DE4132173C1 - Multiple shovel arm linkage - includes boom with swivel system designed to cover 100 deg range - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrgliedrigen Baggerarm für einen Schreitbagger mit mindestens einem Ausleger und einem Löffel­ stiel.

Bekannte Schreitbagger (DE 38 34 603 A1), von denen die Erfin­ dung ausgeht, sind vorwiegend für Arbeiten in schwierigem, ber­ gigem Gelände konstruiert und an einem Ende ihres Chassis mit zwei an einstellbaren Radarmen gelagerten Rädern ohne Fahran­ triebe versehen, während am anderen Ende des Chassis zwei mit Auflagepratzen versehene schwenkbare Stützbeine angeordnet sind. Zur Fortbewegung im Gelände dient der Baggerarm, der aus einem Ausleger, einem meist teleskopisch ausgebildeten Löffel­ stiel und dem Baggerlöffel besteht. Dazu wird der Baggerlöffel mit seiner Schneide in den Boden eingedrückt und durch Beugung des Baggerarms das Chassis an der Seite der Stützbeine angeho­ ben, so daß zu diesem Zeitpunkt der Schreitbagger über seine Bodenräder und den Baggerlöffel abgestützt ist. Durch Beugen und Strecken des Baggerarms kann der Bagger hin und her bewegt werden. Durch Verdrehen des den Baggerarm tragenden Oberwagens bezüglich des Chassis kann, solange die Schwerpunktlage stabil bleibt, auch eine begrenzte Lenkbewegung ausgeführt werden. Am Ende jedes Schrittes wird der Ausleger angehoben, bis die Prat­ zen der Stützbeine wieder auf dem Boden stehen, worauf der Bag­ gerarm mit dem Löffel in die Ausgangsstellung für den nächsten Schritt gebracht wird.

Der Schreitvorgang führt zu Problemen, wenn am Baggeram anstel­ le eines Löffels beispielsweise ein Hydraulikhammer angebracht ist, denn auf weichem oder sandigem Untergrund ist es kaum noch möglich, den Meißel des Hammers ähnlich der Löffelschneide in den Boden zu drücken, um das Teilgewicht des Baggers abzustüt­ zen und zu schreiten. Vollständig unmöglich wird der Schreit­ vorgang mit einem am Baggerarm hängenden Seilhaken oder einem Greifer oder einem Greifer ähnlichen Forstgerät zum Fällen oder Ernten von Bäumen, weil mittels solcher frei hängender Werkzeu­ ge keine Schubkräfte übertragen werden können und darüber hi­ naus beispielsweise Forstgeräte mit ihren eingebauten Sägen nicht mit Erdreich in Berührung kommen dürfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in den genannten oder ähnlichen Fällen für Abhilfe zu sorgen und einen Baggerarm für einen Schreitbagger zu schaffen, der mit einem angehängten Werkzeug in der Lage ist, die für die Schreitbewegungen erfor­ derlichen Abstütz- und Schubkräfte in den Boden zu übertragen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Mit Hilfe der vorgeschlagenen Bauform läßt sich der Zusatzaus­ leger als Ersatz eines Baggerlöffels auf die gleiche einfache Art an den Löffelstiel anbauen, wie dies sonst beim Auswechseln eines breiteren durch einen schmäleren Baggerlöffel oder umge­ kehrt üblich ist. Der Zusatzausleger ist wie ein Baggerlöffel um ungefähr 180° oder mehr mit Hilfe des Löffelzylinders und der angeschlossenen Kinematik schwenkbar. Die Schwenkanschluß­ mittel sind zwischen den Enden des Zusatzauslegers so angeord­ net, daß dieser am einen Ende seines Schwenkbereiches oder schon davor sich in einer den Löffelstiel verlängernden Ar­ beitsstellung befindet und nahe dem anderen Ende seines Schwenkbereiches Schreitstellung einnimmt, in denen er dem Rücken des Löffelstiels angenähert ist oder zu diesem sogar paral­ lel verläuft. Dadurch gelangt in der Schreitstellung des Zu­ satzauslegers die an seinem einen Ende angeordnete Abstützein­ richtung ungefähr in die vordere Verlängerung des Löffelstiels und kann dann die Aufgabe der Löffelschneide übernehmen, mit der sich der Baggerarm zum Schreiten auf dem Boden abstützt. Um das am anderen Ende pendelnd aufgehängten Werkzeug, das in der Schreitstellung funktionslos bleibt, möglichst geschützt fest­ zuhalten, kann der Zusatzausleger eine Halteeinrichtung aufwei­ sen, an die sich das Werkzeug unter seinem Eigengewicht selbst­ tätig anlegt, wenn der Zusatzausleger vom Arbeits- in den Schreitbereich zurückgeschwenkt wird. Das Werkzeug kann in sei­ ner Ruhestellung auf der Halteeinrichtung durch eigene Greifbe­ tätigung festgeklemmt und/oder zusätzlich verriegelt werden. In der Schreitstellung bildet somit der durch den Zusatzausleger und Werkzeug ergänzte Baggerarm eine kompakte Einheit, die mit der den Löffelstiel verlängernden Abstützeinrichtung ohne Be­ hinderung durch das Werkzeug für Schreitbewegungen benutzt wer­ den kann.

