DE3020638C2

DE3020638C2 - Löffelbagger

Info

Publication number: DE3020638C2
Application number: DE19803020638
Authority: DE
Inventors: Kiyonobu Ibaraki Hirose; Taizo Toride Izumiyama
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1984-03-22
Also published as: FR2472633A1; FR2472633B1; DE3020638A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Löffelbagger der Im Oberbegriff des Patenanspruchs J angegebenen Gattung.

Bei einem derartigen Hochlöffelbagger nach der DE-OS 23 42 942 wird der Löffel automatisch in einer ausgerichteten Lage zur Standfläche gehalten, wenn der Ausleger auf eine ausreichende Höhe hochgeschwenkt wird, so daß dann der Löffel entleert werden kann, ohne daß vorher Grabgut rückwärts aus dem Löffel auf das Fahrerhaus fällt. Dieser Löffelbagger weist einen zusätzlichen zwischen dem Oberbau und dem Ausleger angeordneten sogenannten Hauptzylinder auf, der an die Löffel-Zylinder über Leitungen angeschlossen Ist, so daß er beim Hochschwenken des Auslegers ausfährt und den Löffel-Zylindern Hydrauliköl zugeführt wird, um den Löffel in einer vorbestimmten Lage zu halten. Dabei ergeben sich folgende Probleme:

Wenn die Ausleger-Zylinder zurückgezogen werden, wenn sich der Löffel In einer oberen Vertikallage befindet, wird auch der Hauptzylinder eingefahren, und das Hydrauliköl auf der Unterseite des Hauptzylinders wird durch die Leitung In die Löffel-Zylinder eingeführt, so daß diese ausfahren. Dadurch wird der Löffel nach hinten in eine untere Vertikallage geschwenkt. Um den Löffel aus dieser Lage In eine Horizontal- oder Grab-Ausgangslage zurückzubringen, muß der Löffelstiel-Zylinder zurückgezogen werden. Der Ausleger kann abwärts geschwenkt und der Löffel vorwärts geschwenkt werden. In diesem Fall Ist es erforderlich, zusätzlich zum Absenken des Auslegers und des Löffelstiels und zu den Schwenkvorgängen einen Löffel-Vorwärtsschwcnkschrltt aus/u-

führen. Dadurch werden unnötigerweise die Anforderungen an den Bediener erhöht.

Das Vorsehen des Hauptzylinders macht eine erhöhte Festigkeit des Oberwagens und des Auslegers erforderlich, wodurch sich die Herstellungskosten erhöhen. Auch ist es zum Verbinden des Hauptzylinders und des Löffelsliel-Zylinders mit dem unteren Teil des Auslegers erforderlich, den Hauptzylinder und den Löffelstiel-Zylinder seitlich versetzt anzuordnen, damit sie nicht kollidieren. Bei einen solchen Aufbau wird der Ausleger infolge der m vom Haupt- und vom Löffelstiel-Zylinder erzeugten starken Kräfte hoch belastet. Damit ist wiederum eine erhöhte Festigkeit des Auslegers durch massive Konstruktion erforderlich, was ein höheres Gewicht des Auslegers und höhere Herstellungskosten zur Folge hat. Ein erhöhtes Gewicht des Auslegers verlangt eine Verminderung des Fassungsvermögens des Löffels, um eine Erhöhung des Eagger-Gesamtgewichts zu vermeiden. Somit wird schließlich eine verminderte Leistung des Baggers erreicht.

Wenn der Hochlöffei Grabarbeit Ieisiet, während er nach rückwärts und der Ausleger hochgeschwer.Vt wird, fährt der Hauptzylinder während der Aufwärtsbewegung des Auslegers aus. Infolgedessen wird ein Teil des Hydrauliköls, das den Löffel-Zylindern von einer Pumpe zuzuführen ist, in die Unterseite des Hauptzylinders durch eine der Leitungen eingeführt. Die Betätigung der Löffel-Zylinder dauert somit länger als notwendig aufgrund der geringen Betriebsgeschwindigkeit, was wiederum eine Verminderung des Wirkungsgrads des Bag- JO gers zur Folge hat.

Aus der DE-OS 21 25 922 ist ein Löffelbagger mit einer hydromechanischen Steuerung bekannt, die durch Schwenkarme mit dem Ausleger und mit dem Löffelstiel mechanisch verbunden ist. Eine Verschwendung des Löffelstiels wird über ein als Servoventil wirkendes Steuerventil und über das mechanische Gestänge in eine translatorische Verstellbewegung des Ventilschiebers umgesetzt, der die Druckmittelzu- und -abfuhr zu den am Löffel bzw am Löffelstiel angreifenden Zylindern -to steuert. Die mechanische Übertragung der Bewegungen des Auslegers bzw. des Löffelstiels auf das Steuerventil mittels eines Schwenkhebelgestänges ist problematisch, weil unter den für Baumaschinen charakteristischen harten Betriebsbedingungen diese Gestänge durch Häuf- -»5 werkbrocken 'sieht beschädigt werden können, wodurch die gesamte Steuerung funktionslos wird. Darüber hinaus erfordert die genaue Konstanthaltung des Löffelwinkels besondere Einstellmaßnahmen.

Aufgabe der Erfindung i<: es, einen Löffelbagger der eingangs genannten Art von vereinfachtem und kompaktem Aufbau ZJ schaffen, bei dem der Löffel beim Hochschwenken automatisch in einer vorbestimmten Stellung gehalten und nach dem Entleeren schnell In seine Grabausganslage zurückgebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Steuerung unter Betätigung der einzelnen Bauteile ausschließlich hydraulisch erfolgt und für diesen Zweck keine ^b0 mechanische Gestänge oder dgl. notwendig sind, was die Betriebszuverlässigkeit erhöht und Wartungsarbeiten vereinfacht.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. ^b5

Im folgenden werden einige bekannte Baggerausführungen sowie Ausführungs'.eisplele der Erfindung anhand der Zeichnung Im einzelnen beschrieben. Es zeigt FI g. 1 eine Seitenansicht eines bekannten Hochlöffelbaggers,

Fig. 2 eir.2 Seitenansicht eines weiteren bekannten Baggers,

Fig. 3 eine Seltenansicht des Baggers nach Fig. 2 in verschiedenen Arbeitsstellungen,

F i g. 4 einen Teil eines Hydraulikkreises des Baggers nach Fig. 2,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Löffelbaggers nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer ersten Steuereinheit des Baggers nach F i g. 5,

Fig. 7 ein Diagramm des Hydraulikkreises des Löffelbaggers nach Fig. 5,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Löffelbaggers nach Fig. 5 in verschiedenen Arbeitsstellungen.

Fig. 9, 10 andere Ausführungen des Hydraulikkreises nach Fig. 7,

Fig. 11 eine Schnittansicht eines anderen Steuerventils des HydrauJUkreises nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Schnittansicht einer andren Ausführung der ersten Steuereinheit nach Fig. 6.

Fig. 13 den Hydraulikkreis mit der Steuereinheit nach Fig. 12 und

Fig. 14 eine andere Ausführung der ersten Steuereinheit nach Fig. 12.

Zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Löffelbaggers nach Erfindung werden zuerst bekannte Bagger und bei diesen auftretenden Schwierigkeiten erläutert.

Nach Fig. 1 umfaßt ein bekannter Bagger ein Fahrwerk 1 mit einem drehbar montierten Oberbau 2, einen Ausleger 3, der am Oberbau 2 vertikal schwenkbar montiert ist, einen am Ausleger 3 angelenkten Löffelstiel 4, einen Löffel 5 mit Bodenentleerung, der schwenkbar am Löffelstiel 4 gehaltert ist, Ausleger-Zylinder 6 zum Verschwenken des Auslegers 3, einen Löffelstiel-Zylinder 7 zum Verschwenken des Löffelstiels 4 und Löffel-Zylinder 8 zum Verschwenken des Löffels 5.

Ein Arbeitszyklus des Baggers nach Fig. 1 umfaßt folgende Arbeitsschrilte: horizontales Vorschieben des Löffels 5 aus der gezeigten Lage, Schwenken des Löffels zum Graben, Aufwärtsschwenken des Löffels 5 in eine Entleerlage und Zurückbewegen des Löffels in die gezeigte Stellung.

