EP0229205A1 - Bucket excavator - Google Patents

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EP0229205A1
EP0229205A1 EP86100316A EP86100316A EP0229205A1 EP 0229205 A1 EP0229205 A1 EP 0229205A1 EP 86100316 A EP86100316 A EP 86100316A EP 86100316 A EP86100316 A EP 86100316A EP 0229205 A1 EP0229205 A1 EP 0229205A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
arm
dipper
traction means
boom
traction
Prior art date
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Granted
Application number
EP86100316A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0229205B1 (en
Inventor
Wilfried 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 EP86100316A priority Critical patent/EP0229205B1/en
Priority to AT86100316T priority patent/ATE39958T1/en
Priority to DE8686100316T priority patent/DE3661746D1/en
Publication of EP0229205A1 publication Critical patent/EP0229205A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0229205B1 publication Critical patent/EP0229205B1/en
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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
    • E02F3/30—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
    • E02F3/30—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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • 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
    • E02F3/427—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms with mechanical drives

Definitions

  • the invention relates to a backhoe with an arm system, preferably designed as a backhoe, which has an articulated arm on a swiveling boom and with the aid of a swivel drive articulated on the boom, which engages beyond the arm joint at the free end of the arm, essentially vertically Level can be folded into a transport position and can be adjusted from this into an extended position.
  • the backhoe excavator according to the invention has a base which is generally formed by the superstructure of a crawler chassis which swivels about a vertical axis.
  • the backhoe of the backhoe is generally vertical, apart from skew, so that the arm system, which buckles and extends perpendicular to the base, executes its movements essentially in a vertical plane.
  • Such an excavator can dig with a backhoe on the level of its undercarriage, but also in parallel levels above and below the level, as well as slopes running up and down.
  • the arm pivots down from the extended position of the arm system, while the boom turns upwards around its linkage at the base; in the transport position the arm system is most kinked, generally the work tool in front of the caterpillars, the two front ends of which connect a line around which the excavator tilts when the arm system is overloaded or even supported on the standing level between the front caterpillars.
  • the front end of the mostly angled boom is aligned with the dipper stick, generally considering the center lines of these parts.
  • the pivot drive of the dipper arm must therefore be effective over a relatively large path of the dipper arm pivot joint in order to be able to bring about the extreme positions of the arm system.
  • the digging leave flat surfaces in the various planes. In this way, e.g. dig up a trench or sewer base or a rising embankment without reworking.
  • the swivel drives of the work tool and the boom which are still present on the excavator according to the invention in addition to the swivel drive of the dipper arm, at the same time and in mutual dependence so that the required level is maintained by parallel guidance of the work tool.
  • the backhoe excavator according to the invention preferably has a semi or fully automatic parallel guidance of its working tool.
  • the arm system is designed so that a hydraulic cylinder used to pivot the spoon engages the boom on the one hand in the vicinity of the pivot axis of the dipper arm and on the other hand on a triangular deflection lever mounted on the dipper arm in the vicinity of the pivot axis and the deflection lever is connected to the bucket via a short link so that the dipper stick, the bellcrank and the hydraulic cylinder together with the front end of the boom form a large articulated quadrilateral; this quadrilateral joint is formed by a triangle-shaped bellcrank with one of the bellcrank, the end of the arm, the arm and the short handlebar formed small articulated quadrilateral coupled; for a given length of the boom and for a given length of the dipper arm, the dimensions of the four-bar linkage and the deflecting triangle are so coordinated with one another, and the large four-bar linkage can be changed with the help of the hydraulic cylinder when adjusting the cutting angle of the bucket to the slope
  • the excavator according to the invention is preferably provided with an electronic parallel guide, in which the boom has a signal generator, the measured variable of which is the changes made during the digging with the manual control of the boom drive of the swing angle enclosed by the boom and the base and the output signal of which with the swing device reproducing sign is provided; a corresponding, further The signal generator is attached to the dipper arm, the measured variable of which represents the changes in the swivel angle between the boom and dipper arm caused by manual control of the dipper arm drive; the signed output signals of the signal generators described are converted into a control signal by an adder, which forms the input of an automatic control of the swivel drive of the working tool, the controlled variable of which is measured by a third signal generator is the change in the angle between the working tool and the dipper stick, with which without the intervention in the hand control, the work tool is held parallel to itself, with the output signal of an actuator which can be adjusted manually at the beginning, during and after the scraping movement of the arm system being used as the guide variable for the
  • the pivot drive of the dipper arm consists of a double-acting hydraulic working cylinder which is articulated with its piston rod to the free end of the dipper arm and even to the boom.
  • Such hydraulic cylinders have a relatively high weight. This is based on the one hand on the wall thicknesses required for the considerable working pressures of the oil-hydraulic medium, but on the other hand on the necessary length of such a cylinder and the resultant extent of the cylinder spaces filled with the oil-hydraulic medium. Such cylinders restrict the possible swivel angle.
  • the invention has for its object to achieve a favorable distribution of the weights of the boom in an excavator of the type known as known and to increase the practically usable pivoting angle of the pivoting drive of the dipper stick.
  • a pair of alternately acted pull cylinder is provided as a pivot drive, one of which is used to stretch the arm and is connected to the free end of the arm using a flexible traction means
  • the other pull cylinder for kinking the Armsystems serves and is connected with its own flexible traction means between the joints of the dipper arm and the working tool to the dipper arm, and that both traction means are guided on the boom between the dipper arm joint and the boom joint, with a rocker arm fixed on the dipper arm in the extended position of the dipper arm the traction device of the pulling cylinder used to buckle the arm system and in the Kink position of the arm system deflects the traction means of the traction cylinder used for stretching over an arc around the center of the dipper arm joint.
  • a single-acting cylinder is assigned to each swivel direction by dividing the swivel drive into the two pull cylinders forming a pair. This makes it possible to transmit considerable driving forces over extended piston paths.
  • a flexible traction device to transmit the driving forces to the points of attack on the dipper stick, it is possible to move the traction cylinder with its attachment to the boom in the direction of the boom swivel joint, preferably until it snaps backwards, and thereby a significant proportion of the total weight of the Bring swivel drive behind the tilt line of the excavator undercarriage. This significantly counteracts the tendency to tip over when the arm system is extended.
  • the guidance of the traction means and their deflection ensures that the distance between the loaded traction means and the axis of rotation of the dipper arm joint cannot drop below a minimum size and therefore the tensile strength on the working tool assumes a sufficiently high value even in the extended position; since the traction device guide and deflection also acts on the traction device of the traction cylinder used for stretching, this can generate the torque required for stretching the boom at a small angle between the dipper stick and the boom.
  • the invention has the advantage that it creates the conditions for a considerable extension of the boom in the extended position, which results in ranges of approximately 20 m and more, without the excavator executing uncontrollable movements around the tilting line explained at the beginning. Since the invention changes the swivel drive of the dipper stick, which consists of a hydraulic cylinder, but retains its cylinder design, the hydraulic parallel guides, in particular those of the electronic version described at the outset, can be easily maintained with only a slight change. Because of the large arch around the hinge axis of the dipper arm that can be used for the work area, which is made possible by such a dipper arm drive, on the one hand the initial tear forces can be chosen large enough and can be used over an extended scrapping path. On the other hand, the maximum folding position of the arm system can be dimensioned such that the usual transport position can be reached even with a very long dipper stick.
  • the rocker arm has a convexly curved traction element support, the radius of which is perpendicular to the axis of the dipper arm joint is and is chosen so that the distance of the line of the traction means of the articulated cylinder from the extended excavator level remains essentially constant during the excavation.
  • This adjustment takes into account the fact that when digging from the extended position of the arm system the dipper arm moves due to the buckling of the arm system, that is to say when moving on a horizontal plane it moves upwards, and on the other hand the line the traction means of the articulating cylinder which generates the digging forces must, in the extended position of the arm system, be closer to the dipper arm joint and move away from it during the digging, provided that it is not corrected with the swing arm.
  • a particularly compact and light design is used for the traction means and their guidance, in that, according to the invention, a wire rope is used as the traction means and one or each rope pulley assigned to a traction means is used on a common axis.
  • the non-pressurized spaces of the pull cylinder are used for the oil hydraulics. This is done according to the invention in that the spaces of the pull cylinders delimited by the piston ring surfaces can be acted upon by the oil-hydraulic working fluid and the spaces of the pull cylinders delimited by the piston surfaces serve as leakage oil receiving spaces.
  • the backhoe generally designated 1 has a crawler track 2, which is shifted in an undercarriage 3.
  • the front end 4 of the contact surface 5 of the crawler chassis 2 lies on a straight line around which the excavator tilts, provided that its arm system, generally designated 6, generates a correspondingly large torque.
  • An uppercarriage 8 is mounted on the undercarriage 3 via a rotating ring 7 about a vertical axis.
  • the superstructure accommodates the oil-hydraulic pressure generator 9 and a driver's cabin 10. It serves to displace the bent end 11 of a boom 12 in a swivel joint which is not visible in both figures and whose hinge axis is horizontal, i.e. runs parallel to the horizontal standing plane 13 of the backhoe 1 and is mounted on the superstructure 8.
  • the bent end 11 of the boom 12 includes a constant angle with the longer front end 14 of the boom.
  • the free end of the boom 12 carries a dipper arm joint 15 with a horizontal axis of rotation.
  • the point of penetration 16 of the axis of rotation lies at the root of a short arm 17, which projects toward the rear in the direction of the boom 12.
  • the short arm 17 is aligned with a substantially longer arm 18, at the end of which the hinge 19 of a work tool 21 designed as a backhoe 20 is articulated.
  • the axis of the joint is also horizontal.
  • a deflection triangle 24 consisting of a straight lever 22 and a curved lever 23 is connected at the apex to the piston rod of a hydraulic working cylinder 26 which serves to drive the swivel joint 19.
  • the cylinder is in turn connected to a triangular bracket 27, the angled arms of which form a structural unit and which is articulated at 28 and 29 to the longer arm 18 of the dipper stick, generally designated 30.
  • a pull cylinder 32, 33 forming a pair 31 are used, which are actuated alternately.
  • the piston rod 34 of the pulling cylinder 32 serving for buckling is extended. It is connected with its head 35 to the fork 36 of a vertebra 37 which is attached to the end of a traction cable 38.
  • the other end of the traction cable is connected via a swivel 39 and a fork head 40 to a console 41 which is attached at 42 to the longer arm 18 of the dipper arm 30 in such a way that the articulation 43 lies under the dipper arm.
  • On a common axis 44 sit two together with 45 pulley pulleys, one of which is assigned to the traction means designated 38.
  • the other pull cylinder 33 is used to stretch the arm system 6 and the head 46 of its piston rod is also connected via a fork head 47 and a swivel 48 to a pull cable 49 which is guided over the second deflection roller 45.
  • the other end of the rope 49 is over a vortex 50 and a fork head 51 hinged at 52 to the free end of the shorter arm 17 of the dipper stick 30.
  • the articulation points 43 and 52 of the traction ropes 38 and 49 sit at the same distance from the dipper arm joint 15 on the dipper arm 30.
  • a rocker 53 forms a structural unit with the dipper arm 30 and is arranged in the root 54 of the two dipper arm arms 17 and 18.
  • the rocker arm has an arcuate cable deflection 55 which has a cable groove 56.
  • the radius r of the cable guide 55 is perpendicular to the axis of the rotary joint 15.
  • the arrangement is selected so that the tensile force in the line of action of the cable 38 when the piston rod 34 is moved into the cylinder 32 generates a sufficiently high end torque that remains constant in the approach area.
  • This approach range is ended when the center of the axis of the articulation point 43 lies on a straight line with the line of action of the rope 38.
  • the work tool 21 is guided in parallel on the digging plane 13 by an electronic control (not shown). This means that the cylinder 26 of the working tool 21 is readjusted in accordance with the buckling of the arm system 6 during the digging in such a way that the working tool 21 is held parallel to itself.
  • the cylinder 32 serves to buckle, the cable 38 transmitting the driving force around the swivel joint 15 to the arm 13 of the dipper stick 30.
  • the cable guide 45 ensures that the cable 49, which is moving at the same time, is kept at a distance from the cable 38 and the piston rod of the pulling cylinder 33 used for stretching pulls out of the latter.
  • the piston ring spaces of the pull cylinders 32 and 33 are then alternately acted upon by the oil-hydraulic working medium.
  • the opposite cylinder spaces, which are delimited by the piston surfaces, are empty and only serve to accommodate the leakage oil quantities.
  • the dipper stick 30 In the transport position shown in FIG. 2, the dipper stick 30 is pivoted so far counterclockwise that an acute angle ⁇ results, which is enclosed by the longer arm 18 of the arm and the front arm 14 of the boom 12.
  • the shorter arm 17 of the dipper stick 30 is essentially aligned with the center line of the arm 14.
  • the rocker 53 receives in its cable guide 55 the cable 49 of the pulling cylinder 33 used for stretching.
  • the cable 38 ensures that there is a sufficiently large torque when the cylinder 32 is acted upon by the dipper arm joint 15, so that the working tool deposited between the two caterpillars of the undercarriage 3 in the transport position is raised and pivoted forward until the arm system 6 is in the extended position can.
  • the apex of the kinking of the two arms 11, 14 of the arm 12 described at the outset is 60.
  • the articulation of the pull cylinders 32, 33, generally designated 61, is also fastened there. This is attached approximately at the end of the front third of these cylinders, so that the two pull cylinders 32, 33 protrude over the bend 60 with approximately two thirds of their length. This creates a counterweight that counteracts the weight moment of the arm system 6.

