DE3843753A1 - Baggerarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Baggerarm, der aus Grundaus­ leger, Zwischenausleger und Löffelstiel besteht und mit dem Grundausleger an einen Baggersockel angeschlossen ist, der direkt oder mittelbar um eine senkrechte Achse drehbar ist.

Die Grabeinrichtung (Baggerarm) von hydraulischen Raupen- oder Radbaggern oder auch von Baggerladern umfaßt im all­ gemeinen einen einteiligen Monoausleger oder einen zwei­ teiligen Ausleger (aus Grundausleger und Zwischenausleger zusammengesetzt), ferner den Löffelstiel und das das Grabewerkzeug bzw. den Baggerlöffel.

Es sind Konstruktionen bekannt, mit denen die Grabein­ richtung vollständig um 360° verdrehbar ist, und zwar zusätzlich zu der bei einem Mobilbagger meist vorgese­ henen Drehmöglichkeit des Oberwagens. Es sind weiterhin Konstruktionen bekannt, bei denen der zweite Ausleger oder Zwischenausleger in verschiedenen Ebenen teilweise verdreht werden kann, und es ist schließlich noch be­ kannt, den Löffelstiel teilweise oder vollständig in sich zu verdrehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen drei­ teiligen Baggerarm der eingangs bezeichneten Art Maßnah­ men anzugeben, die ein günstigeres Zusammenfalten der Baggerarme für den (Straßen-)Transport des Baggers sowie die Möglichkeit erlauben, den Zwischenausleger zu ver­ knicken bzw. in sich zu verschwenken, um bei waagerechter Einstellung außerhalb der Baggerlängsachse liegende Grä­ ben zu ziehen, ohne dazu den Oberwagen verdrehen zu müs­ sen oder überhaupt einen drehbaren Oberwagen zur Verfü­ gung zu haben, beispielsweise im Fall eines Frontladers mit Heckbagger.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zwischenausleger aus einem Vorderteil und einem Hin­ terteil besteht, zwischen denen eine Drehverbindung um eine zur allgemeinen Längsachse des Zwischenauslegers un­ gefähr rechtwinklig verlaufende Drehachse vorgesehen ist, durch die seine beiden Teile um mindestens 180° zueinan­ der verschwenkbar und verriegelbar sind.

Bei Verwirklichung dieses Vorschlages entsteht ein Zwi­ schenausleger, der wie üblich als Ganzes in seiner Lage zum Grundausleger verstellt werden kann, aber selbst aus zwei Teilen besteht, die um eine ungefähr senkrecht zur allgemeinen Längsachse des Zwischenauslegers verlaufende Achse mittels der Drehverbindung endlich oder endlos zu­ einander verdreht werden können. Wenn in einer Vorzugs­ stellung des Baggerarms die Drehachse senkrecht steht, wird durch Knickung des Zwischenauslegers die Möglichkeit geschaffen, außerhalb der Baggerlängsachse verlaufende Gräben zu ziehen. Dazu wird entweder der drehbare Ober­ wagen des Baggers um einen dem Knickwinkel entsprechenden Drehwinkel in entgegengesetzter Drehrichtung verstellt, bis der Vorderteil des Zwischenauslegers zur Baggerlängs­ achse parallel verläuft oder anstelle des Oberwagens wird ein die Drehung des gesamten Baggerarms ausführender Bag­ gersockel vorgesehen, an den der Grundausleger ange­ schlossen ist. Selbstverständlich können auch räumliche Verdrehungen des Löffelstiels erreicht werden, wenn die Drehachse der Drehverbindung aus der Senkrechten verdreht worden ist.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine selbsttätige Senkrechthaltung der Drehachse der Drehverbindung mit Hilfe eines unter Einbeziehung des Grundauslegers entstehenden Parallelogrammgestänges vor­ gesehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß in jedem Fall Gräben mit senkrechten Seitenwänden gegraben werden. Der oder die Lenker des Parallelogrammgestänges können gemäß einer anderen Ausführungsform auch durch Hydraulik­ zylinder ersetzt werden, die in der eingefahrenen oder ausgefahrenen Endlage dieselbe Länge wie der Grundlaus­ leger aufweisen und mit diesem ein Parallelogramm bilden.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Zeichnungen, die erfindungs­ wesentliche Einzelheiten zeigen. Die Merkmale der Ansprü­ che können einzeln oder in beliebiger anderer Kombination weitere Ausführungsformen der Erfindung verkörpern. Es zeigen:

