EP0011766A1 - Bagger mit Positionswiedergabe seines Arbeitswerkzeuges - Google Patents

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EP0011766A1
EP0011766A1 EP79104470A EP79104470A EP0011766A1 EP 0011766 A1 EP0011766 A1 EP 0011766A1 EP 79104470 A EP79104470 A EP 79104470A EP 79104470 A EP79104470 A EP 79104470A EP 0011766 A1 EP0011766 A1 EP 0011766A1
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EP
European Patent Office
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excavator
swivel joint
swivel
boom
tool
Prior art date
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EP79104470A
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English (en)
French (fr)
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EP0011766B1 (de
Inventor
Wilfried Ing. grad. Güthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Original Assignee
Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Friedrich Wilhelm Schwing GmbH filed Critical Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Priority to AT79104470T priority Critical patent/ATE437T1/de
Publication of EP0011766A1 publication Critical patent/EP0011766A1/de
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Publication of EP0011766B1 publication Critical patent/EP0011766B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/301—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom with more than two arms (boom included), e.g. two-part boom with additional dipper-arm
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3677—Devices to connect tools to arms, booms or the like allowing movement, e.g. rotation or translation, of the tool around or along another axis as the movement implied by the boom or arms, e.g. for tilting buckets

Definitions

  • the invention relates to an excavator with positional representation of its preferably parallel, z.
  • a backhoe forming work tool which is movable by means of a swivel drive around a swivel joint of a stick, which is rotatably attached to a pivoted on the excavator upper part, preferably multi-part boom with a further swivel drive.
  • a slope is used to produce and process slopes, preferably sloping slopes, with predetermined slope angles, in particular if the slope itself cannot be driven on by the excavator and cannot be seen in whole or in part by the excavator operator. This occurs, among other things, in hydraulic engineering, e.g. B. when opening channel embankments from the flat canal crown.
  • the work tool is preferably pivotally connected to the pivot joint of the handle via a pivot lever or a parallelogram of the handlebars.
  • the work tool is guided in parallel by precise dimensioning of the parallelograms, in which the handlebar, arm and work tool are included, and by articulation of the drive cylinder belonging to the arm on the boom instead of on the arm itself.
  • This considerably facilitates the production of embankments because he only has to control the boom cylinder during processing and does not need to adjust the bucket cylinder.
  • the boom can also be in several parts, but its parts are fixed in a certain position relative to one another in accordance with the desired slope.
  • a backhoe-forming work tool is based on the idea of tracking a scaled-down reproduction of all controllable moving parts of the excavator to the real movements of the original parts and the specified slope through one under the model in the field of vision of the excavator operator to display attached template.
  • the reproduction of the excavator in a scalable, trackable model means an unusual technical effort that is only justified for larger excavator units that cannot be used for work on land.
  • Such positional representations are also unusable for such excavators because they do not have sufficient correction options for different positions of the excavator relative to the formation.
  • the reproduction of the with a template means that according to the scaling down errors in controlling the model tool along the template are translated to the original tool. Precise compliance with specified angles is therefore not achievable with such position reproductions.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention as characterized in the claims, solves the task of setting up the position display so that it continuously shows the excavator operator at least the course of the movement of the working tool relative to the level of the formation or embankment to be produced and thus offers him the possibility of to bring the trajectory of the working tool into agreement with the required level or the specified course of the slope without measurements having to be carried out by auxiliary personnel.
  • the correction can be achieved by traversing the embankment that has already been made with the work tool and by adjusting the articulation until a predetermined pointer position is maintained. Any misalignment of the excavator can be taken into account using a spirit level on the adjustable pointer scale. What applies to embankments applies accordingly to a level formation, which is to be carried out, for example, on the embankment foot.
  • the excavator operator After making the corrections, the excavator operator only needs to control the excavator in such a way that the pointer on the scale maintains the position once set, in order to open a predetermined slope. Errors are not translated, but occur in the same order of magnitude as on the work tool; therefore they are easy to avoid or correct.
  • the invention provides for the swivel angle of the work tool to be reproduced on a further scale with a tracked, separate pointer.
  • the reproduction of the swivel angle is particularly simple because it only depends on the extended length of the piston rod of the bucket swivel drive fitted between the boom and the backhoe bucket.
