NL1033260C2 - Graafinrichting. - Google Patents

Description

Graaf inricht incr

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een graaf-inrichting omvattend een opbouw, een graafarm en een aan-5 drijfinrichting met een hydraulische cilinder voor beweging van de graafarm. Een dergelijke graaf inrichting kan in een backhoe configuratie worden ingezet voor het uitbaggeren van waterwegen vanaf een drijvend ponton of op spuds.

Een bekende graafinrichting omvat een opbouw, een 10 graafarm en een hydraulische cilinder die is opgesteld tussen de opbouw en de boom van de graafarm voor bekrachtiging van de graafbeweging. Het draaimoment dat de hydraulische cilinder kan genereren voor het omhoog bewegen van de beladen graafarm is onder meer afhankelijk van de stand 15 van de hydraulische cilinder ten opzichte van het draaipunt van de boom. Deze stand is doorgaans optimaal binnen een beperkt gedeelte van een opgaande werkgang van de graafarm. Buiten dit gedeelte komt de hydraulische cilinder soms kracht en/of vermogen tekort om de graafarm naar behoren te 20 laten functioneren.

Een doel van de uitvinding is een graafinrichting te verschaffen waarvan de kracht en/of vermogen van de hydraulische cilinder over een nuttig bereik van de werkgang kan worden ingezet- 1033260 2

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

5 De uitvinding verschaft een graafinrichting omvattend een opbouw, een graafarm en een aandrijfinrichting voor de graafarm, waarbij de graafarm een graafbak draagt en met een eerste draailager is verbonden met de opbouw, waarbij de aandrijfinrichting een eerste hydrau-10 lische cilinder omvat die is opgesteld tussen de graafarm en de opbouw voor op en neer verdraaiing van de graafarm ten opzichte van de opbouw, waarbij de eerste hydraulische cilinder aan de zijde van de opbouw op afstand van het eerste draailager met de opbouw is verbonden met een tij-15 dens bedrijf van de graafarm ten opzichte van de opbouw verplaatsbaar tweede draailager voor het tijdens een werk-gang van de graafarm aanpassen van de afstand en/of de positie van de hydraulische cilinder ten opzichte van het eerste draailager.

20 Het tweede draailager en daarmee de hydraulische cilinder is verplaatsbaar ten opzichte van de opbouw tijdens een werkgang van de graafarm, waardoor bijvoorbeeld de afstand tussen de hydraulische cilinder en het eerste draailager kan worden aangepast aan de stand van de graaf-25 arm waarin deze een vergroot draaimoment nodig heeft om te bewegen. De kracht en/of het vermogen van de hydraulische cilinder kan daardoor over een groot gedeelte van de werkgang van de graafarm nuttig worden ingezet.

In een uitvoeringsvorm is de aandrijfinrichting 30 ingericht voor het tijdens de werkgang van de graafarm verplaatsen van het tweede draailager ten opzichte van de opbouw.

In een uitvoeringsvorm oefenen de graafarm en eventueel een nominale graafbaklading tijdens bedrijf een 35 gewichtsmoment uit op de opbouw, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor het bij uitoefening van een in hoofdzaak maximaal gewichtsmoment op de opbouw plaatsen van 3 het tweede draailager in een eerste positie die is gerelateerd aan een in hoofdzaak maximale afstand tussen het eerste draailager en de eerste hydraulische cilinder. Het gewichtsmoment is gedefinieerd als het gewicht van de 5 graafarm dat is vermenigvuldigd met de horizontale afstand tussen het zwaartepunt van de graafarm en het tweede draailager. Door de maximalisatie van de afstand tussen het eerste draailager en de werklijn van de eerste hydraulische cilinder kan deze onder eenzelfde uitgeoefende kracht een 10 in hoofdzaak maximaal draaimoment op de boom worden uitgeoefend.

Alternatief of daarbij oefenen de graafarm en eventueel een nominale graafbaklading tijdens bedrijf een gewichtsmoment uit op de opbouw, waarbij de aandrijfinrich-15 ting is ingericht voor het bij uitoefening van een in hoofdzaak maximaal gewichtsmoment op de opbouw plaatsen van het tweede draailager een tweede positie met een in hoofdzaak maximale afstand tussen het eerste en tweede draailager. De voornoemde eerste en tweede positie kunnen dezelfde 20 positie zijn.

