DE3233581A1

DE3233581A1 - Anstellwinkelsteuerung der grabschaufel einer hydraulikbagger-tiefloeffelausruestung

Info

Publication number: DE3233581A1
Application number: DE19823233581
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Heine; Manfred Ing.(grad.) 4600 Dortmund Kowalewski
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1982-09-10
Publication date: 1984-03-15

Description

Anstellwinkelsteuerung der Grabschaufel
einer Hydraulikbagger-Tieflöffelausrüstung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur selbsttätigen Steuerung des Anstellwinkels einer durch einen Grabschaufelzylinder über eine Koppel und eine Schwinge stellbaren Grabschaufel der Tieflöffelausrüstung eines Hydraulikbaggers in Abhängigkeit des Winkels zwischen dem Ausrüstungsstiel und dem Ausleger.
Im Rahmen des technischen Einsatzbereiches von Hydraulikbaggern mit Tieflöffelausrüstung ist häufig das Erfordernis gegeben, mindestens in einem Teilbereich des Arbeitszyklus zwischen Laden und Entleeren der Grabschaufel die vorgenannte, in einer wählbaren ebenen Verlaufsrichtung zu bewegen. Es kann sich dabei um Arbeiten zum Herstellen eines Planums oder aber einer Böschung mit unterschiedlichem Neigungswinkel handeln. Um einen derartigen Arbeitsvorgang durchzuführen, müßten nun von der Bedienungsperson des Baggers gleichzeitig mindestens drei Hydraulikzylinder, nmlich der des Auslegers, der des Ausrüstungsstiels und der der Grabschaufel gesteuert werden. Da dies schwer möglich ist, hat man nach Maßnahmen gesucht, die Bedienungsperson entlasten.
So ist ein Löffelbagger mit einem den Löffel tragenden Auslegersystem bekanntgeworden, welches um eine waagerechte Querachse schwenkbar mit dem Baggergestell verbunden und zur Führung des Löffels in einer beliebiq geneigten Ebene als Geradführungssystem ausgebildet ist, wobei die Schwenkachse des Auslegersystems am freien Ende eines am Baggergestell in lotrechter Ebene schwenkbar gelagerten Hilfsauslegers angeordnet ist (DE-PS 1 634 978).
In Vereinfachung einer derartigen bauteilemäßig erheblich aufwendigen Lösung ist ferner bereits eine Tieflöffelausrüstung beschrieben worden, be-i der der Grabqefäßzylinder mit seinem kolbenseitigen Auge am Ausleger befestigt ist (Exakt-Bagger, Prospekt TD -3 5/78 D der Firma Schwing).
Bei einer derartigen Anordnung muß ein am Ausleger angeschweißter Lagerbock den hinteren Teil des Stieles durchdringen. Dies ist nur mit einer speziellen aufwendigen Stielkonstruktion möglich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine selbsttätige Steuerung des Anstellwinkels der Grabschaufel einer Hydraulikbagger-Tieflöffelausrüstung mindestens für einen Arbeitsteilzyklus sicherzustellen.
Eine Lösung der vorstehenden Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Anordnung darin gesehen, daß der Grabschaufelzylinder auslegerseitig an der gemeinsamen Gelenkachse der Verbindung eines andernends am Ausrüstungsstiel befestigten Lenkers und einer gegenseitig am Ausleger angelenkten Oberschwinge gelagert ist.
Durch die Anlenkung der Oberschwinge am Ausleger ergibt sich selbsttätig im Zusammenhang mit dem andernends am Ausrüstungsstiel befestigten Lenker eine Führung der die beiden Teile verbindenden Gelenkachse in Abhängigkeit vom sich bei den Arbeitsvorgängen verändernden Winkel zwischen Ausleger und Ausrüstungsstiel. Eine Weiterleitung der Führungsbewegung der Gelenkachse über den Hydraulikzylinder und letztlich zur Grabschaufel läßt eine selbsttätige Steuerung ihres Anstellwinkels während der Schürfbewegungen entstehen. So ist es auf diese Weise möglich, aufgrund der Abmaße des Lenkers und der Oberschwinge und Wahl ihrer Drehpunkte wählbare bestimmte Korrekturbewegungen zu erzeugen. Insbesondere läßt sich zum Beispiel der sich mit der Bewegung des Ausrüstungsstiels verändernde Anstellwinkel bei vorausqesetzter unveränderter Lage des Auslegers derart korrigieren, daß er gegenüber einer ebenen geneigten Fläche, z. B. gegenüber dem Planum, qleich bleibt.
