EP0117261A1 - Operating arm for earth-moving and foundation machines - Google Patents

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EP0117261A1
EP0117261A1 EP83101851A EP83101851A EP0117261A1 EP 0117261 A1 EP0117261 A1 EP 0117261A1 EP 83101851 A EP83101851 A EP 83101851A EP 83101851 A EP83101851 A EP 83101851A EP 0117261 A1 EP0117261 A1 EP 0117261A1
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EP
European Patent Office
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forearm
arm
link
parallel
articulated
Prior art date
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EP83101851A
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German (de)
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EP0117261B1 (en
Inventor
Hugo Dipl.-Ing. Cordes
Hans Kröger
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Cordes Hugo
Original Assignee
Cordes Hugo
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Filing date
Publication date
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Priority to DE8383101851T priority patent/DE3360544D1/en
Priority to US06/483,320 priority patent/US4709588A/en
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Application granted granted Critical
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    • 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
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • 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
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/963—Arrangements on backhoes for alternate use of different tools
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/18888—Reciprocating to or from oscillating
    • Y10T74/1892—Lever and slide
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    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element

Definitions

  • the invention relates to a working arm for earthworks and basic construction machines for receiving and guiding tools, consisting of an upper arm articulated on the machine or by means of a cantilever arm with a forearm articulated thereon, which carries the tool, and with a drive the upper arm and the forearm is moved from a stretched position to a folded position, in which both arms are next to each other, in a position stretched in opposite directions.
  • a working arm of this type with an excavator bucket is known.
  • the work arm guides the excavator bucket through a curved, forced path to the emptying site and in the same way back to the grave site thanks to a multi-section linkage that is articulated on the boom and connected to the upper arm.
  • the invention has for its object to improve the known working arm so that it can be used in addition to guiding an excavator bucket for other tools and allows a straightforward path in a selectable direction and length, which can also be curved on partial paths or along the entire length.
  • the working stroke and return should be interchangeable.
  • the tool should be able to be guided in a position that remains the same for the forced travel, but a different carrying position should also be made possible for excavator buckets.
  • the forced path can be curved in one or the other direction over its entire length or part of its path. This enables profile work and extensive adaptation to practical tasks.
  • this working arm is suitable for moving load hooks, grabs and the like, which can be moved up and down in a straight line or even horizontally with arms of the same length.
  • this working arm is ideal for precision work when excavating, leveling and profiling, when removing and applying layers, when trimming and compacting embankments, when cleaning trenches and similar work.
  • An upper arm 1 and a base link 2 are mounted on a pivot axle 3 on a carrier vehicle or its boom 4 and can be rotatably locked by a directional cylinder 14.
  • a lifting cylinder 5, which drives the upper arm 1, and a connecting rod 6 are articulated on the base link 2.
  • the latter is as long as the upper arm 1 and is arranged parallel to it and guides the parallel link 7 parallel to the base link 2.
  • An upper arm 1 and a lower arm 10 are mounted on the parallel link 7 on the same axis with the synchronizing device which drives the lower arm 10.
  • the synchronizing device is designed as a reversing gear, the housing 33 of which is firmly connected to the parallel link 7 with bevel pinions 8.
  • the bevel pinions 8 are in engagement with a drive wheel 11 which is connected to the upper arm 1 and with a drive wheel 12 which is fixedly connected to the lower arm 10.
  • the drive and driven wheels 11, 12 have the effect that when the upper arm 1 rotates against the reversing gear housing 33, the forearm 10 executes the same, but opposite, angular movement relative to the reversing gear housing 33. If the upper arm 1 and forearm 10 are of the same length, the free end of the forearm 10 executes a linear movement.
  • upper arm 1 and forearm 10 lie in different planes, they can be moved from an extended position via a central position, in which they lie next to one another, into an opposite, extended position, whereby the free end of the forearm 10 is long and in relation to the arm lengths executes a precisely linear working stroke.
  • the lifting cylinder 5 is on the base link 2 and upper arm 1 Articulated so that it acts on the upper arm 1 with the same but small and in the middle position with a larger lever arm at the beginning and end of the stroke. This results in an approximately constant feed force and speed for the load hook 13 or the tool 16 over the entire positive path.
  • a tool link 15 is articulated and guided in parallel by a rod 18 of the same length, which is articulated parallel to the forearm 10 and to the parallel link 7, a tool 16 connected to the tool link 15 can be non-positively connected and with its longitudinal axis are moved in the direction of movement over a long distance.
  • the tool link 15 can be attached to all synchronous devices.
  • the synchronizing device is formed by a spur gear segment 24 attached to the connecting rod 6, which is designed as a bending beam, and a spur gear segment 25 of the same size, which is fixedly attached to the lower arm 10 and which are in engagement with one another. If the connecting rod 6 and the parallel link 7 are arranged on the other side of the upper arm 1, the spur gear segments 24, 25 are correspondingly rotated.