  • the handlebar can be designed so that it not only represents the connection between the swivel joint of the working tool and the axially parallel base swivel joint on the swiveling upper part of the excavator, but actually also forms it. Looks for these cases the invention to guide the handlebar radially in the swivel of the work tool, because then the handlebar need not be variable in length; or the handlebar is fastened in the swivel and is designed to be variable in length between its attachment in the swivel of the work tool and the base swivel. This can be done in different ways. A rubber cord, a steel cable, which is guided over a deflection roller which forms the axially parallel base swivel joint, but also a telescopic linkage, is suitable for such embodiments.
  • an excavator upper part 3 is pivotally mounted on a crawler track 1 with the aid of a slewing ring 2.
  • the upper part is shown schematically, and the device parts relevant to the invention have been enlarged for better understanding.
  • the swiveling upper excavator part 3 carries the usual drive 4 and a cabin 5 for the excavator operator.
  • a boom 7 can be pivoted hydraulically around a horizontal swivel joint 8 on the upper part 3.
  • the boom is formed in two parts at 8 'and 9. With the help of bolts 10 and 11, however, the parts are locked together.
  • a third hydraulic cylinder 17 is pivotally connected to a part 18 blocked by the boom 7 at 19; its piston rod is connected at 20 to a link parallelogram, which is formed by a swing arm 21, two approximately parallel links 22 and 23 and a lever 25.
  • the lever 25 is articulated at 26 to a bucket which can be pivoted about an axis 27 by means of a hydraulic cylinder 28 and is generally designated 29.
  • this articulation is only used to transmit the pivoting movement emanating from the hydraulic cylinder 17.
  • the excavator, generally designated 40 also stands horizontally aligned on a flat surface 41, which is formed by the crown of a dam.
  • the embankment is designated 42.
  • different positions of the parallel bucket 29 are shown.
  • the parallel guidance is achieved by appropriate dimensions of the handlebar parallelograms, which are formed on the one hand by the parts 17, 21, 15 and 18 and on the other hand by the parts 21 - 25 and finally by the parts 22 and 25 and the upper part of the working tool 29.
  • the articulation of the hydraulic cylinder 17 on the boom 7 is decisive for the parallel guidance. Except for the dumping and resetting of the excavator bucket, the cylinder 17 did not need to be actuated.
  • the embankment is made exclusively with the cylinder 13.
  • the straight line through the points A, B and C at a distance H from the slope 42 is represented by the handlebar 33.
  • the handlebar allows due to his leadership at 31 and his articulation at 34 any movement of the boom or the arm 15.
  • the swivel joint 34 is provided with a device which is shown in FIG. 5 and is essentially formed from a fixed box 50 and a rotatable wheel 51 which moves in accordance with the pivoting movement of the link 33.
  • the wheel 51 has a toothing 53 on its circumference, which corresponds to the toothing 54 of a flexible toothed rack 56.
  • the end of the rack is guided at 57 ( Figure 1).
  • the rack itself forms the jacket a flexible wire 58 and is in turn surrounded by a sheath 59 and thus protected (FIG. 4).
  • a corresponding box 60 is fastened in the cab of the excavator operator.
  • the can 60 is shown schematically in FIG. 2 on a solid support 61.
  • the toothed disk 62 is seated on a pointer shaft 63, the pointer 64 of which runs over a scale which in turn is attached to a disk 65.
  • the disk 65 can be pivoted about the geometric axis e of the shaft 63 as soon as a knurled screw 67 has been loosened, which serves to fix the scale position.
  • the housing 68 of a dragonfly 69 is attached to the disc 65. With the device described, the scale on the disc 65 can be corrected in accordance with the respective deviation of the position of the excavator chassis 1 from the horizontal.
  • the nut 37 can be rotated from the cabin via a flexible toothed rack 72 of the type shown in FIGS. 4 and 5, so that the height of point C can be changed via the spindle 36 .
  • the excavator was at a distance U from the edge of the embankment.
  • part of the embankment 42 is raised with the correct inclination, in the exemplary embodiment 33.7 °.
  • the excavator operator places the backhoe bucket 29 on this finished part of the embankment and uses the handwheel 70 to adjust the point C until the pointer 64 on the scale indicates the correct embankment value.
  • the scale accordingly using the dragonfly 69.
  • the entire slope can now be opened, it only being necessary to ensure that the pointer 64 indicates the predetermined slope angle. If the excavator is moved, the setting must be made again if the distance U has changed.