In een uitvoeringsvorm omvat de graafarm een boom en een steel, waarbij de aandrijfinrichting ingericht voor koppeling van de positie van het tweede draailager aan de positie van de boom ten opzichte van de opbouw. De positie 25 van de boom kan een geschikte maat zijn voor de positie van de graafarm waarin deze het in hoofdzaak maximale gewichts-moment uitoefent op de opbouw.

In een mechanisch duurzame uitvoeringsvorm omvat de aandri j f inrichting een pendelstaaf die met een derde 30 draailager is verbonden met de boom en aan de tegengestelde zijde met een vierde draailager is verbonden met het tweede draailager voor positionering van de boom en het tweede draailager door verplaatsing van de pendelstaaf. De pendelstaaf kan door zijn eenvoud minder gevoelig zijn voor zand 3 5 en voor zout water dat zich op bijvoorbeeld baggerwerktui-gen op de graafinrichting kan terechtkomen.

In een uitvoeringsvorm reikt de pendelstaaf in de 4 eerste of tweede positie van het tweede draailager door de hartlijn of een gebied rond de hartlijn van het eerste draailager. Een verdraaiing van de boom ten opzichte van de opbouw heeft dan geen of slechts een geringe verplaatsing 5 van het tweede draailager tot gevolg, waardoor de kracht en/of het vermogen van de eerste hydraulische cilinder in hoofdzaak volledig kan worden ingezet voor beweging van de boom ten opzichte van de opbouw in de eerste en/of tweede stand van het tweede draailager waarin het gewichtsmoment 10 in hoofdzaak maximaal kan zijn.

In een alternatief gekoppelde uitvoeringsvorm omvat de aandrijfinrichting een tweede hydraulische cilinder die met een vijfde draailager is verbonden met de opbouw en tegenover het vijfde draailager met een vierde 15 draailager is verbonden met het tweede draailager voor positionering van het tweede draailager door bediening van de tweede hydraulische cilinder.

Een koppeling tussen de positie van de boom en de positie van het tweede draailager kan hydraulisch worden 20 bewerkstelligd indien de aandrijfinrichting is ingericht voor een afgestemde aansturing van de eerste en tweede hydraulische cilinder waarmee de tweede hydraulische cilinder het tweede draailager op de eerste of tweede positie plaatst bij de uitoefening van het in hoofdzaak maximale 25 gewichtsmoment.

In een uitvoeringsvorm daarvan is de aandrijf-inrichting ingericht voor een afgestemde aansturing van de eerste en tweede hydraulische cilinder waarmee de tweede hydraulische cilinder het tweede draailager op de bepaalde 30 positie plaatst voorafgaand aan de uitoefening van het in hoofdzaak maximale gewichtsmoment. De kracht en/of het vermogen van de aandrijfinrichting kan dan worden aangewend voor het positioneren van het tweede draailager in de eerste of tweede positie, waarna dat gedeelte van de kracht 35 en/of het vermogen kan worden aangewend voor beweging van de graafarm onder het in hoofdzaak maximale gewichtsmoment.

In een uitvoeringsvorm omvat de aandrijfinrich- 5 ting een stijf koppeldeel dat met een zesde draailager beweegbaar met de opbouw is verbonden, waarbij het tweede draailager op afstand van het zesde draailager is verbonden met het koppeldeel. Het tweede draailager kan dan worden 5 gepositioneerd ten opzichte van de opbouw door kanteling van het koppeldeel om het zesde draailager.

In een uitvoeringsvorm daarvan is het vierde draailager verbonden met het koppeldeel, waarbij het tweede en zesde draailager een eerste arm van het koppeldeel 10 bepalen en het vierde en zesde draailager een tweede arm van het koppeldeel bepalen, waarbij de eerste en tweede arm onder een hoek met elkaar staan. De hoek kan in het ontwerp van het koppeldeel worden afgestemd in afhankelijkheid van de stand van de graafarm waarin de in hoofdzaak maximale 15 gewichtskracht kan worden verwacht.

In een eenvoudige uitvoeringsvorm omvat het koppeldeel een plaat waarmee het tweede, vierde en zesde draailager onderling met elkaar zijn verbonden. Het koppeldeel kan dan als een knieplaat zijn uitgevoerd.

20 Bij voorkeur is in horizontale richting het tweede draailager aan de naar de graafarm gerichte zijde van het zesde draailager gelegen.

Bij voorkeur zijn het tweede draailager en bij voorkeur het zesde draailager in verticale richting onder 25 het eerste draailager gelegen.