Obwohl der Zusatzausleger jede beliebige Form und Aufteilung aufweisen kann, enthalten bei einer bevorzugten Ausführungsform die Anschlüsse einen oder mehrere aus der Erstreckungsrichtung des Zusatzauslegers seitlich vorstehende Ansätze mit Schwenkla­ gern, von denen der eine kürzere, die Abstützeinrichtung tra­ gende Endabschnitt und der andere längere, das Werkzeug halten­ de Endabschnitt ausgehen.

Es kann zweckmäßig sein, wenn am kürzeren Endabschnitt des Zu­ satzauslegers zwischen den Anschlüssen und der Abstützeinrich­ tung ein seitlicher Anlagebereich vorgesehen ist, mit dem der Zusatzausleger an der als Schwenkbegrenzungsanschlag wirkenden Unterseite des Löffelstiels in Arbeitsstellung abgestützt ist. Der Zusatzausleger mit daran hängendem Werkzeug ist aufgrund des Schwenkbegrenzungsanschlages formschlüssig am Löffelstiel abgestützt, wenn sich der Löffelzylinder in seiner ausgefahre­ nen Endstellung befindet.

Die Abstützeinrichtung kann gemäß einer Ausführungsform aus ei­ ner am kürzeren Endabschnitt des Zusatzauslegers befestigten Schneide ähnlich der eines Baggerlöffels bestehen und in der Schreitstellung ungefähr in der Verlängerung des Löffelstiels liegen. Um mit der Schneide eine zur Abstützung ausreichend große Aufstandsfläche am Boden zu erreichen, kann die Schneide jede geeignete Form und Breite aufweisen, wo ihr Abstand von der Schwenkachse vorzugsweise in derselben Größenordnung wie beim einen Grablöffel liegt, damit die auftretenden Kräfte auf die Leistung des Löffelzylinders abgestimmt bleiben.

Andererseits kann die Abstützeinrichtung aus einer am kürzeren Endabschnitt des Zusatzausleges einstellbar angebrachten, sich dem Bodenverlauf anpassenden Pratze bestehen, die bei in die Arbeitsstellung verschwenktem Zusatzausleger an bzw. unter dem Löffelstiel anliegt. Dabei kann die Pratze so gehalten sein, daß sie sich beim Verschwenken des Zusatzauslegers in seine Ar­ beitsstellung mit Hilfe von Führungen und/oder Federvorspannung mit ihrer Rückseite an dem Anlagebereich anlegt und am Ende des Schwenkweges des Zusatzauslegers zwischen diesem und dem Löf­ felstiel gehalten ist.

Um mit angebautem Zusatzausleger beim Übergang von nachgiebigem Boden auf felsigen Untergrund oder umgekehrt die jeweils zweck­ mäßige Abstützeinrichtung anwenden zu können, wird vorgeschla­ gen, daß am kürzeren Endabschnitt wahlweise die Pratze mittels einer Gelenkachse oder die Schneide mittels einer auf den End­ abschnitt aufschiebbaren oder aufsteckbaren Anschlußhalterung befestigbar ist.

