EP0158792A1 - Löffelbagger - Google Patents

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EP0158792A1
EP0158792A1 EP85102003A EP85102003A EP0158792A1 EP 0158792 A1 EP0158792 A1 EP 0158792A1 EP 85102003 A EP85102003 A EP 85102003A EP 85102003 A EP85102003 A EP 85102003A EP 0158792 A1 EP0158792 A1 EP 0158792A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pliers
operating joint
work equipment
joint
bushing
Prior art date
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Granted
Application number
EP85102003A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0158792B1 (de
Inventor
Wilfred Güthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Original Assignee
Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Friedrich Wilhelm Schwing GmbH filed Critical Friedrich Wilhelm Schwing GmbH
Publication of EP0158792A1 publication Critical patent/EP0158792A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0158792B1 publication Critical patent/EP0158792B1/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/3604Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/364Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat using wedges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/3604Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/3663Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat hydraulically-operated
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/3604Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3677Devices to connect tools to arms, booms or the like allowing movement, e.g. rotation or translation, of the tool around or along another axis as the movement implied by the boom or arms, e.g. for tilting buckets

Definitions

  • the invention relates to a backhoe according to the preamble of claim 1.
  • the backhoe excavator according to the invention is accordingly a single-bucket excavator, the digging vessel of which is preferably designed as a backhoe bucket which can be exchanged for another backhoe bucket.
  • the excavator according to the invention can also be designed as a universal excavator in order to be equipped with other work equipment, such as a ram or similar device, in addition to various buckets.
  • the invention is preferably implemented on an exact excavator which has a straight guide of its bucket in the digging plane; therefore the invention described in more detail below using such an excavator.
  • the dipper stick In the case of diggers, the dipper stick is usually located at the top of the boom, which is often subdivided again, the parts being connected to one another via operating joints with articulated axes running transversely to the vertical pivoting plane of the boom, and actuated by double-acting working cylinders, the drive of which is generally hydraulic.
  • the digging tool is connected on the one hand with an operating joint to the tip of the dipper stick and has its own working cylinder, which is connected to the boom in the exact excavators.
  • the pivoting movement of a bucket serving as a digging tool around the axis of the operating joint located at the end of the dipper arm serves to fill and empty the bucket and also works to adjust the cutting angle of the bucket blade or the attached fangs.
  • the kinematics of such a shovel excavator means that the level of the bucket or the bucket cutting edge, which runs transversely to the boom, runs parallel to the standing level of the excavator, unless a correction option is installed.
  • the drive of the joint is divided between the two working cylinders, which are arranged on each side of the pivot pin.
  • This arrangement of the working cylinders which is also common in other operating joints, enables the swiveling forces to be divided between the two working cylinders, which are therefore comparatively smaller, and also has the advantage of a lower bearing load in the operating joint.
  • the invention relates in particular to the operating joint which directly adjoins the bucket and thus preferably to the described correction joint for changing the grazing level compared to the standing level of the excavator undercarriage, which is preferably provided on the exact excavators described.
  • the excavator performance can be optimized by installing different digging vessels. For loose, light soils, a large-volume spoon can give the best results, while in the rocky bottom a smaller but more resistant spoon is required. Because of the good guiding properties, the exact excavators are particularly suitable for trenches. It is advisable to use a spoon, the profile of which corresponds to the trench profile. If you use the excavator for leveling, then they are particularly wide and mostly flat spoons cheap. Even if such an excavator is not equipped with other work equipment, the work equipment has to be changed more frequently simply because of the different buckets. Then the optimization of the performance of the excavator depends on the timely change of work equipment and thus on the fact that the change can be carried out quickly and without any special effort by the excavator operator.
  • a hydraulic clutch lock must be integrated into the hydraulic system of the excavator if the excavator operator is to change the work equipment alone. This creates practically the same difficulties as an additional hydraulic drive.