Fig. 1 einen dreiteiligen Baggerarm nach der Erfindung in der üblichen Transportstellung vor dem Bagger­ sockel, während mit unterbrochenen Linien der um ca. 180° verschwenkte Vorderteil des Zwischenaus­ legers in einer neuartigen raumsparenden Straßen­ transportstellung dargestellt ist;

Fig. 2 den dreiteiligen Baggerarm nach der Erfindung in einer horizontal gestreckten Arbeitsstellung mit um 90° verschwenktem Zwischenausleger, während mit unterbrochenen Linien Teile des Baggerarms in einer anderen Position wiedergegeben sind;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Ausführungs­ form der Drehverbindung zwischen Vorderteil und Hinterteil des Zwischenauslegers im Längsschnitt und mit schematisch eingezeichneter Verbindung zu einer Hydraulikschaltung;

Fig. 4 den Baggerarm entsprechend Fig. 1 und 2, bei dem der Antriebszylinder für den Zwischenausleger durch einen am Baggersockel angeschlossenen Pa­ rallelogrammlenker ersetzt ist, und

Fig. 5 vergleichbare Bauteile des mehrteiligen Bagger­ arms wie in Fig. 4 in gestreckter Arbeitsstel­ lung, wobei der Parallelogrammlenker durch einen Hydraulikzylinder ersetzt ist, der in ausgefah­ rener Stellung als Parallelogrammlenker wirksam ist.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen des erfindungsge­ mäßen Baggerarms ist schematisch ein Baggersockel 10 ge­ zeigt, der z. B. starr angeschlossener Teil eines drehbaren Bagger-Oberwagens oder die verschwenkbare Konsole eines Fahrzeugaufbaues sein kann oder aber auch beispielsweise auf einem Radlader für sich direkt bzw. unabhängig um eine senkrechte Achse zur Ausführung von Drehbewegungen von 180° oder darüber gelagert ist. Am Sockel ist ein Grundausleger 12 angelenkt, der mittels eines Grundausleger-Zylinders 24 in vertikaler Ebene verschwenkt werden kann.

An das vordere Ende des Grundauslegers 12 ist der Hinter­ teil 14 b eines zweiteiligen Zwischenauslegers 14 ange­ schlossen, dessen Vorderteil 14 a über eine Drehverbindung 20 mit dem Hinterteil 14 eine Einheit bildet. In der Nor­ malstellung erstreckt sich der Vorderteil 14 a in der gleichen senkrechten Ebene, in welcher der Grundausleger 12 schwenkt und in der sich auch der Hinterteil 14 b erstreckt. Innerhalb dieser senkrechten Ebene und unge­ fähr senkrecht zu der allgemeinen Erstreckungsrichtung des Zwischenauslegers 14 verläuft die Drehachse 22 der Drehverbindung 20, um die der Vorderteil 14 a des Zwi­ schenauslegers zusammen mit dem daran angeschlossenen Löffelstiel 16 und Grabwerkzeug 18 unbegrenzt verdrehbar ist. In Fig. 1 ist mit unterbrochenen Linien eine zweite Stellung des Vorderteils 14 a des Zwischenauslegers ein­ gezeichnet, die als raumsparende Straßentransportstellung angesehen werden kann, wenn beispielsweise der Sockel 10 seitlich neben der Fahrerkabine eines Baggeroberwagens oder eines anderen Arbeitsfahrzeugs angeordnet ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 befinden sich Grundaus­ leger 12 und Hinterteil 14 des Zwischenauslegers in waagerechter gestreckter Stellung, während der Vorderteil 14 a des Zwischenauslegers um 90° aus der Zeichenebene nach hinten weggeschwenkt ist. Da auch in dieser Stellung die Drehachse 22 der Drehverbindung 20 senkrecht ver­ läuft, können mit dem Baggerlöffel senkrechte Wände bear­ beitet oder Lasten seitlich abgesetzt und aufgenommen werden. Mit unterbrochenen Linien ist in Fig. 2 eine Position von Vorderteil 14 a und Löffelstiel ähnlich Fig. 1 gezeigt, jedoch mit dem Unterschied, daß der Grundaus­ leger 12 bis zur Waagerechten abgesenkt und der Hinter­ teil 14 b in der Verlängerung waagerecht gestellt ist.