  • the area to be leveled is correct when the digging movement from M to N or A to B there is no change in the pointer position and the correct value is displayed.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 3 differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 in that the extended length of the cylinder 17 is transmitted to a pointer 83 by a cylinder-fixed sleeve 80, in which a piston-fixed rod 81 is guided, and by a flexible Bowden cable 82 which runs in a sleeve 84 which is arranged in the cabin 5.
  • the pointer 83 can run in front of a scale which shows the angular position of the bucket 29 and thus the position of the teeth 87 opposite the slope 42.
  • the device in the illustrated embodiment is based on the described parallel guidance of the bucket 29, but can be designed accordingly in other excavators.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 also differs from the exemplary embodiment according to FIG. 1 in that the link 33 does not form the actual connection of the swivel joint 31 with the basic swivel joint, but rather only represents it geometrically.
  • an axially parallel swivel joint 91 is arranged in a bracket 90, which serves to mount a rocker 92.
  • the rocker 92 has a length corresponding to the system of the arm 15, taking into account the length of the line 99. It therefore represents a reduced representation of the boom system.
  • the free end of the rocker 92 is provided with a swivel joint 93 which has the radial guide 31 described , which is designated 94 in the exemplary embodiment in FIG. 3.

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Abstract

Be einem Bagger mit Positionswiedergabe seines vorzugsweise parallel geführten, z.B. einen Tieflöffel bildenden Arbeitswerkzeuges (29), das mit Hilfe eines Schwenkantriebes (6) um ein Schwenkgelenk (8) eines Stieles (15) beweglich ist, der an einem auf dem Baggeroberteil (3) angelenkten und vorzugsweise mehrteiligen Ausleger (7) mit einem weiteren Schwenkantrieb (13) drehbeweglich befestigt ist. Zur Positionswiedergabe derart, daß dem Baggerführer mindestens der Verlauf der Bewegungsbahn des Arbeitswerkzeuges relativ zur Ebene des herzustellenden Planums bzw. der Böschung laufend angezeigt wird, ist ein Zeiger (64) vorgesehen, der einem Lenker (33) nachgesteuert ist, welcher eine Verbindung zwischen dem Schwenkgelenk (31) des Arbeitswerkzeuges (29) und einem achsparallelen Basisdrehgelenk (34) auf dem schwenkbaren Baggeroberteil (3) darstellt und daß die Positionswiedergabe um Schieflagen des Baggers in der Lenkerebene an der Zeigerskala und um unterschiedliche Abstände (U) des Baggers von der Arbeitsebene (42) durch Höhenverstellung des achsparallelen Drehgelenkes (34) auf dem Baggeroberteil (3) korrigierbar ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht'sich auf einen Bagger mit Positionswiedergabe seines vorzugsweise parallel geführten, z. B. einen Tieflöffel bildenden Arbeitswerkzeuges, das mit Hilfe eines Schwenkantriebes um ein Schwenkgelenk eines Stieles beweglich ist, der an einem auf dem Baggeroberteil angelenkten, vorzugsweise mehrteiligen Ausleger mit einem weiteren Schwenkantrieb drehbeweglich befestigt ist.
  • Mit einem solchen insbesondere hydraulisch angetriebenen Bagger werden von einem Planum aus Böschungen, vorzugsweise abfallende Böschungen mit vorgegebenen Böschungswinkeln hergestellt und bearbeitet, insbesondere wenn die Böschung selbst mit dem Bagger nicht befahrbar und vom Baggerführer ganz oder teilweise nicht einsehbar ist. Das kommt u. a. im Wasserbau vor, z. B. beim Auffahren von Kanalböschungen von der ebenen-Kanalkrone aus. Dabei ist vorzugsweise das Arbeitswerkzeug über einen Schwenkhebel oder über ein Lenkerparallelogramm verschwenkbar an das Schwenkgelenk des Stieles angeschlossen. Bei derartigen Baggern ist das Arbeitswerkzeug durch genaue Bemessung der Parallelogramme, in die die Lenker, der Stiel und das Arbeitswerkzeug einbezogen sind, sowie durch Anlenkung des zum Stiel gehörigen Antriebszylinders am Ausleger statt an dem Stiel selbst, parallel geführt. Das erleichtert dem Baggerführer die Herstellung von Böschungen erheblich, weil er bei der Bearbeitung nur den Auslegerzylinder zu steuern hat und den Löffelzylinder nicht nachzuführen braucht. Bei solchen Baggern kann der Ausleger auch mehrteilig sein, jedoch werden seine Teile in einer bestimmten Stellung zueinander entsprechend der gewünschten Böschung festgelegt.