Landscapes

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Abstract

1. A bucket excavator (1) having an arm system (6) carrying a work tool (21) preferably formed as a ditcher (20) which has a dipper arm (30) fixed to a pivotable beam (12) and which can be folded generally in a vertical plane to a transport position and is adjustable from this position to an extended position, by means of a pivot drive connected to the beam (12), which engages with a dipper arm connection (15) on the free end of the dipper arm (30), characterised in that a pair (31) of alternately loadable traction cylinders (32, 33) is provided as the pivot drive, of which one serves for extending the dipper arm (30) and by means of a flexible traction means (49) is connected to the free end of the dipper arm (17), whilst the other traction cylinder (32) serves for folding the arm system (6) and is connected by a flexible traction means (38) between the connections (15, 19) of the dipper arm (30) and the work tool (21) to the dipper arm (30), and that both traction means (38, 49) on the beam (6) are guided between the dipper arm connection (15) and the beam connection, in which a rocker arm (53) fixed to the dipper arm (30) in the extended position of the dipper arm (30) turns the traction means (38) of the traction cylinders (32) serving for folding of the arm system (6) and in the folded position of the arm system (6) turns the traction means (49) of the traction cylinder (33) serving for the extension around the axis (16) of the dipper arm connection (15) by means of a curve (55).