De graafinrichting is met name geschikt voor baggerwerkzaamheden vanaf het water indien de graafinrichting een drijver met een draaikrans omvat waarop de opbouw is bevestigd, waarbij het tweede draailager in de eerste of 30 tweede positie staat bij een positie van de graafbak op of boven de waterlijn.

De graafarm met bak bezit bij voorkeur een diep-lepel of backhoe configuratie.

De graafbak vormt bij voorkeur een grijper.

3 5 De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar 6 mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten, en andere aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten 5 welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

10 De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een aantal in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in:

Figuur 1 een schematisch zijaanzicht van een baggerinrichting volgens de uitvinding, met de grijparm in 15 een stand boven water; figuur 2 een schematisch zijaanzicht van de baggerinrichting volgens figuur 1, tijdens een opgaande beweging van de grijparm uit het water; en

Figuur 3 een schematisch zijaanzicht van de 20 baggerinrichting volgens figuren 1 en 2, in een graafstand.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

25 Het baggerwerktuig 1 zoals weergegeven in figuren 1-3 omvat een ponton 3 dat in het water 2 boven een uit te baggeren zandbodem 5 drijft. Het ponton 3 is voorzien van een graaf inrichting 10 voor het af graven van de zandbodem 5. De graaf inrichting 10 omvat een opbouw 12 en een beweeg-30 bare graafarm 20, waarbij de opbouw is bevestigd op een draaikrans 11 voor rotatie van de graafinrichting 10 om een verticale as.

De graafarm 20 omvat een boom 13 die met een eerste draailager 14 is verbonden met de opbouw 12. De boom 3 5 13 is beweegbaar in richting A door bediening van een eerste hydraulische cilinder 16 in richting F. De graafarm 20 omvat aan het tegengestelde uiteinde een steel 21 die 7 met een tweede draailager 15 is bevestigd aan de boom 13. De steel 21 is beweegbaar in de richting D door bediening van een tweede hydraulische cilinder 18. De graafarm 20 omvat aan het uiteinde van de steel 21 een graafbak 23 die 5 met een derde draailager 22 is bevestigd aan de steel 21. De graafbak 23 is door bediening van een derde hydraulische cilinder 19 beweegbaar in richting E.

De boom 13 is in zijn lengterichting opwaarts geknikt. De effectieve boomlengte wordt bepaald door de 10 afstand tussen het eerste draailager 14 en het tweede draailager 15. Zoals weergegeven in figuur 3 wordt door de knik een grotere graafdiepte van de graafarm 20 verschaft, zonder dat deze het ponton 3 raakt.

De opbouw 12 omvat aan de voorzijde een uitste-15 kende cilindersteun 25 waaraan met een vierde draailager 31 een knieplaat 30 is bevestigd. De knieplaat 30 is in richting G beweegbaar in een verticaal vlak. De knikplaat 30 bepaalt een eerste arm 32 met aan het uiteinde een vijfde draailager 34, en tweede arm 35 met aan het uiteinde een 20 zesde draailager 36. Het vierde, vijfde en zesde draailager 31, 34, 36 zijn door de plaat onderling stijf met elkaar verbonden.

De eerste hydraulische cilinder 16 is met een zevende draailager 37 verbonden met de boom 13, en de 25 zuigerstang 17 van de hydraulische cilinder 16 is met het vijfde draailager verbonden met de knieplaat 35. Aan de Tussen de boom 13 en de knieplaat 30 is een pendelstaaf opgesteld. De pendelstaaf is met het zesde draailager 36 verbonden met de knieplaat 30, en is met een achtste draai-30 lager 38 bevestigd aan de boom 13.

De afstand tussen de eerste draailager 14 en het vierde draailager 31, de afstand tussen het vierde draailager 31 en zesde draailager 36, de afstand tussen het eerste draailager 14 en het achtste draailager 38, en de lengte 35 van pendelstaaf 39 is zijn zodanig gekozen dat de pendelstaaf 39 door een gebied rond de rotatiehartlijn van het eerste draailager beweegt wanneer de.boom 13 in de positie 8 staat zoals weergegeven in figuur 2. Als gevolg hiervan zal de knieplaat 30 nauwelijks in richting G meedraaien met een kleine verdraaiing van de boom 13 in richting A, waardoor het vijfde draailager nauwelijks wordt verplaatst. In deze 5 stand vormt de eerste arm 32 van de knieplaat 30 een in hoofdzaak vaste steun voor de eerste hydraulische cilinder 16. In de stand volgens figuur 2 staat het eerste draailager 14 op de grootste afstand ten opzichte van de werklijn C van de eerste hydraulische cilinder 16. In dit voorbeeld 10 staan daarbij tevens het eerste draailager 14 en het vijfde draailager 34 op de grootste onderlinge afstand. Een denkbeeldige lijn door het eerste draailager 14 en het vijfde draailager 34 staat loodrecht op de werklijn C van de hydraulische ci1inder.

