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Die Erfindung betrifft Bagger, wie Hydraulikbagger, Seilbagger, Tieflöffelbagger, Ladeschaufelbagger, Umschlagbagger, Seilbagger oder auch Krane, mit einem Unterwagen, auf welchem ein Oberwagen drehbeweglich gelagert ist, an welchem eine Arbeitsausrüstung in Wirkverbindung mit einem Gegengewicht vorgesehen ist.
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Bekannt sind aus der
DE 3232163 von Gretchen Jagst, hydraulisch angetriebene Bagger, welche zum Zwecke der Leistungserhöhung eine Eigengewichtsneutralisierung durch mechanische Federelemente wie Blattfedern, Drahtdruckfedern, Drahtzugfedern, und/oder durch auslegerverlängernde Gegengewichte erwirken. Ausrüstung und Gegengewicht haben hierbei eine gemeinsame Lagerstätte, wobei ein Hydraulikstempel zwischen dem Oberwagen und der Ausrüstung vorgesehen ist. Nachteilig ist hier festzustellen, dass infolge der geometrischen Anordnung sowie der Schwenkbarkeit des Gegengewichtes oberhalb des Oberwagens die Standfestigkeit des Gerätes bei angehobenem Gegengewicht absolut in Frage gestellt ist.
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Bekannt sind aus der
DE 4233730 in
3 und
4, von Uwe Esch, Maschinen für Erdarbeiten wie Hydraulikbagger, welche für die Arbeitsausrüstung und für den hinteren Oberwagen zwei voneinander beabstandete Lagerstellen in Stützböcken vorsehen, wobei die Arbeitsausrüstung und der hintere Oberwagen mittels Übertragsungselementen wie Seilen, Ketten, oder Hydraulikzylindern in Wirkverbindung stehen. Nachteilig ist hier festzustellen, dass flexible Übertragungselemente wie Seile oder Ketten, nur für ziehende, aber nicht für drückende Arbeitsbewegungen geeignet sind. Nachteilig an den hierbei vorgeschlagenen Hydraulikzylindern als Übertragungselement, ist deren vorgesehene Ankoppelung an vorhandene Arbeitszylinder. Wie die Ankoppelung jedoch funktionieren soll bleibt ein Rätsel, weil kein Lösungsweg vorgeschlagen wird.
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Bekannt sind aus der
DE 1288993 von Weserhütte, zweiteilige Oberwagen an Bagger, welche jedoch nur zum Zwecke einer Schwingungsdämpfung schwenkbeweglich gefedert angeordnet sind.
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Bekannt sind aus der
DE 10 2009 039 918 von Liebherr, zweigeteilte Oberwagen an Bagger, welche jedoch starr miteinander verbunden werden, und angeblich nur zum Zwecke besserer Herstellbarkeit und leichterer Zerlegbarkeit, geteilt sind.
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Bekannt sind aus der
DE 20217050 von Matthias Schäfer, Bagger mit auf und ab beweglichen Gegengewichten, welche in hydraulischer Wirkverbindung mit Auslegern stehen. Nachteilig daran ist deren geringe Leistungsfähigkeit, da das Gegengewicht nur eine geringe Masse darstellt, und nur über einen geringen Weg bewegt werden kann.
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Bekannt sind aus der
DE 19532975 von Uwe Esch, ebenfalls Bagger mit beweglichen Gegengewichten, welche mittels Stangen in Wirkverbindung mit Auslegern stehen. Nachteilig ist auch hier, die zu geringe Leistungsfähigkeit, da das Gegengewicht nur eine geringe Masse darstellt, und nur über einen geringen Weg bewegt werden kann.
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Ziel des Erfindungsgegenstandes ist es, einen Bagger dahingehend weiterzubilden, dass die potentielle Energie des jeweiligen Arbeitszyklus mit einfachen konstruktiven Mitteln gespeichert wird, um sie beim nächsten Zyclus wieder sinnvoll einsetzen zu können.