Damit Grabgut aus dem Löffel 5 entleert werden kann, wird der Ausleger 3 hochgeschwenkt, und gleichzeitig wird der Löffel 5 nach hinten verschwenkt (Im Gegenuhrzelgerslnn In Fig. I). Dabei besteht die Gefahr, daß Grabgut in das Fahrerhaus verschüttet wird. Um diese Gefahr zu beseitigen and ferner den Löffel zur Entleerung vorzubereiten, muß der Bagger in einem komplizierten Arbeltsablauf so betätigt werden, daß beim Hochschvvenken des Auslegers 3 der Löffel 5 gleichzeitig vorwärtsgeschwenkt und in einer vorbestimmten Lüge gehalten wird. Fig. 2 zeigt einen Bagger nach der DE-OS 23 42 942, wobei gleiche Teile wie In Fig. 1 gleich bezeichnet sind. Zusätzlich weist der Bagger nach Fig. 2 einen Hydraulik-Hau;:zyllnder 9 zwischen dem Oberbau 2 und dem Ausleger 3, eine die Oberseite des Hauptzylinders 9 mit der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 verbindende Leitung 10 und eine die Unterseite des Hauptzylinders 9 mit der Unterseite der Löffel-Zylinder 8 verbindende Leitung 11 auf. Aus der dargestellten Grab-Anfangsstellung I wird der Löffel horizontal vorwärtsgeschoben, während der Löffelstiel-Zylinder 7 ausgefahren und die Ausleger-Zylinder 6 ausgefahren oder zurückgezogen werden, bis der Löffel In eine untere Horizontal-

lage Il (vgl. Strichpunktlinien In FI g. 3) bewegt Ist. Dann werden die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren und bewegen den Löffel 5 In eine untere Vertikallage IH (vgl. Volllnlen In Flg. 3), In der Erde 12 vom Löffel 5 abgetragen wird. Danach werden die Ausleger-Zylinder 6 ausgefahren und verschwenken den Ausleger 3 aufwärts. Durch das Hochschwenken des Auslegers 3 wird der Hauptzylinder 9 ausgefahren, so daß Hydraullköl auf der Oberseite des Hauptzylinders 9 durch die Leitung 10 zur Oberseite der Löffel-Zylinder 8 gefördert wird. Während die Löffel-Zylinder 8 eingezogen werden, wird der Löffel S In eine obere Vertikallage IV vorgeschwenkt. D. h., da der Löffel 5 automatisch vorwärtsgeschwenkt wird, wenn der Ausleger 3 hochgeschwenkt wird, während sich der Löffel 5 In der Stellung IV befindet, wird die Gefahr beseitigt, daß das Grabgut aus dem Löffel 5 nach hinten verschüttet wird, ohne daß der bisher erforderliche komplizierte Arbeltsablauf bei der Baggerbetätigung durchzuführen ist.

Bei dem Bagger nach den Fl g. 2 und 3 treten aber folgende Probleme auf: Erstens wird, wenn die Auslegur-Zyllnder 6 bei in der oberen Vertikallage IV befindlichem Löffel 5 eingefahren werden, auch der Hauptzylinder 9 zurückgezogen, und das Hydraullköl auf der Unterseite des Hauptzylinders 9 gelangt durch die Leitung 11 in die Unterseite der Löffel-Zylinder 8, so daß diese ausgefahren werden. Dadurch wird der Löffel nach hinten In die untere Vertikallage III geschwenkt. Um den Löffel 5 aus dieser Lage in die Horizontalluge I oder Grab-Ausgangslage zurückzubringen, muß der Löffelstiel-Zylinder 7 » zurückgezogen werden. Ein geringes Zurückziehen des Löffelstiel-Zylinders 7 bringt jedoch eine Oberseite des Löffelstiels 4 in Kontakt mit der Unterseite So des Löffels 5. Wenn In dieser Phase der Löffelstiel-Zylinder 7 weiter eingefahren würde, würde der Zylinder 7 zwangsläufig die Löffel-Zylinder 8 zum Zurückziehen bringen, so daß die für die diesen Vorgang enönicriiche Zeit sehr lang wäre und der Wirkungsgrad des Baggers verschlechtert werden würde. Statt daß der Löffelstiel-Zylinder 7 die Löffel-Zylinder 8 zum Einfahren zwingt, kann der Ausleger 3 abwärts geschwenkt und der Löffel 5 vorwärts geschwenkt werden. In diesem Fall ist es aber erforderlich, zusätzlich zum Absenken des Auslegers, Absenken des Löffelstiels und zu den Schwenkvorgängen einen Löffel-Vorwärtsschwenkschritt auszuführen. Dadurch wird die Belastung, der der Bediener ausgesetzt Ist, unnötig größer.

Zweitens erfordert das Anbringen des Hauptzylinders 9 eine erhöhte Festigkeit des Oberbaus 2 und des Auslegers 3, wordurch die Herstellungskosten erhöht werden. Auch *° ist es zum Anschließen des Hauptzylinders 9 und des Löffelstiel-Zylinders 7 an den unteren Teil des Auslegers 3 erforderlich, den Haupt- und den Löffelstiel-Zylinder so zu montieren, daß sie seitlich versetzt werden, um sicherzustellen, daß sie einander nicht berühren. Dabei würde der Ausleger 3 infolge der von den Zylindern 9 und 7 erzeugten hohen Schubkräfte mit einer großen Drehkraft beaufschlagt werden. Somit wäre es notwendig, die Festigkeit des Auslegers 3 durch massive Ausbildung desselben zu erhöhen. Dies bedeutet wiederum ein ^w höheres Gewicht des Auslegers 3 und gesteigerte Herstellungskosten. Eine Gewichtserhöhung des Auslegers 3 bedingt zwangsläufig eine Verminderung des Fassungsvermögens des Löffels 5, um eine Erhöhung des Bagger-Gesamtgewichts zu vermeiden. Insgesamt resultiert also eine verminderte Leistungsfähigkeit des Baggers.

Drittens wird, wenn der Löffel 5 Grabarbeit leistet, während er nach rückwärts geschwenkt und gleichzeitig der Ausleger 3 hochgeschwenkt wird, der Hauptzylinder 9 ausgefahren, während sich der Ausleger 3 aufwärts bewegt. Infolgedessen gelangt ein Teil des Hydrauliköls, das den Löffel-Zylindern 8 von einer Pumpe 13 zugeführt werden sollte, zur Unterseite des Hauptzylinders 9 durrh die Leitung 11 (vgl. Flg. 4). Die Betätigung der Löffel-Zylinder 8 dauert somit Infolge ihrer geringeren Arbeitsgeschwindigkeit länger als notwendig, wodurch der Maschinen-Wirkungsgrad verschlechtert wird.

Wenn viertens der Löffel 5 mit Kippentleerung arbeitet, muß er vorwärts geschwenkt werden, wenn er die Stellung IV hat, so daß er entleert werden kann. Wenn der Löffel 5 durch eine Fehlbedienung rückwärts geschwenkt wird, besteht die Gefahr, daß das Grabgut aus dem Löffel 5 In das Fahrerhaus entleert wird.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Löffelbagger nach Flg. S Ist ein Zylinder 14 mit Zapfen an seinen Enden an den Oberbau 2 und den Ausleger 3 angestiiiüssen und bildet einen Te!! einer Im folgenden als Ausleger-Erfassungseinheit bezeichneten ersten hydraulische Steuereinheit. Die Enden eines Zylinders 15 sind mit Zapfen an den Löffelstiel 4 bzw. an ein Verbindungsglied 58 angeschlossen. Der Zylinder 15 bildet einen Teil einer Im folgenden als Löffel-Erfassungseinhelt bezeichneten zweiten Steuereinheit.

In Fig. 6 Ist eine Ausleger-Erfassungseinheit 55 gezeigt, wobei In den Zylinder 14 ein Kolben 16 eingespielt und am Zylinder 14 ein Umschaltventil 17 befestigt ist, das einen Schieber 18 und Ventilöffnungen 19 und 20 aufweist. Die Ventilöffnung 19 steht mit einer an der Kolbenstansenseite (Oberseite) des Zylinders 14 gebildeten Kammer 21 in Verbindung, und die Ventilöffnung 20 steht mit einer an der Kolbenseite (Unterseite) des Zylinders 14 gebildeten Kammer 22 in Verbindung. In dem Umschaltventil 17 Ist ferner eine Feder 23 angeordnet, die den Schieber 18 nach links (in Fig. 6) beaufschlagt, und das Umschaltventil 17 weist Steuerdrucköffnungen 24 und 25 auf.