15 In de stand van de graaf arm 2 0 volgens figuur 2 oefenen het gewicht van de graafarm 20 en de lading zand 24 in de graaf bak 23 een relatief groot gewichtsmoment uit op de opbouw, mede doordat de horizontale afstand tussen de graaf bak 20 en de opbouw in deze stand in hoofdzaak het 20 grootst is. Het gewichtsmoment zal bij een verdere opgaande beweging van de graafarm 20 toenemen tot een in hoofdzaak maximaal gewichtsmoment doordat de opwaartse kracht van het water afneemt bij het loskomen van de graafbak 23 uit het water.

25 Door de hiervoor besproken stand van de pendel- staaf 39 en de knieplaat 30 kan de eerste hydraulische cilinder 16 een in hoofdzaak optimaal moment uitoefenen op de graafarm 20 om deze tegen het relatief grote gewichtsmoment in verder omhoog te bewegen. Bij deze beweging komt 3 0 de graafbak 23 uit het water om de lading zand 24 in een drijvende bak te storten. De druk die de hydraulische installatie daarbij op de eerste hydraulische cilinder uitoefent kan ruim onder de maximaal haalbare druk blijven, waardoor het vermogen van de hydraulische installatie 35 optimaal kan worden ingezet om de eerste hydraulische cilinder 16 te bedienen.

Bij een opwaartse of neerwaartse verdraaiing van 9 de boom 13 vanuit de in figuur 2 getoonde stand zal de knieplaat 30 in enige mate met die verdraaiing meebewegen, waardoor de boom 13 met behulp van de eerste hydraulische cilinder 16 een grotere opwaartse en neerwaartse eindstand 5 kan bereiken dan wanneer de zuigerstang 17 van de eerste hydraulische cilinder onverplaatsbaar met bijvoorbeeld de cilindersteun 25 was verbonden. Door het meedraaien met de boom 13 blijft ook rond de uiterste standen van de boom 13 de afstand tussen het eerste draailager 14 en de werklijn 10 van de eerste hydraulische cilinder voldoende groot voor een in hoofdzaak optimale inzet van de hydraulische installatie .

In een alternatieve uitvoeringsvorm van de graaf-inrichting 10 kan in plaats van de pendelstaaf 39 een extra 15 hydraulische cilinder worden toegepast die is verbonden met de onderbouw 12 en het zesde draailager, zodat de knieplaat 30 reeds in de stand volgens figuur 2 kan worden geplaatst voordat het gewicht van de graafarm 20 en de lading zand 24 in de graafbak 23 het grootste gewichtsmoment uitoefenen op 20 de opbouw tijdens de opgaande beweging.

De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting 25 zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.

1033260

Claims (19)

1. Graafinrichting omvattend een opbouw, een graafarm en een aandrijfinrichting voor de graafarm, waarbij de graafarm een graafbak draagt en met een eerste draailager is verbonden met de opbouw, waarbij de aandrijf-5 inrichting een eerste hydraulische cilinder omvat die is opgesteld tussen de graafarm en de opbouw voor op en neer verdraaiing van de graafarm ten opzichte van de opbouw, waarbij de eerste hydraulische cilinder aan de zijde van de opbouw op afstand van het eerste draailager met de opbouw 10 is verbonden met een tijdens bedrijf van de graafarm ten opzichte van de opbouw verplaatsbaar tweede draailager voor het tijdens een werkgang van de graafarm aanpassen van de afstand en/of de positie van de hydraulische cilinder ten opzichte van het eerste draailager.

2. Graafinrichting volgens conclusie 1, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor het tijdens de werkgang van de graafarm verplaatsen van het tweede draailager ten opzichte van de opbouw.