Description

Die Erfindung betrifft einen Löffelbagger mit einem das vorzugsweise als Tieflöffel ausgebildete Arbeitswerkzeug tragenden Armsystem, das einen an einem schwenkbaren Ausleger angelenkten Löffelstiel aufweist und mit Hilfe eines am Ausleger angelenkten Schwenkantriebes, der jenseits des Löffelstiel­gelenkes an dem freien Ende des Löffelstieles an­greift, im wesentlichen in senkrechter Ebene bis in eine Transportstellung einknickbar und aus dieser in eine Strecklage verstellbar ist.The invention relates to a backhoe with an arm system, preferably designed as a backhoe, which has an articulated arm on a swiveling boom and with the aid of a swivel drive articulated on the boom, which engages beyond the arm joint at the free end of the arm, essentially vertically Level can be folded into a transport position and can be adjusted from this into an extended position.

Der erfindungsgemäße Löffelbagger weist eine Basis auf, welche in der Regel von dem um eine senkrechte Achse schwenkenden Oberwagen eines Raupenfahr­gestells gebildet wird. Das Fahrwerk des Löffel­baggers steht abgesehen von Schieflagen im allge­meinen senkrecht, so daß das senkrecht zur Basis einknickende und sich streckende Armsystem seine Bewegungen im wesentlichen in senkrechter Ebene ausführt. Ein solcher Bagger kann mit einem Tief­löffel auf der Standebene seines Fahrwerkes, aber auch in parallelen Ebenen über und unter der Standebene, sowie nach oben und unten verlaufende Böschungen schürfen. Beim Schürfen mit einem Tieflöffel schwenkt der Löffelstiel aus der Streck­lage des Armsystems nach unten, während der Aus­leger nach oben um seine Anlenkung an der Basis dreht; in der Transportstellung ist das Arm­system am stärksten eingeknickt, wobei man im allgemeinen das Arbeitswerkzeug vor den Raupen, deren beide vorderen Enden eine Linie verbindet, um die der Bagger bei Überlastung des Armsystems kippt oder sogar zwischen den vorderen Raupen auf der Standebene abstützt. In der Strecklage ist das vordere Ende des meistens abgewinkelten Auslegers mit dem Löffelstiel ausgefluchtet, wobei man im allgemeinen die Mittellinien dieser Teile betrachtet. Der Schwenkantrieb des Löffelstieles muß deswegen über einen relativ großen Weg des Löffelstiel­schwenkgelenkes wirksam sein, um die Extremlagen des Armsystems herbeiführen zu können.The backhoe excavator according to the invention has a base which is generally formed by the superstructure of a crawler chassis which swivels about a vertical axis. The backhoe of the backhoe is generally vertical, apart from skew, so that the arm system, which buckles and extends perpendicular to the base, executes its movements essentially in a vertical plane. Such an excavator can dig with a backhoe on the level of its undercarriage, but also in parallel levels above and below the level, as well as slopes running up and down. When digging with a backhoe, the arm pivots down from the extended position of the arm system, while the boom turns upwards around its linkage at the base; in the transport position the arm system is most kinked, generally the work tool in front of the caterpillars, the two front ends of which connect a line around which the excavator tilts when the arm system is overloaded or even supported on the standing level between the front caterpillars. In the stretched position, the front end of the mostly angled boom is aligned with the dipper stick, generally considering the center lines of these parts. The pivot drive of the dipper arm must therefore be effective over a relatively large path of the dipper arm pivot joint in order to be able to bring about the extreme positions of the arm system.

Im allgemeinen wird verlangt, daß das Schürfen in den verschiedenen Ebenen plane Flächen hinterläßt. Auf diese Weise läßt sich dann z.B. eine Graben- oder Kanalsohle oder eine aufgehende Böschung ohne Nacharbeit auffahren. Es ist jedoch in der Regel nicht möglich, die an dem erfindungsgemäßen Bagger außer dem Schwenktantrieb des Löffelstieles noch vorhandenen Schwenkantriebe des Arbeitswerkzeuges und des Auslegers gleichzeitig und in gegenseitiger Abhängigkeit von Hand so zu steuern, daß die geforderte Ebene durch eine Parallelführung des Arbeitswerkzeuges eingehalten wird. Deswegen weist der erfindungsgemäe Löffelbagger vorzugweise eine halb- oder vollautomatisch Parallelführung seines Arbeitswerkzeuges auf.It is generally required that the digging leave flat surfaces in the various planes. In this way, e.g. dig up a trench or sewer base or a rising embankment without reworking. However, it is generally not possible to control the swivel drives of the work tool and the boom, which are still present on the excavator according to the invention in addition to the swivel drive of the dipper arm, at the same time and in mutual dependence so that the required level is maintained by parallel guidance of the work tool. For this reason, the backhoe excavator according to the invention preferably has a semi or fully automatic parallel guidance of its working tool.

Dafür kommen grundsätzlich mechanische Lösungen in Betracht. Bei einer dieser Steuerungen ist das Armsystem so ausgebildet, daß ein zum Schwenken des Löffels dienender hydraulischer Zylinder einerseits in der Nähe der Schwenkachse des Löffelstiels am Ausleger und andererseits an einem in der Nähe der Schwenkachse des Löffels am Löffelstiel gelagerten dreieckförmigen Umlenkhebels derart angreift und der Umlenkhebel mit dem Löffel über einem kurzen Lenker so verbunden ist, daß der Löffelstiel, der Umlenk­hebel und der hydraulische Zylinder zusammen mit dem vorderen Ende des Auslegers ein großes Gelenk­viereck bilden; dieses Gelenkviereck ist über ein von dem dreieckförmigen Umlenkhebel gebildetes Umlenkdreieck mit einem von dem Umlenkhebel, dem Ende des Löffelstieles, dem Löffelstiel und dem kurzen Lenker gebildeten kleinen Gelenkviereck gekoppelt; bei gegebener Länge des Auslegers und bei gegebener Länge des Löffelstieles sind die Abmessungen der Gelenkvierecke sowie des Umlenkdreiecks so aufeinander abgestimmt, und das große Gelenkviereck ist beim Einstellen des Schnittwinkels des Löffels auf die Neigung einer zu bearbeitenden Böschung mit Hilfe des hydraulischen Zylinders derart veränderbar und dadurch der Böschungsneigung angepaßt, daß der Löffel während der Grabbewegung unter Berücksichtigung der der Böschungsneigung entsprechenden Schwenkbewegung des Auslegers annähernd über den gesamten Schwenkbereich des Löffelstieles entlang der Böschung parallelgeführt wird. Hierbei ergibt sich, daß der gewählte Schnittwinkel zwangsläufig durch die beschriebene Geometrie des Armsystems eingehalten wird, so daß der Baggerführer nur noch die Grabbewegung mit einem hydraulischen Zylinder an der Schürfeinrichtung des Baggers zu betätigen hat.Mechanical solutions are generally considered for this. In one of these controls, the arm system is designed so that a hydraulic cylinder used to pivot the spoon engages the boom on the one hand in the vicinity of the pivot axis of the dipper arm and on the other hand on a triangular deflection lever mounted on the dipper arm in the vicinity of the pivot axis and the deflection lever is connected to the bucket via a short link so that the dipper stick, the bellcrank and the hydraulic cylinder together with the front end of the boom form a large articulated quadrilateral; this quadrilateral joint is formed by a triangle-shaped bellcrank with one of the bellcrank, the end of the arm, the arm and the short handlebar formed small articulated quadrilateral coupled; for a given length of the boom and for a given length of the dipper arm, the dimensions of the four-bar linkage and the deflecting triangle are so coordinated with one another, and the large four-bar linkage can be changed with the help of the hydraulic cylinder when adjusting the cutting angle of the bucket to the slope of a slope to be worked, and thereby adapted to the slope slope, that the bucket is guided parallel to the slope during the digging movement taking into account the pivoting movement of the boom corresponding to the slope slope over the entire pivoting range of the dipper stick. The result is that the selected cutting angle is inevitably maintained by the geometry of the arm system described, so that the excavator operator only has to actuate the digging movement with a hydraulic cylinder on the excavation device of the excavator.