  • FIGS. 6 and 7 a hydraulic synchronizing device is shown.
  • the forearm 10 is driven by a forearm cylinder 37 which is mounted on the parallel link 7 and whose piston rod is articulated on the forearm 10.
  • the lifting cylinder 5 and the forearm cylinder 37 can be acted upon by a hydraulic pump in synchronization or by one common pump 39 are supplied via a flow divider 38.
  • the flow divider shown consists of two hydraulic motors 40, 41, the shafts of which are connected to one another, as a result of which different cylinder pressures are compensated for.
  • Directional valves 42, 43 are installed in the inlet and outlet.
  • FIGS. 8 to 10 show how a larger lifting or lowering force can be achieved when lifting and lowering a drill 30, 31, 32.
  • a synchronous device with a reversing gear housing 33 according to FIGS. 1 and 2 is drawn.
  • the lifting cylinder 5 is articulated, as in FIGS. 1 and 2, on the articulation eye 27 of the base link 2 and its piston rod on the articulation eye 29 of the upper arm 1, which results in great lifting force.
  • the lifting cylinder 5 is detached for large lowering force on an additional articulation eye 26 of the upper arm 1 and its piston rod on an additional articulation eye 28 of the parallel link 7 the lower end position are covered so that the locking pin can be pushed over.
  • the piston rod must then be retracted or extended; their articulation eyes 28,29 are in the upper end position for cover. If, instead of a drill 30, an excavator bucket 17 with a connecting rod 18 (according to FIG. 11 or 12) or a dozer blade is attached, the excavator bucket 17 or the dozer blade must also be attached in the opposite direction when changing the direction of the working stroke and the return.
  • the rod 18 (FIG. 1) or the hydraulic cylinder 20 with the piston rod 21 (FIG. 11) is articulated on the articulation eye 44, i.e. on the other end of the parallel base 7, and the spoon link 19 with the spoon 17 and its drive (34, 35, 36) mounted rotated by 180 °.
  • FIGs 11 and 12 is only the forearm 10 and the Parallel base 7 with the reversing gear housing 33 shown in Figure 1 in the central stroke position.
  • a spoon link 19 with an excavator bucket 17 is shown, which can be rotated from a grave position into an emptying position by means of a spoon cylinder 34 via the lever 35 and the rod 36.
  • the rod 18 (from FIG. 1) is replaced by a hydraulic cylinder 20 with an extended and extended piston rod 21 in FIG. If the latter is drawn in, the excavator bucket 17 is rotated into a supporting position.
  • Figure 12 shows another solution in three phases.
  • the rod 18 is articulated on an adjusting lever 22 which is mounted on the parallel link 7 and is adjusted by an adjusting cylinder 23. If its piston rod is retracted in the initial stroke position, the position of the spoon 17 does not initially change. During the stroke, the spoon link 19 increasingly turns into a supporting position. Both support position adjustments can be initiated or canceled at any time by reversing the hydraulic cylinder 20 or the adjusting cylinder 23.
  • the directional cylinder 14 articulated on the carrier vehicle or its boom 4 determines the direction of the forced travel by turning the base link 2.
  • the base link 2 can be attached in the direction of the base vehicle, as shown in broken lines in FIG. 3, or in the opposite direction. If the piston rod of the directional cylinder 14 (FIGS. 1, 4, 6 and 9) is retracted or extended during the lifting movement, the straight-line tool and the rotary movement of the base link 2 overlap the articulation axis 3 and both movements result in a curved positive path of all tools 13, 16, 17 or 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Bei einem Arbeitsarm für Erd- und Grundbaumaschinen ist vorgesehen, Ober- (1) und Unterarm (10) über eine Gleichlaufeinrichtung zu koppeln, um verschiedenartige Werkzeuge auf einem geradlinigen Arbeitsweg von großer Länge zu führen. Die Richtung dieses Zwangsweges ist durch einen kraftschlüssig drehbaren Basishebel (2) veränderbar. Erfolgt dessen Drehung während der Arbeitsbewegung, so ergibt die Überlagerung beider Bewegungen einen gekrümmten Zwangsweg. Bei schnellem Rücklauf kann wahlweise in der einen oder anderen Richtung gegraben bzw. ein Bohr- oder Rammwerkzeug mit größerer kraft gehoben oder gesenkt werden. Für Baggerlöffel ist eine Traglage vorgesehen.In the case of a working arm for earth and foundation machines, it is provided that the upper (1) and lower arm (10) are coupled via a synchronizing device in order to guide various types of tools on a straight working path of great length. The direction of this forced travel can be changed by means of a non-positively rotatable base lever (2). If it is rotated during the working movement, the superimposition of both movements results in a curved forced path. With a fast return, digging can be done in one direction or the other, or a drilling or ramming tool can be raised or lowered with greater force. A support layer is provided for excavator buckets.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitsarm für Erd- und Grundbaumaschinen zur Aufnahme und Führung von Werkzeugen, bestehend aus einem an der Maschine bzw. über einen Ausleger angelenkten Oberarm mit einem daran angelenkten Unterarm, der das Werkzeug trägt, und mit einem Antrieb den Oberarm und den Unterarm aus einer gestreckten über eine zusammengeklappte Lage, in der beide Arme nebeneinander liegen, in eine gegensinnig gestreckte Lage bewegt.The invention relates to a working arm for earthworks and basic construction machines for receiving and guiding tools, consisting of an upper arm articulated on the machine or by means of a cantilever arm with a forearm articulated thereon, which carries the tool, and with a drive the upper arm and the forearm is moved from a stretched position to a folded position, in which both arms are next to each other, in a position stretched in opposite directions.