Wenn der Bediener ein Ausleger-Betätigungsventil 52 (vgl. Fig. 7) zum Hochschwenken des Auslegers 3 mit einem Steuerdruck beaufschlagt, wird dieser Steuerdruck gleichzeitig an die Steuerdrucköffnung 24 angelegt, und wenn der Bediener ein Löffel-BetStlgungsventil 54 (vgl. Flg. 7) zum Zurückschwenken des Löffels 5 mit einem Steuerdruck beaufschlagt, wird dieser Steuerdruck gleichzeitig an die Steuerdrucköffnung 25 angelegt. Diese Anordnung kann so abgewandelt werden, daß dann, wenn der Bediener das Löffel-Betätigungsventil 54 zum Vorwärtsschwenken des Löffels 5 mit einem Steuerdruck beaufschlagt, der Steuerdruck gleichzeitig auch an die Steuerdrucköffnung 25 angelegt wird.

Ein Druckerzeuger 26 umfaßt einen Zylinder 27 einen darin verschiebbaren Steuerkolben 28, eine auf dem Kolben 28 angeordnete Dichtung 29, eine Pumpen-Öffnung 30, eine Behälter-Öffnung 31 und eine Auslaßöffhung 32, die sSmtlich im Zylinder 27 gebildet sind, einen im Zylinder 27 verschiebbaren Schieber 33, einen am Schieber 33 befestigten Federsitz 34, einen zwischen dem Federsitz 34 und dem Kolben 28 angeordnete Feder 35, eine zwischen dem Schieber 33 und einem Ende des Zylinders 27 angeordnete Feder 36, einen Druckmittelkanla 37, der eine Federkammer 38 mit der Behälter-Öffnung 31 verbindet, einen 39, der eine Federkammer 40 mit der Auslaß-Öffnung 32 verbindet, und eine im Zylinder 2? gebildete Öffnung 42, Eine Öffnung 41 im Zylinder 14 ist mit der Öffnung 42 über eine Leitung 43 verbunden, in der ein Umschaltventil 44 angeordnet ist. Das Umschaltventil 44 befindet sich normalerweise in

einer Schließstellung A und wird In eine Offenstellung B umgeschaltet, wenn an der öffnung 41 ein Druck erzeugt wird, der höher als der vorbestimmte Pegel Ist. Eine Hilfspumpe 45 weist ein mit Ihr verbundenes Entlastungsventil 46 auf und Ist mit der Öffnung 19 des Umschaltventils 17 über eine Leitung 47 verbunden. In der ein Druckminderventil 48 angeordnet ist. Die Hilfspumpe & Ist mit der Pumpen-Öffnung 30 des Druckerzeugers 26 über eine Leitung 49 verbunden.

In der so ausgebildeten Ausleger-Erfassungselnhelt 55 wird der Steuerdruck an die öffnung 25 des Umschaltventils 17 angelegt, und der Schieber 18 wird nach links in Fig. 6 verschoben, so daß die öffnung 19 mit der Öffnung 20 In Verbindung gelangt, wenn der Löffel von selbst zurück geschwenkt wird. Ferner wird der Steuerdruck an jede öffnung 24 und 25 angelegt, aber der Schieber 18 wird durch die Kraft der Feder 23 nach links in Fig. 6 verschoben, so daß die beiden Öffnungen 19

UIIU 2G Miiicifiäfiucf in Verbindung ätChCTi, WC Π Γι dCT

Ausleger hoch geschwenkt und gleichzeitig der Löffel 5 zurück geschwenkt wird. Wenn der Schieber 18 nach links In Fl g. 6 verschoben wird, wird an der Öffnung 41 des Zylinders 14 kein Druck erzeugt, der höher als der vom Druckminderventil 48 bestimmte Druck Ist, selbst wenn der Kolben 16 Im Zylinder 14 verschoben wird, so daß das Umschaltventil 44 die Schließstellung hat. Infolgedessen erfolgt kein Verschieben des Kolbens 28 des Druckerzeugers 26, so daß In deren Auslaß-Öffnung 32 kein Druck erzeugt wird. Wenn der Kolben 16 Im Zylinder 14 zu diesem Zeltpunkt nach rechts In Fig. 6 verschoben wird. Ist die Druckölmcnge, die aus der Kammer 21 an der Oberseite austritt, geringer als die an der Unterseite In die Kammer 22 einströmende Druckölmenge, so daß die Differenz zwischen den beiden Mengen durch eine Druckölzufuhr von der Hilfspumpe 45 ausgeglichen wird. Wenn umgekehrt der Kolben 16 nach Hnks verschoben wird, !st die aus der Kammer 22 an der Unterseite abgegebene Druckölmenge größer als die in die Kammer 21 an der Unterseite einströmende Druckölmenge, so daß überschüssiges öl durch die öffnung 19 und das Druckminderventil 48 zu einem Behalter abgelassen wird.

Wenn bei dem ausgeführten Arbeltsschritt nur ein Hochschwenken des Auslegers 3 durchzuführen ist, wird der Steuerdruck an die öffnung 24 des Umschaltventils 17 angelegt, und der Schleber_e18 wird nach rechts in Fl g. 6 verschoben, so daß die Verbindung zwischen den öffnungen 19 und 20 unterbrochen wird. Die Verschiebung des Kolbens 16 nach links im Zylinder 14 zu diesem Zeitpunkt bewirkt eine Druckerzeugung In der Kammer 22 an der Oberseite des Zylinders 14, wodurch das Umschaltventil 44 In die Offenstellung umgeschaltet wird, so daß der in der Kammer 22 an der Unterseite erzeugte Druck den Kolben 28 der Druckerzeugungsvorrichtung 26 nach links im Zylinder 27 (vgl. Flg. 6) verschiebt, so daß dadurch die Feder 35 zsammengedrückt wird. Dadurch wird der Schieber 33 nach links in Fig. 6 verschoben, so daß die Behälter-Öffnung 31 geschlossen und die Pumpen-Öffnung 30 In Verbindung mit der Auslaß-Öffnung 32 gebracht wird, wodurch an der Auslaßöffnung 32 ein Steuerdruck P erzeugt wird. Der Steuerdruck P wird durch den Hydraulikölkanal 39 zur Federkammer 40 geleitet, so daß der Steuerdruck P den Schieber 33 beaufschlagt und ihn nach rechts (in Fig.6) zurückbewegt. Somit Ist der Steuerdruck P so eingestellt, daß die Vorspannkraft der Feder 35 gleich der Summe der Kraft des Steuerdrucks P und der Vorspannkraft der Feder 36 wir. D. h. es gilt die folgende Beziehung:

PS + /- KX

mit X = Verschiebung der Feder 35,

K = Federkonstante der Feder 35,

S = Querschnittsbereich des Schiebers 33, und

/ = Vorspannkraft der Feder 36.

Somit gilt:

-Ό

Die Verschiebung der Feder 36 Ist sehr gering, so daß die Kraft/Im wesentlichen konstant ist. Auch die Federkonstante K und der Querschnittsbereich 5 des Schiebers sind konstant, so daß der Steuerdruck P der Verschiebung X proportional Ist. Daher ist der Wert des Steuerdrucks P der Lage des Kolbens 28 des Druckerzeugers 26 oder der Verschiebung des Kolbens 16 des Zylinders 14 Im wesentlichen proportional.

Wenn die Hcchschvvenkbewegung des Auslegers 3 unterbrochen wi.d, während nur der Ausleger 3 hochgeschwenkt wird, hört der Steuerdruck auf, auf die Öffnung 24 des Umschaltventil 17 zu wirken, so daß der Schieber 18 durch die Kraft der Feder 23 nach links In Flg. 6 verschoben wird, so daß die beiden Öffnungen 19 und 20 miteinander verbunden werden. Dadurch wird das Druckminderventil 48 In die Offenstellung gebracht, so daß der Druck In der Kammer 22 des Zylinders 14 an der Einlaßseite auf einen niedrigeren Pegel vermindert wird, der durch das Druckminderventil 48 bestimmt wird. Dadurch wird das Umschaltventil 44 In die Schließstellung umgeschaltet. Infolgedessen wird das rechts vom Kolben 28 Im Zylinder 27 des Druckerzeugers 26 befindliche Hydraullköl durch das Umschaltventil 44 zum Behälter abgeleitet, und der Kolben 28 wird durch die Kraft der Feder 35 zum rechten Ende des Zylinders 27 zurückgebracht. Der Schieber 33 wird durch die Kraft der Feder .36 nach rechts verschoben, so daß die Auslaßöffnung 32 In Verbindung mit dem Behälter gelangt und an Ihr kein Druck erzeugt wird.

