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Die Erfindung betrifft eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Bagger, Radlader, Traktor, Teleskoplader oder dergleichen, mit einem Fahrzeugrahmen und mit wenigstens einem Hubarm zum Heben und/oder Senken einer Werkzeughaltevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Es sind diverse Bagger bzw. mobile Arbeitsmaschinen mit einem Hubarm zum Heben und Senken von Lasten bzw. Arbeitswerkzeugen bekannt. So sind für Bauarbeiten u.a. Löffelbagger in unterschiedlichsten Größen und Varianten im Einsatz, um z.B. Erdmaterial bzw. Kiese, Sande oder dergleichen zu bewegen. Hierbei ist mittels einem Hydraulikzylinder bewegbaren am Hubarm eine Schaufel bzw. der Löffel angebracht, die auch ausgewechselt werden kann, um beispielsweise einen hydraulischen Schlaghammer zum Zertrümmern von Beton oder Gesteinen am Hubarm zu verwenden.
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Auch in der Landwirtschaft sind diverse Heckbagger bzw. Hubarme oder dergleichen bekannt, die beispielsweise an einem Traktor bzw. dessen sog. Dreipunkt-Hydraulik angebracht werden können und z.B. mittels einem Baggerlöffel oder einer Greifkabel zum Bewegen von Boden, Mist, Silage oder dergleichen verwendet werden können.
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Demzufolge wird der Hubarm mit unterschiedlichsten Hubarmhalteeinheiten/-elementen direkt über eine im Wesentlichen horizontal ausgerichtete, erste Schwenkachse am/mit dem Fahrzeugrahmen und/oder indirekt mit einer zusätzlichen, zwischen Hubarm und eigentlichem Rahmen angeordneter Hubarmhalteeinheit verbunden, wobei z.B. die oben genannte Dreipunkt-Hydraulik oder eine sog. „Schwenkkonsole“ mit im Wesentlichen vertikal ausgerichteter, zweiter Schwenkachse beispielsweise bei sog. „Minibaggern“ oder den oben genannten Heckbaggern vorgesehen werden können.
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Aus der
EP 0 887 475 B1 ist jedoch bereits ein Groß-Bagger bekannt, bei dem der Hubarm entsprechend direkt am Tragrahmen drehbar befestigt ist, jedoch ist der Hydraulikzylinder schwenkbar an einem Verbindungshebel angebracht, der wiederum schwenkbar am Fahrzeugrahmen angebracht ist. Zudem ist der Hydraulikzylinder und der Verbindungshebel bzw. deren gemeinsame Drehachse über einen zweiten Verbindungshebel schwenkbar am Hubarm angebracht.
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Diese Hebelkonstruktion bzw. dieser vierachsige Schwenkmechanismus ermöglicht bei großen Baggern mit langen Hubarmen eine verminderte Transporthöhe, wenn diese auf einem Tieflader oder dergleichen über Straßen transportiert werden. So soll der Transport der Bagger z.B. unter elektrischen Leitungen oder durch Tunnel etc. möglich werden. Die Reduktion der Transporthöhe auf einem Transportfahrzeug ist jedoch bei sog. Minibaggern oder Heckbaggern für Traktoren ohne Relevanz, da mit diesen auch auf Tiefladern etc. üblicherweise durch Tunnel etc. hindurchgefahren werden kann.
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Im Arbeitseinsatz können Minibagger die Hubarme entspr. senken, so dass nicht der Hubarm, sondern die Fahrkabine die maximale Baggerhöhe/-größe bestimmt. Hierfür weisen diese oftmals klappbare oder faltbare Fahrerkabinen auf, um z.B. für die Durchfahrt durch einen Türrahmen oder ein Garagentor etc. die maximale Fahrzeughöhe temporär zu senken.
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Aufgabe und Vorteile der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Bagger, Radlader, Traktor, Teleskoplader oder dergleichen, mit einem Fahrzeugrahmen und mit wenigstens einem Hubarm zum Heben und/oder Senken einer Werkzeughaltevorrichtung vorzuschlagen, die die Leistungsfähigkeit und/oder Stabilität der Arbeitsmaschine bzw. des Hubarmes wenigstens teilweise verbessert.
