DE29711628U1 - Baumaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, insbesondere eine Baumaschine für den Spezialtiefbau, wie beispielsweise eine Erdbohrmaschine.

Fahrbare Baumaschinen weisen einen Grundrahmen auf, mit dem auf der linken und rechten Seite jeweils Fahrwerke in Form von Raupen oder mehreren Rädern verbunden sind. Der Grundrahmen trägt einen Aufbau, der ein Führerhaus, eine in Fahrtrichtung zumeist hinter dem Führerhaus angeordnete Antriebseinheit und eine Tankeinheit trägt. Ein Ausleger, an dem eine Baggerschaufel, eine Bohrvorrichtung oder andere Baugeräte befestigt sind, ist um eine vertikale Auslegerachse schwenkbar. Zum Schwenken des Auslegers ist es bekannt, den gesamten Aufbau mit einem Horizontallager zu lagern und zum Verschwenken des Auslegers den gesamten Aufbau gegenüber dem Fahrwerk und dem Grundrahmen zu verschwenken. Beim Schwenken des Aufbaus schwenkt die im hinteren Bereich der Baumaschine angeordnete Antriebseinheit zur entgegen

Telefon: (02 21) 916520

Telefax: (0221) 134297

Telefax: (G TSL) (0221) 91 2030

Telegramm: Dompatent Köln

gesetzten Seite aus, so daß sie seitlich über die Fahrwerke vorsteht. Aufgrund des Ausschwenkens der Antriebseinheit besteht eine erhöhte Unfallgefahr. Ferner ist der Platzbedarf zum Schwenken des gesamten Aufbaus sehr groß, so daß eine derartige Baumaschine in beengten Verhältnissen, wie beispielsweise in einer Baugrube, nur bedingt einsetzbar ist.

Im Spezialtiefbau sind Bohrgeräte zum Herstellen von Ankerbohrungen o.dgl. bekannt, bei denen nicht der gesamte Aufbau der Baumaschine geschwenkt wird, sondern der Aufbau fest mit dem Grundrahmen verbunden ist. Der Ausleger ist auf dem Aufbau mit einem Horizontallager gelagert und kann mittels eines Schwenkgetriebes um eine vertikale Achse geschwenkt werden. Das Schwenkgetriebe weist einen mit dem Ausleger oder dem Aufbau verbundenen Zahnkranz auf, in den ein von einem Ölmotor angetriebenes Ritzel eingreift. Bei Bohrgeräten für den Spezialtiefbau treten hohe Bohrandrückkräfte und hohe Zugkräfte auf, die von dem Ausleger in den Grundrahmen und die mit dem Grundrahmen verbundenen Fahrwerke übertragen werden müssen. Beim Bohren muß das Schwenkgetriebe des Auslegers hohen Drehkräften standhalten, die das Maß der bloßen Schwenkkräfte weit übersteigen. Daher muß das Schwenkgetriebe in der eingestellten Position verriegelt (blockiert) werden. Hierzu ist eine Bandbremse vorgesehen, die während des Bohrvorgangs blockiert ist und die auf die Auslegerachse wirkenden Drehkräfte aufnimmt. Bei solchen Bohrgeräten ist der Ausleger um ca. 180° schwenkbar, um ein Bohren links und rechts neben den Fahrwerken zu ermöglichen*. Bei einem Schwenkwinkel von nahezu 90° ist eine gute Standfestigkeit des Bohrgeräts gewährleistet. Die beim Boh-

ren neben den Fahrwerken auftretenden Kräfte sind durch das Schwenkgetriebe, und die Bandbremse jedoch nur schlecht auf den Grundrahmen der Ankerbohrmaschine übertragbar. Das Schwenkgetriebe mit Bandbremse ist äußerst aufwendig und teuer in der Herstellung.