Der erfindungsgemäße Bagger ist jedoch vorzugs­weise mit einer elektronischen Parallelführung versehen, bei der der Ausleger einen Signal­generator aufweist, dessen Meßgröße die während des Schürfens mit der Handsteuerung des Ausleger­antriebes vorgenommenen Änderungen des von dem Ausleger und der Basis eingeschlossenen Schwenk­winkels ist und dessen Ausgangssignal mit einem die Schwenkeinrichtung wiedergebenden Vorzeichen versehen ist; ein entsprechender, weiterer Signalgenerator ist an dem Löffelstiel angebracht, dessen Meßgröße die mit der Handsteuerung des Löffelstielantriebes veranlaßten Änderungen des Schwenkwinkels zwischen Ausleger und Löffelstiel darstellt; die vorzeichenrichtigen Ausgangssignale der beschriebenen Signalgeneratoren wandelt ein Addierer in eine Steuersignal um, des den Eingang einer automatischen Steuerung des Schwenkantriebes des Arbeitswerkzeuges bildet, deren von einem dritten Signalgenerator gemessene Regelgröße die Änderung des Winkels zwischen dem Arbeitswerkzeug und dem Löffelstiel ist, mit der ohne den Eingriff in die Handsteuerung das Arbeitswerkzeug parallel zu sich selber gehalten wird, wobei als Führungsgröße der Regelgröße das Ausgangssiganl eines zu Beginn, während und nach der Schürfbewegung des Armsystems von Hand einstellbaren Stellgliedes dient. Eine solche Parallelführung hat den Vorteil, daß sie das Gewicht des Armsystems praktisch nicht beeinflußt und einen wesentlich geringeren technischen Aufwand als mechanische Steuerungen erfordert.However, the excavator according to the invention is preferably provided with an electronic parallel guide, in which the boom has a signal generator, the measured variable of which is the changes made during the digging with the manual control of the boom drive of the swing angle enclosed by the boom and the base and the output signal of which with the swing device reproducing sign is provided; a corresponding, further The signal generator is attached to the dipper arm, the measured variable of which represents the changes in the swivel angle between the boom and dipper arm caused by manual control of the dipper arm drive; the signed output signals of the signal generators described are converted into a control signal by an adder, which forms the input of an automatic control of the swivel drive of the working tool, the controlled variable of which is measured by a third signal generator is the change in the angle between the working tool and the dipper stick, with which without the intervention in the hand control, the work tool is held parallel to itself, with the output signal of an actuator which can be adjusted manually at the beginning, during and after the scraping movement of the arm system being used as the guide variable for the controlled variable. Such parallel guidance has the advantage that it practically does not affect the weight of the arm system and requires a much lower technical outlay than mechanical controls.

Die Erfindung geht von einem vorbekannten Bagger mit den eingangs bezeichneten Merkmalen aus, der zwar mit der vorstehend erläuterten mechanischen Parallelführung versehen ist, die jedoch erfindungs­gemäß auch weggelassen werden kann (DBP 18 000 45). Hierbei besteht der Schwenkantrieb des Löffelstieles aus einem doppelt wirkenden hydraulischen Arbeits­zylinder welcher mit seiner Kolbenstange an dem freien Ende des Löffelstieles und selbst an dem Ausleger angelenkt ist. Solche hydraulischen Zylinder haben ein relativ hohes Gewicht. Das beruht einer­seits auf den für die erheblichen Arbeitsdrücke des ölhydraulischen Mediums erforderlichen Wand­stärken, andererseits aber auf der notwendigen Länge eines solchen Zylinders und der sich im wesentlichen hieraus ergebenden Erstreckung der mit dem ölhydraulischen Medium gefüllten Zylinder­räume. Dabei schränken derartige Zylinder den möglichen Schwenkwinkel ein. Während man von theoretischen Werten bis zu 180°C ausgehen kann, die sich mit einem hydraulischen Zylinder und einem mit seiner Kolbenstange zusammenwirkenden, entsprechend aufwendigen Hebelgetriebe noch erreichen lassen, liegen die praktisch ausnutzbaren Schwenkwinkel wegen der in den Endlagen auftretenden verminderten Drehmomente wesentlich niedriger, nämlich bei etwa 100°.The invention is based on a previously known excavator with the features mentioned at the outset, which is indeed provided with the mechanical parallel guidance described above, but which can also be omitted according to the invention (DBP 18 000 45). Here, the pivot drive of the dipper arm consists of a double-acting hydraulic working cylinder which is articulated with its piston rod to the free end of the dipper arm and even to the boom. Such hydraulic cylinders have a relatively high weight. This is based on the one hand on the wall thicknesses required for the considerable working pressures of the oil-hydraulic medium, but on the other hand on the necessary length of such a cylinder and the resultant extent of the cylinder spaces filled with the oil-hydraulic medium. Such cylinders restrict the possible swivel angle. While theoretical values of up to 180 ° C can still be achieved, which can still be achieved with a hydraulic cylinder and a correspondingly complex lever gear, which cooperates with its piston rod, the practically usable swivel angles are significantly lower because of the reduced torques occurring in the end positions, namely at about 100 °.

Diese engen Grenzen des bektannen Löffelstiel­schwenkantriebes schränken die mögliche Länge des Armsystems in der Strecklage ein. Denn je länger der Löffelstiel ausgeführt wird, dessen Länge die Auslage des Armsystems wesentlich beeinflußt, umso spitzer wird in der Knickstellung des Armsystems dann der von dem Löffelstiel mit dem Ausleger eingeschlossene Winkel und umso größer werden die Wege, über den der Löffelstielantrieb eine erhebliche und möglichst konstant zu haltende Schürfkraft erzeugen muß. Aus unterschiedlichen Gründen werden für derartige Löffelbagger erhöhte Reichweiten verlangt. Z.B. sind sie für die Reinigung eines Kanalbettes mit einem Löffelbagger erforderlich, welcher auf der Krone der Uferböschung steht und auf der Kanalsohle schürft. Für diese Einsatz­fälle ergeben sich z.B. Auslagen von ca. 20 m. Derart extreme Längen des Armsystems erfordern eine leichte Bauweise, um bei angehobenem Arbeits­werkzeug das Kippen des Baggerfahrwerkes insbes­sondere um die eingangs beschriebene Kipplinie zu verhindern.These narrow limits of the conventional dipper arm swivel drive limit the possible length of the arm system in the extended position. Because the longer the dipper arm is executed, the length of which affects the delivery of the arm system, the more acute the angle enclosed by the dipper arm with the boom will be in the articulated position of the arm system, and the greater the distances over which the dipper arm drive will perform a considerable and possible must generate constant abrasiveness. For various reasons, extended ranges are required for such backhoe excavators. For example, they are required for cleaning a sewer bed with a backhoe, which stands on the crown of the embankment and digs on the canal bottom. For these applications, for example, there are expenses of approx. 20 m. Such extreme lengths of the arm system require a lightweight design in order to prevent the excavator undercarriage from tipping over, especially around the tilting line described above, when the working tool is raised.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Bagger der als bekannt vorausgesetzten Art eine günstige Verteilung der Gewichte des Auslegers zu erreichen und den praktisch ausnutzbaren Schwenkwinkel des Schwenkantriebes des Löffelstieles zu vergrößern.The invention has for its object to achieve a favorable distribution of the weights of the boom in an excavator of the type known as known and to increase the practically usable pivoting angle of the pivoting drive of the dipper stick.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß als Schwenkantrieb ein Paar abwechselnd beaufschlagter Zugzylinder vorgesehen ist, von denen der eine zum Strecken des Löffel­stieles dient und mit Hilfe eines flexiblen Zugmittels an das freie Ende des Löffelstieles angeschlossen ist, während der andere Zugzylinder zum Knicken des Armsystems dient und mit einem eigenen flexiblen Zugmittel zwischen den Gelenken des Löffelstiels und des Arbeitswerkzeuges an den Löffelstiel angeschlossen ist, und daß beide Zug­mittel am Ausleger zwischen dem Löffelstielgelenk und dem Auslegergelenk geführt sind, wobei eine am Löffelstiel feste Schwinge in der Strecklage des Löffelstieles das Zugmittel des zum Einknicken des Armsystems dienenden Zugzylinders und in der Knicklage des Armsystems das Zugmittel des zum Strecken dienenden Zugzylinders über einen Bogen um den Mittelpunkt des Löffelstielgelenkes umlenkt.This object is achieved in that a pair of alternately acted pull cylinder is provided as a pivot drive, one of which is used to stretch the arm and is connected to the free end of the arm using a flexible traction means, while the other pull cylinder for kinking the Armsystems serves and is connected with its own flexible traction means between the joints of the dipper arm and the working tool to the dipper arm, and that both traction means are guided on the boom between the dipper arm joint and the boom joint, with a rocker arm fixed on the dipper arm in the extended position of the dipper arm the traction device of the pulling cylinder used to buckle the arm system and in the Kink position of the arm system deflects the traction means of the traction cylinder used for stretching over an arc around the center of the dipper arm joint.

