DE4233730C2 - Maschine für Erdarbeiten - Google Patents

Maschine für Erdarbeiten

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F9/18Counterweights

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine für Erdarbeiten, wie Seilbagger, Hydraulikbagger, Tieflöffelbagger, Ladeschaufelbagger oder dgl., mit einem Unterwagen, auf welchem ein Oberwagen gelagert ist, an welchem eine Arbeitsausrüstung in Wirkverbindung mit einem Gegengewicht vorgesehen ist.
Die DE-A 32 32 163 betrifft einen hydraulisch angetriebenen Bagger, der zum Zwecke der Leistungserhöhung bei Eigengewichtsneutralisierung mecha­ nisch-hydraulische Arbeitselemente, wie Druckfedern, Blattfedern, Zugfe­ dern oder Kontergewichte aufweist, durch welche das Eigengewicht des Auslegerarmes nebst Ausrüstung (Schaufel, Greifer, Meißel und andere) kraftbezogen aufgehoben wird. An die Auslegeraufhängung kann eine Verlän­ gerung angesetzt werden, an welche ein Gegengewicht (Kontergewicht) ange­ bracht wird, dessen Gewicht sich nach der Größe des Auslegerarmes mit Ausrüstung richtet. Durch die Neutralisierung des Auslegereigengewichtes ist der grundsätzlich notwendige Transport und die damit verbundene Aufbringung von Energie nun nicht mehr erforderlich. Zum einen werden dadurch zusätzliche Leistungskapazitäten frei und zum anderen können bei gleichbleibender Arbeit wesentliche Betreibungsenergieanteile eingespart werden.
Ausrüstung und Gegengewicht sind hierbei an einem gemeinsamen Stützbock auf dem Oberwagen gelagert, wobei ein Hydraulikstempel zwischen dem Ober­ wagen und der Ausrüstung vorgesehen ist, der ggf. mit einer Feder zusam­ menwirkt. Nachteilig ist hier festzustellen, daß infolge der geometri­ schen Anordnung sowie der Schwenkbarkeit des Gegengewichtes oberhalb des Oberwagens die Standsicherheit des Gerätes bei angehobenem Gegengewicht absolut in Frage gestellt ist.
Die DE-B 19 17 434 betrifft eine Maschine für Erdarbeiten, beispielswei­ se Bagger oder dgl., mit einer auf einem Fahrgestell angeordneten Dreh­ einrichtung, die einen das Arbeitsgerät und ein Gegengewicht enthaltenden Drehturm trägt. Zwischen der Dreheinrichtung und dem Drehturm ist eine vertikal ausgerichtete verstellbare Parallelogrammabstützung angeordnet, die aus zwei einenends an einer auf der Dreheinrichtung befindlichen Plattform und anderends an dem Drehturm gelenkig angeschlossen parallelen Armen besteht. Zwischen einem der Arme und der Plattform oder dem Dreh­ turm ist eine Kolben-Zylinder-Vorrichtung angeordnet. Das Parallelogramm und somit die Verlagerung des Gegengewichtes bzw. Bauteilen des Oberwa­ gens wird der jeweiligen Arbeitssituation bzw. dem Transportzweck jedes­ mal angepaßt, wodurch sich letztendlich, da keine Wirkverbindung zwischen Ausrüstung und Gegengewicht gegeben ist, ein verhältnismäßig großer Bau­ aufwand ergibt.
Die US-A 2,408,500 betrifft einen Gittermastkran, der keine Maschine für Erdarbeiten darstellt. Es ist ein auf Raupen verfahrbarer Unterwagen vorgesehen, auf welchem ein um eine Vertikalachse drehbarer Oberwagen gelagert ist, an welchem eine Arbeitsausrüstung befestigt ist, die in Wirkverbindung mit einem um eine Horizontalachse schwenkbaren Gegenge­ wicht steht. Der Oberwagen ist hierbei einstückig ausgebildet und in seiner Gesamtheit um die Vertikalachse drehbar, wobei das Gegengewicht einen Teil des Oberwagens bildet.
Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, eine Maschine für Erdarbeiten dahingehend weiterzubilden, daß die potentielle Energie des jeweiligen Arbeitszyklus mit einfachen konstruktiven Mitteln gespeichert wird, um sie beim nächsten Zyklus wieder sinnvoll einsetzen zu können.
Dieses Ziel wird gemäß kennzeichnendem Teil des ersten Patentanspruches dadurch erreicht, daß der Oberwagen in einen stationären sowie in einen um eine Horizontalachse mit dem Gegengewicht verbundenen schwenkbaren Teil aufgeteilt ist, wobei der schwenkbare Teil mittelbar mit der Ar­ beitsausrüstung verbunden ist.
