DE9215052U1

DE9215052U1 - Mobile excavator

Info

Publication number: DE9215052U1
Application number: DE9215052U
Authority: DE
Original assignee: Josef Moebius Bau-Gesellschaft (gmbh & Co) 2000 Hamburg De
Current assignee: Josef Moebius Bau-Gesellschaft (gmbh & Co) 2000 Hamburg De
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1992-10-16
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2002-10-17

Description

Mobile excavator

Die Erfindung bezieht sich auf einen fahrbaren Bagger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a mobile excavator according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Bagger werden z.B. zum Ausheben sowie zum Auffüllen 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-Such excavators are used, for example, for digging and filling construction pits and cable shafts. It is often necessary to compact the soil material after filling. A separate device is used for this purpose, usually a plate vibrator with its own drive. This procedure with two separate devices is particularly useful for long, narrow construction sites, for example along a relatively narrow area between structures, such as railway tracks, with a high level of

...12...12

Patentanwälte ■ European Patent Attorneys ■ Zugelassene Vertreter beim Europäischen PatentamtPatent Attorneys ■ European Patent Attorneys ■ Authorized Representatives before the European Patent Office

Rechtsanwalt: zu^eksssn be: der. Hamburger GerichtenLawyer: zu^eksssn be: der. Hamburg Courts

Deutsche Bank AG Hamburg, Nr. 05/28497 (BLZ 200 700 00) ■ Postgiro Hamburg 28 42-206
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wand verbunden. Bevor der Verdichter zum Einsatz kommt, muß der Bagger entfernt werden. Zwar könnte daran gedacht werden, die Baggerschaufel durch einen Vibrator bzw. Verdichter auszuwechseln. Abgesehen davon, daß auch der Verdichter an Ort und Stelle gebracht und die Schaufel entfernt werden müßte, erfordert der Auswechselvorgang Zeit- und Montageaufwand.wall. Before the compactor can be used, the excavator must be removed. It could be considered replacing the excavator bucket with a vibrator or compactor. Apart from the fact that the compactor would also have to be brought to the site and the bucket removed, the replacement process requires time and assembly effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bagger zu schaffen, der auch zu Verdichtungszwecken eingesetzt werden kann.The object of the invention is to create an excavator that can also be used for compaction purposes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in claim 1.

Mit dem erfindungsgemäßen Bagger kann Bodenmaterial ausgehoben, aufgefüllt und gleichzeitig verdichtet werden. Ein separater Verdichter kommt in Fortfall und auch ein Werkzeugwechsel am Bagger ist nicht erforderlich. Diese Vorteile resultieren daraus, daß die Baggerschaufel zugleich das Verdichterwerkzeug bildet. Sobald ein Gruben- oder Schachtabschnitt verfüllt ist, kann das eingefüllte Material einem Verdichtungsvorgang unterworfen werden. Das Heranbringen zusätzlicher Geräte, was insbesondere an beengten Baustellen Probleme bereitet, entfällt. Der Aufwand an der Baustelle wird beträchtlich verringert. Der Mehr-With the excavator according to the invention, soil material can be excavated, filled and compacted at the same time. A separate compactor is no longer required and a tool change on the excavator is not necessary. These advantages result from the fact that the excavator bucket also forms the compaction tool. As soon as a pit or shaft section is filled, the filled material can be subjected to a compaction process. There is no need to bring in additional equipment, which causes problems especially on cramped construction sites. The effort on the construction site is considerably reduced. The additional

aufwand für den Bagger fällt demgegenüber nicht ins Gewicht. In comparison, the cost of the excavator is not significant.

Die Anbringung des Vibrators an der Schaufel nutzt sämtliche Freiheitsgrade des Baggers auch für die Verdichtung. Die Verdichtung erfolgt vorzugsweise bei einer Resonanzfrequenz des aufgefüllten Materials.Attaching the vibrator to the bucket uses all of the excavator's degrees of freedom for compaction. Compaction preferably occurs at a resonance frequency of the filled material.

Die Unteransprüche gestalten die Erfindung zweckmäßig aus. Es ist vorteilhaft, bei der Ausbildung der Schaufel Erfahrungen 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 vorteilhaft, das System aus Vibrator und Schaufel derart auszugestalten, daß die Hauptträghextsachse von Vibrator und Schaufel durch den geometrischen Mittelpunkt der Vibrationsfläche verläuft. Damit werden eine gleichmäßige Schwingung der gesamten Verdichterfläche erreicht und systematisch auftretende Drehmomente bei der Vibration vermieden.The subclaims expediently design the invention. It is advantageous to use experience gained with compressors when designing the blade. In particular, a flat compressor surface on the underside of the blade is advantageous, corresponding to a plate vibrator. The vibration expediently takes place perpendicular to the compressor surface. It is also advantageous to design the system of vibrator and blade in such a way that the main axis of inertia of the vibrator and blade runs through the geometric center of the vibration surface. This achieves a uniform vibration of the entire compressor surface and systematically occurring torques during vibration are avoided.