Gemäß der Erfindung wird durch die Aufteilung des Schwenkantriebes auf die beiden ein Paar bildenden Zugzylinder jeder Schwenkrichtung ein einfach wirkender Zylinder zugeordnet. Dadurch ist es möglich, über verlängerte Kolbenwege erhebliche Antriebskräfte zu übertragen. Durch die Verwendung je eines flexiblen Zugmittels zur Übertragung der Antriebskräfte auf die Angriffspunkte am Löffel­stiel ist es möglich, die Zugzylinder mit ihrer Befestigung am Ausleger in Richtung auf das Auslegerschwenkgelenk, vorzugsweise bis an dessen Abknickung nach hinten zu verlegen und dadurch einen erheblichen Anteil des Gesamtgewichtes des Schwenktantriebes hinter die Kipplinie des Bagger­fahrwerkes zu bringen. Dadurch wird der Kipptendenz bei verlängertem Armsystem entscheidend entgegen­gewirkt. Die Führung der Zugmittel und deren Umlenkung sorgt dafür, daß beim Schürfen der Abstand des belasteten Zugmittels von der Drehachse des Löffelstielgelenkes eine Mindestgröße nicht unterschreiten kann und deswegen die Reißkraft am Arbeitswerkzeug auch in der Strecklage einen ausreichend hohen Wert annimmt; da die Zugmittel­führung und -umlenkung auch auf das Zugmittel des zum Strecken dienenden Zugzylinders wirkt, kann dieser bei geringem Winkel zwischen Löffelstiel und Ausleger das zum Strecken des Auslegers erforderliche Drehmoment erzeugen.According to the invention, a single-acting cylinder is assigned to each swivel direction by dividing the swivel drive into the two pull cylinders forming a pair. This makes it possible to transmit considerable driving forces over extended piston paths. By using a flexible traction device to transmit the driving forces to the points of attack on the dipper stick, it is possible to move the traction cylinder with its attachment to the boom in the direction of the boom swivel joint, preferably until it snaps backwards, and thereby a significant proportion of the total weight of the Bring swivel drive behind the tilt line of the excavator undercarriage. This significantly counteracts the tendency to tip over when the arm system is extended. The guidance of the traction means and their deflection ensures that the distance between the loaded traction means and the axis of rotation of the dipper arm joint cannot drop below a minimum size and therefore the tensile strength on the working tool assumes a sufficiently high value even in the extended position; since the traction device guide and deflection also acts on the traction device of the traction cylinder used for stretching, this can generate the torque required for stretching the boom at a small angle between the dipper stick and the boom.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie die Vor­aussetzungen für eine erhebliche Verlängerung des Auslegers in der Strecklage schafft, woraus sich Reichweiten von ca. 20 m und mehr ergeben, ohne daß der Bagger um die eingangs erläuterte Kipplinie unkontrollierbare Bewegungen ausführt. Da die Erfindung zwar den aus einem hydraulischen Zylinder bestehenden Schwenkantrieb des Löffel­stieles ändert, seine Zylinderbauart aber bei­behält, lassen sich die hydraulischen Parallel­führungen, insbesondere solche der eingangs beschriebenen elektronischen Ausführung ohne weiteres mit einer nur geringfügigen Änderung beibehalten. Wegen des großen, für den Arbeits­bereich ausnutzbaren Bogens um die Gelenkachse des Löffelstieles, den ein solcher Löffelstiel­antrieb ermöglicht, können einerseits die Anfangsreißkräfte groß genug gewählt und über einen verlängerten Schürfweg ausgenutzt werden. Andererseits läßt sich die maximale Knickstellung des Armsystems so bemessen, daß auch bei sehr langem Löffelstiel die übliche Transportstellung erreichbar ist.The invention has the advantage that it creates the conditions for a considerable extension of the boom in the extended position, which results in ranges of approximately 20 m and more, without the excavator executing uncontrollable movements around the tilting line explained at the beginning. Since the invention changes the swivel drive of the dipper stick, which consists of a hydraulic cylinder, but retains its cylinder design, the hydraulic parallel guides, in particular those of the electronic version described at the outset, can be easily maintained with only a slight change. Because of the large arch around the hinge axis of the dipper arm that can be used for the work area, which is made possible by such a dipper arm drive, on the one hand the initial tear forces can be chosen large enough and can be used over an extended scrapping path. On the other hand, the maximum folding position of the arm system can be dimensioned such that the usual transport position can be reached even with a very long dipper stick.

Auch bei einem derart langen Armsystem mit entsprechend langem Löffelstiel ist es in der Regel von Bedeutung, die Reißkräfte über den Schürfweg im wesentlichen konstant zu halten. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die Schwinge eine konvex gekrümmte Zugmittelstütze aufweist, deren Radius senkrecht auf der Achse des Löffelstielgelenkes steht und so gewählt ist, daß der Abstand der Linie des Zugmittels des Knickzylinders von der verlängerten Bagger­standebene während des Schürfens im wesentlichen konstant bleibt. Diese Abstimmung trägt der Tat­sache Rechnung, daß beim Schürfen aus der Strecklage des Armsystemes das Löffelstielgelenk infolge des Einknickens des Armsystems auswandert, d.h. beim Schürfen auf einer horizontalen Ebene sich nach oben bewegt, und daß andererseits die Linie das Zugmittels des Knickzylinders, der die Schürfkräfte erzeugen muß, in der Strecklage des Armsys-tems näher am Löffelstielgelenk liegt und sich von diesem während des Schürfens entfernt, sofern man sie nicht mit der Schwinge korrigiert.Even with such a long arm system with a correspondingly long dipper stick, it is generally important to keep the tearing forces essentially constant over the scraping path. In an expedient embodiment of the invention, this is achieved in that the rocker arm has a convexly curved traction element support, the radius of which is perpendicular to the axis of the dipper arm joint is and is chosen so that the distance of the line of the traction means of the articulated cylinder from the extended excavator level remains essentially constant during the excavation. This adjustment takes into account the fact that when digging from the extended position of the arm system the dipper arm moves due to the buckling of the arm system, that is to say when moving on a horizontal plane it moves upwards, and on the other hand the line the traction means of the articulating cylinder which generates the digging forces must, in the extended position of the arm system, be closer to the dipper arm joint and move away from it during the digging, provided that it is not corrected with the swing arm.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedient man sich bei den Zugmitteln und ihrer Führung einer besonders gedrängten und leichten Bauart, indem man erfindungsgemäß als Zugmittel je ein Drahtseil und als Zugmittelführung eine oder je eine einem Zugmittel zugeordnete Seilrolle auf einer gemeinsamen Achse benutzt.In a preferred embodiment of the invention, a particularly compact and light design is used for the traction means and their guidance, in that, according to the invention, a wire rope is used as the traction means and one or each rope pulley assigned to a traction means is used on a common axis.