Ferner ist es bekannt, bei Erdbohrgeräten die an dem Ausleger angebrachte Lafette mit einem Schwenkzangenmechanismus zu verschwenken. Der Schwenkzangenmechanismus weist einen oder zwei Hydraulikzylinder sowie eine zangenartige Hebelverbindung zwischen den Zylindern und der Drehachse der Lafette auf. Um große Schwenkwinkel verwirklichen zu können, müssen Hydraulikzylinder mit langen Hubwegen verwendet werden, die aufgrund ihrer Länge viel Raum benötigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, zum Schwenken eines Auslegers einer Baumaschine eine einfach aufgebaute Schwenkeinrichtung zu schaffen, die hohe Kräfte übertragen kann und mit der große Schwenkwinkel möglich sind.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist zum Schwenken des Auslegers ein Schwenkzangenmechanismus mit zwei gegenläufig gesteuerten Schwenkzylindern vorgesehen. Die Schwenkzylinder sind in bezug auf den Grundrahmen abgestützt. Auf den Ausleger wirkende Kräfte werden über den Schwenkzangenmechanismus und die Schwenkzylinder in den Grundrahmen, der mit den rechten und linken Fahrwerken verbunden ist, übertragen. Um einen Schwenkwinkel des Auslegers

von 150° und mehr realisieren zu können und um mit den Schwenkzylindern große Kräfte aufnehmen zu können, sind massiv ausgebildete Schwenkzylinder mit langen Hubwegen vorzusehen. Die Schwenkzylinder des Schwenkzangenmechanismus des Auslegers sind erheblich größer und kräftiger als die zum Schwenken einer Lafette eingesetzte Schwenkzylinder, mit denen nur relativ kleine Kräfte übertragbar sind. Die Schwenkzylinder sind so angeordnet, daß sie eine mit dem Grundrahmen fest verbundene Tankeinheit zumindest teilweise überragen. Die vertikale Auslegerachse, um die der Ausleger schwenkbar ist, ist vor der Tankeinheit angeordnet, um den Bereich, in dem die Schwenkzylinder angeordnet sind, zu vergrößern. Da von den Schwenkzylindern, bei denen es sich vorzugsweise um Hydraulikzylinder handelt, große Kräfte aufgenommen und übertragen werden können, können die in den Ausleger eingeleiteten Kräfte direkt durch den Schwenkmechanismus auf den Grundrahmen übertragen werden. Eine zusätzliche Bremse, die bei Schwenkgetrieben zwingend erforderlich ist, kann bei dem erfindungsgemäßen Schwenkmechanismus entfallen, da die Lage des Auslegers mittels der hydraulisch verriegelbaren Schwenkzylinder fixiert werden kann.

Die erforderliche Lagerung und Halterung der Auslegerachse ist erfindungsgemäß durch ein Querjoch realisiert. Das Querjoch stützt sich am Grundrahmen ab und ist so ausgebildet, daß unter ihm die Schwenkzylinder hindurchragen. Erst durch das Vorsehen des Querjochs ist Platz geschaffen, um einen entsprechend massiv ausgebildeten Schwenkzangenmechanismus vorsehen zu können, mit dem der gesamte Ausleger verschwenkbar ist und der geeignet ist, hohe Kräfte zu übertragen.

Die Erfindung ermöglicht es, einen Schwenkzangenmechanismus, wie er bisher nur für Kleinlasten verwendet wurde, für den Hochleistungsschwenkantrieb eines Auslegers einzusetzen, wobei die Schwenkzylinder eine große Hublänge haben, um den erforderlichen Drehwinkel von nahezu 180° zu realisieren. Dies gelingt durch das stabile Querjoch, das sich über der Tankeinheit erstreckt und die Auslegerachse hält, wobei die Schwenkzylinder unter dem Quer j och hindurchgeführt sind und die Tankeinheit zumindest teilweise überragen.