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Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer mobilen Arbeitsmaschine der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
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Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße mobile Arbeitsmaschine dadurch aus, dass der erste Hubarm-Endabschnitt des Hubarmes wenigstens eine zwischen zwei Armwangenabschnitte angeordnete Aufnahmeausnehmung zum Aufnehmen wenigstens eines Endes des zweiten Hebelelementes aufweist, wobei die zwei Armwangenabschnitte zur Aufnahme wenigstens der zweiten Hebelwelle ausgebildet sind.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen zwei Armwangenabschnitte bzw. der Aufnahmeausnehmung ist eine besonders kompakte und stabile Bauweise des Hubarmes möglich. Zudem kann der Fahrzeugführer beispielsweise zwischen den beiden Armwangenabschnitten bzw. der Aufnahmeausnehmung hindurchschauen, so dass seine Sicht bzw. Kontrollmöglichkeit auf das Arbeitswerkzeug bzw. die Arbeitsstelle deutlich verbessert wird.
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Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung des zweiten Hebelelementes zwischen den beiden Armwangenabschnitten in vorteilhafter Weise eine beidseitige Lagerung des zweiten Hebelelementes am Hubarm. So ist eine besonders stabile, biegesteife Lagerung der zweiten Lagerwelle bzw. des zweiten Hebelelementes realisierbar. Dies ist gerade bei den großen Belastungen/Kräften bei Baggern oder dergleichen von großem Vorteil.
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So muss auch die Lagerungsbreite des Hubarmes gemäß der Erfindung nicht verbreitert werden, so dass beispielsweise bei Systemen mit Schwenkkonsolen oder dergleichen gemäß der Erfindung keine Einschränkungen im Schwenkwinkel/-bereich erfolgen.
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Im Gegensatz hierzu offenbart die
EP 0 887 475 B1 zwischen dem Hubzylinder und dem Hubarm zwei einzelne, beidseits des Hubarmes angeordnete, einseitig gelagerte Hebel bzw. Verbindungsstücke. Somit ist nicht nur eine auskragende Lagerung, sondern auch eine vergleichsweise breite Konstruktion mit vergleichsweise langen Lagerwellen notwendig.
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Vorzugsweise ist das zweite Hebelelement zumindest teilweise innerhalb des Hubarmes und/oder zwischen den beiden Armwangenabschnitten angeordnet und/oder sind die zwei Armwangenabschnitte in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet, wobei die Aufnahmeausnehmung in vertikaler Richtung ausgerichtet ist. Dies ermöglicht eine besonders stabile und kompakte Bauweise.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind erste und zweite Haltewelle sowie die erste und zweite Hebelwelle in horizontaler Richtung ausgerichtet. Hiermit wird eine vorteilhafte Vierpunkt-Mechanik verwirklicht, mittels der der Hubarm und der Hubzylinder verschwenkbar sind.
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Hubarmhalteeinheit wenigstens eine vertikal ausgerichtete Lagerwelle zum horizontalen Verschwenken des Hubarmes angeordnet. Dies erhöht die Flexibilität des Hubarmes, der nämlich um diese vertikale Drehachse verschwenkt und somit der Arbeitsbereich vergrößert werden kann.
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Vorteilhafterweise ist zwischen dem Hubarm und der Werkzeughaltevorrichtung wenigstens ein Auslegerarm angeordnet, wobei insbesondere zwischen dem Hubarm und dem Auslegerarm wenigstens eine Auslegerwelle angeordnet. So kann ein weiterer Arm in vorteilhafter Weise verschwenkt werden, was bei festem Arbeitsstandort die Reichweite der Arbeitsmaschine vergrößert.
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In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das zweite Hebelelement wenigstens zwei, die erste Hebelwelle aufnehmende Hebelwangen, wobei der Hubzylinder wenigstens teilweise zwischen den zwei Hebelwangen angeordnet ist, und/oder umfasst das erste Hebelelement wenigstens zwei, die erste Hebelwelle aufnehmende Wangen, wobei der Hubzylinder wenigstens teilweise zwischen den zwei Wangen angeordnet ist, insbesondere sind die zwei Hebelwangen des zweiten Hebelelementes wenigstens teilweise zwischen den zwei Wangen des ersten Hebelelementes angeordnet. Hiermit kann in vorteilhafter Weise eine beidseitige Lagerung des Hubzylinders/Hydraulikzylinders und/oder des zweiten Hebelelementes realisiert werden, so dass eine besonders stabile, biegesteife Lagerung verwirklicht wird. Dies ist gerade bei den großen Belastungen/Kräften bei Baggern oder dergleichen von großem Vorteil.