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Dieses Ziel wird mit den Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Der Erfindungsgegenstand wird in den Figuren dargestellt, und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
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1 bis 3 – Hydraulikbagger mit Unilenkern als Wirkverbindungsmittel
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4 – Bagger/Kran mit Federunterstützung und mit mehrteiligen Umlenkern als Wirkverbindungsmittel
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5 – Hydraulikbagger mit Hydraulikzylindern als Wirkverbindungsmittel
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Die 1 zeigt einen skizzierten, erfindungsgemäßen Hydraulikbagger (1), welcher im Wesentlichen aus folgenden Komponenten aufgebaut ist:
- – aus einem Unterwagen (2) welcher hier fahrbar gestaltet ist, welcher jedoch auch stationär angelegt, oder auch auf einen Ponton aufgebaut sein kann,
- – einem Drehkranz (3) mit vertikaler Drehachse (4),
- – einem ersten, stationärem Oberwagenteil (5), wobei das stationäre Oberwagenteil (5) um die vertikale Drehachse (4) gegenüber dem Unterwagen (2), mittels nichtgezeigtem Drehantrieb, drehbar ist; dem stationäre Oberwagenteil (5) kann optional eine Fahrerkabine (14) beigeordnet sein.
- – einem zweiten, hinterem Oberwagenteil (6), welches in horizontalen Schwenklagern (7) dem stationärem Oberwagenteil (5) schwenkbeweglich zugeordnet ist; das hintere Oberwagenteil (6) beinhaltet und tragt Bauteile, insbesondere Gegengewicht (G), Motor (M), Pumpe (P) und Tanks (T); optional kann dem hinteren Oberwagenteil (6) auch eine Fahrerkabine (14) beigeordnet sein,
- – aus Arbeitsausrüstungsteilen (10), welche in horizontalem Schwenklager (11) dem stationären Oberwagenteil (5) schwenkbeweglich zugeordnet sind, und mittels Schwenkantrieb (12), hier in der Bauart von Arbeitshydraulikzylindern (13), verschwenkt werden können,
- – aus Wirkverbindungsmittel (8) hier in der Bauart eines einteiligen, ziehend angeordnetem Umlenkers (9), welcher Arbeitsausrüstungsteile (10) und hinteres Oberwagenteil (6) gelenkbeweglich verbindet, und zur Kraftübertragung fähig ist.
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Vorhandene Arbeitsausrüstungsteile (10), wie Arbeitswerkzeug (15), hier in der Bauart eines Tragemagneten, oder wie Stiel (16), sind einem Grundausleger (17) mittels horizontal angelegter Schwenklager (18) schwenkbeweglich zugeordnet; sie können optional mittels beliebigen Schwenkantrieben (12), wie Arbeitshydraulikzylindern (13) betätigt werden. Die Arbeitshydraulikzylinder (13) werden mittels, zur Pumpe/Tank (P/T), hinführenden Hydraulikleitungen (19) mit Druckenergie versorgt. Das stationäre Oberwagenteil (5) beinhaltet zwingend, die zwei voneinander beabstandet angeordneten Schwenklager (7) und (11).
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Die 2 zeigt einen Teilausschnitt, eines skizzierten, erfindungsgemäßen Hydraulikbaggers, wobei Arbeitshydraulikzylinder (13) zum Verschwenken der Arbeitsausrüstungsteile (10), zwischen stationärem Oberwagenteil (5) und hinteroberwagenseitigem Umlenkerlager (20) horizontal gelenkbeweglich gelagert sind.
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Die 3 zeigt einen Teilausschnitt, eines skizzierten, erfindungsgemäßen Hydraulikbaggers, wobei das Wirkverbindungsmittel (8) aus einem drückend angeordnetem, einteiligem Umlenker (9) besteht, welcher drehbeweglich zwischen dem Umlenkerlager (20) des hinteren Oberwagenteil (6) und dem Umlenkerlager (21) eines verlängerten Arbeitsausrüstungsteiles (10, 17) gelagert ist. Die Schwenkkurven (S) zeigen, dass die Arbeitsausrüstung (10) eine größere Verschwenkung aufweist, als die des wirkverbundenen, hinteren Oberwagenteiles (6).
