DE4234904C2 - Fahrbarer Bagger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fahrbaren Bagger ge­ mäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Derartige Bagger werden z. B. zum Ausheben sowie zum Auf­ füllen von Baugruben und Leitungsschächten eingesetzt. Häufig besteht das Erfordernis, das Bodenmaterial nach dem Auffüllen zur verdichten. Hierzu wird ein separates Gerät verwendet, in der Regel ein mit einem eigenen Fahrantrieb versehener Plattenvibrator. Diese Vorgehensweise mit zwei separaten Geräten ist insbesondere bei langen, schmalen Baustellen, etwa längs eines relativ schmalen Bereichs zwischen Bauwerken, wie Eisenbahngleisen, mit hohem Auf­ wand verbunden. Bevor der Verdichter zum Einsatz kommt, muß der Bagger entfernt werden. Zwar könnte daran gedacht werden, die Baggerschaufel durch einen Vibrator bzw. Ver­ dichter auszuwechseln. Abgesehen davon, daß auch der Ver­ dichter an Ort und Stelle gebracht und die Schaufel ent­ fernt werden müßte, erfordert der Auswechselvorgang Zeit- und Montageaufwand.

Aus der WO 85/02427 ist ein Bagger bekanntgeworden, bei dem in dem am Baggerarm befestigten Löffelstiel ein Vi­ brator so integriert ist, daß dem freien Ende des Löffel­ stiels eine Vibration erteilt wird, die über das Drehge­ lenk auf die Baggerschaufel übertragen wird. Der Bagger­ stiel ist an der Schaufel nahe deren flachem Boden gegen­ über den Grabzähnen über Werkzeugträger angelenkt, und der Vibrator ist seitlich daneben angeordnet. Er dient dazu, beim Eintreiben der Schaufel mittels Vibration das Mate­ rial zu lösen. Mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung ist es nicht möglich, eine gleichmäßige Vibration des gesamten Löffelbodens zu erhalten und große statische Kräfte vom Stiel auf den Löffelboden zu übertragen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Bagger zu schaf­ fen, der wirksam als Bodenverdichter eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Bagger kann Bodenmaterial ausge­ hoben, aufgefüllt und gleichzeitig verdichtet werden. Ein separater Verdichter kommt in Fortfall und auch ein Werk­ zeugwechsel am Bagger ist nicht erforderlich. Diese Vor­ teile resultieren daraus, daß die Baggerschaufel zugleich das Verdichterwerkzeug bildet. Sobald ein Gruben- oder Schachtabschnitt verfüllt ist, kann das eingefüllte Mate­ rial einem Verdichtungsvorgang unterworfen werden. Das Heranbringen zusätzlicher Geräte, was insbesondere an be­ engten Baustellen Probleme bereitet, entfällt. Der Aufwand an der Baustelle wird beträchtlich verringert. Der Mehr­ aufwand für den Bagger fällt demgegenüber nicht ins Ge­ wicht.

Die Anbringung des Vibrators an der Schaufel nutzt sämtli­ che Freiheitsgrade des Baggers auch für die Verdichtung. Die Verdichtung erfolgt vorzugsweise bei einer Resonanz­ frequenz des aufgefüllten Materials.

Die Unteransprüche gestalten die Erfindung zweckmäßig aus. Es ist vorteilhaft, bei der Ausbildung der Schaufel Erfah­ rungen zu nutzen, die mit Verdichtern gemacht worden sind. So ist insbesondere eine ebene Verdichterfläche an der Unterseite der Schaufel vorteilhaft, entsprechend einem Plattenvibrator. Zweckmäßigerweise erfolgt die Vibration senkrecht zur Verdichterfläche. Weiterhin ist es vorteil­ haft, das System aus Vibrator und Schaufel derart auszuge­ stalten, daß die Hauptträgheitsachse von Vibrator und Schaufel durch den geometrischen Mittelpunkt der Vibra­ tionsfläche verläuft. Damit werden eine gleichmäßige Schwingung der gesamten Verdichterfläche erreicht und systematisch auftretende Drehmomente bei der Vibration vermieden.