Da an den Zusatzausleger vorzugsweise frei hängende Werkzeuge angebaut werden, kann der längere Endabschnitt des Zusatzausle­ gers in Seitenansicht einen angenähert S-förmigen Verlauf mit einem in Arbeitsstellung abwärts gekrümmten freien Ende aufwei­ sen, an dem das aufgehängte Werkzeug nach allen Richtungen frei pendeln kann.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Baggerarms kann die Halteeinrichtung eine am Rücken des längeren Endabschnittes des Zusatzauslegers befestigte Werkzeug-Auflageplatte aufwei­ sen, die breiter ist als der das geöffnete Werkzeug (Greifer, Baumernter usw.) in der Schreitstellung des Zusatzauslegers zentrierende untere Umfangsbereich des längeren Endabschnittes.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Baggerarms ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von Aus­ führungsbeispielen gemäß den Zeichnungen. Es zeigt, jeweils schematisch,

Fig. 1 in Seitenansicht einen Schreitbagger mit einem in Schreitstellung befindlichen Baggerarm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Arbeitsstel­ lung des Baggerarms darüber mit unterbrochenen Linien angedeutet ist und

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie in Fig. 1 einen Baggerarm mit einem in Schreitstellung befindlichen Zusatzaus­ leger gemäß einer anderen Ausführungsform, wobei der Baggerarm darüber mit unterbrochenen Linien in seiner Arbeitsstellung dargestellt ist.

Entsprechend der Zeichnung ist der Unterwagen 2 eines Schreit­ baggers 1 am einen Ende durch an Radarmen gelagerte Räder 3 und am anderen Ende durch zwei verschwenkbare Stützbeine 4 mit Auf­ lagepratzen 5 abgestützt. Auf dem Unterwagen 2 ist ein drehba­ rer Oberwagen 6 gelagert, der einen um eine zusätzliche senk­ rechte Achse 6a verschwenkbaren Baggerarm trägt. Der Baggerarm umfaßt einen Ausleger 7, einen Löffelstiel 8 sowie einen am vorderen Ende des Löffelstiels 8 angeordneten Zusatzausleger 35.

Der Zusatzausleger 35 ist so gestaltet, daß er anstelle eines Baggerlöffels an den Löffelstiel 8 angebaut werden kann und besitzt zu diesem Zweck zwei aus der allgemeinen Erstreckungs­ richtung seiner Seitenwände seitlich vorspringende, Lageraugen 36 enthaltende Ansätze 37 zur Lagerung auf der für den Bagger­ löffel vorgesehenen Schwenkachse 31 am Löffelstiel 8. Außerdem enthält der Zusatzausleger 35 Lageraugen 36a zum Anschluß einer vom Löffelzylinder 32 über den Umlenkhebel 33 angetriebenen Löffelstange 34. Aufgrund dieser Anlenkung kann der Zusatzaus­ leger 35 mit Hilfe des Löffelzylinders 32 innerhalb seines gro­ ßen Schwenkwinkelbereiches insbesondere in die in Fig. 1 und 2 mit ausgezogenen Linien gezeigte Schreitstellung bzw. in die mit unterbrochenen Linien gezeigte Arbeitsstellung für ein freihängendes Werkzeug verschwenkt werden.

In der bei eingefahrenem Löffelzylinder 32 gezeigten Schreit­ stellung des Zusatzauslegers 35 befindet sich eine an seinem einen Ende angeordnete Schneide 41, ähnlich der eines Grablöf­ fels, ungefähr in vorderer Verlängerung des Löffelstiels 8, um von diesem gegen den Boden gedrückt zu werden. Anstelle der Schneide 41 ist gemäß Fig. 2 am freien Ende des Zusatzauslegers 35 ein Anschlußauge 44 mit einer daran einstellbar aufgehäng­ ten, schematisch dargestellten Pratze 42 vorgesehen.

Ausgehend von seinem Zentralbereich mit dem das Lagerauge 36 enthaltenden seitlichen Ansatz 37 und dem daneben angeordneten Lagerauge 36a weist der Zusatzausleger 35 entsprechend den gezeigten Beispielen einen mit der Schneide 41 oder Pratze 42 versehenen kürzeren Endabschnitt 38 und in der entgegengesetz­ ten Richtung einen das Werkzeug 10 haltenden längeren Endab­ schnitt 40 auf. Am kürzeren Endabschnitt 38 befindet sich ein seitlicher in die gleiche Richtung wie der Ansatz 37 weisender Anlagebereich 50, der als Schwenkbegrenzungsanschlag wirksam ist, wenn der Zusatzausleger 35 in seine Arbeitsstellung ver­ schwenkt wird, so daß dann der Anlagebereich 50 an der Unter­ seite des Löffelstiels 8 abgestützt ist. Grundsätzlich kann das Längenverhältnis der Endabschnitte 38, 40 auch anders als ge­ zeigt bemessen sein. Der Zusatzausleger 35 läßt sich mit Hilfe des Löffelzylinders 32 auch in anderen Arbeitsstellungen anhal­ ten, in denen der Zusatzausleger 35 mit dem Löffelstiel 8 einen stumpfen Winkel bildet.