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Die 4 zeigt einen Teilausschnitt, eines skizzierten, erfindungsgemäßen Baggers, der auch als Kran gelten kann. Die Arbeitsausrüstungsteile (10) sind hier mittels nichtgezeigter Schwenkmittel schwenkbar, so wie mittels Arbeitshydraulikzylindern, Drehantrieben, Seilzügen oder Elektroantrieben. Dem stationäre Oberwagenteil (5) sind in zueinander beabstandeten, horizontal angelegten Schwenklagern (7 und 11) entsprechend geeignete Arbeitsausrüstungsteile (10) und das hintere Oberwagenteil (6) schwenkbeweglich gelagert, wobei ein mehrteiliger Umlenker, in der Bauart eines Umlenkmechanismuses, zwischen dem hinteroberwagenseitigem Umlenkerlager (20) und dem arbeitsausseitigem Umlenkerlager (21) als drückend angeordnetes Wirkverbindungsmittel (8) angelegt ist. Der Umlenkmechanismus (22) kann dabei beliebige Umlenkteile beinhalten. Der dabei erfolgende, balancierende Gewichtsausgleich zwischen Arbeitsausrüstung (10) und hinterem Oberwagenteil (6) wird durch die Wirkverbindungsmittel (8), hier in Form der mehrteiligen Umlenker (9, 22) gegeben, und wird hier weitergehend von einer wirkkraftunterstützenden Feder (23), in der Bauart einer zwischen Grundausleger (17) und stationärem Oberwagenteil (5) angeordneten Zugfeder unterstützt.
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Es ist dabei vorgesehen, dass jegliche Art von Druck- oder Zugfeder, zwischen stationärem Oberwagenteil (
5) und schwenkbarem Ausrüstungsteil und/oder hinterem Oberwagen so in kraftwirkender Weise eingebaut ist, dass die Arbeitsausrüstung nach oben, und der hintere Oberwagenteil nach unten, gedrückt/gezogen wird. Vorteilhafterweise sind dabei eigenständige Gasfedern, oder in Hydraulikarbeitszylindern integrierte Gasfedern geeignet. In Arbeitshydraulikzylindern integrierte Gasfedern sind auch aus der
DE 10 2011 102 133.0 in der Bauart von Dreikammerzylindern bekannt geworden.
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Die 5 zeigt einen weiteren Teilausschnitt, eines skizzierten, erfindungsgemäßen Hydraulikbaggers, wobei als Wirkverbindungsmittel (8) Hydraulikzylinder (24) vorgesehen sind, welche miteinander korrespondierende Druckräume aufweisen. Dabei wird ein, zwischen stationärem Oberwagenteil (5) und hinterem Oberwagenteil (6) gelenkbeweglich gelagerter Nachführhydraulikzylinder (25), von Geberhydraulikzylindern (26) mit Druckmittel versorgt. Der oder die Geberzylinder (26) werden ihrerseits von sich zwangsweise verschwenkenden Arbeitsausrüstungsteilen bewegt, und erzeugen dadurch Druckmittelvolumenhübe. Die Druckmittelvolumenhübe der korrespondierenden Hydraulikzylinder (25 und 26) eignen sich als Wirkverbindungselement (8, 24). Nur ein Geberhydraulikzylinder (26) kann dabei auf nur ein Arbeitsausrüstungsteil (10) einwirken, wobei dieses Arbeitsausrüstungsteil auch einer mehrgliedrigen Arbeitsausrüstung angehören kann. Mehrere Geberhydraulikzylinder (26) können dabei auch auf mehrere verschiedene Arbeitsausrüstungsteile (10, 15, 16, 17) einwirken. Nachführhydraulikzylinder (25) können einzeln oder mehrfach zwischen stationärem Oberwagenteil (5) und auf und ab schwenkbarem, hinterem Oberwagenteil (6) eingebaut werden. Die Volumenhubräume der Wirkverbindungselemente (24) sind bei einem aktiven balancierenden Gewichtsausgleichssystem miteinander in Korrespondenz, und sind von baggerseitigen Pumpen/Tank (P/T) Versorgungskreisläufen getrennt.