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Generell können gemäß der Erfindung nachfolgende, vorteilhafte Merkmale oder Maßnahmen einzeln und/oder in Kombination miteinander verwirklicht werden:
- - Vorteilhafterweise ist ein erster Abstand zwischen der ersten Haltewelle und der zweiten Hebelwelle kleiner als ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Haltewelle und der ersten Hebelwelle.
- - Das zweite Hebelelement hat in vorteilhafter Weise eine doppelt geschwungene Form aufweisen bzw. ist S-förmig ausgebildet.
- - Die zweite Hebelwelle vollzieht in vorteilhafter Weise im Betrieb der Arbeitsmaschine, d.h. in einem Bewegungszyklus von einer unteren Endposition des Hubarms zu einer oberen Endposition des Hubarms und auch umgekehrt jeweils eine bogenförmige Bewegung, die zumindest abschnittsweise um die erste Haltewelle herum verläuft. Das Gleiche gilt für das zweite Hebelelement, das sich zumindest bereichsweise um die erste Haltewelle herum bewegt.
- - Vorteilhafterweise schneiden weder die zweite Hebelwelle, noch das zweite Hebelelement die Achse der ersten Haltewelle.
- - Der Hubarm ist in vorteilhafter Weise vor der Kabine, insb. mittig, angeordnet. Im Gegensatz zu vielen Groß-Baggern, bei denen der Hubarm seitlich der Kabine positioniert sein muss, um dessen Verschwenkung realisieren zu können, insb. bei sogenannten „Hüllkreisbagger“, wobei derartige Groß-Bagger den sog. Oberwagen drehen können, ohne dass ein Bauteil des Oberwagens über die Außenmaße des sog. Unterwagens hinaus ragt. Bei einer besonderen, alternativen Variante der Erfindung kann jedoch der Hubarm auch mittig angeordnet werden.
- - Der Hubarm ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform im Wesentlichen mittig an einer Querseite eines sog. „Oberwagens“ der Arbeitsmaschine bzw. eines Bagger angeordnet, wobei der Oberwagen um eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Drehachse, nicht näher dargestellt, rotierbar auf einem mobilen, sog. „Unterwagen“, insb. mit dem Ketteantrieb oder Laufradeinheit, positioniert ist. Der Arm ist vor einem Arbeitsplatz eines Bedieners angeordnet. Die Verschwenkung des Arms nach oben bzw. hinten ist gemäß dieser Ausführungsform deshalb durch den Sicherheitsbereich des Bedieners bzw. einer Kabine begrenzt. Der Arm steht deshalb in seiner oberen Endposition zumindest bereichsweise im Wesentlichen senkrecht. Das heißt, dass sich gemäß dieser Ausführungsform die Längsachse des Fußendes des Hubarms in einer oberen Endposition im Wesentlichen in der Senkrechten erstreckt.
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Es hat sich in ersten Versuchen bzw. Untersuchungen mit einer Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung überraschenderweise gezeigt, dass im Vergleich zu bisher üblichen Anordnungen bzw. Mechaniken gemäß der Erfindung eine verbesserte/vergrößerte Hubkraft verwirklicht werden kann. So ist gerade im oberen Hub-/Hebebereich, d.h. bei angehobenem Hubarm, ein besonders hohes bzw. großes Drehmoment vorhanden, z.B. ca. 50% bis 60% gegenüber bislang üblichen Hubarmen.
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Dies führt in vorteilhafter Weise dazu, dass bei etwa gleicher Dimensionierung des Hubzylinders, insbesondere Hydraulikzylinders und/oder des Hubarmes, d.h. ohne Verstärkung der Struktur bzw. Wandung etc., größere Lasten v.a. im oberen Bereich getragen/angehoben werden können. Dementsprechend wird in energiesparender und somit umweltfreundlicher Weise eine größere Leistungsfähigkeit der mobilen Arbeitsmaschine verwirklicht. Dies wird bei nahezu gleichem/vergleichbarem Gewicht der Hubarmanordnung bzw. des gesamten Auslegers erreicht, so dass z.B. kein größerer Antriebsmotor und/oder stärker ausgelegte/dimensionierte Hydraulik notwendig wird. Die ermöglicht eine kostengünstige, wirtschaftliche Umsetzung der Erfindung, insb. auch eine Nachrüstung bisheriger mobiler Arbeitsmaschinen wie Bagger oder dergleichen.
