DE3611455A1 - Hydraulisch steuerbares, fahrbares arbeitsgeraet, insbesondere bagger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch steuerbares, fahr­ bares Arbeitsgerät, insbesondere einen Bagger, mit wenigstens einer von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Hydraulik­ pumpe, die ausgangsseitig über Hydraulikleitungen mit wenig­ stens einem Hydraulikwerkzeug, beispielsweise einer Bagger­ schaufel, und/oder einem Hydraulik-Antriebsmotor sowie eingangsseitig mit einem Behälter für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist.

Bei bekannten derartigen Baggern treibt ein Dieselmotor mehrere in Reihe geschaltete Hydraulikpumpen an, die den Arbeitsdruck für hydraulisch steuerbare Verbraucher des Baggers erzeugen. Solche Verbraucher sind beispielsweise ein Hydraulik-Arbeitsmotor, eine Baggerschaufel, ein Greifer, ein Schlaghammer u. dgl. Zur Betätigung dieser Verbraucher wird der Druck über Steuerventile von der Fahrerkabine aus gesteuert bzw. geregelt. Die Hydraulikpumpen saugen die Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter, wohin sie vom Verbraucher aus wieder zurückfließt.

Der Betrieb derartiger Bagger wird dann problematisch, wenn Arbeiten in geschlossenen Räumen oder in unmittelbarer Nähe von Menschen durchgeführt werden müssen. Durch die Abgase des Dieselmotors oder einer sonstigen Brennkraft­ maschine können Gesundheitsschäden bei Menschen auftreten, die sich im betreffenden Raum oder in der Nähe des Arbeits­ geräts aufhalten. Darüber hinaus können Verunreinigungen des Raumes oder darin gelagerter Güter auftreten, die oft­ mals nicht tragbar sind, so daß ein Betrieb derartiger Arbeitsgeräte an solchen Orten aus Sicherheitsgründen unter­ sagt ist. Entsprechende Arbeiten, z. B. das Abreißen von Mauern oder das Aufreißen von Gräben, müssen dann mühsam von Hand durchgeführt werden.

Ein Elektroantrieb derartiger Arbeitsgeräte mit Batterie­ versorgung ist wegen des hohen Gewichts und der notwendigen Wartung der Batterien wenig geeignet. Darüber hinaus ist die Anwendung von Batterien auf Geräte , die großen Er­ schütterungen ausgesetzt sind, problematisch.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein hydraulisch steuerbares, fahrbares Arbeitsgerät zu schaffen, das gewöhn­ lich durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, das jedoch unter Abschaltung der Brennkraftmaschine in Räumen betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur alternativen Erzeugung eines hydraulischen Arbeitsdrucks ein Elektro­ motor vorgesehen ist.

Die Vorteile eines solchen Arbeitsgeräts bestehen darin, daß es in üblicher Weise außerhalb von Räumen durch eine Brennkraftmaschine betrieben werden und mittels dieser auch in Räume einfahren kann. Dort wird die Brennkraft­ maschine abgeschaltet und auf Elektroantrieb umgeschaltet, so daß der weitere Betrieb abgasfrei und umweltfreundlich vonstatten gehen kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Arbeitsgeräts möglich.

Besonders zweckmäßig ist die antriebsmäßige Verbindung des Elektromotors mit wenigstens einer weiteren Hydraulik­ pumpe, deren Hydraulik-Ausgangsleitungen mit den entsprechen­ den Ausgangsleitungen der mit der Brennkraftmaschine ver­ bundenen Hydraulikpumpe insbesondere über T-Stücke zusammen­ geführt sind. Nach Abschalten der Brennkraftmaschine kann dadurch unmittelbar der Elektrobetrieb aufgenommen werden, ohne daß irgendwelche Kupplungen betätigt oder Umrüstungen vorgenommen werden müßten. Insbesondere wenn die Hydraulik- Ausgangsleitungen mit Rückschlagventilen versehen sind, ist eine gegenseitige Beeinflussung der Antriebsmotoren ausgeschlossen, so daß die unmittelbare Umschaltung auf das andere Antriebsprinzip völlig unproblematisch ist. Die Gefahr, daß ein Antriebsmotor vom anderen angetrieben wird, besteht dann nicht mehr.