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Weitergehend können zum Verschwenken von Arbeitsausrüstungsteilen (10) auch Arbeitshydraulikzylinder (13) mit zwei maschinenseitig versorgten Fluidhubräumen, und mit mindestens einer weiteren, davon abgetrennten, wirkverbindungselementeseitig (24) versorgten Fluidhubkammmer dienen.
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Die 6 zeigt eine skizzierte, durch Wegeventil (27) getrenntes Wirkverbindungselement (24). Dabei sind die Fluidhubräume des Nachführhydraulikzylinder (25) verschlossen, und lassen keine Bewegung zu. Das bedeutet, dass das hintere Oberwagenteil (6) keine Schwenkbewegung durchführen kann. Dies ist bei Baggereinsätzen in bergigem Gelände von Vorteil, da ein starres, bestmöglich vollständig gesenktes, hinteres Oberwagenteil (6) dem gegenenfalls schrägstehendem Bagger eine bestmögliche Standfestigkeit erbringt. Der oder die, vom Nachführzylinder (25) abgetrennten Geberhydraulikzylinder (26) sind dabei mittels des Wegeventiles (27) einem Arbeitszylinder (13) parallel verbunden, und können vorteilhafterweise durch maschinenerzeugte Pumpemdruckkraft (P) die Verschwenkung der Arbeitsausrüstung unterstützen.
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Es ist damit gegeben, dass ein Bagger mit aktiviertem, balancierendem Gewichtsausgleich betrieben werden kann, oder dass der Bagger mit deaktiviertem balancierendem Gewichtausgleich und gleichzeitiger maschinenpumpenersetzter Geberhydraulikzylinderkraft betrieben werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bagger, wie Hydraulikbagger, Elektrobagger, Seilbagger
- 2
- Unterwagen, fahrbar, stationär angeordnet, pontonaufgebaut
- 3
- Drehkranz, verbindet den Unterwagen drehbeweglich mit dem Oberwagen
- 4
- vertikale Drehachse
- 5
- stationäres Oberwagenteil, mit dem Drehkranz drehbeweglich verbunden
- 6
- hinteres Oberwagenteil, horizontal schwenkbeweglich mit dem stationären Oberwagenteil verbunden
- 7
- horizontales Schwenklager, zwischen den zwei Oberwagenteilen angeordnet
- 8
- Wirkverbindungsmittel, Zug- und Druckkraftübertragungselement
- 9
- Umlenker, ein- oder mehrteilig
- 10
- Arbeitsausrüstungsteile
- 11
- horizontales Schwenklager, zwischen Arbeitsausrüstungsteilen und stationärem Oberwagenteil
- 12
- Schwenkantrieb, Schwenkmotor, Schwenkmittel
- 13
- Arbeitshydraulikzylinder
- 14
- Fahrerkabine
- 15
- Arbeitswerkzeug, wie Tragemagnet, Haken, Schaufel, Greifer
- 16
- Stiel
- 17
- Grundausleger
- 18
- Schwenklager, horizontal angeordnete Schwenklager
- 19
- Hydraulikleitungen
- 20
- Umlenkerlager, hinteroberwagenseitig
- 21
- Umlenkerlager, arbeitsausrüstungsseitig
- 22
- mehrteiliger Umlenker, Umlenkermechanismus
- 23
- Feder, Druckfeder, Zugfeder, Gasfeder, auch in Hydaulikzylinder integrierte Feder
- 24
- Wirkverbindungselementekombination bestehend aus mindestens einem korrespondierendem Nachführhydraulikzylinder und aus mindestens einem Geberhydraulikzylinder
- 25
- Nachführhydraulikzylinder
- 26
- Geberhydraulikzylinder
- 27
- Wegeventil, Vorrichtung zum Versetzen von Hydraulikleitungen
- P
- Pumpe, Power
- T
- Tank
- G
- Gewicht, Gegengewicht
- S
- Schwenk
- M
- Motor
- S
- Schwenkkurve
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3232163 [0002]
- DE 4233730 [0003]
- DE 1288993 [0004]
- DE 102009039918 [0005]
- DE 20217050 [0006]
- DE 19532975 [0007]
- DE 102011102133 [0019]