Der Endabschnitt 40 des Zusatzauslegers 35 besitzt in der Sei­ tenansicht einen angenähert S-förmigen Verlauf, mit dem sein freies Ende 52 in der Arbeitsstellung abwärts gekrümmt ist, damit das an ihm aufgehängte Werkzeug 10 nach allen Richtungen frei pendeln kann. Zwischen den Enden des längeren Endabschnit­ tes 40 ist vorzugsweise am Rücken des Zusatzauslegers 35 eine Halteeinrichtung in Form einer Auflageplatte 46 befestigt. Die Auflageplatte 46 kann auf einer oder beiden Seiten über die Breite des Zusatzauslegers 35 soweit überstehen, daß das leicht geöffnete Greiferwerkzeug 10 gemäß Fig. 1 beim Zurückschwenken nach automatischer Zentrierung am Ausleger 35 sich unter seinem Eigengewicht an die Auflageplatte 46 anlegt und danach durch Schließbetätigung der Greiferschalen am Hals des Ausleger­ körpers festgeklemmt wird, wozu dort ein spezieller verstärkter Beißbereich mit Vorsprüngen bzw. Vertiefungen vorgesehen sein kann. Zusätzlich oder alternativ können zusätzliche Halte- oder Verriegelungsmittel vorgesehen sein, beispielsweise ein mit Abstand oberhalb der Auflageplatte 46 am Zusatzausleger 35 be­ festigter Vorsprung, zwischen den und der Auflageplatte 46 eine Seitenwand der Greiferschale eingeführt wird.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist an einem Anschluß 48 des abwärts gekrümmten freien Endes 52 des Zusatzauslegers 35 anstelle eines Zweischalengreifers ein Baumernter-Werkzeug 20 angehängt, das obere und untere Baumklammern 22 und ein dazwi­ schen angeordnetes Schneidgerät 24 aufweist. Das äußere Ende des kürzeren Endabschnittes 38 enthält eine Anschlußöffnung 44, in der eine Abstützpratze 42 pendelnd gelagert ist. Der die An­ schlußöffnung 44 enthaltende Endabschnitt 38 kann bei einer nicht gezeigten Ausführung gleichzeitig als Aufnahme für eine anstelle der Pratze 42 anbaubare Schneide 41 ausgebildet sein, die am freien Ende einer Steckhülse oder einer anderen zur Kraftübertragung in den Zusatzausleger 35 geeigneten Anschluß­ einrichtung angeordnet ist.

In der in Fig. 2, unten, gezeigten Schreitstellung des Bagger­ arms befindet sich die ungefähr in Verlängerung des Löffel­ stiels 8 angeordnete Pratze 42 in Bodeneingriff. Dabei ist der Zusatzausleger 35 dem Rücken 9 des Löffelstiels 8 angenähert und verläuft etwa parallel zu diesem. Vor oder während der Schwenkbewegung des Zusatzauslegers 35 in diese Schreitstellung kann das Baumernter-Werkzeug 20 um seine Aufhängung selbst so verschwenkt werden, daß es mit den Baumklammern 22 auf der Auf­ lageplatte 46 abgestützt und/oder am Körper des Zusatzauslegers 35 festklemmt ist. Wie oben beschrieben, können am Auslegerkör­ per zusätzliche Halte- oder Verriegelungsmittel für das Werk­ zeug 20 vorgesehen sein.

Die in Fig. 2 gezeigte Pratze 42 ist an der Anschlußöffnung 44 so aufgehängt, daß sie in der Arbeitsstellung des Zusatzausle­ gers 35 in den gegenüber dem Ansatz 37 vertieften Anlagebereich 50 des Zusatzauslegers 35 hineinpaßt und zwischen Löffelstiel 8 und Zusatzausleger 35 festgehalten wird. Zum selbsttätigen Um­ drehen der Pratze 42 können Federmittel und/oder eine geeignete Gewichtsverteilung vorgesehen sein, die eine gewisse Anfangs­ verschwenkung der Pratze 42 besorgen, bis die Pratze 42 mit einer Kante an der Unterseite des Löffelstiels 8 anliegt und danach zwangsläufig umgedreht wird.