Da die Platzverhältnisse in einem derartigen Arbeitsgerät, insbesondere in einem Bagger, sehr eng sind, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die wenigstens eine weitere Hydrau­ likpumpe im Behälter für Hydraulikflüssigkeit anzuordnen. Ansaugleitungen können dabei entfallen. Wird der Elektro­ motor über diesem Behälter außerhalb der Karosserie ange­ ordnet, so können die übrigen Aggregate die gleiche Lage einnehmen bzw. beibehalten, die sie ohne Elektroantrieb einnehmen würden Eine Nachrüstung eines mit Dieselantrieb konzipierten Baggers mit Elektroantrieb ist dadurch schnell, einfach und kostengünstig möglich. Der Behälter braucht lediglich mit Durchführungen für die Hydraulikleitungen versehen werden, und diese müssen dann mit den entsprechen­ den bisherigen Hydraulikleitungen über T-Stücke verbunden werden. Dabei können die Rückschlagventile jeweils in die Leitungen eingesetzt bzw. eingeschraubt werden. Die Über­ sichtlichkeit und leichte Zugänglichkeit der übrigen Aggre­ gate bleiben uneingeschränkt erhalten. Wird der Elektro­ motor leicht lösbar auf der Karosserie befestigt, so kann er bei längerem Außenbetrieb schnell abgeflanscht und dadurch geschont werden. Die Gefahr einer Beschädigung im Außen­ betrieb wird dadurch verhindert.

Der Elektromotor wird zweckmäßigerweise so dimensioniert, daß er nicht seitlich über die Karosserie übersteht, um ein ungestörtes Arbeiten zu ermöglichen und Beschädigungen weitgehend zu verhindern.

Der Betrieb des Elektromotors erfolgt über ein Anschluß­ kabel durch das Stromnetz, so daß keine Batterien benötigt werden und der Elektromotor großzügig dimensioniert werden kann. Da der elektrische Betrieb nur in Hallen stattfindet, bedeutet der Betrieb über ein Anschlußkabel nur eine geringe Beeinträchtigung der Beweglichkeit.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Rückansicht eines Baggers mit abgenommener Heckverkleidung und

Fig. 2 eine Darstellung der Hydraulikdruck-Versorungs­ anlage.

Der in Fig. 1 dargestellte Bagger weist ein Karosserie- Unterteil 10 auf, auf das ein Karosserie-Oberteil 11, das im wesentlichen die Fahrerkabine beinhaltet, aufgesetzt ist. Da die Heckabdeckung entfernt ist, sind die im Inneren des Karosserie-Unterteils 10 angeordneten Aggregate sicht­ bar. In der Mitte befindet sich ein Dieselmotor 12, der über ein nicht gesondert dargestelltes Getriebe drei in Reihe zueinander geschaltete Hydraulikpumpen 13 antreibt. Ein Kraftstofftank 14 ist auf der rechten Seite des Diesel­ motors 12 angeordnet. Über den Hydraulikpumpen 13 befindet sich ein Behälter 15 als Vorrats- und Rücklaufbehälter für die Hydraulikflüssigkeit. In diesen Behälter 15 tauchen von oben her drei in Reihe geschaltete Hydraulikpumpen 16,

die im wesentlichen den Hydraulikpumpen 13 entsprechen. Sie werden von einem Elektromotor 17 angetrieben, der mittels eines Flansches 18 auf den Behälter 15 bzw. auf das Karosse­ rie-Unterteil 10 aufgeflanscht ist. Da das Karosserie-Ober­ teil 11 etwas nach vorne versetzt angeordnet ist, bildet sich auf dem Karosserie-Unterteil 10 eine entsprechende, horizontale Fläche.

Zur Fortbewegung des Baggers weist dieser einen Ketten­ antrieb auf, von dem die beiden Ketten 19 von hinten darge­ stellt sind. Sie werden von einem Hydraulikmotor 20 über nicht dargestellte Kettenräder angetrieben.