  • Bei den bekannten Baggern ohne Positionswiedergabe ihres Arbeitswerkzeuges erfordert das Bearbeiten einer Böschung mit höheren Forderungen an die Einhaltung eines vorgegebenen Böschungswinkels außer dem Baggerführer mindestens eine weitere Arbeitskraft, die die zum ständigen Kontrollieren und Nacharbeiten der Böschung erforderlichen Messungen ausführt und den Baggerführer anweist, wie er die entsprechenden Korrekturen vorzunehmen hat. Besonders aufwendig ist das Anlegen von Böschungen unterhalb des Wasserspiegels, weil zur Kontrolle der Ebenheit und Neigung des unter Wasser liegenden Böschungsteils mindestens drei weitere Arbeitskräfte erforderlich sind. Diese Mannschaft muß vom Boot aus mit einer Meßlatte, vom Land aus mit einem Meßband bei Stillstand des Baggers den Böschungswinkel nachmessen und den Baggerführer einweisen.
  • Bei bekannten Schwimmbaggern mit Positionswiedergabe ihres z. B. einen Tieflöffel bildenden Arbeitswerkzeuges liegt der Gedanke zugrunde, eine maßstäblich verkleinerte Wiedergabe aller steuerbaren beweglichen Teile des Baggers den wirklichen Bewegungen der Originalteile nachzuführen und die vorgegebene Böschung durch eine unter dem Modell im Blickfeld des Baggerführers angebrachte Schablone darzustellen. Die Wiedergabe des Baggers in einem maßstabgetreuen, nachführbaren Modell bedeutet einen ungewöhnlichen technischen Aufwand, der nur bei größeren Bagcer- einheiten gerechtfertigt ist, die für Arbeiten vor Land aus in nicht eingesetzt werden können. Für solche Bagger sind solche Positionswiedergaben außerdem auch deshalb unbrauchbar, weil sie keine ausreichenden Korrekturmöglichkeiten für unterschiedlich-Stellungen des Baggers zum Planum besitzen. Die Wiedergabe den mit einer Schablone bedeutet, daß entsprechend der maßstabgerechten Verkleinerung Fehler beim Steuern des Modellarbeitswerkzeuges längs der Schablone auf das Originalwerkzeug übersetzt werden. Die genaze Einhaltung von vorgegebenen Winkeln ist daher bei solchen Positionswiedergaben nicht erreichbar.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Positionswiedergabe so einzurichten, daß sie dem Baggerführer mindestens den Verlauf der Bewegungsbahn des Arbeitswerkzeuges relativ zur Ebene des herzustellenden Planums bzw. der Böschung laufend anzeigt und ihm so die Möglichkeit bietet, die Bewegungsbahn des Arbeitswerkzeuges mit dem geforderten Planum bzw. dem vorgegebenen Verlauf der Böschung in übereinstimmung zu bringen, ohne daß dafür von Hilfskräften Messungen ausgeführt werden müssen.
  • Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß die jeweilige Neigung des Lenkers in der Ebene des Auslegers und des Stieles jedenfalls dann ein genaues Maß, z. B. eines Böschungswinkels wiedergibt, wenn man den Abstand des Baggers von der Böschungskante durch Höhenverstellung des achsparallelen Drehgelenkes auf dem Bagger berücksichtigt. Die jeweilige Einstellung des Gelenkes kann man sehr einfach auf folgende Weise gewinnen: Man stellt zunächst einen Teil der geforderten Böschung, bei teilweise unter Wasser liegenden Böschungen, den über Wasser liegenden Teil entsprechend der Vorgabe her. Dann stellt man das Arbeitswerkzeug auf diesen fertigen Teil der Böschung und braucht nur noch die Höhe des achsparallelen Lenkergelenkes so lange zu versteifen, bis der nachgeführte Zeiger auf der Skala den richtigen Böschungswinkel anzeigt. Fährt man die Böschung nicht in der Fallinie auf, dann kann man die Korrektur durch Nachfahren der bereits hergestellten Böschung mit dem Arbeitswerkzeug und durch Verstellen der Anlenkung bis zur Einhaltung einer vorgegebenen Zeigerstellung erzielen. Etwaige Schieflagen des Baggers können unter Benutzung einer Libelle an der verstellbaren Zeigerskala berücksichtigt werden. Was für Böschungen gilt, gilt entsprechend für ein ebenes Planum, das beispielsweise am Böschungsfuß ausgeführt werden soll.