Eine als Drehkranz ausgeführte Drehverbindung zwischen Vorderteil und Hinterteil des Zwischenauslegers 14 ist in einem senkrechten Schnitt entsprechend Fig. 3 gezeigt. Der Drehkranz 32 wird gebildet zwischen einander gegen­ überliegenden Anschlußflächen 50, 52 am Vorderteil 14 a und am Hinterteil 14 b des Zwischenauslegers 14. An der oberen Anschlußfläche 50 ist ein nach unten gerichteter Lagerring 54 befestigt, an dessen Innenumfang eine Ver­ zahnung 58 vorgesehen ist, mit der ein Ritzel 60 des hydraulischen Drehmotors 36 in Eingriff steht. Der Lager­ ring 54 steht über einen Kranz von Kugeln mit einem unte­ ren Lagerring 56 in Eingriff, der an der unteren An­ schlußfläche 52 befestigt ist. Zwischen den beiden Lager­ ringen beiderseits des Kugelkranzes sind umlaufende Dich­ tungen 68 wirksam.

An der oberen Anschlußfläche 50 ist eine an sich bekannte Drehdurchführung 70 für die hydraulische Versorgung des Stielzylinders 28 und des Löffelzylinders 30 befestigt, die durch eine Öffnung in der unteren Anschlußfläche 52 frei hindurchragt. An der unteren Anschlußfläche 52 sind der hydraulische Drehmotor 36 und ein Betätigungszylinder 62 für einen Indexbolzen 34 angeflanscht. Beide Motoren erstrecken sich bis in den zwischen beiden Anschlußflä­ chen des Drehkranzes gebildeten Zwischenraum. Innerhalb des hydraulischen Betätigungszylinders 62 ist der Index­ bolzen 34 mit einem angeschlossenen Kolben 64 verschieb­ bar. Der Indexbolzen ist mittels einer Feder 72 in die mit ausgezogenen Linien gezeigte Verriegelungsstellung vorgespannt, aus der er mit Hilfe der Hydraulik gegen die Kraft der Feder 72 zurückgezogen werden kann, wenn der Vorderteil 14 a mit Hilfe des Drehkranzes verdreht werden soll. Dem Indexbolzen 34 ist eine nicht gezeigte Folge von Positionierungsöffnungen 66 in der oberen Anschluß­ fläche 50 zugeordnet. Man erkennt aus der in Fig. 3 schematisch gezeigten Hydraulikschaltung, daß bei Beaufschlagung bzw. Betätigung des Drehmotors 36 in der einen oder entgegengesetzten Richtung dafür gesorgt ist, daß zuerst dem Zylinder 62 des Indexbolzens 34 Druckmittel zugeführt wird, damit der Indexbolzen zurückfährt und die Anschlußfläche zur Verdrehung freigibt. Je nach Schaltstellung des Steuergerätes 44 wird von der Pumpe 48 Hydrauliköl dem Wechselventil 46 von der einen oder entgegengesetzten Seite zugeführt.