Claims (11)

1. Mehrgliedriger Baggerarm für einen Schreitbagger mit minde­ stens einem Ausleger und einem Löffelstiel, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - ein Zusatzausleger (35) als auswechselbarer Ersatz für einen Baggerlöffel weist zwischen seinen Enden Anschlüsse (36, 37) zur Verbindung mit einer am Löffelstiel (8) angeordneten Schwenkachse (31) sowie mit einer Schwenkkinematik (33, 34) auf und ist in einem Winkelbereich von ungefähr 180° verschwenkbar, so daß wahlweise eines seiner beiden Enden in der Verlängerung des Löffelstiels (8) in Arbeitsstellung oder in Schreitstellung bringbar ist,
• - ein Endabschnitt (38) des Zusatzauslegers (35) trägt eine Ab­ stützeinrichtung (41; 42) für die Schreitstellung,
• - der Zusatzausleger (35) ist an seinem anderen Endabschnitt (40) mit einem Anschluß (48) für ein pendelnd aufgehängtes Werkzeug (20; 22) und zwischen seinen Enden mit einer Halterung (46) versehen, an die sich das Werkzeug (20, 22) unter seinem Eigengewicht beim Zurückschwenken des Zusatzauslegers (35) von der Arbeits- in die Schreitstellung selbsttätig anlegt und an der es feststellbar ist.

2. Baggerarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (36, 37) einen oder mehrere aus der allgemeinen Er­ streckungsrichtung des Zusatzauslegers (35) seitlich vorstehen­ de, Schwenklager (36, 37) enthaltende Ansätze (36) aufweisen, an die sich der eine kürzere, die Abstützeinrichtung (41; 42) tragende Endabschnitt (38) und der andere längere, das Werkzeug haltende Endabschnitt (40) anschließen.

3. Baggeram nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am kürzeren Endabschnitt (38) des Zusatzauslegers (35) zwischen den Anschlüssen (36, 37) und der Abstützeinrichtung (41; 42) ein seitlicher Anlagebereich vorgesehen ist, mit dem der Zu­ satzausleger (35) an der als Schwenkbegrenzungsanschlag wirken­ den Unterseite des Löffelstiels (8) in Arbeitsstellung abge­ stützt ist.

4. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der am kürzeren Endabschnitt (38) angeordneten Abstützeinrichtung (41, 42) von der Schwenk­ achse (36) des Zusatzauslegers (35) ungefähr gleich groß ist wie die der Schneide eines Baggerlöffels von seiner Schwenkach­ se.

5. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (41) aus einer am kürzeren Endabschnitt (38) des Zusatzauslegers (35) befestigten Schneide ähnlich der eines Baggerlöffels besteht.

6. Baggerarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abstützeinrichtung (42) aus einer am kürzeren Endabschnitt (38) des Zusatzauslegers (35) einstellbar gehalte­ nen, sich dem Bodenverlauf anpassenden Pratze besteht, die bei in die Arbeitsstellung verschwenktem Zusatzausleger (35) an bzw. unter dem Löffelstiel (8) anliegt.

7. Baggerarm nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am kürzeren Endabschnitt (38) wahlweise die Pratze mittels einer Gelenkachse oder die Schneide mittels einer auf den End­ abschnitt aufschiebbaren oder aufsteckbaren Anschlußhalterung befestigbar ist.

8. Baggerarm nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pratze so aufgehängt ist, daß sie sich beim Verschwenken des Zusatzauslegers (35) in seine Arbeitsstellungen mit Hilfe von Führungen und/oder Federvorspannung mit ihrer Rückseite an dem Anlagebereich (50) anlegt und am Ende des Schwenkweges des Zu­ satzauslegers (35) zwischen diesem und dem Löffelstiel (8) gehalten ist.

9. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der längere Endabschnitt (40) des Zusatz­ auslegers (35) in Seitenansicht einem angenähert S-förmigen Verlauf mit einem in Arbeitsstellung abwärts gekrümmten freien Ende (52) aufweist, an dem das aufgehängte Werkzeug (20, 22) nach allen Richtungen frei pendeln kann.

10. Baggerarm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (46) eine am Rücken des län­ geren Endabschnittes (40) des Zusatzauslegers (35) befestigte Werkzeug-Auflageplatte aufweist, die breiter ist als der das geöffnete Werkzeug (Greifer, Baumernter usw.) in der Schreit­ stellung des Zusatzauslegers (35) zentrierende untere Umfangs­ bereich des längeren Endabschnittes (40).

11. Baggerarm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzausleger (35) im Bereich der Auflageplatte Vorsprünge oder Verdickungen trägt, an denen sich die Greiferschalen (10) festbeißen bzw. um die sich die Baumklammern eines Baumernters herumlegen.