Gemäß DE-OS 3 106 268 des Anmelders ist ein Arbeitsarm dieser Art mit einem Baggerlöffel bekannt. Durch ein mehrgliedriges, am Ausleger angelenktes und mit dem Oberarm verbundenes Gestänge führt der Arbeitsarm den Baggerlöffel auf einem gekrümmten Zwangsweg zum Entleerort und auf gleichem Weg zum Grabort zurück. Dabei ist nachteilig, daß die Richtung des Zwangsweges nur durch Aufrichten oder Neigen des Auslegers veränderbar ist und daß die Krümmung des Zwangsweges durch das Gestänge bestimmt und unveränderbar ist. Auch kann mittels des Gestänges kein exakt geradliniger Weg erreicht werden. Diese Nachteile stehen einer allgemeinen Anwendung im Wege.According to DE-OS 3 106 268 of the applicant, a working arm of this type with an excavator bucket is known. The work arm guides the excavator bucket through a curved, forced path to the emptying site and in the same way back to the grave site thanks to a multi-section linkage that is articulated on the boom and connected to the upper arm. It is disadvantageous that the direction of the forced travel can only be changed by erecting or tilting the boom and that the curvature of the forced travel is determined and unchangeable by the linkage. It is also not possible to achieve an exactly straight path using the linkage. These disadvantages stand in the way of general application.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Arbeitsarm so zu verbessern, daß er neben der Führung eines Baggerlöffels auch für andere Werkzeuge anwendbar ist und einen geradlinigen Zwangsweg in wählbarer Bewegungsrichtung und Länge ermöglicht, der auch auf Teilwegen oder auf ganzer Länge krümmbar ist. Bei schnellem Rücklauf sollen Arbeitshub und Rücklauf austauschbar sein, Das Werkzeug soll in einer zum Zwangsweg gleichbleibenden Lage führbar sein, doch soll für Baggerlöffel auch eine abweichende Traglage ermöglicht werden.The invention has for its object to improve the known working arm so that it can be used in addition to guiding an excavator bucket for other tools and allows a straightforward path in a selectable direction and length, which can also be curved on partial paths or along the entire length. In the case of a fast return, the working stroke and return should be interchangeable. The tool should be able to be guided in a position that remains the same for the forced travel, but a different carrying position should also be made possible for excavator buckets.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merk-Merkmale des Anspruchs 1 als Grundausstattung gelöst und durch Ausbildungen gemäß den Unteransprüchen verbessert. Die Unteransprüche 2 bis 4 kennzeichnen verschiedene Ausführungsformen der Gleichlaufeinrichtung und Anspruch 5 Mittel zur Führung der Werkzeugachse in Richtung des Zwangsweges. Für die Umkehr der Arbeitsrichtung bei schnellem Rücklauf werden Merkmale nach Anspruch 6 und zur Verbesserung der Traglage von Baggerlöffeln Merkmale nach Anspruch 7 und 8 vorgeschlagen. Die Ansprüche 9 und 10 kennzeichnen Mittel zur Geradführung des Werkzeugs bei ungleicher Länge von Ober- und Unterarm.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 as basic equipment and improved by training according to the subclaims. The sub-claims 2 to 4 characterize different embodiments of the synchronizing device and claim 5 means for guiding the tool axis in the direction of the positive travel. For the reversal of the working direction with fast return, features according to claim 6 and for improving the carrying position of excavator spoons features according to claims 7 and 8 are proposed. Claims 9 and 10 characterize means for straight guidance of the tool with an unequal length of upper and lower arm.

Diese Lösung ergibt folgende Vorteile:

  • Bei gleicher Länge von Ober- und Unterarm - von Gelenk zu Gelenk - werden verschiedenartige Werkzeuge auf einem geradlinigen Zwangsweg geführt, dessen Richtung durch den Basislenker veränderbar ist und der fast doppelt so lang ist wie die Länge von Ober- und Unterarm zusammengenommen. Vortriebkraft und Geschwindigkeit bleiben bei entsprechender Anordnung des Antriebs, der vorwiegend durch einen Hubzylinder erfolgt, auf ganzer Weglänge nahezu unverändert. Der Arbeitshub kann an beiden Wegenden beliebig verkürzt werden.
This solution offers the following advantages:
  • With the same length of the upper arm and forearm - from joint to joint - different types of tools are guided along a straightforward path, the direction of which can be changed by the base link and which is almost twice as long as the length of the upper and forearm taken together. The propulsive force and speed remain almost unchanged over the entire length of the path if the drive is arranged appropriately, which is mainly done by a lifting cylinder. The working stroke can be shortened at both ends of the path.

Durch Überlagerung der geradlinigen Bewegungen mit einer gleichzeitigen Drehbewegung des Basislenkers kann der Zwangsweg in ganzer Länge oder auf Teilen seines Weges in einer oder der anderen Richtung gekrümmt werden. Dies ermöglicht Profilarbeiten und weitgehende Anpassung an praktische Aufgaben. In der Grundausstattung eignet sich dieser Arbeitsarm zur Bewegung von Lasthaken, Greifern und dergleichen, die bei gleich langen Armen geradlinig auf- und ab- oder auch horizontal bewegt werden.By overlaying the straight-line movements with a simultaneous rotary movement of the base link, the forced path can be curved in one or the other direction over its entire length or part of its path. This enables profile work and extensive adaptation to practical tasks. In its basic configuration, this working arm is suitable for moving load hooks, grabs and the like, which can be moved up and down in a straight line or even horizontally with arms of the same length.

Mit der Werkzeugführung in zur Richtung des Zwangsweges gleichbleibender Lage kommen Werkzeuge hinzu, die nicht nur geradlinig sondern auch mit ihrer Achse in der Bewegungsrichtung geführt werden müssen, wie Bohrer, Ramm- und Ziehwerkzeuge, Vibratoren und dergleichen. Auch bei Baggerlöffeln und Planierschilden bleibt die Lage der Grabschneide zum Erdboden auf dem Grabweg unverändert. Auf dem anschließenden Weg zum Entleerort ist es notwendig, den Löffel durch Mittel nach Anspruch 7 oder 8 in eine Traglage zu drehen, damit das Grabgut nicht herausfällt.With the tool guide in the same position in the direction of the positive path, tools are added which must not only be guided in a straight line but also with their axis in the direction of movement, such as drills, ramming and pulling tools, vibrators and the like. The position of the digging knife on the grave path remains unchanged even with excavator spoons and dozer blades. On the subsequent route to the emptying location, it is necessary to turn the spoon into a supporting position by means of claim 7 or 8, so that the digging material does not fall out.