Einer derartigen Korrektursteuerung kann man durch eine entsprechende Wahl sowohl der Drehpunkte als auch der Abmaße der Koppel und der Schwinge eine Feinkorrektursteuerung überlagern. Als vorteilhaft für die praktische Ausführung hat es sich erwiesen, die Anlenkachse der Oberschwinge am ausrüstungsstielseitigen Ende des Auslegers oberhalb der Drehachse des Ausrüstungsstiels am Ausleger zu wählen. Bei praktischen Schürfarbeiten der Grabschaufel in einer wählbaren ebenen Verlaufsrichtung verfährt man derart, daß man zuerst mit Hilfe des Hydraulikzylinders den Anstellwinkel der Grabschaufel einstellt, und daß dann die Bedienungsperson des Hydraulikbaggers lediglich den Auslegerzylinder und den Stielzylinder steuert.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Anordnung aufwandgering leicht ein Nachrüsten bereits vorhandener Geräte damit ermöglicht. Es stellt keine erhebliche Maßnahme dar, am ausrüstungsstielseitigen Ende des Auslegers einen Lagerbock zur Aufnahme der Anlenkachse der Oberschwinge anzuschweißen sowie eine Lagerung für den Lenker vorzusehen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung der erfindungsgemäßen Lösung für den Arbeitsteilzyklus einer in einer wählbaren ebenen Verlaufsrichtung schürfenden Grabschaufel, bei der der Anstellwinkel der Grabschaufel über die Koppel und die Schwinge durch den Grabschaufelzylinder fest eingestellt wird und eine Korrektursteuerung der Grabschaufelstellung bei sich anderndem Winkel zwischen Ausrüstungsstiel und Ausleger durch von Lenker und Oberschwinge bestimmter Führung der gemeinsamen Gelenkachse erfolgt.
Der vorstehenden Korrektursteuerung der Grabschaufelstellung ist eine Feinkorrektursteuerung durch von Koppel und Schwinge bestimmter Führung der gemeinsamen Verbindungsachse überlagert.
Das Maß der selbsttätiqen Grabschaufelverstellung für einen bestimmten Teil des Arbeitszyklus ist durch die Anordnung der Oberschwinge und des Lenkers bzw. der Koppel und der Schwinge und mit dem zwischen beiden Vorrichtungen angeordneten Grabschaufelzylinder frei bestimmbar. Insbesondere ist aber eine Korrektursteuerung derart möglich, daß der Anstellwinkel der Grabschaufel bei sich verkleinerndem Winkel zwischen Ausrüstungsstiel und Ausleger bei Arbeiten auf einer ebenen Fläche dieser gegenüber konstant bleibt.
Anhand einer Zeichnung sei ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Die Figur zeigt einen Hydraulikbagger 1 mit Tieflöffelausrüstung, bestehend aus dem Ausleger 2, dem Ausrüstungsstiel 3 und der Grabschaufel 4. Der Grabschaufelzylinder 5 ist auslegerseitig an der gemeinsamen Gelenkachse 6 der Verbindung eines andernends am Ausrüstungsstiel 3 befestigten Lenkers 7 und einer gegenseitig am Ausleger 2 angelenkten Oberschwinge 8 gelagert. Grabschaufelseitig ist der Grabschaufelzylinder 5 mit der gemeinsamen Verbindungsachse 9 der andernends am Ausrüstungsstiel 3 befestigten Schwinge 1o und der gegenseitig drehbar an der Grabschaufel angelenkten Koppel 11 verbunden.
Die Figur zeigt ferner, daß die Anlenkachse 12 der Oberschwinge am ausrüstungsstielseitigen Ende des Auslegers 2 oberhalb der Drehachse 13 des Ausrüstungsstiels 3 angeordnet ist.
Die Zeichnung läßt angedeutet erkennen, daß bei einer weiteren Arbeitsstellung der Tieflöffelausrüstung im Rahmen von Arbeiten auf dem Planum der Anstellwinkel der Grabschaufel gleich gebliebf ist. Ferner angedeutet sind wählbare ebene Verlaufsrichtungen für Schürfarbeiten der Grabschaufel.
Letztlich zeigt die Figur an sich bekannte Maßnahmen für die Oberschwinge 8, den Lenker 7, die Schwinge 1o und die Koppel 11, die es erlauben, deren Einstellung zueinander und damit die Bewegungskurven sowohl der Gelenkachse 6 als auch der Verbindungsachse 9 frei zu wählen. Für derartige Maßnahmen sind zum Beispiel Bohrungen und Achsen bzw. Achsverbindungen geeignet.
Bezeichnung der Bezugsziffern 1 Hydraulikbagger 2 Ausleger 3 Ausrüstungsstiel 4 Grabschaufel 5 Grabschaufelzylinder 6 Gelenkachse 7 Lenker 8 Oberschwinge 9 Verbindungsachse 1o Schwinge 11 Koppel 12 Anlenkachse 13 Drehachse

