Das obere Ende des Löffelstiels 31 ist mit einer Schwenkeinrichtung 35 am oberen Ende des Auslegers 30 angesetzt. Der Löffel 32 ist mit Bügeln 32 A, 32 B und ei­ ner Schwenkeinrichtung 36 am Löffelstiel 31 angesetzt.

Die elektrohydraulischen Antriebsvorrichtungen (Ausle­ ger-Antriebsvorrichtung 40, eine Löffelstiel-Antriebs­ vorrichtung 41, Löffel-Antriebsvorrichtung 42) sind je­ weils unabhängig betätigbare elektrohydraulische An­ triebseinrichtungen. Die Antriebsvorrichtung 40 ist mit­ tels Stirnzapfen 40 A und Stiften 40 B schwenkbar zwischen den Rahmen 15 und den Ausleger 30 eingesetzt. Die An­ triebsvorrichtung 41 ist mittels Stirnzapfen 41 A und Stiften 41 B schwenkbar zwischen den Ausleger 30 und den Löffelstiel 31 eingesetzt. Die Antriebsvorrichtung 42 ist mittels Stirnzapfen 42 A und Stiften 42 B zwischen den Löffelstiel 31 und die Arme 32 A und 32 B eingesetzt. Die Antriebsvorrichtungen 40, 41 und 42 sind einander ähn­ lich. Deshalb wird nur die Löffel-Antriebsvorrichtung 42 nachfolgend beschrieben.

Gemäß Fig. 1 bis 8 und 11 besitzt die Antriebsvorrich­ tung 42 ein starres Gehäuse 52, ein Paar gegenüberlie­ gender Stirnzapfen 42 A, ein Paar am Gehäuse 52 ange­ brachter und sich durch diese erstreckender hydraulischer Zylinder 53, 54, eine Haupthydraulikpumpe 56 (Fig. 7, 8 und 11) innerhalb des Gehäuses 52, ferner Hilfspumpen 58 und 59 und einen Elektromotor 60 an der Gehäuseaußensei­ te. Die Zylinder 53, 54 enthalten Kolben 78 mit lasttra­ genden Kolbenstangen 63 bzw. 64 und nicht-lasttragenden Kolbenstangen 67 bzw. 68. Die Kolbenstangen 63 und 64 sind mit Stiften 42 B an den Armen 32 A, 32 B des Löffels 32 angelenkt. Die Antriebsvorrichtung 42 paßt zwischen die Teile 31 A, 31 B des Löffelstiels 31.

Gemäß Fig. 7 und 8 enthält das Gehäuse 52 getrennte pa­ rallele Kanäle 70, 72 für die Befestigung der Zylinder 53, 54 und eine Kammer 74, die die Hydraulikpumpe 56 aufnimmt (die durch eine Öffnung 75 in der Gehäusewand ragt) und gleichzeitig als Hydraulikreservoir dient.

Der Zylinder 53 weist an beiden Seiten des Kolbens 78 Kammern 79 und Endwände 81, 82 mit Durchgangslöchern 83, 84 für die Kolbenstangen 63, 67 auf. Die Kammern 80 und 80′ sind Ausfahrkammern. Die Kammern 79 und 79′ sind die Einfahrkammern.

Die Hydraulikpumpe 56 ist umsteuerbar mit variabler Ver­ drängung bei konstanter Laufgeschwindigkeit. Sie ist über eine Öffnung 90 und Leitungen 91, 92 mit den Ein­ fahrkammern 79, 79′ verbunden. Die Pumpe 56 weist eine zweite Öffnung auf, die über Leitungen 95, 96 mit den Ausfahrkammern 80 und 80′ der Zylinder 53 bzw. 54 ver­ bunden ist. Ihre Umsteuereinrichtung 89 wird elektrisch über Ausfahr- und Einfahr-Betätigungseinrichtungen 100, 102 angesteuert, die mittels des Steuerhebels 21 wech­ selweise schaltbar sind. Der Steuerhebel betätigt einen elektrischen Schalter 104, der eine Neutralstellung (Fig. 11), eine Ausfahrstellung zum Schalten der Betäti­ gungseinrichtung 100 und eine Einfahrstellung einnehmen kann, in der er die Einfahr-Betätigungseinrichtung 102 schaltet. Die Betätigungseinrichtungen 100, 102 sind über einen Wählschalter 104 an den Generator 20 an­ schließbar, der auch den Elektromotor 60 versorgt.

Der Elektromotor 60 versorgt die Niederdruck-Hilfspumpe 58, deren Einlaß 110 über eine Speiseleitung 111 an das Reservoir in der Kammer 74 und deren Auslaß 113 und eine Speiseleitung 115 mit einem Ölkühler 117 verbunden ist. Der Ölkühler 117 ist mit einer Leitung 118 an die Kammer 74 angeschlossen.