Durch Ändern der Anlenkung des Hubzylinders ist schneller Rücklauf in der einen oder der anderen Bewegungsrichtung erreichbar. Dadurch können Bohrer, Hämmer oder Ziehwerkzeuge wahlweise mit großer Hub- oder großer Senkkraft eingesetzt werden. Baggerlöffel oder Planierschilde können wahlweise so angebaut sein, daß sie in Richtung zum Trägergerät oder von ihm weg wie Hochlöffel bzw. Ladeschaufeln graben. Böschungen oberhalb und unterhalb des Fahrplanums können in beiden Arbeitsrichtungen abgetragen oder planiert werden.By changing the articulation of the lifting cylinder, quick return can be achieved in one or the other direction of movement. This means that drills, hammers or drawing tools can be used with either a large lifting or lowering force. Excavator buckets or dozer blades can optionally be installed in such a way that they dig in the direction of the carrier device or away from it like shovel buckets or loading shovels. Embankments above and below the timetable can be removed or leveled in both directions.

Durch den exakt eingehaltenen und wiederholbaren Zwangsweg eignet sich dieser Arbeitsarm hervorragend für Genauigkeitsarbeiten beim Baggern, Planieren und Profilieren, bei Schichtenab- und -auftrag, beim Trimmen und Verdichten von Böschungen, beim Grabenreinigen und ähnlichen Arbeiten.Due to the precisely maintained and repeatable forced travel, this working arm is ideal for precision work when excavating, leveling and profiling, when removing and applying layers, when trimming and compacting embankments, when cleaning trenches and similar work.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

  • Figur 1 einen Arbeitsarm in einer Lage bei Hubbeginn mit einem Lasthaken und strichpunktiert mit einem Werkzeuglenker und Bohr- oder Rammwerkzeug sowie einer Gleichlaufeinrichtung als Kegelradwendegetriebe,
  • Figur 2 eine Seitenansicht gemäß Figur 1 mit Teilschnitt,
  • Figur 3 eine Draufsicht gemäß Figur 1,
  • Figur 4 eine Ausführungsform eines Arbeitsarmes bei Verwendung von Stirnradsegmenten für die Gleichlaufeinrichtung,
  • Figur 5 eine Seitenansicht zu Figur 4,
  • Figur 6 eine Ausführungsform eines Arbeitsarmes mit einem Unterarmzylinder und einem Mengenteiler als Gleichlaufeinrichtung,
  • Figur 7 eine Seitenansicht zu Figur 6,
  • Figur 8 einen Arbeitsarm ähnlich Figur 1, in Hoch-und Tieflage, ausgerüstet mit zusätzlichen Anlenkaugen für den Hubzylinder zum Vertauschen der Arbeitsrichtung und mit einem Erdbohrer in der Stellung für große Eindringkraft,
  • Figur 9 einen Arbeitsarm gemäß Figur 8, umgerüstet für große Hubkraft,
  • Figur 10 eine Seitenansicht zu Figur 9,
  • Figur 11 den Unterarm mit einem Baggerlöffel, der durch eine verkürzbare Verbindungsstange in eine Traglage drehbar ist,
  • Figur 12 den Unterarm mit Baggerlöffel ähnlich Figur 11 mit einer verstellbar angelenkten Verbindungsstange in drei Positionen.
Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawings. Show it:
  • Figure 1 shows a working arm in a position at the start of the stroke with a load hook and dash-dotted lines with a tool handlebar and drilling or ramming tool and a synchronizing device as a bevel gear reversing gear,
  • FIG. 2 shows a side view according to FIG. 1 with a partial section,
  • FIG. 3 shows a top view according to FIG. 1,
  • FIG. 4 shows an embodiment of a working arm when using spur gear segments for the synchronizing device,
  • FIG. 5 shows a side view of FIG. 4,
  • FIG. 6 shows an embodiment of a working arm with a forearm cylinder and a flow divider as a synchronizing device,
  • FIG. 7 shows a side view of FIG. 6,
  • 8 shows a working arm similar to FIG. 1, in a high and low position, equipped with additional articulation eyes for the lifting cylinder for exchanging the working direction and with an earth drill in the position for great penetration force,
  • 9 shows a working arm according to FIG. 8, converted for high lifting force,
  • FIG. 10 shows a side view of FIG. 9,
  • FIG. 11 the forearm with an excavator bucket, which can be rotated into a supporting position by a shortenable connecting rod,
  • Figure 12 similar to the forearm with a bucket Figure 11 with an adjustable articulated connecting rod in three positions.

An einem Trägerfahrzeug bzw. dessen Ausleger 4 ist ein Oberarm 1 und ein Basislenker 2 auf einer Anlenkachse 3 gelagert und durch einen Richtungszylinder 14 kraftschlüssig drehbar. Am Basislenker 2 sind ein Hubzylinder 5, der den Oberarm 1 antreibt, und eine Verbindungsstange 6 angelenkt. Letztere ist ebenso lang wie der Oberarm 1 und parallel zu ihm angeordnet und führt den Parallellenker 7 parallel zum Basislenker 2. Am Parallellenker 7 sind ein Oberarm 1 und ein Unterarm 10 auf gleicher Achse mit der Gleichlaufeinrichtung gelagert, die den Unterarm 10 antreibt.An upper arm 1 and a base link 2 are mounted on a pivot axle 3 on a carrier vehicle or its boom 4 and can be rotatably locked by a directional cylinder 14. A lifting cylinder 5, which drives the upper arm 1, and a connecting rod 6 are articulated on the base link 2. The latter is as long as the upper arm 1 and is arranged parallel to it and guides the parallel link 7 parallel to the base link 2. An upper arm 1 and a lower arm 10 are mounted on the parallel link 7 on the same axis with the synchronizing device which drives the lower arm 10.