Die Löffel-Erfassungseinheit Ist Im wesentlichen gleich der Ausleger-Erfassungselnhelt 55 aufgebaut und wird daher nicht erläutert.

Nach Flg. 7, die ein Diagramm des Hydraulikkreises des Baggers Ist, weist eine Pumpe 50 ein Entlastungsventil 51 auf. Ein Ausleger-Betätigungsventil 52, ein Löffelstlel-Betätlgungsventll 53 und ein Löffel-Betätigungsventll 54 sind zwischen der Hydropumpe 50 und den Ausleger-Zylindern 6 bzw. dem Löffelstiel-Zylinder 7 bzw. den Löffel-Zylindern 8 angeordnet. 55 Ist die vorher erläuterte Ausleger-Erfassungselnhelt. Die Löffel-Erfassungselahp.lt 56 umfaßt ein Umschaltventil 57, einen Im Zylinder 15 beweglichen Kolben 59 und ein Druckerzeuger 60 mit alner Auslaßöffnung 61. Eine Leitung 62 verbindet die Unterseite der Löffel-Zylinder 8 mit dem Behälter und enthält ein Steuerventil 63 mit einer Steuerdrucköffnung 63o. die mit der Auslaß-Öffnung 32 der Ausleger-Erfassungseinheit 55 verbunden ist, und einer Steuerdrucköffnung 636, die mit der Auslaßöffnung 61 der Löffel-Erfassungselnhelt verbunden 1st. Eine Leitung 04 verbindet das Löffel-Betätigungsventll 54 mit der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 und enthält ein Überdruckventil 65 sowie sin Absperrventil 66 zwischen der Leitung 64 und dem Behälter. Das Umschaltventil 44 nach Flg.6 und ein zwischen dem Zylinder 15 und der Druckerzeuger 60 angeordnetes Umschaltventil sind In Flg. 7 nicht dargestellt.

Die Arbeitsweise des Baggers wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 erläutert. Der Löffel 5 wird aus der

Lage I oder Grab-Ausgangslage nach Flg. 5 horizontal In die untere Horizontallage II (vgl. Strlchpunktllnlen In Flg. 8) vorgeschoben, wonach die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren werden und den Löffel 5 zum Graben rückwärts schwenken, wodurch der Löffel 5 in die untere Vertikallage Hi (vgl. Volllnlen In Flg. 8) bewegt wird. Dann werden die Ausleger-Zylinder 6 ausgefahren. Dadurch werden die Umscha''ventile 17 und 57 aus der Offenstellung A In die Schließstellung B umgeschaltet. Durch die Aufwärts-Schwenkbewegung des Auslegers 3 wird der KoI- to ben 16 nach links In Flg. 7 verschoben, so daß ein der Verschiebung des Kolbens 16 im wesentlichen proportionaler Druck an der Auslaß-Öffnung 32 erzeugt wird und die Steuerdrucköffnung 63a beaufschlagt. Infolgedessen wird der Schieber des Steuerventils 63 In die Offenstellung A um einen Betrag verschoben, der dem Druck von der Auslaß-Öffnung 32 oder der Verschiebung des Kolbens 16 im Zylinder 14 Im wesentlichen proportional Ist. Das Hydraullköl an der Unterseite der Löffel-Zylinder 8 wird aufgrund des Löffelgewichts sowie des Grabgutge- M wlchts durch das Steuerventil 63 zum Behalter abgelassen. Zu diesem Zeltpunkt wird vom Behälter über das Absperrventil 66 zur Oberseite der Löffel-Zylinder 8 Hydraullköl zugeführt, so daß die Löffel-Zylinder 8 eingefahren werden und den Löffel vorwärts schwenken. -> Gleichzeitig mit dem Vorwärtsschwenken des Löffels 5 wird der Kolben 59 Im Zylinder 15 nach links In Flg. 7 bewegt, und ein Druck, der der Verschiebung des Kolbens 59 im wesentlichen proportional ist, wird der Steuerdrucköffnung 63ö von der Auslaßöffnung 61 zugeführt, μ Infolgedessen wird der Schieber des Steuerventils 63 beaufschlagt und in die Schließstellung B bewegt, und das Steuerventil 63 wird geschlossen, während der Druck von der Auslaßöffnung 61 gleich dem Druck von der Auslaßöffnung 32 wird. Wenn sich das Steuerventil 63 In ^ die Stellung B bewegt, strömt kein Hydraullköl mehr aus der Unterseite der Löffel-Zylinder 8. Die vorstehend erläuterte Serie von Arbeitsschrmen gewährleistet, daß der Löffel vorwärts geschwenkt wird, während seine Höhenlage mit dem Hochschwenken des Auslegers 3 ⁴" steigt. Somit kann der Löffel 5 automatisch in einer vorbestimmten oder vertikalen Lage gehalten werden, wahrend er aus der unteren Vertikallage III In die obere Vertikallage IV (vgl. die Strlchpunktllnlen In Fig. 8) durch das Hochschwenken des Auslegers 3 bewegt wird. ⁴>

Wenn der Löffel 5 die obere Vertikallage IV erreicht hat und zum Entleeren bereit ist, werden die Löffel-Zylinder 8 eingefahren, wodurch der Löffel 5 vorwärts geschwenkt wird. Während der Löffel 5 verschwenkt wird, verschiebt sich der Kolben 59 Im Zylinder 15 nach ^M links In Flg. 7. Da jedoch das Umschaltventil 57 geöffnet Ist, wird an der Auslaßöffnung 61 des Druckerzeugers 60 kein Druck erzeugt, so daß die Steuerdrucköffnung 63a nicht mit einem Druck beaufschlagt wird und das Steuerventil 63 geschlossen bleibt. Dadurch kann der Löffel mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Betätigung des Löffel-Betätigungsventils 54 vorwärts geschwenkt werden. Wenn der Löffel 5 aus der Stellung V (vgl. die Strichlinien in Fig. 8), in der die Entleerung beendet ist, zurück geschwenkt wird, bleibt das Steuer- *° ventil 63 noch geschlossen, da an der Auslaßöffnung 61 wegen der Offenstellung des Umschaltventils 47 kein Druck erzeugt wird. Dadurch kann der Löffel 5 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Betätigung des Löffel-Betätigungsventils 54 rückwärts geschwenkt werden.

Wenn der Löffel 5 mit Bodenentleerung arbeitet, ist es nicht notwendig, ihn zu verschwenken; statt dessen braucht nur der Boden des Löffels geöffnet zu werden.

während sich der Löffel in der Stellung V befindet.

Nachdem der I ftffel 5 nach dem Entleeren In die Stellung IV zurückgebracht 1st, wird er In die Grab-Ausgangslage oder Horizontallage I zurückgebracht. Zu diesem Zweck wird der Ausleger 3 abwärts geschwenkt. 7u diesem Zeltpunkt wird an der Auslaß-Öffnung 32 des Druckerzeugers 26 und an der Auslaßöffnung 61 des Druckerzeugers 60 kein Druck erzeugt, so daß das Steuerventil 60 geschlossen bleibt und der Löffel 5 nicht verschwenkt wird. Das heißt, wenn der Ausleger 3 abwärts geschwenkt wird, bleibt der vom Löffelstiel 4 und dem Löffel 5 gebildete Winkel Im wesentlichen derselbe wie In der Stellung IV des Löffels 5, so daß während der Schwenkbewegung des Auslegers 3 In die Volllnlenstellung der Löffel 5 In die Stellung II bewegt wird. In der der von dem Löffelstiel 4 und dem Löffel 5 gebildete Winkel Im wesentlichen derselbe wie in der Stellung IV des Löffels 1st. Durch Zurückziehen des Löffelstiel-Zylinder 7, wenn der Löffel 5 die Stellung II hat, wird der vom Löffelstiel 4 und dem Löffel 5 gebildete Winke! allmählich verkleinert, bis der Löffel die Stellung I erreicht. Somit ist ersichtlich, daß der Löffel 5 von der Lage IV in die Lage I bewegbar ist, ohne daß das Löffel-BetäUgungsventll eingeschaltet wird. Normalerweise wird der Ausleger 3 so betätigt, daß er den Löffel 5 direkt aus der Stellung IV In die Stellung I ohne Durchlaufen der Stellung II bringt, aber In diesem Fall kann der Löffel 5 auch In die Stellung I bewegt werden, ohne daß das Löffel-Beiätlgungsventll betätigt wird, und zwar aus den vorstehend angegebenen Gründen.