Vorzugsweise weist der Schwenkzangenmechanismus eine Doppelzange auf, die zwischen den Schwenkzylindern und dem Ausleger angeordnet ist. Die Doppelzange besteht aus zwei grundrahmenseitig gelagerten Hebeln und zwei Lenkern, deren eines Ende jeweils gelenkig mit dem jeweiligen Hebel und deren anderes Ende gelenkig mit einem gemeinsamen Schwenkorgan verbunden ist. Das Schwenkorgan ist fest mit der Auslegerachse verbunden. Aufgrund der Doppelzange kann der erforderliche Hubweg der Schwenkzylinder für einen bestimmten Schwenkwinkel verringert und die Kraftübertragung zwischen Schwenkzylinder und Schwenkorgan verbessert werden. Hierzu sind die Lenker vorzugsweise nach außen gewölbt bogenförmig ausgebildet.

Beim Schwenken des Auslegers werden auch die Schwenkzylinder in einer horizontalen Ebene verdreht, so daß sie bei maximalem Schwenkwinkel an den Seitenschenkel des Querj ochs anstoßen und dadurch der maximale Schwenkwinkel begrenzt wird. Vorzugsweise ist daher das Querj och gegenüber einer Vorderwand der Tankeinheit so weit zurückversetzt, daß der maximale Schwenkwinkel·

ausschließlich durch die Hublänge der Schwenkzylinder beschränkt ist. Zur Vergrößerung des maximalen Schwenkwinkels erstrecken sich die Schwenkzylinder in Längsrichtung über die gesamte Tankeinheit und sind an der Rückwand der Tankeinheit schwenkbar gehalten.

Die Fahrwerke können an dem Grundrahmen unabhängig voneinander mit einer horizontalen Achse gelagert sein. Zwischen den Fahrwerken und dem Querjoch sind Pendelzylinder vorgesehen, durch die der Neigungswinkel jedes Fahrwerks in bezug auf den Grundrahmen unabhängig voneinander verändert werden kann, so daß Bodenunebenheiten ausgleichbar sind. Da die Pendelzylinder nicht direkt mit dem Grundrahmen, sondern mit dem Querjoch verbunden sind, können Pendelzylinder mit langem Hubweg verwendet werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Ankerbohrmaschine für den Spezialtiefbau,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Schwenkmechanismus des Auslegers der in Fig. 1 dargestellten Ankerbohrmaschine und

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Ankerbohrmaschine weist einen tragenden Grundrahmen 10 auf, der eine Tankeinheit 11 und eine Antriebseinheit 12 trägt. Ferner sind mit dem Grundrahmen Fahrwerke 14,15 verbunden. Die Fahrwerke weisen jeweils eine Raupenkette 16,17 auf, die von Rädern 18,19 geführt ist. Die Fahrwerke 14,15 werden mittels Hydraulikmotoren angetrieben. In der Tankeinheit 11 sind ein Dieseltank für den Fahrzeugmotor und ein Hydrauliktank für die verschiedenen Hydraulikaggregate vorgesehen.

In Fahrtrichtung vor der Tankeinheit 11 ist ein Ausleger 22 angeordnet, der um eine vertikale Auslegerachse 23 schwenkbar ist. Zum Schwenken des Auslegers 22 ist mit der Auslegerachse 23 ein über der Tankeinheit 11 angeordneter Schwenkzangenmechanismus 25 vorgesehen, der weiter unten anhand der Fign. 2 und 3 näher erläutert wird.

Der Ausleger 22 trägt eine in einer Führung 27 verschiebbare Lafette 28. An der Lafette 28 ist ein Motor 26 zum Antrieb eines Bohrgestänges 29 vorgesehen. Der Motor 26 ist entlang der Lafette verschiebbar. Ferner sind hydraulische und elektrische Zuleitungen zu der Lafette 2 8 vorgesehen. Zum Bohren wird die Lafette 28 mit dem Bohrgestänge 29 mittels mehrerer Schwenkmechanismen des Auslegers 22 in die gewünschte Lage gebracht. Anschließend wird die Lafette 28 auf den*Boden aufgesetzt und das Bohrgestänge 2 9 wird zusammen mit dem Motor 26 zur Herstellung der Ankerbohrung entlang