Gemäß Figur 1 bis 3 ist die Gleichlaufeinrichtung als Wendegetriebe ausgebildet, dessen Gehäuse 33 mit Kegelritzeln8 mit dem Parallellenker 7 fest verbunden ist. Die Kegelritzel 8 sind im Eingriff mit einem Antriebsrad 11, das mit dem Oberarm 1, und mit einem Antriebsrad 12, das mit dem Unterarm 10 fest verbunden ist. Die Antriebs- und Abtriebsräder 11,12 bewirken, daß bei Drehung des Oberarmes 1 gegen das Wendegetriebegehäuse 33 der Unterarm 10 die gleiche, aber gegensinnige Winkelbewegung gegenüber dem Wendegetriebegehäuse 33 ausführt. Sind Oberarm 1 und Unterarm 10 von gleicher Länge, so führt das freie Ende des Unterarmes 10 eine geradlinige Bewegung aus. Da Oberarm 1 und Unterarm 10 in verschiedenen Ebenen liegen, können sie aus einer gestreckten Lage über eine Mittellage, in der sie nebeneinander liegen, in eine entgegengesetzte gestreckte Lage bewegt werden, wodurch das freie Ende des Unterarmes 10 einen im Verhältnis zu den Armlängen langen und exakt geradlinigen Arbeitshub ausführt.According to FIGS. 1 to 3, the synchronizing device is designed as a reversing gear, the housing 33 of which is firmly connected to the parallel link 7 with bevel pinions 8. The bevel pinions 8 are in engagement with a drive wheel 11 which is connected to the upper arm 1 and with a drive wheel 12 which is fixedly connected to the lower arm 10. The drive and driven wheels 11, 12 have the effect that when the upper arm 1 rotates against the reversing gear housing 33, the forearm 10 executes the same, but opposite, angular movement relative to the reversing gear housing 33. If the upper arm 1 and forearm 10 are of the same length, the free end of the forearm 10 executes a linear movement. Since upper arm 1 and forearm 10 lie in different planes, they can be moved from an extended position via a central position, in which they lie next to one another, into an opposite, extended position, whereby the free end of the forearm 10 is long and in relation to the arm lengths executes a precisely linear working stroke.

Der Hubzylinder 5 ist am Basislenker 2 und Oberarm 1 so angelenkt, daß er bei Hubbeginn und Hubende mit gleichem, aber kleinem und in der Mittellage mit größerem Hebelarm auf den Oberarm 1 wirkt. Daraus resuliert für den Lasthaken 13 bzw. das Werkzeug 16 eine annähernd gleichbleibende Vorschubkraft und -geschwindigkeit über den ganzen Zwangsweg.The lifting cylinder 5 is on the base link 2 and upper arm 1 Articulated so that it acts on the upper arm 1 with the same but small and in the middle position with a larger lever arm at the beginning and end of the stroke. This results in an approximately constant feed force and speed for the load hook 13 or the tool 16 over the entire positive path.

Wird am freien Ende des Unterarmes 10, wie strichpunktiert gezeichnet, ein Werkzeuglenker 15 angelenkt und durch eine parallel zum Unterarm 10 und am Parallellenker 7 angelenkte Stange 18 gleicher Länge parallel geführt, so kann ein mit dem Werkzeuglenker 15 verbundenes Werkzeug 16 kraftschlüssig und mit seiner Längsachse in der Bewegungsrichtung über einen langen Weg bewegt werden. Dies macht den Arbeitsarm hervorragend geeignet zum Führen von Planier-, Bohr-, Ramm- und Ziehgeräten und zur Einhaltung der Schnittlage von Grabwerkzeugen. Der Werkzeuglenker 15 kann bei allen Gleichlaufeinrichtungen angebaut werden.If, at the free end of the forearm 10, as shown in dash-dotted lines, a tool link 15 is articulated and guided in parallel by a rod 18 of the same length, which is articulated parallel to the forearm 10 and to the parallel link 7, a tool 16 connected to the tool link 15 can be non-positively connected and with its longitudinal axis are moved in the direction of movement over a long distance. This makes the working arm ideally suited for guiding leveling, drilling, ramming and pulling devices and for maintaining the cutting position of digging tools. The tool link 15 can be attached to all synchronous devices.

Gemäß Figur 4 und 5 wird die Gleichlaufeinrichtung durch ein an der als Biegeträger ausgebildeten Verbindungsstange 6 angebrachtes Stirnradsegment 24 und ein am Unteram 10 fest angebrachtes, gleich großes Stirnradsegment 25 gebildet, die miteinander im Eingriff sind. Sind die Verbindungsstange 6 und der Parallellenker 7 auf der anderen Seite des Oberarmes 1 angeordnet, so werden die Stirnradsegmente 24, 25 entsprechend verdreht ausgebildet.According to FIGS. 4 and 5, the synchronizing device is formed by a spur gear segment 24 attached to the connecting rod 6, which is designed as a bending beam, and a spur gear segment 25 of the same size, which is fixedly attached to the lower arm 10 and which are in engagement with one another. If the connecting rod 6 and the parallel link 7 are arranged on the other side of the upper arm 1, the spur gear segments 24, 25 are correspondingly rotated.