Ferner ist es zweckmäßig, einen möglichst großen Gewichtsanteil des Löffelstielschwenkantriebes zur Erzeugung eines dem nach vorn gerichteten Kipp­moment des Armsystems um die erwähnte Kipplinie entgegenwirkenden Gewichtsmomentes zu verwenden. Das wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß die Befestigung der Zugzylinder im wesentlichen im Scheitel einer Abwinklung des Auslegers angebracht und die Zugzylinder so angeordnet sind, daß sie über die Abwinklung auskragen.Furthermore, it is expedient to use as large a proportion of the weight of the dipper arm pivot drive as possible in order to generate a weight moment which counteracts the forward tilting moment of the arm system around the mentioned tilt line. This is made possible according to the invention in that the fastening of the pull cylinder essentially at the apex of an angling of the boom attached and the pull cylinders are arranged so that they protrude beyond the bend.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die nicht beaufschlagbaren Räume der Zugzylinder für die Ölhydraulik genutzt. Das geschieht erfindungs­gemäß dadurch, daß die von den Kolbenringflächen begrenzten Räume der Zugzylinder mit dem öl­hydraulischen Arbeitsmittel beaufschlagbar sind und die von den Kolbenflächen begrenzten Räume der Zugzylinder als Lecköl-Aufnahmeräume dienen.In a development of the invention, the non-pressurized spaces of the pull cylinder are used for the oil hydraulics. This is done according to the invention in that the spaces of the pull cylinders delimited by the piston ring surfaces can be acted upon by the oil-hydraulic working fluid and the spaces of the pull cylinders delimited by the piston surfaces serve as leakage oil receiving spaces.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

  • Fig. 1 in Seitenansicht und schematisch, d.h. unter Fortlassung aller für das Verständ­nis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten einen Löffelbagger gemäß der Erfindung in Seitenansicht bei gestrecktem Armsystem und
  • Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung den erfindungsgemäßen Löffelbagger mit eingeknicktem Armsystem, wobei sich das Arbeitswerkzeug in der Transportstellung befindet.
The details, further features and other advantages of the invention result from the following description of an embodiment of the invention with reference to the figures in the drawing; show it
  • Fig. 1 in side view and schematic, ie omitting all details not necessary for understanding the invention, a backhoe according to the invention in side view with the arm system extended and
  • Fig. 2 in Fig. 1 corresponding representation of the backhoe according to the invention with a bent arm system, with the working tool in the transport position.

Der allgemein mit 1 bezeichnete Löffelbagger weist ein Raupenfahrwerk 2 auf, das in einem Unterwagen 3 verlagert ist. Das vordere Ende 4 der Aufstands­fläche 5 des Raupenfahrwerkes 2 liegt auf einer Geraden, um die der Bagger kippt, sofern sein allgemein mit 6 bezeichnetes Armsystem ein ent­sprechend großes Moment erzeugt.The backhoe generally designated 1 has a crawler track 2, which is shifted in an undercarriage 3. The front end 4 of the contact surface 5 of the crawler chassis 2 lies on a straight line around which the excavator tilts, provided that its arm system, generally designated 6, generates a correspondingly large torque.

Um eine senkrechte Achse ist über einen Drehkranz 7 auf dem Unterwagen 3 ein Oberwagen 8 gelagert. Der Oberwagen nimmt den ölhydraulischen Druck­erzeuger 9 und eine Fahrerkabine 10 auf. Er dient zur Verlagerung des abgeknickten Endes 11 eines Auslegers 12 in einem in beiden Figuren nicht sichtbaren Drehgelenk, dessen Gelenkachse horizontal, d.h. parallel zur horizontalen Stand­ebene 13 des Löffelbaggers 1 verläuft und auf dem Oberwagen 8 gelagert ist.An uppercarriage 8 is mounted on the undercarriage 3 via a rotating ring 7 about a vertical axis. The superstructure accommodates the oil-hydraulic pressure generator 9 and a driver's cabin 10. It serves to displace the bent end 11 of a boom 12 in a swivel joint which is not visible in both figures and whose hinge axis is horizontal, i.e. runs parallel to the horizontal standing plane 13 of the backhoe 1 and is mounted on the superstructure 8.

Das abgeknickte Ende 11 des Ausleger 12 schließt mit dem längeren vorderen Ende 14 des Auslegers einen konstanten Winkel ein. Das freie Ende des Auslegers 12 trägt ein Löffelstielgelenk 15 mit horizontaler Drehachse. Der Durchstoßungspunkt 16 der Drehachse liegt an der Wurzel eines kurzen Armes 17, welcher nach hinten in Richtung auf den Ausleger 12 auskragt. Der kurze Arm 17 ist mit einem wesentliche längerem Arm 18 ausgefluchtet, an dessem Ende das Drehgelenk 19 eines als Tieflöffel 20 ausgebildeten Arbeitswerkzeuges 21 angelenkt ist. Die Achse des Gelenkes verläuft ebenfalls horizontal. Ein aus einem geraden Hebel 22 und einem gekrümmten Hebel 23 bestehendes Umlenkdreieck 24 ist im Scheitel an die Kolbenstange eines hydraulischen Arbeitszylinders 26 angeschlossen, der als Antrieb des Drehgelenkes 19 dient. Der Zylinder ist seinerseits an eine dreieckförmige Konsole 27 angeschlossen, deren abgewinkelte Arme eine Baueinheit bilden und die bei 28 und 29 an den längeren Arm 18 des allgemein mit 30 bezeichneten Löffelstieles angelenkt ist.The bent end 11 of the boom 12 includes a constant angle with the longer front end 14 of the boom. The free end of the boom 12 carries a dipper arm joint 15 with a horizontal axis of rotation. The point of penetration 16 of the axis of rotation lies at the root of a short arm 17, which projects toward the rear in the direction of the boom 12. The short arm 17 is aligned with a substantially longer arm 18, at the end of which the hinge 19 of a work tool 21 designed as a backhoe 20 is articulated. The axis of the joint is also horizontal. A deflection triangle 24 consisting of a straight lever 22 and a curved lever 23 is connected at the apex to the piston rod of a hydraulic working cylinder 26 which serves to drive the swivel joint 19. The cylinder is in turn connected to a triangular bracket 27, the angled arms of which form a structural unit and which is articulated at 28 and 29 to the longer arm 18 of the dipper stick, generally designated 30.