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Anordnung zur selbsttätigen Steuerung des Anstellwinkels einer durch einen Grabschaufelzylinder über eine Koppel und eine Schwinge stellbaren Grabschaufel der Tief löffelausrüstung eines Hydraulikbaggers in Abhängigkeit des Winkels zwischen dem Ausrüstungsstiel und dem Ausleger, dadurch gekennzeichnet, daß der Grabschaufelzylinder (5) auslegerseitig an der gemeinsamen Gelenkachse (6) der Verbindung eines andernends am Ausrüstungsstiel (3) befestigten Lenkers (7) und einer gegenseitig am Ausleger (2) angelenkten Oberschwinge (8) gelagert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 mit einer am Ausrüstungsstiel drehbar gelagerten Grabschaufel, dadurch gekennzeichnet, daß der Grabschaufelzylinder (5) grabschaufelseitig an der gemeinsamen Verbindungsachse (9) der andernends am Ausrüstungsstiel (3) befestigten Schwinge (io) und der gegenseitig drehbar an der Grabschaufel (4) angelenkten Koppel (11) gelagert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkachse (12) der Oberschwinge (8) am ausrüstungsstielseitigen Ende des Auslegers (2) oberhalb der Drehachse (13) des Ausrüstungsstieles (3) angeordnet ist.
4. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach Anspruch 1 für den Arbeitsteilzyklus einer in einer wählbaren ebenen Verlaufsrichtung schürfenden Grabschaufel, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Grabschaufel (4) über die Koppel (11) und die Schwinge (lo) durch den Grabschaufelzylinder (5) fest eingestellt wird und eine Korrektursteuerung der Grabschaufelstellung bei sich ändernden Winkel zwischen Ausrüstungsstiel (3) und Ausleger (2) durch von Lenker (7) und Oberschwinge (8) bestimmter Führung der gemeinsamen Gelenkachse (6) erfolgt
5. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrektursteuerung der Grabschaufelstellung eine Feinkorrektursteuerung durch von Koppel (11) und Schwinge (1o) bestimmter Führung der gemeinsamen Verbindungsachse (9) iiberlaqert ist.