Gemäß Figur 6 und 7 ist eire hydraulische Gleichlaufeinrichtung dargestellt. Der Unterarm 10 wird durch einen Unterarmzylinder 37 angetrieben, der am Parallellenker 7 gelagert und dessen Kolbenstange am Unterarm 10 angelenkt ist. Der Hubzylinder 5 und der Unterarmzylinder 37 können von je einer Hydraulikpumpe im Gleichlauf beaufschlagt oder von einer gemeinsamen Pumpe 39 über einen Mengenteiler 38 versorgt werden. Der gezeichnete Mengenteiler besteht aus zwei Hydromotoren 40,41, deren Wellen miteinander verbunden sind, wodurch unterschiedliche Zylinderdrücke ausgeglichen werden. In Zu- und Ablauf sind Wegeventile 42,43 eingebaut.According to FIGS. 6 and 7, a hydraulic synchronizing device is shown. The forearm 10 is driven by a forearm cylinder 37 which is mounted on the parallel link 7 and whose piston rod is articulated on the forearm 10. The lifting cylinder 5 and the forearm cylinder 37 can be acted upon by a hydraulic pump in synchronization or by one common pump 39 are supplied via a flow divider 38. The flow divider shown consists of two hydraulic motors 40, 41, the shafts of which are connected to one another, as a result of which different cylinder pressures are compensated for. Directional valves 42, 43 are installed in the inlet and outlet.

In Figur 8 bis 10 ist dargestellt, wie beim Heben und Senken eines Bohrers 30,31,32 eine größere Hub- oder eine größere Senkkraft erreicht werden kann. Als Beispiel ist eine Gleichlaufeinrichtung mit Wendegetriebegehäuse 33 nach Figur 1 und 2 gezeichnet. In Figur 9 und 10 ist der Hubzylinder 5 wie in Figur 1 und 2 am Anlenkauge 27 des Basislenkers 2 und seine Kolbenstange am Anlenkauge 29 des Oberarmes 1 angelenkt, was große Hubkraft ergibt. In Figur 8 ist der Hubzylinder 5 jedoch für große Senkkraft an einem zusätzlichen Anlenkauge 26 des Oberarmes 1 und seine Kolbenstange an einem zusätzlichen Anlenkauge 28 des Parallellenkers 7 abgesteckt.-Die Umsteckung ist einfach durchzuführen, weil die Anlenkaugen 26 und 27 für den Hubzylinder 5 in der unteren Endlage in Deckung liegen, so daß der Absteckbolzen hinüber geschoben werden kann. Die Kolbenstange muß dann ein- oder ausgefahren werden; ihre Anlenkaugen 28,29 liegen in der oberen Endlage in Deckung. Wird anstelle eines Bohrers 30 ein Baggerlöffel 17 mit Verbindungsstange 18 (nach Figur 11 oder 12) oder ein Planierschild angebaut, so muß beim Austausch der Richtung des Arbeitshubes und des Rücklaufs auch der Baggerlöffel 17 bzw. das Planierschild in umgekehrter Richtung angebaut werden. Dazu wird die Stange 18 (Figur 1) bzw. der Hydraulikzylinder 20 mit Kolbenstange 21 (Figur 11) am Anlenkauge 44, also am anderen Ende der Parallelbasis 7, angelenkt und der Löffellenker 19 mit dem Löffel 17 und dessen Antrieb (34,35,36) um 180° gedreht montiert.FIGS. 8 to 10 show how a larger lifting or lowering force can be achieved when lifting and lowering a drill 30, 31, 32. As an example, a synchronous device with a reversing gear housing 33 according to FIGS. 1 and 2 is drawn. In FIGS. 9 and 10, the lifting cylinder 5 is articulated, as in FIGS. 1 and 2, on the articulation eye 27 of the base link 2 and its piston rod on the articulation eye 29 of the upper arm 1, which results in great lifting force. In FIG. 8, however, the lifting cylinder 5 is detached for large lowering force on an additional articulation eye 26 of the upper arm 1 and its piston rod on an additional articulation eye 28 of the parallel link 7 the lower end position are covered so that the locking pin can be pushed over. The piston rod must then be retracted or extended; their articulation eyes 28,29 are in the upper end position for cover. If, instead of a drill 30, an excavator bucket 17 with a connecting rod 18 (according to FIG. 11 or 12) or a dozer blade is attached, the excavator bucket 17 or the dozer blade must also be attached in the opposite direction when changing the direction of the working stroke and the return. For this purpose, the rod 18 (FIG. 1) or the hydraulic cylinder 20 with the piston rod 21 (FIG. 11) is articulated on the articulation eye 44, i.e. on the other end of the parallel base 7, and the spoon link 19 with the spoon 17 and its drive (34, 35, 36) mounted rotated by 180 °.

In Figur 11 und 12 ist nur der Unterarm 10 und die Parallelbasis 7 mit dem Wendegetriebegehäuse 33 gemäß Figur 1 in mittiger Hublage gezeichnet. Dazu ist anstelle des Werkzeuglenkers 15 ein Löffellenker 19 mit einem Baggerlöffel 17 dargestellt, der durch einen Löffelzylinder 34 über den Hebel 35 und die Stange 36 aus einer Grablage in eine Entleerlage drehbar ist.In Figures 11 and 12 is only the forearm 10 and the Parallel base 7 with the reversing gear housing 33 shown in Figure 1 in the central stroke position. For this purpose, instead of the tool link 15, a spoon link 19 with an excavator bucket 17 is shown, which can be rotated from a grave position into an emptying position by means of a spoon cylinder 34 via the lever 35 and the rod 36.

Damit der Baggerlöffel 17 bei waagerecht verlaufendem Zwangsweg zum Entleerort kein Grabgut verliert, ist in Figur 11 die Stange 18 (aus Figur 1) durch einen Hydraulikzylinder 20 mit ausgezogener und verlängerter Kolbenstange 21 ersetzt. Wird letztere eingezogen, so wird der Baggerlöffel 17 in eine Traglage verdreht.So that the excavator bucket 17 does not lose any digging material when the forced path to the emptying location runs horizontally, the rod 18 (from FIG. 1) is replaced by a hydraulic cylinder 20 with an extended and extended piston rod 21 in FIG. If the latter is drawn in, the excavator bucket 17 is rotated into a supporting position.