der Lafette 2 8 verschoben. Um das Bohrgestänge 2 9 exakt ausrichten zu können, weist der Ausleger mehrere Hydraulikzylinder 30,31,32,33 auf. Mittels des Hydraulikzylinders 30 kann die Führung 27 der Lafette 28 um eine senkrecht zur Bohrrichtung verlaufende Querachse 34 geschwenkt werden. Durch den Zylinder 31 kann die Führung 27 der Lafette zusammen mit dem Hydraulikzylinder 3 0 um eine Längsachse 35 geschwenkt werden. Mittels des Zylinders 32 ist der Ausleger um eine horizontale Achse 3 6 verschwenkbar. Durch den Zylinder 33 ist der Ausleger um eine ebenfalls horizontale Achse 37 verschwenkbar. Ferner ist der gesamte Ausleger 22 mittels des Schwenkzangenmechanismus 25 um die vertikale Auslegerachse 23 schwenkbar.

Aus den Fign. 2 und 3 ist der Aufbau des Schwenkzangenmechanismus 25 zum Schwenken des gesamten Auslegers 22 um die vertikale Auslegerachse 23 ersichtlich. Der Schwenkmechanismus weist zwei doppeltwirkende Hydraulikzylinder 40,41 auf, die über der Tankeinheit 11 liegend angeordnet sind und sich über die gesamte Länge der Tankeinheit 11 erstrecken. An einer Rückwand 42 der Tankeinheit 11 sind die beiden Hydraulikzylinder 40,41 über Halterungen 43 befestigt. Die Hydraulikzylinder 40,41 sind um Achsen 44,45, die in den Halterungen 43 gelagert sind, schwenkbar. Die Kolbenstangen 47,48 der Hydraulikzylinder 40,41 sind unter einem Querj och 50 hindurchgeführt und jeweils mit einem Hebel 51,52 einer Doppelzange 53 um Achsen 54,55 schwenkbar verbunden. Die Hebel 51,52 der Doppelzange 53 bestehen jeweils aus zwei übereinander angeordneten identischen rechtwinkligen Hebeln mit jeweils einem kurzen Schenkel 58,59 und einem langen Schenkel 60,61. Die kurzen Schenkel

58,59 sind mit ihren Enden über die Achsen 54,55 mit den Kolbenstangen 47,48 der Zylinder 40,41 schwenkbar verbunden. Die Enden der langen Schenkel 60,61 sind um Achsen 62,63 schwenkbar, die fest mit der Tankeinheit 11 verbunden sind. Die rechtwinklig abgewinkelten Hebel 51,52 sind so mit der Tankeinheit 11 und den Hydraulikzylindern 40,41 verbunden, daß die Ecke der Winkelhebel 51,52 in Fahrtrichtung nach vorne weist. Mit den Ecken der abgewinkelten Winkelhebel 51,52 sind jeweils Lenker 64,65, die ebenfalls Bestandteil der Doppelzange 53 sind, über Achsen 66,67 schwenkbar verbunden. Die nach außen gewölbten bogenförmigen Lenker 64,65 sind an ihrem anderen Ende über Achsen 68,60 mit einem Schwenkorgan 70 schwenkbar verbunden. Das Schwenkorgan 70 ist mit der Auslegerachse 23 fest verbunden. Mittels des Schwenkmechanismus 25, der die Doppelzange 53 und die in Draufsicht V-förmig über der Tankeinheit 11 angeordneten Hydraulikzylinder 40,41 umfaßt, ist der Ausleger 22 um die vertikale Auslegerachse 23 um 15 0° und mehr schwenkbar. Es ist somit möglich, Bohrungen neben den Fahrwerken 14,15 durchzuführen.