  • Der Baggerführer braucht nach Vornahme der Korrekturen den Bagger nur noch so zu steuern, daß der Zeiger auf der Skala die einmal eingestellte Stellung beibehält, um eine vorgegebene Böschung aufzufahren. Fehler werden nicht übersetzt, sondern treten in gleicher Größenordnung wie am Arbeitswerkzeug auf; deshalb sind sie leicht zu vermeiden bzw. zu korrigieren.
  • Bei Löffeln, insbesondere bei Tieflöffeln ist für die Herstellung eines exakten Planums bzw. einer vorgegebenen Neigung der Böschung die Kontrolle der Stellung des Arbeitswerkzeuges mindestens zweckmäßig, je nach Genaugkeitsanforderungen aber auch notwendig. Für diese Fälle sieht die Erfindung vor, die Schwenkwinkel des Arbeitswerkzeuges um dessen Schwenkgelenk auf einer weiteren Skala mit einem nachgeführten, gesonderten Zeiger wiederzugeben.
  • Bei den eingangs erwähnten Baggern mit parallel geführtem Tieflöffel, auf die die Erfindung vorzugsweise anwendbar ist, ist die Wiedergabe des Schwenkwinkels besonders einfach, weil sie nur von, der ausgezogenen Länge der Kolbenstange des zwischen Ausleger und Tieflöffel angebrachten Löffelschwenkantriebes abhängt.
  • Der Lenker kann so ausgebildet sein, daß er die Verbindung zwischen dem Schwenkgelenk des Arbeitswerkzeuges und dem achsparallelen Basisdrehgelenk auf dem schwenkbaren Baggeroberteil nicht nur darstellt, sondern tatsächlich auch bildet. Für diese Fälle sieht die Erfindung vor, den Lenker im Drehgelenk des Arbeitswerkzeuges radial zu führen, weil dann der Lenker nicht längenveränderlich zu sein braucht; oder der Lenker wird im Drehgelenk befestigt und zwischen seiner Anbringung im Drehgelenk des Arbeitswerkzeuges und dem Basisdrehgelenk längenveränderlich ausgebildet. Das kann auf verschiedene Weise geschehen. Für solche Aüsführungsformen eignet sich eine Gummischnur, ein Stahlseil, das über eine Umlenkrolle geführt ist, die das achsparallele Basisdrehgelenk bildet, aber auch ein teleskopierbares Gestänge.
  • Praktischer sind in vielen Fällen jedoch Ausführungsformen der Erfindung,bei denen der Lenker die Verbindung zwischen dem Schwenkgelenk des Arbeitswerkzeuges und dem achsparallelen Basisdrehgelenk nicht tatsächlich bildet, sondern nur wiedergibt, weil dann die bei Tieflöffeln unter dem Ausleger und dem Stiel angebrachten Lenkerteile weitgehend entfallen. In diesen Fällen werden die Systempunkte des Auslegers und des Stieles verkleinert wiedergegeben und zum Gleichlauf gezwungen. Bei Versperrung der Auslegerteile gemäß der vorzugsweisen Baggerausführungsform der Erfindung und beweglichem Stiel wird der Lenker durch Anlenkung an eine am Ausleger angelenkte Schwinge verkürzt, welche eine Verkürzung des Stieles entsprechend der gewählten Verkürzung des Auslegers darstellt und dem Drehwinkel des Verbindungsgelenkes zwischen Ausleger und Stiel nachgeführt ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich zwei Ausführungsformen darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
    • Figur 1 in Seitenansicht einen Bagger mit Positionswiedergabe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • Figur 2 in vergrößerter Wiedergabe und in Seitenansicht eine Darstellung des Zeigerwerkes einschließlich der erforderlichen Korrektureinrichtung zur Berücksichtigung der Neigung des Baggeroberteiles,
    • Figur 3 in der Figur 1 entsprechende Darstellung eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung,
    • Figur 4 den flexiblen Teil einer Einrichtung zum Nachführen eines Drehgelenkes und
    • Figur 5 den Geberteil, der mit der Einrichtung nach Figur 4 zusammenwirkt.