3. Graafinrichting volgens conclusie 2, waarbij 20 de graafarm en eventueel een nominale graafbaklading tijdens bedrijf een gewichtsmoment uitoefenen op de opbouw, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor het bij uitoefening van een in hoofdzaak maximaal gewichtsmoment op de opbouw plaatsen van het tweede draailager in een eerste 25 positie die is gerelateerd aan een in hoofdzaak maximale afstand tussen het eerste draailager en de eerste hydraulische cilinder.

4. Graafinrichting volgens conclusie 2 of 3, waarbij de graafarm en eventueel een nominale graafbak- 30 lading tijdens bedrijf een gewichtsmoment uitoefenen op de opbouw, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor het 1033260 bij uitoefening van een in hoofdzaak maximaal gewichts-moment op de opbouw plaatsen van het tweede draailager een tweede positie met een in hoofdzaak maximale afstand tussen het eerste en tweede draailager.

5. Graafinrichting volgens een der conclusies 2- 4, waarbij de graafarm een boom en een steel omvat, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor koppeling van de positie van het tweede draailager aan de positie van de boom ten opzichte van de opbouw.

6. Graafinrichting volgens conclusie 5, waarbij de aandrijfinrichting een pendelstaaf omvat die met een derde draailager is verbonden met de boom en aan de tegengestelde zijde met een vierde draailager is verbonden met het tweede draailager voor positionering van de boom en het 15 tweede draailager door verplaatsing van de pendelstaaf.

7. Graafinrichting volgens conclusie 6, waarbij de pendelstaaf in de eerste of tweede positie van het tweede draailager door de hartlijn of door een gebied in de nabijheid van de hartlijn van het eerste draailager reikt.

8. Graafinrichting volgens conclusie 5, waarbij de aandrijfinrichting een tweede hydraulische cilinder omvat die met een vijfde draailager is verbonden met de opbouw en tegenover het vijfde draailager met een vierde draailager is verbonden met het tweede draailager voor 25 positionering van het tweede draailager door bediening van de tweede hydraulische cilinder.

9. Graafinrichting volgens conclusies 8, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor een afgestemde aansturing van de eerste en tweede hydraulische cilinder 30 waarmee de tweede hydraulische cilinder het tweede draailager op de eerste of tweede positie plaatst bij de uitoefening van het in hoofdzaak maximale gewichtsmoment.

10. Graafinrichting volgens conclusie 9, waarbij de aandrijfinrichting is ingericht voor een afgestemde 35 aansturing van de eerste en tweede hydraulische cilinder waarmee de tweede hydraulische cilinder het tweede draailager op de eerste of tweede positie plaatst voorafgaand 1033260 aan de uitoefening van het in hoofdzaak maximale gewichts-moment.

11. Graafinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de aandrijfinrichting een stijf koppel- 5 deel omvat dat met een zesde draailager beweegbaar met de opbouw is verbonden, waarbij het tweede draailager op afstand van het zesde draailager is verbonden met het koppeldeel.

12. Graafinrichting volgens conclusie 11 en een 10 der conclusies 6-10, waarbij het vierde draailager is verbonden met het koppeldeel, waarbij het tweede en zesde draailager een eerste arm van het koppeldeel bepalen en het vierde en zesde draailager een tweede arm van het koppeldeel bepalen, waarbij de eerste en tweede arm onder een 15 hoek met elkaar staan.

13. Graaf inrichting volgens conclusie 11 of 12, waarbij het koppeldeel een plaat omvat waarmee het tweede, vierde en zesde draailager onderling met elkaar zijn verbonden .

14. Graafinrichting volgens een der conclusies 11-13, waarbij in horizontale richting het tweede draailager aan de naar de graaf arm gerichte zijde van het zesde draailager is gelegen.

15. Graafinrichting volgens een der voorgaande 25 conclusies, waarbij het tweede draailager en bij voorkeur het zesde draailager in verticale richting onder het eerste draailager zijn gelegen.

16. Graafinrichting volgens een der voorgaande conclusies, wanneer afhankelijk van conclusie 3 of 4, 30 waarbij de graafinrichting een drijver met een draaikrans omvat waarop de opbouw is bevestigd, waarbij het tweede draailager in de eerste of tweede positie staat bij een positie van de graafbak op of boven de waterlijn.

17. Graafinrichting volgens een der voorgaand 35 conclusies, waarbij de graafarm met bak een dieplepel of backhoe configuratie bezit.

18. Inrichting volgens een der voorgaande conclu- sies, waarbij de graafbak een grijper vormt.

19. Inrichting voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- FG/MB 1033260