Die Auslegerachse 23 ist an ihrem unteren Ende in einer unteren Lagerplatte 72 und an ihrem oberen Ende in einer oberen Lagerplatte 73 gelagert. Die untere Lagerplatte 72 ist mit der Vorderseite der Tankeinheit 11 fest verbunden. Die obere Lagerplatte 73 ist gegenüber der Oberseite der Tankeinheit 11 höher angeordnet und mit dem Querjoch 50 fest verbunden. Sie ragt durch ein vorderes und ein hinteres Querjochblech 74,75 hindurchragt und ist mit beiden Querjochblechen 74,75" verschweißt. Somit wird ein Teil der von dem Ausleger 22 in die Auslegerachse 23 eingeleiteten Kraft über die

- 10 -

obere Lagerplatte 73 in das Querjoch 50 eingeleitet. Da unter dem die Auslegerachse tragenden Querj och 50 Platz vorhanden ist, um die Hydraulikzylinder 40,41 darunter hindurchzuführen und mit der vor dem Quer j och 50 angeordneten Doppelzange 53 zu verbinden, können Hydraulikzylinder 40,41 mit langen Hubwegen vorgesehen werden, mit denen große Kräfte übertragbar und Schwenkwinkel von annähernd 180° realisierbar sind.

Das als Portalstütze ausgebildete Querjoch 50 weist Seitenschenkel 76,77 auf, die jeweils mit einer Seitenwand 78,79 der Tankeinheit 11 verbunden sind, so daß die in das Querjoch eingeleiteten Kräfte über die Seitenschenkel 76,77 des Querjochs 50 in die Tankeinheit 11 übertragen werden. Da die Tankeinheit 11 fest mit dem Grundrahmen 10 verbunden ist, werden die Kräfte von der Tankeinheit 11 in den Grundrahmen 11 übertragen. Der Grundrahmen 10 besteht aus einem Bodenblech 80, aus den fest mit dem Bodenblech 80 verbundenen Achsaufnahmen 81 und aus Versteifungsblechen 82. Die Versteifungsbleche 82 sind jeweils mit den Achsaufnahmen 81, den Seitenschenkeln 76,77 des Querj ochs 50 und mit der Rückwand 42 der Tankeinheit 11 fest verbunden. Mit den Achsaufnahmen 81 sind unabhängig voneinander schwenkbare Achsen 83 verbunden. Mit den Achsen 83 sind die Fahrwerke 14,15 fest verbunden.

Zum Bohren wird der Ausleger 22 zusammen mit der Lafette 28 mittels des Schwenkzangenmechanismus 25 um die Auslegerachse 23 verschwenkt. Da der Ausleger um 150° oder mehr um die Auslegerachse 2 3 verschwenkbar· ist, können auch Bohrungen neben den Fahrwerken 14,15 durchgeführt werden. Nach dem Verschwenken des Auslegers 22

um die Schwenkachse 23 wird das Bohrgestänge 29 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 30,31,32,33 {Fig. 1) ausgerichtet . Die beim Bohren wirkenden Kräfte werden in den Ausleger 22 und von diesem in die Auslegerachse 23 eingeleitet. Von dieser werden die Kräfte über die untere Lagerplatte 72 in den Grundrahmen 10, über die obere Lagerplatte 73 in das Querj och 5 0 und über das Schwenkorgan 70 in den Schwenkzangenmechanismus 25 eingeleitet. Vom Schwenkzangenmechanismus 25 werden die Kräfte über die Rückwand 42 ebenfalls in den Grundrahmen 10 eingeleitet. Die von der oberen Lagerplatte 73 in das Querjoch 50 eingeleiteten Kräfte werden hauptsächlich über die Seitenschenkel 76,77 des Querjochs 50 in die Tankeinheit 11 sowie das Versteifungsblech 82 des Grundrahmens 10 eingeleitet. Sämtliche in den Grundrahmen 10 eingeleitete Kräfte werden über die Achsen 83 in die Fahrwerke 14,15 eingeleitet.