Weiterhin ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, den Vibrator mit einem starr mit der Schaufel verbundenen Mantel zu umgeben. Der Mantel schützt einer­ seits den Vibrator, insbesondere die elastischen Elemente, vor Beschädigungen, etwa durch harte Gegenstände, anderer­ seits dient er vorteilhaft als Träger von Dämpfungselemen­ ten, mit denen die gewissermaßen schwimmend angebrachte Schaufel sich bei Drehbeanspruchung aufgrund äußerer Kräf­ te am Vibrator abstützen kann. Die Dämpfungselemente sind vorteilhafterweise vibratorseitig über eine Anschlagplatte miteinander verbunden, gegen die das Vibratorgehäuse in Anschlag kommt, wenn auf die Schaufel ein Drehmoment aus­ geübt wird, wie das bei der typischen Arbeit der Schaufel der Fall ist.

Um die Schaufel sowohl für den Bodenaushub als auch für die Bodenverdichtung geeignet zu machen, wird zweckmäßi­ gerweise die Unterseite der Schaufel von einer separaten Platte gebildet, die über Seitenplatten mit einer Deck­ platte verbunden ist, und ein gebogener Schaufelabschnitt ist zwischen Deck- und Bodenplatte angeordnet. Durch diese konstruktive Gestaltung werden die Vibrationskräfte wirk­ sam auf die Verdichterfläche übertragen. Die Übertragung der Vibrationskräfte vom Vibrator auf die Deckplatte ge­ schieht, wie erwähnt, über elastische Elemente, die in ge­ eigneter Weise an der Deckplatte befestigt sind. Massiv ausgeführte Seitenplatten können den gebogenen Schaufelab­ schnitt von der Übertragung der Vibrationskräfte entlasten. Zusätzlich ist es vorteilhaft, zwischen der Bodenplatte und der Rückseite des gebogenen Schaufelabschnitts Ver­ steifungsrippen vorzusehen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, zur Verbindung des Vibrators mit dem Baggerstiel ein Trägerteil vorzusehen, das mit dem freien Ende des Stiels gelenkig verbunden ist. Dieses Trä­ gerteil kann leicht an diverse Vibrator- oder Baggerstiel­ typen angepaßt werden und ermöglicht eine rasche Montage des Vibrators.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen er­ läutert, die ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Baggers gemäß der Erfin­ dung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Baggerschaufel mit Vibrator;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der Baggerschaufel nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Bagger 10 mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Ausleger 11. Der Ausleger 11 trägt an seinem freien Ende einen um eine horizontale Achse schwenkbaren Stiel 12, der wiederum an seinem Ende eine um eine horizontale Achse 13 schwenkbare Schaufel 14 trägt.

Die Schaufel 14 ist gemäß der Erfindung ausgestaltet und die auch zum Verdichten des Bodens 15. Im dargestellten Beispiel ist der Bagger 10 ein Tieflöffelbagger und die Schaufel 14 gräbt als Tieflöffel zum Bagger hin. Darge­ stellt ist die Benutzung der Schaufel als Verdichter, wo­ bei die Schaufel 14 mit der Unterseite auf dem Boden 15 aufliegt.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der als Tief­ löffel ausgebildeten Schaufel 14 aus Fig. 1, während Fig. 3 eine Vorderansicht dieser Schaufel aus der Sicht des Baggerführers zeigt. Die Aufhängung an der horizontalen Achse 13 des Baggerstiels 12 geschieht über einen aus zwei Wangen bestehenden Träger 16, der zwischen den Wangen ei­ nen Vibrator 17 hält, der seinerseits über elastische Ele­ mente 18 mit der Schaufel 14 verbunden ist. Die Unterseite der Schaufel 14 weist eine ebene Verdichterplatte 19 auf. Der Vibrator 17 bewirkt eine Vibration der Schaufel 14 senkrecht zu dieser Platte. Im normalen Betrieb bei der Bodenverdichtung ist die Platte 19 waagerecht auf den Un­ tergrund aufgesetzt und der Schwerpunkt von Schaufel 14 und Vibrator 17 liegt senkrecht über der Mitte der Platte 19 und bewirkt dadurch eine gleichmäßige Schwingung der Platte 19. Die Schaufel 14 ist an der Oberseite starr mit einem Mantel 20 verbunden, der den unteren Bereich des Vi­ brators 17 umgibt. Der Mantel 20 weist in den Seitenwänden parallel zur Schwenkachse 13 der Schaufel 14 im unteren Bereich runde Ausnehmungen 21 auf, die einen Zugang zum Vibrator gestatten. Diese Mantelseiten weisen weiterhin innen im oberen Bereich zum Vibrator hin befestigte Dämp­ fungselemente 22 auf. Diese Dämpfungselemente 22 tragen an ihrem anderen Ende Anschlagplatten 23. Diese Anschlagplat­ ten 23 sind parallel und in einem Abstand zu den Seiten­ wänden des Vibrators 17. Bewirken äußere Kräfte auf die Schaufel ein Kippen der Schaufel 14 gegen den Vibrator 17 um eine Achse parallel zur Schwenkachse 13, so nehmen die Anschlagplatten 23 die auftretenden Kräfte auf. An den Seitenwänden senkrecht zur Schwenkachse 13 weist der Man­ tel 20 einen zur Schaufel hin ausgenommenen Randbereich 24 auf.