Gemäß nebengeordnetem Anspruch 2 wird das Ziel desweiteren dadurch er­ reicht, daß der Oberwagen in einem stationären sowie in einem um eine Horizontalachse mit dem Gegengewicht verbundenen schwenkbaren Teil aufge­ teilt ist, wobei der schwenkbare Teil unmittelbar mit der Ausrüstung verbunden ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.
Der Erfindungsgegenstand läßt sich bei allen Maschinen für Erdarbeiten, insbesondere Seilbaggern, Hydraulikbaggern, Tieflöffel- und Ladeschaufel­ baggern, sinnvoll einsetzen, wobei die Wippe in Abhängigkeit von dem je­ weiligen Gerät entweder an einem Stützbock als einstückiges Bauteil ver­ lagert ist oder aber eine Aufteilung der Ausrüstung und des schwenkbaren Teiles vorgenommen wird, die jede für sich an einem Stützbock gelagert und durch entsprechende Verbindungselemente, wie Seile, Ketten oder Hy­ draulikzylinder, untereinander verbunden werden.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 und 2 Ladeschaufelbagger mit verschiedenen Stellungen der Ausrüstung als Prinzipskizze;
Fig. 3 und 4 Prinzipskizze eines Tieflöffelbaggers mit verschie­ denen Stellungen der Ausrüstung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen als Prinzipskizze einen als Ladeschaufelbagger ausgebildeten Hydraulikbagger 1, der im wesentlichen aus folgenden Kompo­ nenten aufgebaut ist:
einem mit einem Raupenfahrwerk 2 verbundenen Unterwagen 3, einem Dreh­ kranz 4, einem stationären Oberwagenteil 5 samt Fahrerhaus 6, wobei der Oberwagen 5 um die Vertikalachse 7 gegenüber dem Unterwagen 3 schwenkbar ist. Ein aus den Komponenten Motor 8, Gegengewicht 9 sowie die hier nicht dargestellte Hydraulik bestehender schwenkbarer Teil 10 ist eine Art Wippe bildend mit der Arbeitsausrüstung 11 verbunden, die im Bereich ihres freien Endes die Ladeschaufel 12 trägt. Die Bauteile 10 und 11 sind somit um eine hier nur angedeutete gemeinsame Horizontalachse 13 schwenk­ bar, gleichzeitig jedoch zusammen mit dem stationären Oberwagenteil 5 um die Vertikalachse 7 drehbar. Die Null-Lage des schwenkbaren Teiles 10 ist hierbei durch die gestrichelte Linie 14 angedeutet und der vertikale Abstand zwischen dieser Null-Lage 14 und der Oberkante 14′ des Unterwa­ gens 3 ist mit V bezeichnet. Infolge dieses vertikalen Abstandes kann ein Schwenkwinkel alpha von mehr als 45° erreicht werden.
Die Aufteilung des Schwenkwinkels alpha beträgt hierbei etwa 1/2, d. h. der Schwenkwinkel des schwenkbaren Teiles 10, bezogen auf die Null-Lage 14, nach oben ist doppelt so hoch wie nach unten. Der Abstand a des Schwerpunktes 15 des schwenkbaren Teiles 10 zur in dieser Darstellung als Kippunkt 35 bezeichneten Kippachse bildet zum Abstand b des Schwerpunktes 16 der Ausrüstung 11 zum Kippunkt 35 das Verhältnis
a/b < 1.
Das Höhen-Gewichtsverhältnis des schwenkbaren Teiles 10 zur Ausrüstung 11 entspricht in diesem Beispiel etwa dem Wert
ha × ma/hb × mb = ca. 0,7.
Die Fig. 3 und 4 zeigen als Prinzipskizze den Oberwagenbereich 17 eines Tieflöffelbaggers 18, wobei der Oberwagenbereich 17 gebildet wird aus einem stationären, um eine nur angedeutete Vertikalachse 20 drehbaren Teil 19, der mit zwei Stützböcken 21, 22 versehen ist. Der hier nur ange­ deutete schwenkbare Teil 23 ist um die Horizontalachse 24 des Stützbockes 22 und die mit dem Tieflöffel 25 zusammenwirkende Ausrüstung 26 ist um die Horizontalachse 27 des Stützbockes 21 schwenkbar. Im Bereich des Stützbockes 22 ist ein erhöhter Bereich 28 vorgesehen, der eine Umlenk­ scheibe 29 trägt, um welche ein an Anlenkpunkten 30 sowie 31 einerseits an der Ausrüstung 26 und andererseits am schwenkbaren Teil 23 befestigtes Seil 32 umlenkbar ist. Der Abstand c des Schwerpunktes 36 des schwenkba­ ren Teiles 23 zur in dieser Darstellung als Kippunkt 37 bezeichneten Kippachse bildet zum Abstand d des Schwerpunktes 38 der Ausrüstung 26 zum Kippunkt 37 das Verhältnis
c/d < 1.
Auch hier beträgt das Höhen-Gewichtsverhältnis des schwenkbaren Teiles 23 zur Ausrüstung 26
ha × ma/hb × mb = ca. 0,7
wobei der Schwenkwinkel α bei etwa 45° liegt.
Fig. 4 zeigt noch in angedeuteter Weise den mit einem Raupenfahrwerk 33 ausgerüsteten Unterwagen 34.