Der Elektromotor 17 ist so dimensioniert, daß er weder zur Seite hin, noch nach hinten über das Karosserie-Unterteil 10 übersteht, so daß die Gefahr einer Beschädigung gering ist. Durch Lösen der nicht dargestellten Flanschmuttern am Flansch 18 kann der Elektromotor 17 leicht entfernt werden, um entweder die Hydraulikpumpen 16 aus dem Behälter 15 herauszunehmen oder zur Schonung, wenn beispielsweise für längere Zeit ein Dieselbetrieb vorgesehen ist.

Durch die dargestellte Anordnung kann ein serienmäßig mit den Aggregaten 12-15 sowie 20 versehener Bagger auf ein­ fache Weise mit einem zusätzlichen Elektroantrieb versehen werden, indem die obere Abdeckung des Behälters 15 gelöst wird und von oben her die Hydraulikpumpen 16 mit dem daran angeordneten Elektromotor 17 eingesetzt werden. Die Über­ sichtlichkeit der Aggregate und die leichte Zugänglichkeit bleiben dadurch erhalten. Selbstverständlich kann der Elektro­ motor 17 auch innerhalb des Karosserie-Unterteils 10 angeord­ net werden, sofern hierfür genügend Platz zur Verfügung steht.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 noch näher erläutert wird, sind die Hydraulikpumpen 13 und 16 miteinander verbunden. Jeweils eine dieser Hydraulikpumpen erzeugt den Arbeits­ druck für den Hydraulikmotor 20, während die übrigen ver­ schiedene Hydraulikwerkzeuge mit Arbeitsdruck versorgen, die üblicherweise an der Vorderseite des Baggers angeordnet und in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Solche Hydraulik­ werkzeuge sind beispielsweise eine Baggerschaufel, ein Greifer, ein Schlaghammer, eine Kehrvorrichtung od.dgl.

In Fig. 2 ist die hydraulische Vorrichtung zur Erzeugung des Arbeitsdrucks, d. h. die Verbindung der Hydraulikpumpen 13 und 16 untereinander und mit dem Behälter 15 näher darge­ stellt. Der Behälter 15 weist an seiner Unterseite drei Hydraulik-Anschlüsse 22 auf, die über Hydraulik-Leitungen 23 mit den Hydraulikpumpen 13 verbunden sind. Diese weisen ausgangsseitig drei Rückschlagventile 24 auf. Da der Behälter 15 mit Hydraulikflüssigkeit 21 gefüllt ist, benötigen die Hydraulikpumpen 16 keine Hydraulik-Zuleitungen. Ausgangs­ seitig sind die Hydraulikpumpen 16 über Hydraulik-Durch­ führungen 25 an der Behälter-Seitenwand und damit verbundene Rückschlagventile 26 mittels Hydraulik-Leitungen 27 an T-Stücke 28 angeschlossen, die ihrerseits mit den Rückschlag­ ventilen 24 verbunden sind. Die jeweils dritten Anschlüsse der T-Stücke 28 bilden die Druckzuführungen für den Hydraulik­ motor 20 und die Hydraulikwerkzeuge. Die Rückleitungen 29 von den Hydraulikwerkzeugen und vom Hydraulik-Antriebs­ motor 20 münden seitlich wieder in den Behälter 15 ein.

Da die Hydraulikpumpen 16 große, mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Innenräume aufweisen, ist ihr effektives Volumen relativ gering, so daß die Einfüllmenge von Hydraulikflüssig­ keit im Behälter 15 im wesentlichen gleich bleibt, wenn die Hydraulikpumpen 16 eingesetzt sind. Bei einer nachträg­ lichen Ausrüstung mit Elektroantrieb bleiben daher die angegebenen Füllmengen im wesentlichen erhalten.