Zum Antrieb des Drehgelenkes 15, mit dem der Löffelstiel 30 an den Ausleger 12 angelenkt ist, dienen zwei ein Paar 31 bildende Zugzylinder 32, 33, die abwechselnd betätigt werden. In Fig. 1 ist die Kolbenstange 34 des zum Einknicken dienenden Zug­zylinders 32 ausgefahren. Sie ist mit ihrem Kopf 35 an die Gabel 36 eines Wirbels 37 angeschlossen, der am Ende eines Zugseiles 38 befestigt ist. Das andere Ende das Zugseiles ist über einen Wirbel 39 und einen Gabelkopf 40 an eine Konsole 41 angeschlossen, die bei 42 an dem längeren Arm 18 des Löffelstieles 30 derart angebracht ist, daß die Anlenkung 43 unter dem Löffelstiel liegt. Auf einer gemeinsamen Achse 44 sitzen zwei zusammen mit 45 bezeichnete Seilumlenk­scheiben, von denen eine dem mit 38 bezeichneten Zugmittel zugeordnet ist.To drive the swivel joint 15, with which the dipper arm 30 is articulated on the boom 12, two pull cylinders 32, 33 forming a pair 31 are used, which are actuated alternately. In Fig. 1, the piston rod 34 of the pulling cylinder 32 serving for buckling is extended. It is connected with its head 35 to the fork 36 of a vertebra 37 which is attached to the end of a traction cable 38. The other end of the traction cable is connected via a swivel 39 and a fork head 40 to a console 41 which is attached at 42 to the longer arm 18 of the dipper arm 30 in such a way that the articulation 43 lies under the dipper arm. On a common axis 44 sit two together with 45 pulley pulleys, one of which is assigned to the traction means designated 38.

Der andere Zugzylinder 33 dient zum Strecken des Armsystems 6 und ist dem Kopf 46 seiner Kolbenstange ebenfalls über einen Gabelkopf 47 und einen Wirbel 48 an ein Zugseil 49 angeschlossen, das über die zweite Umlenkrolle 45 geführt ist. Das andere Ende des Seiles 49 ist über einen Wirbel 50 und einen Gabelkopf 51 bei 52 an das freie Ende des kürzeren Armes 17 des Löffelstiels 30 ange­lenkt. Wie sich aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt, sitzen die Anlenkpunkte 43 und 52 der Zugseile 38 und 49 im wesentlichen im gleichen Abstand von dem Löffelstielgelenk 15 am Löffel­stiel 30.The other pull cylinder 33 is used to stretch the arm system 6 and the head 46 of its piston rod is also connected via a fork head 47 and a swivel 48 to a pull cable 49 which is guided over the second deflection roller 45. The other end of the rope 49 is over a vortex 50 and a fork head 51 hinged at 52 to the free end of the shorter arm 17 of the dipper stick 30. As can be seen from the illustration in FIG. 1, the articulation points 43 and 52 of the traction ropes 38 and 49 sit at the same distance from the dipper arm joint 15 on the dipper arm 30.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet eine Schwinge 53 eine Baueinheit mit dem Löffelstiel 30 und ist in der Wurzel 54 der beiden Löffelstielarme 17 und 18 angeordnet. Die Schwinge weist eine bogenförmige Seilumlenkung 55 auf, welche eine Seilrille 56 aufweist. Der Radius r der Seilführung 55 steht senkrecht auf der Achse des Drehlgelenks 15.According to the illustrated embodiment, a rocker 53 forms a structural unit with the dipper arm 30 and is arranged in the root 54 of the two dipper arm arms 17 and 18. The rocker arm has an arcuate cable deflection 55 which has a cable groove 56. The radius r of the cable guide 55 is perpendicular to the axis of the rotary joint 15.

Die Anordnung ist so gewählt, daß die Zugkraft in der Wirklinie des Seiles 38 beim Einfahren der Kolbenstange 34 in den Zylinder 32 ein genügend hohes Stieldrehmoment erzeugt, das im Anfahr­bereich konstant bleibt.The arrangement is selected so that the tensile force in the line of action of the cable 38 when the piston rod 34 is moved into the cylinder 32 generates a sufficiently high end torque that remains constant in the approach area.

Dieser Anfahrbereich ist beendet, wenn die Achsen­mitte des Anlenkpunktes 43 mit der Wirklinie des Seiles 38 auf einer Geraden liegt.This approach range is ended when the center of the axis of the articulation point 43 lies on a straight line with the line of action of the rope 38.

Bei weiterer Drehung des Löffelstiels 30 um 16 ver­größert sich laufend der Abstand der Wirklinie des Seiles 38 gegenüber dem Drehpunkt 16, wodurch die Reißkraft am Arbeitswerkzeug 21 im wesentlichen ihrerseits konstant ist.With further rotation of the dipper stick 30 by 16, the distance between the line of action of the rope 38 and the fulcrum 16 increases continuously, as a result of which the tearing force on the working tool 21 is essentially constant.

Im Betrieb wird durch eine nicht dargestellte elektronische Steuerung das Arbeitswerkzeug 21 parallel auf der Schürfebene 13 geführt. Das bedeutet, daß der Zylinder 26 des Arbeitswerkzeuges 21 entsprechend dem Einknicken des Armsystems 6 beim Schürfen derart nachgesteuert wird, daß das Arbeitswerkzeug 21 parallel zu sich selbst gehalten wird.In operation, the work tool 21 is guided in parallel on the digging plane 13 by an electronic control (not shown). This means that the cylinder 26 of the working tool 21 is readjusted in accordance with the buckling of the arm system 6 during the digging in such a way that the working tool 21 is held parallel to itself.

Zum Einknicken dient der Zylinder 32, wobei das Seil 38 die Antriebskraft um das Schwenkgelenk 15 auf den Arm 13 des Löffelstiels 30 überträgt. Die Seilführung 45 sorgt dafür, daß das gleichzeitig bewegte Seil 49 im Abstand vom Seil 38 gehalten wird und die Kolbenstange des zum Strecken dienenden Zugzylinders 33 aus diesem auszieht. Die Kolbenringräume der Zugzylinder 32 und 33 sind danach abwechselnd mit dem ölhydraulischen Arbeits­medium beaufschlagt. Die gegenüberliegenden, von den Kolbenflächen begrenzten Zylinderräume sind dagegen leer und dienen nur zur Aufnahme der Leck­ölmengen.The cylinder 32 serves to buckle, the cable 38 transmitting the driving force around the swivel joint 15 to the arm 13 of the dipper stick 30. The cable guide 45 ensures that the cable 49, which is moving at the same time, is kept at a distance from the cable 38 and the piston rod of the pulling cylinder 33 used for stretching pulls out of the latter. The piston ring spaces of the pull cylinders 32 and 33 are then alternately acted upon by the oil-hydraulic working medium. The opposite cylinder spaces, which are delimited by the piston surfaces, are empty and only serve to accommodate the leakage oil quantities.

Beim Schürfen wird außerdem die Kolbenstange 58 eines auf den Oberwagen 8 abgestützten hydrauli­schen Arbeitszylinders 59 ausgefahren, so daß der Ausleger 12 nach oben schwenkt und dabei das Löffelstieldrehgelenk 15 mitnimmt.When digging, the piston rod 58 of a hydraulic working cylinder 59 supported on the superstructure 8 is also extended, so that the boom 12 swivels upwards and takes the dipper arm pivot joint 15 with it.

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Transportstellung ist der Löffelstiel 30 so weit im Gegenuhrzeiger­sinn geschwenkt, daß sich ein spitzer Winkel α ergibt, der vom längeren Arm 18 des Löffelstieles und dem vorderem Arm 14 des Auslegers 12 einge­schlossen ist. Der kürzere Arm 17 des Löffel­stieles 30 ist dabei im wesentlichen mit der Mittellinie des Armes 14 ausgefluchtet. Die Schwinge 53 nimmt in ihrer Seilführung 55 das Seil 49 des zum Strecken dienenden Zugzylinders 33 auf. Das Seil 38 sorgt dafür, daß sich ein hin­reichend großes Drehmoment bei Beaufschlagung des Zylinders 32 um das Löffelstielgelenk 15 ergibt, so daß das zwischen den beiden Raupen des Unterwagens 3 in der Transportstellung abge­legte Arbeitswerkzeug angehoben und nach vorn bis zur Strecklage des Armsystems 6 verschwenkt werden kann.In the transport position shown in FIG. 2, the dipper stick 30 is pivoted so far counterclockwise that an acute angle α results, which is enclosed by the longer arm 18 of the arm and the front arm 14 of the boom 12. The shorter arm 17 of the dipper stick 30 is essentially aligned with the center line of the arm 14. The rocker 53 receives in its cable guide 55 the cable 49 of the pulling cylinder 33 used for stretching. The cable 38 ensures that there is a sufficiently large torque when the cylinder 32 is acted upon by the dipper arm joint 15, so that the working tool deposited between the two caterpillars of the undercarriage 3 in the transport position is raised and pivoted forward until the arm system 6 is in the extended position can.