Der Elektromotor 60 versorgt auch die Niederdruck-Hilfs­ pumpe 59, deren Einlaß 120 über eine Speiseleitung 121 an die Kammer 74 angeschlossen ist. Ein Auslaß 123 der Hilfspumpe 59 ist über eine Speiseleitung 125 mit einem Rückschlagventil 126 an die Leitung 95 angeschlossen. Ein weiteres Rückschlagventil 127 ist zwischen der Lei­ tung 125 und der Leitung 91 vorgesehen. Die Rückschlag­ ventile 126 und 127 gestatten das Zuführen von Hydrau­ likmedium, verhindern aber eine Leckage. Ein Überdruck­ ventil 128 ist in einer Leitung 129 zwischen der Leitung 125 und der Kammer 74 vorgesehen.

Der Elektromotor 60 ist auf die Pumpe 56 und die Zylin­ der 53, 54 ausgerichtet, wobei er zwischen diesen unter­ gebracht ist.

Die Antriebsvorrichtung 40 gemäß Fig. 1, 9 und 10 zeigt allerdings eine andere mögliche Anordnung, bei der der Elektromotor 60 am Gehäuse 52 so angeordnet ist, daß der Motoreinlaß quer zur Ebene der Zylinder 53, 54 liegt. Die Möglichkeit, den Elektromotor 60 an unterschiedli­ chen Gehäuseseiten anbringen zu können, gestattet es, den Elektromotor 60 jeweils in der günstigsten Lage be­ züglich des Angriffs an anderen Teilen der Vorrichtung zu positionieren.

In Fig. 1 ist bei der Antriebsvorrichtung 42 der Elek­ tromotor 60 parallel zu den Zylindern angeordnet, wäh­ rend er in den Vorrichtungen 40, 41 senkrecht zu den Zy­ lindern liegt.

Gemäß Fig. 1 und 11 sind zwischen den Steuerhebeln 21, 24 und 26 und den elektrischen Bestandteilen, wie etwa den Betätigungseinrichtungen 100 und 102 (Fig. 11) elek­ trische Verbindungen vorgesehen, z. B. elektrische Leiter 130, 131 und 132.

Claims (6)

1. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Teilen, insbesondere zwi­ schen zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen eines Baggers, mit wenigstens einer aus einem Zylinder, einem Kolben und einer ausfahrbaren Kolbenstange bestehenden Zylindereinheit, wobei der Zylinder am einen Teil und die Kolbenstange am anderen, relativ dazu bewegbaren Teil jeweils schwenkbar abgestützt ist, mit einer durch einen Elektromotor angetriebenen, an die Zylindereinheit angeschlossenen Hydraulikpumpe, mit einem Hydraulik-Re­ servoir zur Versorgung der Hydraulikpumpe und der Zylin­ dereinheit, und mit einer Steuervorrichtung für die Pum­ pe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar paralleler Zy­ lindereinheiten in einem hohlen Gehäuse (52) festgelegt und mittels des Gehäuses (52) an dem einen Teil (31) schwenkbar gelagert ist, daß das Gehäuse (52) das Hy­ draulikreservoir bildet und in seinem Innenraum (74) die Hydraulikpumpe (56) aufnimmt, und daß der Motor (60) wahlweise an einer Außenseite des Gehäuses (52) befe­ stigt ist.

2. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (52) in sei­ nem Innenraum (74) eine Kammer und an sich gegenüberlie­ genden Seiten jeweils eine von der Kammer getrennte Durchgangsöffnung (70, 72) zueinander beabstandet mit ihren Zylindern (53, 54) festgelegt sind, und daß der Motor (60) entweder zwischen den Zy­ lindereinheiten und parallel zu diesen oder in einer zu den Zylindereinheiten senkrechten Ebene an der Außensei­ te des Gehäuses (52) angebracht ist.

3. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung nach den An­ sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (78) beider Zylindereinheiten (53) aus der Hydraulikpum­ pe (56) wechselseitig beaufschlagbar und zwecks gleicher Verdrängung mit durchgehenden, an beiden Zylinderenden nach außen ragenden Kolbenstangen (63, 64, 67, 68) ver­ sehen sind und daß die Hydraulikpumpe (56) mit konstan­ ter Laufgeschwindigkeit und variabler Verdrängungslei­ stung antreibbar ist.

4. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung nach den An­ sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der den Motor (60) tragenden Außenseite des Gehäuses (52) wenig­ stens eine vom Motor (60) antreibbare Hilfspumpe (58, 59) angebracht ist.

5. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Gehäuses (52), vorzugsweise an einer Außenseite, ein Kühler (117) für das Hydraulikfluid angeordnet ist, und daß die Hilfspumpe (58) zwischen das Hydraulikreservoir (74) und den Kühler (117) eingeordnet ist.

6. Elektrohydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe (59) als Leckverlust-Ausgleichspumpe zwischen das Hydraulikre­ servoir (54), die Hydraulikpumpe (56) und die Zylinder­ einheiten eingeordnet ist.