Ferner sind auf jeder Seite der Tankeinheit 11 Pendelzylinder 85,86 über Halterungen 87,88 mit dem Querjoch 50 um Achsen 89,90 schwenkbar verbunden. Die unteren Enden der Pendelzylinder 85,86 sind jeweils über eine Halterung 91,92 fest mit dem Fahrwerk 14 bzw. 15 verbunden. Mittels der Pendelzylinder 85,86 können die Fahrwerke 14,15 unabhängig voneinander in bezug auf den Grundrahmen 10 geschwenkt und eingestellt werden, so daß eine bessere Bodenhaftung der Raupenketten 16,17 gewährleistet ist. Da die Pendelzylinder 85,86 mit dem Querjoch 50 verbunden sind, können lange Pendelzylinder verwendet werden. Ferner werden von den Pendelzylindern 85,86 Kräfte von dem Querjoch 50 direkt in die Fahrwerke 14,15 übertragen.

Claims (11)

ANSPRUCHE

1. Baumaschine mit einem zwischen rechten und linken Fahrwerken (14,15) angeordneten Grundrahmen (10), der eine Tankeinheit (11) trägt, und einem um eine vertikale Auslegerachse (23) schwenkbaren Ausleger

(22) ,

dadurch gekennzeichnet,

daß zum Schwenken des Auslegers (22) ein Schwenkzangenmechanismus (25) mit zwei gegenläufig gesteuerten Schwenkzylindern (40,41) vorgesehen ist, und daß die in bezug auf den Grundrahmen (10) abgestützten Schwenkzylinder (40,41) mindestens teilweise die Tankeinheit (11) überragen und unter einem die Auslegerachse (23) haltenden Querjoch (50) hindurchragen.

2. Baumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzangenmechanismus (25) eine zwischen den Schwenkzylindern (40,41) und dem Ausleger (22) angeordnete Doppelzange (53) aufweist, die aus zwei grundrahmenseitig gelagerten Hebeln (51,52) und zwei Lenkern (64,65) besteht, welche an einem Ende gelenkig mit dem jeweiligen Hebel (51,52) und am anderen Ende gelenkig mit einem gemeinsamen Schwenkorgan (70) verbunden sind.

3. Baumaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (51,52) abgewinkelt sind, -wobei jeweils ein kurzer Schenkel (58,59) mit dem jeweiligen Schwenkzylinder (40,41) und ein langer

- 13 -

Schenkel (60,61) mit der Tankeinheit (11) gelenkig verbunden ist.

4. Baumaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (64,65) der Doppelzange (53) nach außen gewölbt bogenförmig ausgebildet sind.

5. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzangenmechanismus

(25) zur Längsachse der Baumaschine symmetrisch ist.

6. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Querjoch (50) als Portalstütze ausgebildet ist und Seitenschenkel (76,77) des Querjochs (50) mit Seitenwänden (78,79) der Tankeinheit (11) fest verbunden sind, und daß von dem Quer j och (50) eine das obere Ende der Auslegerachse (23) lagernde obere Lagerplatte (73) nach vorne absteht.

7. Baumaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine das untere Ende der Auslegerachse (23) lagernde untere Lagerplatte (72) von der Tankeinheit (11) nach vorne vorsteht.

8. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Querjoch (50) gegenüber einer Vorderwand der Tankeinheit (11) zurückversetzt ist.

- 14 -

9. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schwenkzylinder {40,41) in Längsrichtung über die gesamte Tankeinheit (11) erstrecken und an einer Rückwand (42) der Tankeinheit {11) schwenkbar gehalten sind.

10. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkzylinder (40,41) zueinander in Draufsicht V-förmig angeordnet sind.

11. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrwerk (14,15) an dem Grundrahmen (10) mit einer horizontalen Achse (83) gelagert ist, und daß jeweils ein an dem Querjoch (50) abgestützter Pendelzylinder (85,86) zum Schwenken des Fahrwerks (14,15) vorgesehen ist.