Die Schaufel 14 besteht aus einer ebenen Deckplatte 25, Seitenwänden 26, die die Platte 25 mit der ebenen Boden­ platte 19 verbinden, sowie einem gebogenen Schaufelab­ schnitt 27, der über Versteifungsrippen 28 an der Außen­ seite gegen die Bodenplatte 19 abgestützt ist. Die Vibra­ tionskräfte werden innerhalb der Schaufel von der Deck­ platte 25 einerseits durch die Seitenwände 26, anderer­ seits über den gebogenen Schaufelabschnitt 27 und die Ver­ steifungsrippen 28 auf die Bodenplatte 19 übertragen. In diesem Beispiel ist die Schaufel 14 mit ihrem gebogenen Schaufelabschnitt 27 als Tieflöffel ausgebildet.

Der Träger 16 ermöglicht die Anlenkung des mit der Schau­ fel 14 verbundenen Vibrators 17 an den Baggerstiel 12. Die Anlenkung selbst sowie die hydraulische Betätigung der Schaufel sind nicht dargestellt. Um verschiedene Bagger mit unterschiedlichen Vibratoren zu kombinieren, genügt jeweils die Anpassung der Träger 16.

Claims (10)

1. Fahrbarer Bagger mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren Ausleger, einem am freien Ende des Auslegers um eine horizontale Achse schwenkbaren Stiel, einer am freien Ende des Stiels um eine horizontale Achse schwenk­ bar angeordneten Schaufel, einem Vibrator und mit Betäti­ gungsvorrichtungen für Ausleger, Stiel, Schaufel und Vi­ brator, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (17) mit einem ersten Ende am freien Ende des Stiels (12) angelenkt und an einem zweiten Ende über seine elastischen Elemente (18) mit der Schaufel (14) verbunden ist, welche eine den elastischen Elementen (18) gegenüberliegende annähernd flache Verdichterfläche (19) aufweist.

2. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel (14) an der Unterseite eine ebene Verdichter­ fläche (19) aufweist.

3. Bagger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt von Schaufel (14) und Vibrator (17) auf einer Senkrechten zur Verdichterfläche (19) durch deren geometrische Mitte liegt.

4. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Oberseite der Schaufel (14) ein Mantel (20) angeordnet ist, der den Vibrator (17) zu­ mindest im unteren Bereich umgibt.

5. Bagger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den parallel zur Schwenkachse (13) der Schaufel (14) verlaufenden inneren Seiten des Mantels (20) Dämpfungs­ elemente (22) angebracht sind, gegen die das Gehäuse des Vibrators zur Anlage kommt, wenn die Schaufel (14) in Schwenkrichtung beansprucht ist.

6. Bagger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente am vibratorseitigen Ende eine An­ schlagplatte (23) halten.

7. Bagger nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Unterseite der Schaufel von einer Platte (19) gebildet ist, die über Seitenplatten (26) mit einer Deckplatte (25) verbunden ist und ein geboge­ ner Schaufelabschnitt (27) sich zwischen Deck- und Bo­ denplatte bzw. den Seitenplatten (26) erstreckt.

8. Bagger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator (17) über seine elastischen Elemente (18) mit der Deckplatte (25) verbunden ist.

9. Bagger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bodenplatte (19) und der Rückseite des ge­ bogenen Schaufelabschnitts (27) Versteifungsrippen (28) vorgesehen sind.

10. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Vibrator (17) über einen Träger (16) mit dem freien Ende des Stiels (12) verbunden ist.