Die einerseits an die Hydraulikpumpen 13 und andererseits an die Durchführungen 25 angeschlossenen Rückschlagventile 24 und 26 können selbstverständlich auch an einer anderen Stelle zwischen den jeweiligen Hydraulikpumpen 13, 16 und den T-Stücken 28 angeordnet sein. Sie dienen zum Schutz des Dieselmotors 12 bzw. des Elektromotors 17, da ohne sie die Gefahr bestünde, daß beispielsweise Hydraulikflüssig­ keit bei Elektrobetrieb von den Hydraulikpumpen 16 zu den Hydraulikpumpen 13 gelangt, wodurch diese in Bewegung ge­ setzt und den Dieselmotor 12 antreiben würden. Dieser könnte dadurch starten, was zu unerwünschten Folgen führen könnte. Die Anzahl der jeweils in Reihe geschalteten Hydraulik­ pumpen ist selbstverständlich nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt, sondern prinzipiell beliebig. Im einfach­ sten Fall kann eine einzige Hydraulikpumpe vorgesehen sein. Sofern ausreichend Platz zur Verfügung steht, kann in einer alternativen Ausführungsform auf die weiteren Hydraulik­ pumpen 16 verzichtet werden, wobei der Elektromotor 17 dann mit den Hydraulikpumpen 13 verbunden wird. In diesem Falle muß wenigstens zwischen den Hydraulikpumpen 13 und dem Dieselmotor 12 eine Kupplung vorgesehen sein, die bei Elektrobetrieb ausgekuppelt wird.

Bei einem kleineren Bagger kann die elektrische Leistung des Elektromotors 17 beispielsweise 20 kW betragen.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Bagger be­ schränkt, sondern betrifft sämtliche bekannten hydraulisch steuerbaren Arbeitsgeräte.

Claims (13)

1. Hydraulisch steuerbares, fahrbares Arbeitsgerät, ins­ besondere Bagger, mit wenigstens einer von einer Brennkraft­ maschine angetriebenen Hydraulikpumpe, die ausgangsseitig über Hydraulikleitungen mit wenigstens einem Hydraulik­ werkzeug, beispielsweise einer Baggerschaufel, und/oder einem Hydraulik-Antriebsmotor sowie eingangsseitig mit einem Behälter für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur alternativen Erzeugung eines hydraulischen Arbeitsdrucks ein Elektromotor (17) vorgesehen ist.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) antriebsmäßig mit der wenigstens einen Hydraulikpumpe verbunden ist.

3. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) antriebsmäßig mit wenigstens einer weiteren Hydraulikpumpe (16) verbunden ist, deren Hydraulik-Ausgangsleitungen (27) mit den entsprechenden Ausgangsleitungen der mit der Brennkraftmaschine (12) ver­ bundenen Hydraulikpumpe (13) insbesondere über T-Stücke (28) zusammengeführt sind.

4. Arbeitsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulik-Ausgangsleitungen mit Rückschlagventilen (24, 26) versehen sind.

5. Arbeitsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wengistens eine weitere Hydraulikpumpe (16) im Behälter (15) für Hydraulikflüssigkeit (21) angeord­ net ist.

6. Arbeitsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Behälterwand Durchführungen für die Ausgangs­ leitungen (27) der Hydraulikpumpe (16) vorgesehen sind und daß die Rückschlagventile (25) direkt an den Durchführun­ gen (25) angeordnet sind.

7. Arbeitsgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Elektromotor (17) über dem Behälter (15) für Hydraulikflüssigkeit (21) angeordnet ist.

8. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) auf der Karosserie-Außenseite angeordnet ist.

9. Arbeitsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) auf einem Karosserie-Unterteil (10) neben einem Karosserie-Oberteil (11) angeordnet ist.

10. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) leicht lösbar befestigt ist.

11. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Festlegung der Außenabmessungen des Elektromotors (17) ein seitliches Überstehen über die Karosserie (10) verhindert wird.

12. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (17) über ein Anschlußkabel an ein Stromnetz anschließbar ist.

13. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung der verschiedenen Verbraucher mit Arbeitsdruck jeweils drei in Reihe geschalte­ te Hydraulikpumpen (13, 16) mit dem Antriebsmotor (12, 17) verbunden sind.