  • Gemäß Figur 1 ist auf einem Raupenfahrwerk 1 mit Hilfe eines Drehkranzes 2 ein Baggeroberteil 3 schwenkbar gelagert. Das Oberteil ist schematisch wiedergegeben, und die für die Erfindung maßgeblichen Geräteteile sind zum besseren Verständnis vergrößert. Das schwenkbare Baggeroberteil 3 trägt den üblichen Antrieb 4 und eine Kabine 5 für den Baggerführer. Mit Hilfe eines ersten Arbeitszylinders 6 läßt sich ein Ausleger 7 hydraulisch um ein horizontales Drehgelenk 8 auf dem Oberteil 3 schwenken. Der Ausleger ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel 2-teilig bei 8' und 9 ausgebildet. Mit Hilfe von Bolzen 10 bzw. 11 sind die Teile jedoch miteinander versperrt.
  • Mit Hilfe eines zweiten hydraulischen Arbeitzylinders 13, der am Ausleger 7 bei 14 und an einem Löffelstiel 15 bei 16 angelenkt ist, läßt sich der Löffelstiel in der Ebene des Auslegers 7 umschwenken. Ein dritter hydraulischer Zylinder 17 ist an einem mit dem Ausleger 7 versperrten Teil 18 bei 19 schwenkbar verbunden; seine Kolbenstange ist bei 20 an ein Lenkerparallelogramm angeschlossen, das von einer Schwinge 21, zwei annähernd parallelen Lenkern 22 und 23 sowie einem Hebel 25 gebildet wird. Der Hebel 25 ist bei 26 an einen um eine Achse 27 mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders 28 schwenkbaren und allgemein mit 29 bezeichneten Tieflöffel angelenkt. Diese Anlenkung dient jedoch lediglich zur Obertragung der Schwenkbewegung, die vom hydraulischen Zylinder 17 ausgeht. Schwenkbar ist das Arbeitswerkzeug 29 um das Drehgelenk 30, dessen Gelenkachse mit A bezeichnet ist. Sie wird von einem Gelenkbolzen gebildet, der eine Radialführung 31 besitzt. Die Radialführung dient zur Lagerung eines Gestänges 33, das lediglich schematisch wiedergegeben ist und einen Lenker bildet, der in einem achsparallelen Basisdrehgelenk 34 angelenkt ist. Die Gelenkachse dieses Gelenkes ist mit C bezeichnet. Das Gelenk sitzt in einem Joch 35, das an eine Spindel 36 angelenkt ist, die in einer Mutter 37 geführt ist. Die Einrichtung sitzt auf einer Konsole 38, die an beliebiger Stelle außerhalb der Kabine 5 auf dem Baggeroberteil 3 befestigt sein kann.
  • Der allgemein mit 40 bezeichnete Bagger steht auch horizontal ausgefluchtet auf einem Planum 41, das von der Krone eines Dammes gebildet wird. Die Böschung ist mit 42 bezeichnet. Bei 43 und 44 sind verschiedene Stellungen des parallel geführten Tieflöffels 29 wiedergegeben. Die Parallelführung wird erreicht durch entsprechende Bemessungen der Lenkerparallelogramme, die einerseits von den Teilen 17, 21, 15 und 18 und andererseits von den Teilen 21 - 25 sowie schließlich von den Teilen 22 und 25 sowie dem Oberteil des Arbeitswerkzeuges 29 gebildet werden. Ferner ist für die Parallelführung entscheidend die Anlenkung des hydraulischen Zylinders 17 am Ausleger 7. Außer zum Auskippen und Wiedereinstellen des Baggerlöffels brauchte der Zylinder 17 nicht betätigt zu werden. Das Herstellen der Böschung geschieht ausschließlich mit dem Zylinder 13.
  • Die Gerade durch die Punkte A, B und C im Abstand H von der Böschung 42 wird von dem Lenker 33 dargestellt. Der Lenker läßt infolge seiner Führung bei 31 und seiner Anlenkung bei 34 jede Bewegung des Auslegers bzw. des Stieles 15 zu.