Wenn der Ausleger 3 hochgeschwenkt und der Löffel 5 rückwärts geschwenkt werden sollen, werden die beiden Öffnungen 24 und 25 des Umschaltventils 17 mit Steuerdrücken beaufschlagt. Da das Umschaltventil 17 aufgrund der Beaufschlagung durch die Feder 35 in der Offenstellung Ist, wird jedoch an der Auslaß-Öffnung 32 kein Druck erzeugt. Da ferner die Steuerdrücke den beiden SicuefufückuiTnüngeri des Urnschaltventus 57 zugeführt werden, hat das Umschaltventil 57 die Offenstellung Infolge der Beaufschlagung durch seine Feder, und an der Auslaßöffnung 61 wird kein Druck erzeugt. Somit bleibt das Steuerventil 63 geschlossen und ermöglicht die Durchführung eines Rückwärtsschwenkens des Löffels 5. Das heißt der Ausleger 3 kann hochgeschwenkt werden, während gleichzeitig der Löffel 5 rückwärts geschwenkt wird.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist der Zylinder 14 mit dem Druckerzeuger 26 durch die Leitung 43 (vgl. Fig. 6) verbunden. Der Zylinder 14 kann auch als Einheit mit dem Druckerzeuger 26 ausgebildet sein. Durch Verwendung der Leitung 43 zum Verbinden des Zylinders 14 mit dem Druckerzeuger 26 kann jedoch die letztere in einer geeigneten Lage getrennt vom Zylinder 14 oder z. B. am Ausleger 3 installiert werden. Auch kann das Umschaltventil 44 durch ein Drosselventil ersetzt werden. Bei der erläuterten Ausführungsform liegt das Umschaltventil 17 an der Unterseite des Zylinders 14, und die Leitung 43 verbindet die Kammer 22 an der Unterseite mit dem Druckerzeuger 26, während der Zylinder 14 am oberen Teil des Auslegers 3 angeordnet ist. Es ist jedoch möglich, die Erzeugung eines Steuerdrucks entsprechend der Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 an der Auslaß-Öffnung 32 des Druckerzeugers 26 vorzusehen, auch wenn das Umschaltventil 17 an der Oberseite des Zylinders 14 vorgesehen und die Kammer 21 an der Oberseite des Zylinders 14 mit dem Druckerzeuger 26 verbunden ist, während der Zylinder 14 am unteren Teil des Auslegers 3 angeordnet ist. Auch

können die Zylinder 14 und 15 an Ausleger 3 bzw. am Löffel 5 durch Verbindungsglieder vorgesehen sein. Dadurch. daß man die Montagestellungen der Zylinder 14 und 15 verstellbar macht oder die Abmessungen und die Federkonstante der Feder 35 des Druckerzeugers 26 ändert, kann die Beziehung zwischen dem Ausleger 3 und der Lage des Löffels 3 frei bestimmt werden. Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden hydraulische Steuerdrücke von den Zylindern 14 und 15 erzeugt.

Flg. 9 zeigt eine Abwandlung des Hydraullkkrelses des Löffelbaggers. Dabei wird anstelle des Steuerventils 63 ein Steuerventil 67 eingesetzt. Wenn das Steuerventil 67 seine Normalstellung C hat. Ist die Oberseite der Löffel-Zylinder 8 mit der Pumpe 50 und die Unterseite der Löffel-Zylinder tf mit dem Behalter verbunden. Wenn das Steuerventil 67 die Umschaltstellung hat, ist die Unterseite der Löffel-Zylinder 8 mit der Pumpe 50 und Ihre Oberseite mit dem Behalter verbunden. Das Steuerventil 67 weist Steuerdrucköffnungen 67a und 61b auf, die mit den Aüslaß-Öffnungen 32 bzw. 61 verbunden -⁽⁾ sind.

Nachstehend wird der Baggerbetrieb bei Verwendung des Hydraullkkrelses nach Flg. 9 erläutert. Der Löffel 5 wird aus der Stellung I oder Grab-Ausgangslage nach Flg. 5 In die untere Horizontallage II (vgl. Flg. 8) « geschoben, und dann werden die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren und verschwenken den Löffel nach hinten, so daß er graben kann. Dadurch gelangt der Löffel 5 In die untere Vertikallage III (vgl. FIp 8). Dann werden die Ausleger-Zylinder 6 ausgefahren und schalten die w Umschaltventile 17 und 57 In die Schließstellung um. Durch die Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 wird der Kolben 16 nach links In Flg. 7 verschoben, so daß ein der Verschiebung des Kolbens 16 Im wesentlichen proportionaler Druck an der Auslaßöffnung 32 erzeugt wird und die Steuerdrucköffnung 67a beaufschlagt. Infolgedessen wird ein Schieber des Steuerventils 67 in die Normalstellung C um einen Betrag verschoben, der dem Druck von der Auslaßöffnung 32 oder der Verschiebung des Kolbens 16 Im wesentlichen proportional ist. Die von der Pumpe 50 geförderte Hydraullkflüsslgkelt wird der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 zugeführt, während das Hydrauliköl an der Unterseite durch das Gewicht des Löffels 5 und des Grabguts entleert und zum Behälter rückgeführt wird, so daß die Löffel-Zylinder 8 elngefahren werden und der Löffel 5 vorwärts geschwenkt wird. Während der Löffel 5 vorwärts geschwenkt wird, wird der Kolben 59 Im Zylinder 15 nach links verschoben, und ein der Verschiebung des Kolbens 59 Im wesentlichen proportionaler Druck wird von der Auslaßöffnung 61 der Steuerdrucköffnung 676 zugeführt. Infolgedessen wird der Schieber des Steuerventils 67 so beaufschlagt, daß er In die Umschaltstellung bewegt wird, und das Steuerventil gelangt in eine Neutrallage, während der Druck von der Auslaßöffnung 61 gleich dem Druck von der Auslaßöffnung 32 wird, wodurch die Bewegung der Löffel-Zylinder 8 unterbrochen wird. Wenn der Löffel 5 um mehr als den zu diesem Zeltpunkt notwendigen Betrag vorwärts geschwenkt wird, wird der Druck von der Auslaßöffnung 61 höher als der Druck von der Auslaßöffnung 32, so daß das Steuerventil 67 In die Stellung D bewegt wird und das von der Hydropumpe 50 geförderte Hydrauliköl der Unterseite der Löffel-Zylinder 8 zugeführt wird. Infolgedessen werden die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren, und der Löffel 5 wird zur Lagekorrektur zurück geschwenkt. Die vorstehend erläuterte Serie von Arbeitsgängen gewährleistet, daß der Löffel 5 vorwärts eeschwenkt wird, während er mit der Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 in eine höhere Lage gelangt. Somit kann der Löffel 5 automatisch In einer vorbestimmten oder Vertikallage gehalten werden, während er aus der unterens Vertikallage Il In die obere Vertikallage IV (vg¹. Fig. 8) durch die Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 gebracht wird.

Das Einfahren der Löffel-Zylinder 8 zum Verschwenken des Löffels 5 aus der Stellung IV, in der er entleerbereit Ist, in die Stellung V, In der die Entleerung beendet ist, das Bewegen des Löffels 5 aus der Entleerungs-Endstellung V In die Bereitschaftsstellung IV durch Zurückschwenken des Löffels, das Zurückbringen des Löffels in die Horizontallage I oder die Grab-Ausgangslage aus der Bereitschaftslage IV durch die Stellung II, und das Verpchwenken des Auslegers 3 zum Zurückschwenken des Löffels 5 für erneutes Graben entsprechen im wesentlichen den Arbeitsschritten, die unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert wurden. Bei der Durchführung dieser Schritte wird an den Auslaßöffnungen 32 und 61 der Druckerzeugungsvorrichtungen 26 und 61) kein Druck erzeugt, und das Steuerventil 67 nimmt die Neutrallage ein, so daß der Ausleger 3 und der Löffel 5 unabhängig voneinander mit einer Geschwindigkeit betätigbar sind, die der Betätigung des Ausleger-Betätigungsventils 52 und dos Löffel-Betäiigungsventils 54 entspricht.