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Neben der stark verbesserten Hubkraft im Vergleich zu bislang üblichen Systemen kann sich das nun auch niedrigere Druckniveau des bislang oftmals lastdruckführenden Hubzylinders positiv auf die Energiebilanz des Hydrauliksystems und somit auch auf die gesamte Leistung, Produktivität und Sparsamkeit der mobilen Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung auswirken.
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In ersten Versuchen konnte beispielsweise ein Minibagger eine Rüttelplatte anheben und transportieren, der bislang ohne erfindungsgemäße Ausbildung dieses Gewicht nicht anheben und transportieren konnte. Dementsprechend ist gemäß der Erfindung die Einsatzfähigkeit bzw. die Leistungsfähigkeit des entspr. Minibaggers im Arbeitseinsatz deutlich verbessert bzw. erweitert worden.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
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Im Einzelnen zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Mini-Baggers mit Hubarm gemäß der Erfindung in mittlerer Stellung,
- 2 ein schematischer, vergrößerter und teilweise geschnittener Ausschnitt des Hubarmes gemäß 1,
- 3 eine schematische Darstellung des Mini-Baggers gemäß 1 mit Hubarm in oberer Stellung und
- 4 eine schematische Darstellung des Mini-Baggers gemäß 1 mit Hubarm in unterer Stellung.
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In den Figuren ist ein sog. Mini-Bagger 1 schematisch dargestellt, der einen heb- und senkbaren Hubarm 2 aufweist, wobei der Hubarm 2 mit einem Hydraulikzylinder 3 betätigt bzw. verstellt/verschwenkt werden kann.
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In allgemein üblicher Weise umfasst der Mini-Bagger 1 eine Fahrerkabine 4 und als Antriebselemente zwei Kettenantriebe 5 sowie ein optionales Räumschild 6.
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Beim dargestellten Mini-Bagger 1 ist der Hubarm 2 an einer sog. Schwenkkonsole 7 angeordnet/gelagert. Mit Hilfe der optional vorzusehenden, bereits vielfach eingesetzten Schenkkonsole 7, die eine vertikal ausgerichtete Schwenkachse 8 aufweist (vgl. 2), kann der Hubarm 2 in horizontaler Richtung, d.h. nach rechts und/oder links, um die Schwenkachse 8 verschwenkt werden. Dies erhöht die Flexibilität bzw. Einsatzfähigkeit des Mini-Baggers 1.
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Die Schwenkkonsole 7 bzw. Hubarmhalteeinheit 7 kann auch integraler Bestandteil eines Fahrzeugrahmens bzw. sog. „Oberwagens“ eines Baggers sein. Es muss also nicht unbedingt eine Schwenkkonsole 7 vorhanden sein.
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Gemäß der Erfindung weist der Hubarm 2 an einem unteren Fußende 9 zwei Wangen 10 auf, zwischen denen eine Gelenkstange 11 drehbar gelagert ist. Zudem ist eine Koppelstange 12 zwischen Hydraulikzylinder 3 und Schwenkkonsole 7 angeordnet, so dass eine besonders kompakte und stabile Anordnung/Lagerung realisiert ist.
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So ist gerade in 2, in der u.a. die Gelenkstange 11 geschnitten dargestellt ist, erkennbar, dass insgesamt vier Drehachsen 13 bis 16 bzw. Wellen 13 bis 16 vorgesehen sind, um die bzw. mit denen die Hubarmeinheit bzw. der Hubarm 2 und der Hydraulikzylinder 3 sowie die Stangen 11, 12 verschwenkbar gelagert sind.
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Die Gelenkstange 11 weist wiederum in ihrem unteren Bereich eine lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellte Gabel auf, die den Hydraulikzylinder umgibt bzw. zwischen dem dieser angeordnet ist. Zudem umgibt eine weitere Gabel der Koppelstange 12 im Bereich der Achse/Welle 14 diese Gabel der Gelenkstange 11, so dass eine besonders kompakte und stabile Anordnung/Lagerung realisiert ist.
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In vorteilhafter Weise ist die Achse/Welle 10 zum Verschwenken der Gelenkstange 11 (im Wesentlichen) parallel zur Achse/Welle 16 zum Verschwenken des Hubarmes 2 angeordnet.