Weiterhin ist es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, den Vibrator mit einem starr mit der SchaufelFurthermore, according to an embodiment of the invention, it is advantageous to provide the vibrator with a rigidly connected to the blade

verbundenen Mantel zu umgeben. Der Mantel schützt einerseits den Vibrator, insbesondere die elastischen Elemente, vor Beschädigungen, etwa durch harte Gegenstände, andererseits dient er vorteilhaft als Träger von Dämpfungselementen, mit denen die gewissermaßen schwimmend angebrachte Schaufel sich bei Drehbeanspruchung aufgrund äußerer Kräfte 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 ausgeübt wird, wie das bei der typischen Arbeit der Schaufel der Fall ist.connected casing. On the one hand, the casing protects the vibrator, in particular the elastic elements, from damage, for example from hard objects, and on the other hand it advantageously serves as a carrier of damping elements, with which the blade, which is mounted in a floating manner, can support itself on the vibrator when subjected to rotational stress due to external forces. The damping elements are advantageously connected to one another on the vibrator side via a stop plate, against which the vibrator housing comes into contact when a torque is exerted on the blade, as is the case during typical work of the blade.

Um die Schaufel sowohl für den Bodenaushub als auch für die Bodenverdichtung geeignet zu machen, wird zweckmäßigerweise die Unterseite der Schaufel von einer separaten Platte gebildet, die über Seitenplatten mit einer Deckplatte verbunden ist, und ein gebogener Schaufelabschnitt ist zwischen Deck- und Bodenplatte angeordnet. Durch diese konstruktive Gestaltung werden die Vibrationskräfte wirksam auf die Verdichterfläche übertragen. Die Übertragung der Vibrationskräfte vom Vibrator auf die Deckplatte geschieht, wie erwähnt, über elastische Elemente, die in geeigneter Weise an der Deckplatte befestigt sind. Massiv ausgeführte Seitenplatten können den gebogenen Schaufelab-In order to make the bucket suitable for both soil excavation and soil compaction, the bottom of the bucket is advantageously formed by a separate plate that is connected to a cover plate via side plates, and a curved bucket section is arranged between the cover and bottom plates. This structural design effectively transfers the vibration forces to the compactor surface. The vibration forces are transferred from the vibrator to the cover plate, as mentioned, via elastic elements that are suitably attached to the cover plate. Solid side plates can support the curved bucket section.

schnitt von der Übertragung der Vibrationskräfte entlasten. Zusätzlich ist es vorteilhaft, zwischen der Bodenplatte und der Rückseite des gebogenen Schaufelabschnitts Versteifungsrippen vorzusehen.section from the transmission of vibration forces. In addition, it is advantageous to provide stiffening ribs between the base plate and the back of the curved blade section.

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 Trägerteil kann leicht an diverse Vibrator- oder Baggerstieltypen angepaßt werden und ermöglicht eine rasche Montage des Vibrators.It is also advantageous to provide a support part for connecting the vibrator to the excavator arm, which is connected to the free end of the arm in an articulated manner. This support part can be easily adapted to various types of vibrator or excavator arm and enables the vibrator to be installed quickly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert, die ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigen: The invention is explained below with reference to drawings which show an embodiment. They show:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Baggers gemäß der Erfindung; Fig. 1 is a side view of an excavator according to the invention;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Baggerschaufel mit Vibrator;Fig. 2 is a schematic side view of the excavator bucket with vibrator;

Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der Baggerschaufel nach Fig. 2.Fig. 3 is a schematic front view of the excavator bucket according to 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.Fig. 1 shows an excavator 10 with a boom 11 that can be pivoted about a horizontal axis. The boom 11 carries at its free end a stick 12 that can be pivoted about a horizontal axis, which in turn carries at its end a bucket 14 that can be pivoted about a horizontal axis 13.

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. Dargestellt ist die Benutzung der Schaufel als Verdichter, wobei die Schaufel 14 mit der Unterseite auf dem Boden 15 aufliegt.The bucket 14 is designed according to the invention and is also used to compact the ground 15. In the example shown, the excavator 10 is a backhoe excavator and the bucket 14 digs as a backhoe towards the excavator. The use of the bucket as a compactor is shown, with the bottom of the bucket 14 resting on the ground 15.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Seitenansicht der als Tieflöffel 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 einen Vibrator 17 hält, der seinerseits über elastische Elemente 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 derFig. 2 shows a schematic side view of the bucket 14 from Fig. 1, designed as a backhoe, while Fig. 3 shows a front view of this bucket from the perspective of the excavator operator. The suspension on the horizontal axis 13 of the excavator arm 12 is via a support 16 consisting of two cheeks, which holds a vibrator 17 between the cheeks, which in turn is connected to the bucket 14 via elastic elements 18. The underside of the bucket 14 has a flat compaction plate 19. The vibrator 17 causes the bucket 14 to vibrate perpendicular to this plate. In normal operation at the