In dem Hydraulikkreis nach Fig. 9 wird das von der Pumpe 50 geförderte Hydrauliköl der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 über das Steuerventil 67 in der Normalstellung zugeführt, wenn der Ausleger 3 hochgeschwenkt wird, um den Löffel 5 aus der unteren Vertikallage III in die obere Vertikallage zu bewegen, so daß der Löffel 5 durch den Hydraulikdruck in Verbindung mit seinem Eigengewicht und dem Gewicht des Grabguts in positiver Welse vorwärts bewegt wird. Wenn sich der Löffel 5 bei diesem Vorgang mehr als nötig vorwärts bewegt, wird das Steuerventil 67 In die Umschaltstellung bewegt, so daß der Unterseite der Löffel-Zylinder 8 Hydraulikö! zugeführt wird, wodurch die Lage des Löffels 5 einstellbar Ist. Somit ergibt sich bei einem Bagger, der den Hydraulikkreis nach Fig. 9 aufweist, der Vorteil, daß der Löffel 5 automatisch in einfacherer Weise als bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispie! in der Vertikallage gehalten werden kann.

Bei dem Hydraulikkreis nach Fi g. 10 weist ein Steuerventil 68, das gleichzeitig die Funktion des Löffel-Betätigungsventils hat, Steuerdrucköffnungen 68a und 686 auf, die mit den Auslaßöffnungen 32 und 61 über Leitungen

69 bzw. 70 verbunden sind. In den Leitungen 69 und 70 sind Umschalt- bzw. Wählventile 71 und 72 angeordnet, die normalerweise die Stellung A haben, in der sie die Leitungen 69 und 70 mit der Öffnung 68ft verbinden. Wenn Hydrauliköl den Löffelbefehl-Steuerdruckleitungen 73 und 74 zugeführt wird, werden die Umschaltventile 71 und 72 in die Stellung B umgeschaltet, in der sie die Leitungen 73 und 74 mit den Öffnungen 68a und 686 verbinden.

Bei diesem Hydraulikkreis bleiben die Umschaltventile

70 und 71 durch die Abwesenheit von Steuerdrücken aus den Steuerdruckleitungen 73 und 74, die durch den Bediener erzeugt werden, in der Stellung A, und das Steuerventil 68 wird durch die Drücke aus den Auslaßöffnungen 32 und 61 betätigt. Somit kann der Hydraulikkreis nach Fi g. 10 die gleichen Funktionen wie derjenige nach Flg. 9 ausüben. Wenn vom Bediener den Steuerdruckleitungen 73 und 74 Steuerdrücke zugeführt werden, werden die Umschaltventile 71 und 72 in die Stellung B umgeschaltet, und das Steuerventil 68 wird durch die Steuerdrücke in den Steuerdruckleitungen 73 und 74

ίο

15

20

gesteuert. Damit ist es möglich, die Löffel-Zylinder 8 in erwünschter Weise einzufahren.

Flg. 11 zeigt einen Endabschnitt eines Steuerventils 75, das eine Abwandlung des Steuerventils 68 nach Fig. 10 ist. Das Steuerventil 75, das die Funktion des Steuerventils 68 sowie der Umschaltventile 71 und 72 ausübt, umfaßt ein Ventilgehäuse 76, einen darin verschiebbaren Schieber 77, einen Endzapfen 78 mit kleinerem Durchmesser, der von einem Schieberende ausgeht, eine Druckkammer 82 am Gehäuseende 79 des Venttlgehäuses 76. eine Zwischenwand 80, die die kleinere Druckkammer 82 von einer Federkammer 81 trennt, wobei sich der Endzapfen 78 verschiebbar durch die Zwischenwand 80 erstreckt, eine zwischen dem Schieber 77 und der Zwischenwand 80 angeordnete Feder 83 und in der Federkamme 81 bzw. der kleineren Kammer 82 gebildete Öffnungen 84 bzs. 85. Die Öffnungen 84 und 85 sind mit Steuerdruckleitungen 73 bzw. 69 verbunden. Das Steuerventil weist einen zweiten, gleich aufgebauten Endabschnitt auf.

wenn bei diesem Steuerventil 75 die Steaerdruekleitung 73 (74) nicht mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, wird der Schieber 77 durch den Druck In der iteuerdruckleitung 69 (70) geregelt; wenn die Steuerdruckleitung 73 (74) mil einem Steuerdruck beaufschlagt ist, wird der Schieber 77 durch den Druck in der Leitung 73 (74) geregelt. Somit entfallen bei diesem Steuerventil 75 die Umschaltventile 71 und 72 sowie die Leitungen, die diese mit den Öffnungen 68a bzw. 68Λ verbinden, wodurch sich ein vereinfachter Aufbau ergibt.

Fig. 12 zeigt einen Ausleger-Erfassungszylinder 98, der anstelle der Ausleger-Erfassangseinheit 55 einsetzbar ist; wenn der Erfassungszylinder 98 verwendet wird, kann ein Löffel-Erfassungszylinder 99 gleicher Konstruktion anstelle der Löffel-Erfassungseinheit 56 eingesetzt werden. In diesem Fall werden die Zylinder 14 und 15 in Fig. 5 durch die Erfassungszylinder 98 bzw. 99 ersetzt. In Fig. 12 umfaßt der Ausleger-Erfassungszylinder 98 einen Zylinder 100, einen darin verschiebbaren Kolben

101, eine mit dem Kolben 101 verbundene Kolbenstange

102, eine Pumpen-Öffnung 103, eine Behälter-Öffnung 104 und eine Auslaßöffnung 105, die Im Zylinder gebildet sind, wobei die Pumpen-Öffnung 103 und die Behälter-Öffnung 104 mit der Hllfspumpe 45 bzw. mit dem Behälter (vgl. Fig. 13) verbunden sind, einen Im Zylinder 100 verschiebbaren Schieber 106, Federanlagen 107 und 108, die im Zylinder 100 verschiebbar angeordnet sind, eine Feder 109, die an ihren Enden zwischen den Federanlagen 107 und 108 angeordnet Ist, eine Feder UO, die zwischen dem Schieber 106 und einem Ende des Zylinders 100 angeordnet ist. einen Anschlag 111 im Zylinder 100. der die Bewegung des Schiebers 106 Im Zylinder 100 nach rechts begrenzt, einen Hydraulikölkanal 112. der eine Kammer 113 auf der Auslaßseite mit einer Federkammer 114 verbindet, einen Hydraulikölkanal 115, der die Federkammer 114 mit der Behälter-Öffnung 104 verbindet, und einen Hydraulikölkanal 116, der die Auslaßöffnung 105 mit einer Federkammer 117 verbindet.

Wenn bei diesem Ausleger-Erfassungszylinder 98 der Abstand zwischen der Endfläche des Kolbens 101 und der Endfläche des Schiebers 106 größer als die Summe der Eigenlänge der Feder 109 und der Dicken der Federanlagen 107 und 108 Ist, wird der Schieber 106 von der Kraft der Feder 110 beaufschlagt und nach rechts in der Figur verschoben, so daß die Auslaßöffnung 105 mit der Behälter-Öffnung 104 verbunden wird. Somit wird an der Auslaßöffnung 105 kein Steuerdruck erzeugt. Wenn der genannte Abstand kleiner als die Summe der Eigenlänge der Feder 109 und der Dicken der Federanlagen 107 und 108 wird, wird die Feder 109 zusammengedrückt und verschiebt den Schieber 106 nach links in der Figur, so daß die Behälter-Öffnung 104 geschlossen und die Pumpen-Öffnung 103 in Verbindung mit der Auslaßöffnung gebracht wird. Somit wird ein Steuerdruck P durch den Hydraulikölkanal 116 in die Federkammer 117 eingeführt, so daß der Steuerdruck P den Schieber 106 mit einer Kraft beaufschlagt, durch die der Schieber nach rechts verschoben wird. Infolgedessen wird der Steuerdruck P derart eingestellt, daß die Vorspannkraft der Feder 109 gleich der Summe der von dem Steuerdruck P und der Feder 110 ausgeübten Kraft wird. Es gilt die folgende Beziehung:

30

35

40

50

55

X = K =

S = f =

Somit ist

PS + f=KX

Verschiebung der Feder 109, Federkonstante der Feder 109, Querschnittsfläche des Schiebers 106, Vorspannkraft der Feder 110.

s^Λ s

Da die Verschiebung der Feder 110 sehr gering ist, ist die Kraft / im wesentlichen konstant. Da die Federkonstante K und der Querschnittsbereich 5 konstant sind, ist der Druck P der Verschiebung X proportional. Daher entspricht der Wert des Drucks P der Stellung des Kolbens 101 oder der Einfahrbewegung des Erfassungszylinders 93.