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Zudem sind die beiden Achsen/Wellen 13, 14 der Koppelstange 12 (im Wesentlichen) parallel zueinander ausgerichtet/angeordnet. Gerade mittels der Koppelstange 12 wird erreicht, dass vorteilhafte Hebelverhältnisse im oberen Hebebereich des Hubarmes 2 verwirklicht werden (vgl. 3), so dass gerade hier besonders große Drehmomente bzw. Hubkräfte realisiert werden können.
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Darüber hinaus ist am Hubarm 2 schwenkbar ein Werkzeugarm 17 angeordnet, an dem in bekannter Weise ein lösbar verbindbares bzw. auswechselbares Werkzeug (nicht näher dargestellt) befestigt werden kann.
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Generell können gemäß der Erfindung nachfolgende, vorteilhafte Merkmale und Maßnahmen einzeln und/oder in Kombination miteinander verwirklicht werden:
- - Vorteilhafterweise ist der Abstand zwischen der 1. Haltewelle 16 und der 2. Hebelwelle 15 (in allen Positionen des Hubarms 2) geringer, als der Abstand zwischen der 2. Haltewelle 13 und der 1. Hebelwelle 14.
- - Das 2. Hebelelement 11 hat in vorteilhafter Weise eine doppelt geschwungene Form bzw. ist S-förmig.
- - Die 2. Hebelwelle 15 vollzieht in vorteilhafter Weise im Betrieb der Arbeitsmaschine 1, d.h. in einem Bewegungszyklus von einer unteren Endposition des Hubarms 2 (vgl. 4) zu einer oberen Endposition des Hubarms 2 (vgl. 3) eine bogenförmige Bewegung, die zumindest abschnittsweise um die 1. Haltewelle 16 herum verläuft. Das Gleiche gilt für das 2. Hebelelement 11, das sich zumindest bereichsweise um die 1. Haltewelle 16 herum bewegt.
- - Vorteilhafterweise schneiden weder die 2. Hebelwelle 15 noch das 2. Hebelelement 11 die Achse der 1. Haltewelle 16.
- - Der Arm 2 ist vor der Kabine 4, insb. mittig, angeordnet. Im Gegensatz zu vielen Groß-Baggern, wo der Arm 2 seitlich der Kabine 4 positioniert sein muss, um die Verschwenkung wie in 1 erreichen zu können, insb. bei sogenannten „Hüllkreisbagger“, wobei derartige Groß-Bagger den sog. Oberwagen drehen können, ohne dass ein Bauteil des Oberwagens über die Außenmaße des sog. Unterwagens hinaus ragt. Der Bagger kann so auch in extrem engen Baustellen arbeiten. Als besondere, alternative Variante hierzu kann jedoch der Hubarm 2 auch mittig angeordnet werden.
- - Der Arm 2 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen mittig an einer Querseite eines sog. „Oberwagens“ eines Bagger angeordnet, wobei der Oberwagen um eine im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Drehachse, nicht näher dargestellt, rotierbar auf einem mobilen, sog. „Unterwagen“, insb. mit dem Ketteantrieb 5, positioniert ist. Der Arm 2 ist vor einem Arbeitsplatz eines Bedieners angeordnet. Die Verschwenkung des Arms 2 nach oben bzw. hinten ist gemäß der dargestellten Ausführungsform deshalb durch den Sicherheitsbereich des Bedieners bzw. einer Kabine begrenzt. Der Arm 2 steht deshalb in seiner oberen Endposition zumindest bereichsweise im Wesentlichen senkrecht. Das heißt, dass sich gemäß der dargestellten Ausführungsform die Längsachse des Fußendes 9 des Hubarms 2 in einer oberen Endposition im Wesentlichen in der Senkrechten erstreckt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mini-Bagger
- 2
- Hubarm
- 3
- Hydraulikzylinder
- 4
- Fahrerkabine
- 5
- Kettenantrieb
- 6
- Räumschild
- 7
- Schwenkkonsole
- 8
- Schwenkachse
- 9
- Fußende
- 10
- Wange
- 11
- Stange
- 12
- Stange
- 13
- Achse/Welle
- 14
- Achse/Welle
- 15
- Achse/Welle
- 16
- Achse/Welle
- 17
- Werkzeugarm
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0887475 B1 [0005, 0014]