Der Scheitel der eingangs beschriebenen Abknickung der beiden Arme 11, 14 des Auslegers 12 liegt bei 60. Dort ist auch die allgemein mit 61 bezeichnete Anlenkung der Zugzylinder 32, 33 befestigt. Diese ist etwa am Ende des vorderen Drittels dieser Zylinder angebracht, so daß die beiden Zugzylinder 32, 33 mit etwa zwei Drittel ihrer Länge über die Abwinklung 60 auskragen. Dadurch wird ein Gegen­gewicht geschaffen, das dem Gewichtsmoment des Armsystems 6 entgegenwirkt.The apex of the kinking of the two arms 11, 14 of the arm 12 described at the outset is 60. The articulation of the pull cylinders 32, 33, generally designated 61, is also fastened there. This is attached approximately at the end of the front third of these cylinders, so that the two pull cylinders 32, 33 protrude over the bend 60 with approximately two thirds of their length. This creates a counterweight that counteracts the weight moment of the arm system 6.

Claims (6)

1. Löffelbagger mit einem das vorzugsweise als Tieflöffel ausgebildete Arbeitswerkzeug tragenden Armsystem, das einen an einem schwenkbaren Ausleger angebrachten Löffel­stiel aufweist und mit Hilfe eines am Ausleger angelenkten Schwenkantriebes, der jenseits des Löffelstielgelenkes an dem freien Endes des Löffelstieles angreift, im wesentlichen in senkrechter Ebene bis in eine Transportstellung einknickbar und aus dieser in eine Strecklage verstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Schwenkantrieb ein Paar (31) abwechselnd beaufschlagbarer Zugzylinder (32, 33) vorgesehen ist, von denen der eine zum Strecken des Löffel­stieles (30) dient und mit Hilfe eines flexiblen Zugmittels (49) an das freie Ende des Löffel­stieles (17) angeschlossen ist, während der andere Zugzylinder (32) zum Knicken de Armsystems (6) dient und mit einem eigenen, flexiblen Zugmittel (38) zwischen den Gelenken (15, 19) des Löffel­stieles (30) und des Arbeitswerkzeuges (21) an den Löffelstiel (30) angeschlossen ist, und daß beide Zugmittel (38, 49) am Ausleger (6) zwischen dem Löffelstielgelenk (15) und dem Auslegergelenk geführt sind, wobei eine am Löffelstiel (30) feste Schwinge (53) in der Strecklage des Löffelstieles (30) das Zugmittel (38) des zum Einknicken des Armsystems (6) dienenden Zugzylinders (32) und in der Knicklage des Armsystems (6) das Zugmittel (49) des zum Strecken dienenden Zugzylinders (33) über einen Bogen (55) um die Achse (16) des Löffelstielgelenkes (15) umlenkt.1. Backhoe with an arm system, preferably designed as a backhoe, carrying an arm system, which has a dipper stick attached to a swiveling boom, and with the aid of a swivel drive articulated on the boom, which engages on the free end of the dipper arm beyond the dipper arm joint, essentially in a vertical plane to can be folded into a transport position and can be adjusted from this into a stretched position,
characterized by
that as a swivel drive a pair (31) alternately acted upon pull cylinder (32, 33) is provided, one of which is used to stretch the arm (30) and connected to the free end of the arm (17) with the aid of a flexible traction means (49) while the other pulling cylinder (32) serves to buckle the arm system (6) and with its own flexible pulling means (38) between the joints (15, 19) of the arm (30) and the working tool (21) on the arm ( 30) is connected, and that both traction means (38, 49) on the boom (6) are guided between the dipper arm joint (15) and the boom joint, a rocker arm (53) fixed on the dipper arm (30) in the extended position of the dipper arm (30 ) the traction means (38) of the pulling cylinder (32) serving to buckle the arm system (6) and in the bent position of the arm system (6) the traction means (49) of the pulling cylinder (33) used for stretching is deflected via an arc (55) about the axis (16) of the dipper arm joint (15). 2. Löffelbagger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwinge (53) eine konvex gekrümmte Zugmittelstütze (55, 56) aufweist, deren Radius(r) senkrecht auf der Achse (16) des Löffelstiel­gelenkes (15) steht und so gewählt ist, daß der Abstand (A) der Linie des Zugmittels (38) des Knickzylinders (32) von der verlängerten Baggerstandebene (13) zu Anfang und Ende des Schürfens im wesentlichen konstant bleibt.2. backhoe according to claim 1,
characterized by
that the rocker (53) has a convexly curved traction element support (55, 56), the radius (r) of which is perpendicular to the axis (16) of the dipper arm joint (15) and is selected such that the distance (A) from the line of the traction element (38) of the articulated cylinder (32) from the extended excavator level (13) remains essentially constant at the beginning and end of the digging. 3. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Zugmittel (38, 49) je ein Drahtseil und als Zugmittelführung eine oder je eine einem Zugmittel (38, 49) zugeordnete Seilrolle (45) auf einer gemeinsamen Achse (44) dient.3. backhoe according to one of claims 1 or 2,
characterized by
that as a traction means (38, 49) a wire rope and as a traction means one or each of a traction means (38, 49) assigned pulley (45) on a common axis (44). 4. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigung der Zugzylinder (32, 33) im wesentlichen im Scheitel einer Abwinklung des Auslegers (12) angebracht und die Zugzylinder (32, 33) so angeordnet sind, daß die über die Abwinklung auskragen.4. backhoe according to one of claims 1 to 3,
characterized by
that the fastening of the pull cylinders (32, 33) is mounted essentially at the apex of an angled section of the boom (12) and the pull cylinders (32, 33) are arranged such that they protrude beyond the angled section. 5. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Kolbenringflächen begrenzten Räume der Zugzylinder (32, 33) mit dem ölhydraulischen Arbeitsmittel beaufschlagbar sind und die von den Kolbenflächen begrenzten Räume der Zugzylinder (32, 33) als Lecköl-­Aufnahmeräume dienen.5. backhoe according to one of claims 1 to 4,
characterized by
that the spaces delimited by the piston ring surfaces of the pull cylinders (32, 33) can be acted upon by the oil-hydraulic working fluid and the spaces delimited by the piston surfaces of the pull cylinders (32, 33) serve as leakage oil receiving spaces. 6. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwinge (53) mit einem kürzeren Arm (17) und einem längeren Arm (18) des Löffelstieles (30) eine Baueinheit bildet und die Abstände der Anlenkungen (42, 52) der Zugmittel (38, 49) am Ende des kürzeren Armes (17) und am längeren Arm (18) des Löffelstieles (30) von der Achse (16) des Löffelstieldrehgelenks (15) im wesentlichen gleich sind.6. backhoe according to one of claims 1 to 5,
characterized by
that the rocker (53) with a shorter arm (17) and a longer arm (18) of the dipper stick (30) forms a structural unit and the distances of the articulations (42, 52) of the traction means (38, 49) at the end of the shorter arm (17) and on the longer arm (18) of the dipper stick (30) from the axis (16) of the dipper arm pivot joint (15) are essentially the same.
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