Fi g. 13 zeigt einen Hydraulikkreis für einen Bagger, in dem der Ausleger-Erfassungszylinder 98 und der Löffel-Erfassungszyllnder 99 nach Fig. 12 vorgesehen sind. Mit der Pumpe 50 1st ein Entlastungsventil 51 verbunden. Das Ausleger-Betätlgungsventll 52. das Löffelütlel-Betätigungsventil 53 und das Löffel-Betätigungsventil 54 sind zwischen der Pumpe 50 und den Ausleger-2Iyllndern 6 bzw. dem Löffelstiel-Zylinder 7 bzw. den LSffel-Zylindern 8 angeordnet. Mit der Hllfspumpe 45 ist: ein Entlastungsventil 46 verbunden, und die Hilfspurnpe ist mit den Pumpen-Öffnungen 103 und 118 der Erfassungszylinder 98 bzw. 99 verbunden. Die Leitung 62 verbindet die Unterseiten der Löffel-Zylinder 8 mit dem Behälter und enthalt das Steuerventil 63, dessen Steuerdrucköffnung 63a mit der Auslaßöffnung 105 des Ausleger-Erfassungszylinders 98 über eine Leitung 119 verbunden Ist, und dessen Steuerdrucköffnung 636 mit einet Auslaßöffnung 120 des Löffel-Erfassungszyllnders 99 verbunden Ist. Ein In der Leitung 119 angeordnetes Umschaltventil 121 hat normalerweise die Stellung A, in der die Steuerdrucköffnung 63a mit der Auslaßöffnung Ϊ05· verbunden Ist. Wenn eine Steuerdrucköffnung 1216 des; Umschaltventils 121 mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, wird das Ventil 121 In die Stellung B umgeschaltet, in der die Steuerdrucköffnung 6Jo mit dem Behälter verbunden Ist. Die das Löffel-Betätigungsventil 54 mit der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 verbindende Leitung 64 weist ein Überlastventil 65 und ein Absperrventil 66 zwischen der Leitung 64 und dem Behälter auf.

Nachstehend wird die Arbeltswelse des Baggers mit dem Hydraulikkreis nach Flg. 13 erläutert. Der Löffel 5 wird horizontal aus der Stellung I oder Grab-Ausgangslage nach Flg. S In die untere Vertikallage II (vgl. Flg. 8) geschoben, dann werden die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren und schwenken den Löffel rückwärts, so daß

dieser Grabarbelt leistet. Dadurch wird der Löffel 5 in die untere Vertikallage III (vgl. Fig. 8) gebracht. Wenn der Löffel 5 diese Lage hat, wird an den Auslaßöffnungen 105 und 120 des Ausleger- und des Löffel-Erfassungszylinders 98 und 99 kein Druck erzeugt. Aber die Hübe der Kolben der Zylinder 98 und 99 sind so ausgelegt, daß dann, wenn die Zylinder 98 und 99 zu diesem Zeltpunkt irgendeine Kontraktion zeigen, an den Auslaßöffhungen 105 und 120 ein Druck erzeugt wird. Wenn die Ausleger-Zylinder 6 ausgefahren werden, um den Ausleger 1 hoch- iö zuschwenken, während sich der Löffel 5 in der unteren Vertikallage III befindet, wird von der Auslaßöffnung 105 der Öffnung 63a des Steuerventils 63 Hydrirullköl zugeführt, so daß der Schieber des Steuerventils 63 in die Stellung A oder Oflenstellung um einen Betrag verschoben wird, der dem Druck an der Auslaßöffnung 105 oder dem Einfahrbetrag des Ausleger-Erfassungszyiinders 98 im wesentlichen proportional ist. Dadurch wird das Hydrauliköl an der Unterseite der Löffel-Zylinder 8 durch das Steuerventil 63 zum Behälter geleitet aufgrund des Eigengewichts des Löffeis S und des Gewichts des darauf befindlichen Grabguts. Zu diesem Zeitpunkt wird der Oberseite der Löffel-Zylinder 8 Hydrauliköl aus dem Behälter durch das Absperrventil 66 zugeführt, so daß die Zylinder 8 eingefahren werden und der Löffel vorwärts geschwenkt wird. Gleichzeitig mit dem Vorwärtsschwenken des Löffels 5 wird der Löffel-Erfassungszyllnder 99 zurückgezogen, und ein der Zurückziehbewegung des Zylinders 99 entsprechender Druck wird der öffnung 63i von der Auslaßöffnung 120 zugeführt. Somit wird der Schieber des Steuerventils 63 In eine Richtung verschoben, in der das Ventil geschlossen wird, und wahrend -der Druck aus der Auslaßöffnung 120 gleich dem Druck aus der Auslaßöffnung 105 wird, nimmt das Steuerventil 63 die Stellung B ein und unterbricht den Hydraulikölstrom von der Unterseite der Löffel-Zylinder 8. Die vorstehende Serie von Arbeitsschritten gewahrleistet, daß der Löffel 5 vorwärts geschwenkt wird, während seine Höhe mit der Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 zunimmt. Somit kann der Löffel 5 automatisch in *o einer vorbestimmten Lage gehalten werden, während er durch die Hochschwenkbewegung des Auslegers 3 von der unteren Vertikallage III in die obere Vertikallage IV (vgl. Fig. 8) gebracht wird.

Wenn der Löffel 5 die obere Vertikallage IV erreicht «5 hat und zum Entleeren bereit ist, wird er In die Stellung V (vgl. Fig.8) geschwenkt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Löffel-Erfassungszyllnder 99 zurückgezogen, während der Löffel 5 vorwärts geschwenkt wird, und ein der Zurückziehbewegung des Zylinders 99 proportionaler ^M Druck wird von der Auslaßöffnung 120 zur öffnung 636 des Steuerventils 63 geleitet, so daß das Steuerventil 63 in der Schließstellung gehalten wird. Dadurch können die Löffel-Zylinder 8 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Betätigung des Löffel-Betätigungsventils 54 zurückgezogen werden.

Sollte der Bediener einen Fehler machen und das Löffel-Betätlgungsventll 54 derart betätigen, daß die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren werden, wenn der Löffel 5 die obere Vertikallage IV hat, ergibt sich ein geringer Druek- ^ω abfall an der Auslaßöffnung 120, während der Zylinder 90 gering ausgefahren wird. Dadurch ergibt sich eine Druckdifferenz zwischen den öffnungen 63a und 63fr des Steuerventils 63, so daß der Schieber des Steuerventils 63 In Richtung auf die Offenstellung verschoben wird. Dadurch wird das von der Hydropumpe 50 zugeführte Hydrauliköl durch das Steuerventil 63 zum Behälter abgelassen. Auf diese Welse wird verhindert, daß der Löffel 5 zurückgeschwenkt wird, wenn er die Stellung IV einnimmt, und die Gefahr eines Ausschüttens von Grabgut in das Fahrerhaus wird beseitigt.

Zum Zurückbringen des Löffels 5 aus der Stellung V in die Stellung IV nach dem Entleeren braucht nur das Löffel-Betätigungsventil 54 In eine Richtung umgeschaltet zu werden, in der die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren werden. Das heißt, bevor der Löffel 5 in die Stellung IV zurückkehrt, ist der Druck an der Auslaßöffnung 120 höher als der Druck an der Auslaßöffnung 105, und das Steuerventil 63 hat die Schließstellung, so daß die Löffel-Zylinder 8 ausgefahren werden können. Durch die Bewegung des Löffels 5 in die Lage IV wird jedoch der Druck an der Auslaßöffnung 120 gleich dem Druck an der Auslaßöffnung 105. Durch die weitere Rückwärtsschwenkbewegung des Löffels 5 wird der Druck an der Auslaßöffnung 105 höher und verschiebt das Steuerventil -Z In die Offenstellung, so daß der Löffel 5 in der Stellung IV ortsfest bleibt.