  • Das Drehgelenk 34 ist mit einer Einrichtung versehen, die in Figur 5 wiedergegeben ist und im wesentlichen aus einer festen Dose 50 sowie einem drehbaren Rad 51 gebildet wird, das sich entsprechend der Schwenkbewegung des Lenkers 33 bewegt. Auf seinem Umfang hat das Rad 51 eine Zahnung 53, welche der Zahnung 54 einer flexiblem Zahnstange 56 entspricht. Das Ende der Zahnstange ist bei 57 (Figur 1) geführt. Die Zahnstange selbst bildet den Mantel einer flexiblei Litze 58 und ist ihrerseits von einem Mantel 59 umgeben sowie dadurch geschützt (Figur 4).
  • Eine entsprechende Dose 60 ist in der Kabine des Baggerführers befestigt. Die Dose 60 ist schematisch in Figur 2 auf einem festen Träger 61 wiedergegeben. Die gezahnte Scheibe 62 sitzt auf einer Zeigerwelle 63, deren Zeiger 64 über eine Skala läuft, die ihrerseits auf einer Scheibe 65 angebracht ist. Die Scheibe 65 läßt sich um die geometrische Achs-e der Welle 63 verschwenken, sobald eine Rändelschraube 67 gelöst worden ist, welche zur Fixierung der Skalenstellung dient. Auf der Scheibe 65 ist das Gehäuse 68 einer Libelle 69 angebracht., Mit der beschriebenen Einrichtung kann die Skala auf der Scheibe 65 entsprechend der jeweiligen Abweichung der Lage des Baggerfahrgestells 1 von der Horizontalen korrigiert werden.
  • Mit Hilfe eines in der Kabine angebrachten Handrades 70 kann über eine flexible Zahnstange 72 nach Art der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungen die Mutter 37 von der Kabine aus verdreht werden, so daß über die Spindel 36 die Höhe des Punktes C verändert werden kann.
  • Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel hatte der Bagger von der Böschungskante den Abstand U. Zunächst wird ein Teil der Böschung 42 mit der richtigen Neigung, im Ausführungsbeispiel 33, 7°, aufgefahren. Sobald das geschehen ist, stellt der Baggerführer auf diesen fertigen Teil der Böschung den Tieflöffel 29 und verstellt mit Hilfe des Handrades 70 den Punkt C solange, bis der Zeiger 64 auf der Skala den richtigen Böschungswert anzeigt. Vorher hat er selbstverständlich die Skala unter Benutzung der Libelle 69 entsprechend korrigiert. Infolge der Parallelführung kann nunmehr die ganze Böschung aufgefahren werden, wobei lediglich darauf geachtet werden muß, daß der Zeiger 64 den vorgegebenen Böschungswinkel anzeigt. Wird der Bagger verfahren, dann muß die Einstellung erneut vorgenommen werden, sofern sich der Abstand U geändert hat. Die zu planierende Fläche ist dann korrekt, wenn die Schürfbewegung von M nach N bzw. A nach B keine Veränderung der Zeigerstellung ergibt und der richtige Wert angezeigt wird.
  • Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zunächst dadurch, daß die ausgezogene Länge des Zylinders 17 durch eine zylinderfeste Hülse 80, in der eine kolbenfeste Stange 81 geführt ist, sowie durch einen flexiblen Bowdenzug 82 auf einen Zeiger 83 übertragen wird, der in einer Hülse 84 läuft, welche in der Kabine 5 angeordnet ist. Der Zeiger 83 kann vor einer Skala laufen, welche die Winkelstellung des Tieflöffels 29 und damit die Stellung der Zähne 87 gegenüber.der Böschung 42 wiedergibt. Die Einrichtung beruht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf der beschriebenen Parallelführung des Tieflöffels 29, kann aber bei anderen Baggern entsprechend ausgebildet werden.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ferner dadurch, daß der Lenker 33 nicht die tatsächliche Verbindung des Drehgelenkes 31 mit dem Basisdrehgelenk bildet, sondern diese lediglich geometrisch darstellt. Zu diesem Zweck ist in einer Konsole 90 ein achsparalleles Drehgelenk 91 angeordnet, das zur Lagerung einer Schwinge 92 dient. Die Schwinge 92 hat eine dem System des Stieles 15 entsprechende Länge unter Berücksichtigung der Länge der Linie 99. Sie stellt demnach eine verkleinerte Wiedergabe des Auslegersystems dar. Dementsprechend ist das freie Ende der Schwinge 92 mit einem Drehgelenk 93 versehen, das die beschriebene Radialführung 31 aufweist, die im Ausführungsbeispiel der Figur 3 mit 94 bezeichnet ist. Die Drehbewegung des Stieles 15 um das Gelenk 95 am Ausleger 7 wird mit Hilfe einer Dose 96 und einer flexiblen Zahnstange 97 auf eine Dose 98 auf der Konsole 90 übertragen, so daß der Arm 92 entsprechend dem Stiel 15 nachgeführt wird. Die Linien 99 und 100 sind die Systemgeraden, welche die Drehpunkte E-D vom Ausleger und A-D vom Löffelstiel verbinden und für die Verkleinerung maßgeblich sind. Der Abstand des Baggers von der Böschungskante ist hier mit V bezeichnet.