Claims (13)

1. Maschine für Erdarbeiten, wie Seilbagger, Hydraulikbagger, Tieflöf­ felbagger (18), Ladeschaufelbagger (1) oder dgl., mit einem Unterwa­ gen (3, 34), auf welchem ein Oberwagen (5, 17) gelagert ist, an wel­ chem eine Arbeitsausrüstung (11, 26) in Wirkverbindung mit einem Gegengewicht (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwagen (5, 17) in einen stationären sowie in einen um eine Hori­ zontalachse (13, 24) mit dem Gegengewicht (9) verbundenen schwenkba­ ren Teil (10, 23) aufgeteilt ist, wobei der schwenkbare Teil (23) mittelbar mit der Arbeitsausrüstung (26) verbunden ist.
2. Maschine für Erdarbeiten, wie Seilbagger, Hydraulikbagger, Tieflöf­ felbagger (18), Ladeschaufelbagger (1) oder dgl., mit einem Unterwa­ gen (3, 34), auf welchem ein Oberwagen (5, 17) gelagert ist, an wel­ chem eine Arbeitsausrüstung (11, 26) in Wirkverbindung mit einem Gegengewicht (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwagen (5, 17) in einen stationären sowie in einen um eine Hori­ zontalachse (13, 24) mit dem Gegengewicht (9) verbundenen schwenkba­ ren Teil (10) aufgeteilt ist, wobei der schwenkbare Teil (23) unmit­ telbar mit der Arbeitsausrüstung (11) verbunden ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Teil (5, 17) im wesentlichen aus den Komponenten Drehkranz (4), einem Stützbock (21, 22) sowie Fahrerhaus (6) gebildet ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil (10, 23) die Komponenten Motor (8), Hydrau­ likanlage und Gegengewicht (9) enthält.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Teil (10, 23) aus seiner horizontalen Null-Lage gegenüber dem Unter- (3, 34) bzw. Oberwagen (5, 17) um mindestens 45° schwenkbar ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung des Schwenkwinkels (α), bezogen auf die horizon­ tale Null-Lage (14) des schwenkbaren Teiles (10, 23) der Formel α1/α2 = 1/2genügt, worin
α1 der Schwenkwinkel des schwenkbaren Teiles (10, 23) nach oben und
α2 der Schwenkwinkel des schwenkbaren Teiles (10, 23) nach unten
ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ladeschaufelbagger (1) der Abstand (a) des Schwerpunk­ tes (15) des schwenkbaren Teiles (10) zur Kippachse (35) des Baggers (1) mit dem Abstand (b) des Schwerpunktes (16) der Ausrüstung (11) zur Kippachse (35) im Verhältnis a/b < = 1steht.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Tieflöffelbagger (18) der Abstand (c) des Schwerpunk­ tes (36) des schwenkbaren Teiles (23) zur Kippachse (37) des Baggers (18) mit dem Abstand (d) des Schwerpunktes (38) der Ausrüstung (26) zur Kippachse (35) im Verhältnis c/d < = 1steht.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen-Gewichtsverhältnis des schwenkbaren Teiles (10, 23) zur Ausrüstung (11, 26) ha × ma/(hb × mb) = ca. 0,7beträgt, worin
ha der Abstand des Schwerpunktes (15) des schwenkbaren Teiles (10, 23) in angehobener Stellung zur horizontalen Null-Lage (14) des schwenkbaren Teiles (10, 23)
ma das Gewicht des schwenkbaren Teiles (10, 23)
hb der Abstand des Schwerpunktes (16) der Ausrüstung (11, 26) in Ruhestellung zum Schwerpunkt (16) in angehobener Stellung der Ausrüstung (11, 26)
mb das Gewicht der Ausrüstung (11, 26) samt Ladegut
sind.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung (26) mit dem schwenkbaren Teil (23), eine Art Wippe bildend, dergestalt mittelbar verbunden ist, daß sowohl die Ausrüstung (26) als auch der schwenkbare Teil (23) an getrennten Stützböcken (21, 22) gelagert und mittels entsprechender Verbindungs- bzw. Übertragungselemente (32) untereinander verbunden sind.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung (11) mit dem schwenkbaren Teil (10), eine Art Wippe bildend, dergestalt unmittelbar verbunden ist, daß die hori­ zontale Schwenkachse (13) im Bereich des gemeinsamen Stützbockes vorgesehen ist.
12. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dungs- bzw. Übertragungselemente durch mindestens ein Seil (32), eine Kette oder dgl. gebildet sind, die im Bereich eines der Stütz­ böcke (21, 22) umgelenkt sind und Anlenkpunkte (30, 31) sowohl im Bereich der Ausrüstung (26) als auch im Bereich des schwenkbaren Teiles (23) aufweisen.
13. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dungs- bzw. Übertragungselemente durch mindestens einen Hydraulikzy­ linder gebildet sind, der im Bereich zwischen dem stationären Teil des Oberwagens (5, 17) und dem schwenkbaren Teil (10, 23) angeordnet ist und in Wirkverbindung mit dem die Ausrüstung (11, 26) betätigen­ den Hydraulikstempel steht.
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