Dann wird der Ausleger 3 abwärts geschwenkt, um den Löffel 5 aus der Stellung iV in die Stellung i zurückzubringen. Dadurch wird der Druck an der Auslaßöffnung 105 vermindert, aber der Druck an der Auslaßöffnung 120 erhöht, so daß das Steuerventil 63 in der Schließstellung gehalten und der Löffel 5 an einer Schwenkbewegung gehindert wird. Selbst wenn also der Ausleger 3 abwärts geschwenkt wird, bleibt der durch den Löffelstiel 4 und den Löffel 5 gebildete Winkel der gleiche wie der Winkel, wenn der Löffel 5 die Stellung IV einnimmt, und der Löffel 5 bewegt sich in die Stellung II, wenn der Ausleger 3 abwärts in die Volllnlenstellung nach Fig. 1 geschwenkt wird. Wenn der Löffelstiel-Zylinder 7 zu diesem Zeltpunkt zurückgezogen wird, wird der durch den Löffelstiel 4 und den Löffel 5 gebildete Winkel allmählich verkleinert, aber der Löffel 5 wird nicht in Kontakt mit dem Löffelstiel 4 gebracht, well der von dem Löffelstiel 4 und dem Löffel 5 gebildete Winkel, wenn der Löffel 5 die Stellung II einnimmt, größer wird. Somit kann der Löffel 5 aus der Stellung IV In die Stellung I einfach dadurch zurückgebracht werden. daß der Löffelstiel 4 und der Ausleger 3 verschwenkt werden. Es Ist zu beachten, daß die gleiche Situation vorliegt, wenn der Löffel 5 direkt aus der Stellung IV in die Stellung I bewegt wird, ohne die Stellung Il zu durchlaufen.

Wenn der Löffel aus der Stellung IV weiter zurück geschwenkt werden muß, kann dies einfach dadurch erreicht werden, daß die Öffnung 121* des Umschaltventils 121 mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird. In diesem Fall wird das Umschaltventil 121 In die Stellung B umgeichaltet, und die Öffnung 63a wird mit dem Behalter verbunden. Dadurch wird das Steuerventil 63 in die Schließstellung bewegt. In der die Löffel-ZyIInder 8 ausfahrbar sind, um den Löffel 5 weiter nach hinten zu verschwenken.

Flg. 14 zeigt eine andere Ausführungsform des Ausleger-Erfassungszyiinders 98 nach Flg. 12. Bei diesem Erfassungszylinder 122 besteht eine Kolbenstange 123 aus zwei Teilen 123a und 1236, und am Ende der KoI-benstangenhälfte 123a ist ein Außengewinde 124 vorgesehen und in ein Innengewinde 125 geschraubt, das in der Kolbenstangenhälfte 1236 gebildet ist. Dadurch ist die Gesamtlänge der Kolbenstange 123 In erwünschter Welse verstellbar. Der dem Zylinder 99 entsprechende Löffel-Erfassungszyllnder kann gleichartig ausgebildet sein. Dadurch kann die Beziehung zwischen der Stellung des Auslegers 3 und der Stellung des Löffels 5 in erwünschter Welse bestimmt werden. Ferner ist Im

Zylinder 122 eine Feder 126 mit geringerer Eigenlänge als die Feder 109 angeordnet. Durch die Feder 126 kann der Druck an der Auslaßöffnung 105 nichtlinear geändert werdein. Ferner 1st es dadurch möglich, ein Vorwärtsschwenken des Löffels 5 um einen geeigneten Betrag zu

erzielen, wahrend der Ausleger 3 hochgeschwenkt wird, so daß der Löffel 5 automatisch in eine Entleerungs-Bereitschaftsstellung gebracht wird. Dies trägt zu einem erhöhten Maschinen-Wirkungsgrad bei, da das Entleeren vereinfacht wird.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Löffelbagger mit einem auf einem Fahrwerk drehbar montierten Oberbau, mit einem am Oberbau vertikal schwenkbar montierten Ausleger, an dessen freiem Ende ein Löffelstiel mit einem daran angelenkten Löffel vertikal schwenkbar befestigt ist, mit einem Ausleger-Zylinder, einem Löffelstiel-Zylinder und einem Paar Löffel-Zylinder, denen hydraulische Handsteuerventile zugeordnet sind, und mit einer hydraulischen Steuerung zum Konstanthalten einer eingestellten Löffelstellung, deren Steuerventil entsprechend den Schwenkbewegungen des Löffels und des Auslegers betätigbar ist und den Arbeitsdruck im Löffel-Zylinder beherrscht, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung eine erste Steuereinheit (55; 98) mit einem Zylinder (14; 100) zum Erzeugen eines der Aufwärts-Schwenkbewegung des Auslegers (3) proportionalen ersten hydraulischen Steuerdrucks sowie eine zweite Steuereinheit (56; 99) mit einem Zylinder (15; 100) zum Erzeugen eines der Abwärts-Schwenkbewegung des Löffels (5) proportionalen zweiten hydraulischen Steuerdrucks enthält, und daß das an jedem Ende mit einem der beiden Steuerdrücke beaufschlagte Steuerventil (63, 67, 68) die kolbenseitigen Arbeitskammern der Löffel-Zylinder (8) mit dem Druckmittel rücklauf verbindet, wenn der erste hydraulische Steuerdruck wesentlich höher als der zweite hydraulische Steuerdruck Ist, und die- J0 sen Rücklauf sperrt, wenn der erste Steuerdruck etwa gleich oder kleiner als der zweite Steuerdruck Ist.

2. Löffelbagger nach Anspruc I, dadurch gekennzeichnet, daß die eiste und die zweite Steuereinheit (55; 56) je einen Druckerzeuger (26., 60) zum Erzeugen J5 des ersten und zweiten Steuerdrucks aufweisen, und daß zumindest dem Zylinder (14) der ersten Steuereinheit (55) ein Umschaltventil (17) zugeordnet Ist.

3. Löffelbagger nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer (26) der beiden Druck- ■"> erzeuger (26. 60) einer. Zylinder (27) mit einem darin verschiebbaren Steuerkolben (28) und Druckmltfelöffnungen (30 bis 32) aufweist, und daß in einem an zwei Federn (35, 37) abgestützten Schieber (33) ein Druckmittelkanal (37) ausgebildet ist. der eine Federkam- ⁴"> mer (40) mit dem Rücklauf (32) verbindet.

4. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (67) drei Schaltstellungen besitzt und In seiner normalen Betriebsstellung den Druckmittelrücklauf und den Druckmittelzulauf ^Μ zum Löffel-Zylinder (8) sperrt und in einer zweiten Betriebsstellung die kolbenseitigen Arbeitskammern des Löffel-Zylinders (8) an die Druckmittelzufuhr anschließt, wenn der zweite Steuerdruck höher als der erste Steuerdruck Ist.

j. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (68) gleichzeitig als Löffel-Betätigungsventil dient und wahlweise mit einem von Hand eingestellten Löffelbetätigungs-Steuerdruck oder mit dem ersten und zweiten Steuerdruck beaufschlagbar Ist.

6. Löffelbagger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerventil (68) Umschaltventile (71, 72) zugeordnet sind, über die das Steuerventil (68) mit dem ersten, dem zweiten und dem von Hand eingestellten Steuerdruck wahlweise beaufschlagbar ist.

7. Löffelbagger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (75) einen Schieber (77) mit einem Endzapfen (78) und ein Ventilgehäuse (76) mit einer Druckkammer am Ende (79) des Gehäuses (76) aufweist, die durch eine Zwischenwand (80) gegenüber einer Federkammer (81) getrennt sind, daß zwischen dem Schieber (77) und der Zwischenwand (80) In der Federkammer (81) eine Feder (83) angeordnet ist, und daß die Druckkammer (82) mit dem ersten und dem zweiten Steuerdruck und die Federkammer (81) mit dem von Hand eingestellten Steuerdruck beaufschlagbar sind.

8. Löffelbagger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Steuereinheiten (98, 99) einen Zylinder (100) mit Kolben (101) und Kolbenstange (102; 123) sowie mit einem Schieber (106) aufweist, der einerseits am Kolben (101) und andererseits am Zylinder (100) durch je eine Feder (109, 110) abgestützt ist und über einen Kanal (116) den Rücklauf (105) mit einer Federkammer (J 17) verbindet.

9. Löffelbagger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (123) längenverstellbar (124, 125) ist.

10. Löffelbagger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder im Zylinder (100) wenigstens zwei Schraubenfedern (109, 126) von unterschiedlicher Länge umfaßt.

11. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der die erste Steuereinheit (98) mit dem Steuerventil (63) verbindenden Leitung (119) ein Umschaltventil (121) angeordnet ist, so daß die Steuerdrucköffnung (63a) wahlweise mit der ersten Steuereinheit (98) oder mit dem Rücklauf verbindbar ist.