Claims (9)

1. Bagger mit Positionswiedergabe seines vorzugsweise parallel geführten, z. B. einen Tieflöffel bildenen Arbeitswerkzeuges, das mit Hilfe eines Schwenkantriebes um ein Schwenkgelenk eines Stieles beweglich ist, der an einem auf dem Baggeroberteil angelenkten und vorzugsweise mehrteiligen Ausleger mit einem weiteren Schwenkantrieb drehbeweglich befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Positionswiedergabe ein Zeiger (64) vorgesehen ist, der einem Lenker (33) nachgesteuert ist, welcher eine Verbindung zwischen dem Schwenkgelenk (31) des Arbeitswerkzeuges (29) und einem achsparallelen Basisdrehgelenk (34) auf dem schwenkbaren Baggeroberteil (3) darstellt und daß die Positionswiedergabe um Schieflagen des Baggers in der Lenkerebene an der Zeigerskala und um unterschiedliche Abstände (U) des Baggers von der Arbeitsebene (42) durch Höhenverstellung des achsparallelen Drehgelenkes (34) auf dem Baggeroberteil (3) korrigierbar ist.
2. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkel des Arbeitswerkzeuges (29) um dessen Schwenkgelenk (31) auf einer weiteren Skala- (84) mit einem nachgeführten gesondertem Zeiger (83) wiedergebbar sind.
3. Bagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zur Wiedergabe der Schwenkwinkel des Arbeitswerkzeuges (29) die ausgezogene Stellung des Schwenkantriebes (17) des Arbeitswerkzeuges (29) dient.
4. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Lenker (33) im Drehgelenk (31) des Arbeitswerkzeuges (29) radial geführt oder befestigt und zwischen seiner Anbringung am Drehgelenk (31) des Arbeitswerkzeuges (29) und dem Basisdrehgelenk (34) längenveränderlich ausgebildet ist.
5. Bagger nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Gummischnur, die in den durch die Gelenke des Arbeitswerkzeuges (29) und des Basisdrehgelenkes (34) gegebenen Punkten festgelegt ist.
6. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Lenker aus einem flexiblen Zugmittel besteht, das an dem Drehgelenk (31) des Arbeitswerkzeuges (29) befestigt und um eine Rolle geführt ist, welche in dem achsparallelen Basisdrehgelenk (34) gelagert ist, wobei das Zugmittel mit Hilfe eines Gewichtes oder einer Feder vorgespannt ist.
7. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die relativ zueinander beweglichen Teile (7, 15) zwischen Auslegeroberteil (3) und Arbeitswerkzeug (29) mit Hilfe wenigstens einer Schwinge (92) verkleinert wiedergegeben und mit Hilfe wenigstens eines Zahnstangentriebes (97) nachgeführt sind.
8. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß bei'.Versperrung der Auslegerteile (8', 9) und beweglichem Stiel (15) der Lenker (33) durch Anlenkung an eine am Ausleger (7) angelenkten Schwinge (92) verkürzt ist, welche eine Verkürzung der Strecke A-D (100) des Stieles (15) in gleichem Maßstab wie die gewählte Verkürzung der Strecke D-E (99) zur Strecke d-e darstellt und dem Drehwinkel des Verbindungsgelenkes (96) zwischen Ausleger (7) und Stiel (15) nachgeführt ist.
9. Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeiger (64, 83) und ihre Skalenträger (65, 84) im Blickfeld des Baggerführers in der Kabine (5) untergebracht und mit Hilfe eines Zahnstangentriebes (36) an die außerhalb der Kabine auf dem Baggeroberteil (3) angeordneten Teile des achsparallelen Basisdrehgelenkes (34) bzw. die die Stellung des Werkzeuges (29) wiedergegebenen Teile (80, 81) mit Hilfe eines Bowdenzuges (82) angeschlossen sind.
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