Fig. 4 und 5 zeigen den erfindungsgemäßen Baggerarm in ähnlichen Arbeitspostionen wie in Fig. 1 bzw. Fig. 2, jedoch mit dem Unterschied, daß der Betätigungszylinder 26 für den Hinterteil 14 b des Zwischenauslegers gemäß Fig. 1 durch einen Lenker 38 ersetzt ist, der parallel zum Grundausleger 12 verläuft und am Sockel 10 ange­ schlossen ist. Durch Betätigung des Grundausleger-Zylin­ ders 24 wird folglich der Hinterteil 14 b des Zwischenaus­ legers ständig parallel geführt, so daß er auch in die Stellung gemäß Fig. 5 gelangt und in allen Fällen die Drehachse 22 des Zwischenauslegers 14 senkrecht ver­ bleibt.

Als Variante ist in Fig. 5 angedeutet, daß der Lenker 38 aus Fig. 4 - der vorzugsweise in symmetrischer Anordnung doppelt vorgesehen ist - durch einen oder mehrere Hydrau­ likzylinder 40 ersetzt ist. In seiner ausgefahrenen Stel­ lung wirkt der Hydraulikzylinder 40 wie der Lenker 38, da er dann die gleiche Länge wie dieser besitzt. Die sich ergebende Position der Drehachse 22 bei eingefahrenem Hydraulikzylinder 40 ist in Fig. 5 mit unterbrochenen Linien dargestellt.

Claims (10)

1. Dreiteiliger Baggerarm an einem um eine senkrechte Achse drehbaren Baggersockel, bestehend aus Grundausleger (12), Zwischenausleger (14) und Löffelstiel (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenausleger (14) aus einem Vorderteil (14 a) und einem Hinterteil (14 b) besteht, zwischen denen eine Drehverbindung (20) um eine zur allgemeinen Längsachse des Zwischenauslegers ungefähr rechtwinklig verlaufende Drehachse (22) vorgesehen ist, durch die seine beiden Teile (14 a, 14 b) um mindestens 180° zueinander ver­ schwenkbar und verriegelbar sind.

2. Baggerarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (22) der Drehverbindung ungefähr im hinte­ ren Drittel des Zwischenauslegers (14) angeordnet ist.

3. Baggerarm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehverbindung zwischen Vorderteil (14 a) und Hinterteil (14 b) des Zwischenauslegers aus einem Dreh­ kranz (32) besteht, und daß ein servobetriebener Index­ bolzen (34) zum Verriegeln der Drehverbindung in bestimm­ ten Drehstellungen vorgesehen ist.

4. Baggerarm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verriegelung der Drehverbindung (20) ein Drehmotor (36) ggf. mit automatischer Bremse vorgesehen ist.

5. Baggerarm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkranz an einander gegenüberliegenden Anschlußflä­ chen (50, 52) am Vorderteil und Hinterteil des Zwischen­ auslegers (14) befestigte, miteinander in Eingriff ste­ hende, nach außen abgedichtete Lagerringe (54, 56) auf­ weist, und daß im Zwischenraum zwischen den beiden Anschlußflächen (50, 52) das Antriebsritzel (60) des Drehmotors (36) und der Indexbolzen (34) mit seiner Füh­ rung angeordnet sind.

6. Baggerarm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmotor (36) und der Betätigungszylinder (62) für den Indexbolzen (34) im Hinterteil (14 b) und die Index­ öffnungen (66) im Vorderteil (14 a) des Zwischenauslegers angeordnet sind.

7. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Hinterteil (14 b) des Zwi­ schenauslegers (14) durch wenigstens einen zum Grundaus­ leger (12) parallel verlaufenden Parallelogrammlenker (38) in einer Vorzugsstellung verbleibt, in der die Dreh­ achse (22) im allgemeinen senkrecht verläuft.

8. Baggerarm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der am Hinterteil (14 b) des Zwischenauslegers angreifende Parallelogrammlenker aus einem Hydraulikzylinger (40) be­ steht, der in einer Endstellung der Länge des Parallelo­ grammlenkers entspricht (Fig. 5).

9. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die ausgefahrene Länge des Hydraulikzylinders der Länge des Parallelogrammlenkers entspricht.

10. Baggerarm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eingefahrene Endlage der Hydrau­ likzylinder der Länge der Parallelogrammlenker ent­ spricht.