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Bodenverdichtung ist die Platte 19 waagerecht auf den Untergrund 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 Vibrators 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 Dämpfungselemente 22 auf. Diese Dämpfungselemente 22 tragen an ihrem anderen Ende Anschlagplatten 23. Diese Anschlagplatten 23 sind parallel und in einem Abstand zu den Seitenwänden 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 Mantel 20 einen zur Schaufel hin ausgenommenen Randbereich 24 auf.For soil compaction, the plate 19 is placed horizontally on the subsoil and the center of gravity of the shovel 14 and vibrator 17 is located vertically above the center of the plate 19, thereby causing the plate 19 to oscillate evenly. The shovel 14 is rigidly connected at the top to a casing 20 that surrounds the lower area of the vibrator 17. The casing 20 has round recesses 21 in the side walls parallel to the pivot axis 13 of the shovel 14 in the lower area, which allow access to the vibrator. These casing sides also have damping elements 22 attached inside in the upper area towards the vibrator. These damping elements 22 have stop plates 23 at their other end. These stop plates 23 are parallel and at a distance from the side walls of the vibrator 17. If external forces on the blade cause the blade 14 to tilt against the vibrator 17 about an axis parallel to the pivot axis 13, the stop plates 23 absorb the forces that occur. On the side walls perpendicular to the pivot axis 13, the casing 20 has an edge region 24 that is recessed towards the blade.

Die Schaufel 14 besteht aus einer ebenen Deckplatte 25, Seitenwänden 26, die die Platte 25 mit der ebenen Bodenplatte 19 verbinden, sowie einem gebogenen Schaufelab-The shovel 14 consists of a flat cover plate 25, side walls 26 which connect the plate 25 to the flat base plate 19, and a curved shovel

schnitt 27, der über Versteifungsrippen 28 an der Außenseite gegen die Bodenplatte 19 abgestützt ist. Die Vibrationskräfte werden innerhalb der Schaufel von der Deckplatte 25 einerseits durch die Seitenwände 26, andererseits über den gebogenen Schaufelabschnitt 27 und die Versteifungsrippen 28 auf die Bodenplatte 19 übertragen. In diesem Beispiel ist die Schaufel 14 mit ihrem gebogenen Schaufelabschnitt 27 als Tieflöffel ausgebildet.section 27, which is supported on the outside against the base plate 19 via stiffening ribs 28. The vibration forces are transferred within the bucket from the cover plate 25 on the one hand through the side walls 26, and on the other hand via the curved bucket section 27 and the stiffening ribs 28 to the base plate 19. In this example, the bucket 14 with its curved bucket section 27 is designed as a backhoe.

Der Träger 16 ermöglicht die Anlenkung des mit der Schaufel 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.The support 16 enables the linkage of the vibrator 17 connected to the bucket 14 to the excavator boom 12. The linkage itself and the hydraulic actuation of the bucket are not shown. In order to combine different excavators with different vibrators, it is sufficient to adapt the supports 16.

Claims

Expectations

1. Mobile excavator with a boom that can be pivoted about a horizontal axis, a stick that can be pivoted about a horizontal axis at the free end of the boom, a bucket that can be pivoted about a horizontal axis at the free end of the stick and hydraulic actuating devices for the boom, stick and bucket, characterized in that a preferably higher-frequency vibrator (17) is arranged between the free end of the stick (12) and the bucket (14).

2. Excavator according to claim 1, characterized in that the bucket (14) has a flat compaction surface (19) on the underside.

3. Excavator according to claim 2, characterized in that the center of gravity of the bucket (14) and vibrator (17) lies on a perpendicular to the compactor surface (19) through its geometric center.

4. Excavator according to one of claims 1 to 3, characterized in that a casing (20) is arranged on the upper side of the bucket (14), which surrounds the vibrator (17) at least in the lower region.

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5. Excavator according to claim 4, characterized in that damping elements (22) are attached to the inner sides of the casing (20) running parallel to the pivot axis (13) of the bucket (14), against which the housing of the vibrator comes to rest when the bucket (14) is stressed in the pivoting direction.

6. Excavator according to claim 5, characterized in that the damping elements hold a stop plate (23) at the vibrator-side end.

7. Excavator according to one of claims 2 to 6, characterized in that the underside of the bucket is formed by a plate (19) which is connected to a cover plate (25) via side plates (26) and a curved bucket section (27) extends between the cover and base plate or the side plates (26).

8. Excavator according to claim 7, characterized in that the vibrator (17) is connected to the cover plate (25) via its elastic elements (18).

9. Excavator according to claim 7 or 8, characterized in that stiffening ribs (28) are provided between the base plate (19) and the rear side of the curved shovel section (27).

. . ./11

- 11 are provided.

10. Excavator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the vibrator (17) is connected to the free end of the arm (12) via a carrier (16).