Figur 12 zeigt eine andere Lösung in drei Phasen. Die Stange 18 ist an einem Verstellhebel 22 angelenkt, der am Parallellenker 7 gelagert ist und durch einen Verstellzylinder 23 verstellt wird. Wird seine Kolbenstange in der Hubanfangslage eingezogen, ändert sich die Lage des Löffels 17 zunächst nicht. Während des Hubes dreht sich der Löffellenker 19 zunehmend in eine Traglage. Beide Traglagenverstellungen können zu einem beliebigen Zeitpunkt durch Umsteuern des Hydraulikzylinders 20 bzw. des Verstellzylinders 23 eingeleitet oder aufgehoben werden.Figure 12 shows another solution in three phases. The rod 18 is articulated on an adjusting lever 22 which is mounted on the parallel link 7 and is adjusted by an adjusting cylinder 23. If its piston rod is retracted in the initial stroke position, the position of the spoon 17 does not initially change. During the stroke, the spoon link 19 increasingly turns into a supporting position. Both support position adjustments can be initiated or canceled at any time by reversing the hydraulic cylinder 20 or the adjusting cylinder 23.

Der am Trägerfahrzeuge bzw. dessen Ausleger 4 angelenkte Richtungszylinder 14 bestimmt die Richtung des Zwangsweges durch Verdrehen des Basislenkers 2. Dabei kann der Basislenker 2 in Richtung auf das Trägerfahrzeug, wie in Figur 3 strichpunktiert gezeichnet, oder in Gegenrichtung angebaut sein. Wird die Kolbenstange des Richtungszylinders 14 (Figur 1, 4, 6 und 9) während der Hubbewegung ein- oder ausgefahren, so überlagert sich die geradlinige Werkzeug- und die Drehbewegung des Basislenkers 2 um die Anlenkachse 3 und beide Bewegungen ergeben einen gekrümmten Zwangsweg aller Werkzeuge 13,16,17 oder 30.The directional cylinder 14 articulated on the carrier vehicle or its boom 4 determines the direction of the forced travel by turning the base link 2. The base link 2 can be attached in the direction of the base vehicle, as shown in broken lines in FIG. 3, or in the opposite direction. If the piston rod of the directional cylinder 14 (FIGS. 1, 4, 6 and 9) is retracted or extended during the lifting movement, the straight-line tool and the rotary movement of the base link 2 overlap the articulation axis 3 and both movements result in a curved positive path of all tools 13, 16, 17 or 30.

Claims (10)

1. Arbeitsarm für Erd- und Grundbaumaschinen zur Aufnahme und Führung von Werkzeugen, bestehend aus einem an der Maschine bzw. über einen Ausleger angelenkten Oberarm mit einem daran angelenkten Unterarm, der das Werkzeug trägt, und mit einem Antrieb den Oberarm und den Unterarm aus einer gestreckten über eine zusammengeklappte Lage, in der beide Arme nebeneinander liegen, in eine gegensinnig gestreckte Lage bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anlenkachse (3) des Oberarmes (1) ein Basislenker (2) gelagert und durch einen am Ausleger (4) gelagerten Richtungszylinder (14) um die Anlenkachse (3) drehbar ist und am Basislenker (2) ein den Oberarm (1) antreibender Hubzylinder (5) sowie eine mit dem Oberarm (1) parallele Verbindungsstange (6) gleicher Länge angelenkt sind und daß ein Parallellenker (7) auf der Achse (9) zwischen dem Ober- und Unterarm (1,10) drehbar gelagert ist und durch die Verbindungsstange (6) parallel zum Basislenker (2) geführt wird und daß mit dem Parallellenker (7) eine Gleichlaufeinrichtung verbunden ist, durch die der Unterarm (10) und der Oberarm (1) gegenüber dem Parallellenker (7) gleich große aber gegenläufige Winkelausschläge ausführen.1. Working arm for earth and foundation machines for receiving and guiding tools, consisting of an upper arm articulated on the machine or by means of a cantilever arm with a forearm articulated thereon, which carries the tool, and with a drive the upper arm and the forearm from one stretched over a collapsed position, in which both arms are next to each other, moved into a position stretched in opposite directions, characterized in that a base link (2) is mounted on the articulation axis (3) of the upper arm (1) and is mounted on the arm (4) Directional cylinder (14) can be rotated about the articulation axis (3) and a lifting cylinder (5) driving the upper arm (1) and a connecting rod (6) of the same length parallel to the upper arm (1) are articulated on the base link (2) and that a parallel link (7) on the axis (9) between the upper and lower arm (1,10) is rotatably mounted and is guided through the connecting rod (6) parallel to the base link (2) and that with the parallel steering he (7) is connected to a synchronizing device through which the forearm (10) and the upper arm (1) perform the same-sized but opposite angular deflections with respect to the parallel link (7). 2. Arbeitsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlaufeinrichtung als Wendegetriebe, insbesondere als Kegelradwendegetriebe, ausgebildet ist, dessen Gehäuse (33) zentrisch zur Anlenkung des Unterarms (10) an dem Oberarm (1) angeordnet und mit dem Parallellenker (7) starr verbunden ist sowie Kegelritzel (8) trägt, die mit einem Antriebskegel (11), das mit dem Oberarm (1) und mit einem Antriebskegelrad (12), das mit dem Unterarm (10) fest verbunden ist, im Eingriff sind.2. Working arm according to claim 1, characterized in that the synchronizing device is designed as a reversing gear, in particular as a bevel gear reversing gear, whose housing (33) is arranged centrally for articulation of the forearm (10) on the upper arm (1) and with the parallel link (7) is rigidly connected as well as bevel pinion (8) with a drive cone (11) with the upper arm (1) and with a drive bevel gear (12) which is fixedly connected to the forearm (10) are in engagement. 3. Arbeitsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlaufeinrichtung durch am Parallellenker (7) gelagerte und miteinander kämmende gleiche Stirnradsegmente (24,25) gebildet ist und daß das Stirnradsegment (24) mit der als Biegeträger ausgebildeten Verbindungsstange (6) und das andere Stirnradsegment (25) mit dem Unterarm (10) fest verbunden ist.3. Working arm according to claim 1, characterized in that the synchronizing device is formed by the parallel link (7) mounted and intermeshing same spur gear segments (24, 25) and that the spur gear segment (24) with the connecting rod (6) designed as a bending beam and that another spur gear segment (25) is firmly connected to the forearm (10). 4. Arbeitsarm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlaufeinrichtung aus einem an dem Parallellenker (7) angelenkten Unterarmzylinder (37) mit einer am Unterarm (10) angelenkten Kolbenstange und einem Mengenteiler (38) besteht, der das Drucköl einer Hydraulikpumpe (39) auf den Hubzylinder (5) und den Unterarmzylinder (37) aufteilt.4. Working arm according to claim 1, characterized in that the synchronizing device consists of a forearm cylinder (37) articulated on the parallel link (7) with a piston rod articulated on the forearm (10) and a flow divider (38) which supplies the pressure oil of a hydraulic pump (39 ) on the lifting cylinder (5) and the forearm cylinder (37). 5. Arbeitsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Parallellenker (7) eine Stange (18) parallel zum Unterarm (10) mit gleicher Länge angeordnet ist und einen Werkzeuglenker (15) als Aufnahme für Werkzeuge (16) parallel zum Parallellenker führt.5. Working arm according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the parallel link (7) a rod (18) is arranged parallel to the forearm (10) with the same length and a tool link (15) as a receptacle for tools (16) leads parallel to the parallel link. 6. Arbeitsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Oberarm (1) ein zusätzliches Anlenkauge (26) angeordnet ist, das in der einen Hubendlage mit dem Anlenkauge (27) am Basislenker (2) in Deckung liegt und daß am Parallellenker (7) ein zusätzliches Anlenkauge (28) vorgesehen ist, das in der anderen Hubendlage mit dem Anlenkauge (29) für die Kolbenstange des Hubzylinders (5) in Deckung liegt und daß der Hubzylinder (5) für große Hubkraft am Basislenker (2) und seine Kolbenstange am Anlenkauge (29) des Oberarmes (1) und daß für große Senkkraft der Hubzylinder (5) am Anlenkauge (26) des Oberarmes (1) und seine Kolbenstange am Anlenkauge (28) des Parallellenkers (7) abgesteckt sind.6. Working arm according to one of claims 1 to 3, characterized in that an additional articulation eye (26) is arranged on the upper arm (1), which is in the one stroke end position with the articulation eye (27) on the base arm (2) in coverage and in that on the parallel link (7) an additional articulation eye (28) is provided, which is in the other stroke end position with the articulation eye (29) for the piston rod of the lifting cylinder (5) and that the Lifting cylinder (5) for large lifting force on the base link (2) and its piston rod on the articulation eye (29) of the upper arm (1) and that for large lowering force the lifting cylinder (5) on the articulation eye (26) of the upper arm (1) and its piston rod on the articulation eye (28) of the parallel link (7) are staked out. 7. Arbeitsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (18) verkürzbar ist, indem sie als Hydraulikzylinder (20) mit ausgezogener Kolbenstange (21) ausgebildet ist und durch Einziehen der Kolbenstange verkürzt wird und dabei den Löffellenker (19) dreht.7. Working arm according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rod (18) can be shortened by being designed as a hydraulic cylinder (20) with an extended piston rod (21) and shortened by retracting the piston rod and thereby the spoon link ( 19) turns. 8. Arbeitsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (18) an einem mit dem Parallellenker (7) gelenkig verbundenen Verstellhebel (22) angelenkt ist, der durch einen Verstellzylinder (23) verstellbar ist.8. Working arm according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rod (18) on an articulated with the parallel link (7) articulated adjustment lever (22) is articulated, which is adjustable by an adjusting cylinder (23). 9. Arbeitsarm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungleichen Längen von Ober- und Unterarm (1,10) der Mengenteiler (38) der Gleichlaufeinrichtung aus einem Konstantmotor (40) und einem Regelmotor (41) besteht, und dem Unterarmzylinder (37) und dem Hubzylinder (5) unterschiedliche und auf dem Zwangsweg veränderbare Ölströme zuteilt.9. Working arm according to claim 4, characterized in that in the case of unequal lengths of upper and lower arm (1, 10) the flow divider (38) of the synchronizing device consists of a constant motor (40) and a control motor (41), and the forearm cylinder (37 ) and the lifting cylinder (5) different and variable on the forced path oil flows. 10. Arbeitsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichlaufeinrichtung bei etwas ungleichen Längen von Ober- und Unterarm (1,10) mit ungleichen Winkelausschlägen der Arme (1,10) gegenüber dem Parallellenker (7) für einen annähernd geradlinigen Zwangsweg ausgebildet ist.10. Working arm according to one of claims 1 to 3, characterized in that the synchronizing device at slightly different lengths of upper and lower arm (1,10) with unequal angular deflections of the arms (1,10) with respect to the parallel link (7) for approximately rectilinear forced path is formed.
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