  • the clutch mechanism also requires that every work equipment is equipped with a coupling half, which is relatively more complex than the division of the pivot pin.
  • the invention is based on the precision excavator forming its preferred field of application (DE-OS 28 51 942), because in this backhoe excavator the operating joint adjoining the bucket represents a corrective joint in the sense explained above, which is actuated by two working cylinders. If the work equipment is to be changed, the operating joint must be dismantled in order to clear the dipper stick for the change after loosening the piston rods of the working cylinders from the brackets of the spoon. Likewise consuming is the mounting of the L öffels or other working equipment which is to be exchanged for the disassembled spoon.
  • the invention has for its object to allow a change of work equipment on a backhoe and thereby the necessary mechanics and their drives simple and so that they do not interfere with the straight line of an excavator of the type known as known and the maintenance of other backhoe To enable hydraulic drives without significant changes to the hydraulic system with only slightly changed fasteners for the work equipment, with only a few and low-quality parts remain on the replaced work equipment.
  • the two working cylinders required for driving the operating joint ie for correcting the spoon, are used for the actuation of a mechanism which remains at the tip of the dipper stick and comprises the entire operating joint; by designing this mechanism as pliers according to the invention, it can grip the connections which are necessary anyway for connecting the operating joint to the spoon or other work equipment, which remain as the only, but particularly simple, components on the work equipment; the locking is then only required for the pliers legs and for the time the use of the relevant work equipment on the excavator.
  • the invention has the advantage that it practically does not change the height of the articulation connection of the work equipment by the integration of the pliers joint in the operating joint and therefore does not allow the straight guidance of the bucket to degenerate prematurely or completely abolish it in the exact excavators. Since according to the invention the working cylinders are used to operate the tongs, one does not need to change the hydraulic control of the excavator, nor the hydraulic system for supplying the various working cylinders, and nevertheless achieves that the excavator operator can operate the tongs from the excavator and change the work equipment . Since the pliers can also be kept closed with at least one working cylinder of the operating joint, the locking can be realized mechanically without disadvantage and can therefore, among other things. consist of a simple bolt arrangement.
  • the excavator operator can facilitate the alignment of the pliers and their actuation, because the locking of the operating joint with a working cylinder holds the associated pliers leg and the gripping movement is carried out only with the other pliers leg.
  • the hinge of the mounting plate can be combined with the operating joint in a particularly simple manner, the implementation of the features of claim 5 resulting in a favorable distribution of the forces onto the bushing of the operating joint.
  • the assembly of the work equipment to be replaced is made considerably easier because the operator of the excavator swings the superstructure in preparation for gripping the Guide bar can be used as a guide for reaching the starting position of the pliers, which must be achieved for the faultless engagement of the movable pliers leg.
  • the undercarriage 1 of the backhoe 2 rests on two caterpillars 3 and 4.
  • the superstructure 5, which can be pivoted about a kingpin on the undercarriage 1, carries the usual superstructures, including a driver's cab 6, which enables observation of the working tool 7 and from which the excavator is controlled.
  • the digging tool of the working equipment 7 consisting of a backhoe 8 is connected via an operating joint 9 to an upper part 10, which is shown in more detail in FIG. 2.
  • the upper part 10 sits on an operating joint 11 which is arranged at the tip of the dipper stick 12.
  • a pivot lever 13 is articulated to the upper part 10 via a link 13 'and articulated via a link 14 to the piston rod of a working cylinder 15, which in turn is attached to the tip 16 of the boom 17.
  • the handlebar 14 is supported by a double rocker 18 on the dipper stick 12.
  • the boom is in turn divided into a rocker arm 19 articulated on the superstructure 5 and a boom end piece 20. Serves to operate it a double cylinder thrust piston transmission, generally designated 22.
  • the dipper stick is pivoted with a working cylinder 21.
  • the upper part 10 serves as shown in FIG. 2 for the displacement of the two working cylinders 23, 24, which together form the drive of the operating joint 9, which is arranged between the bucket 8 forming the working equipment 7 and the dipper stick.
  • the operating joint consists of the pivot pin 25 mounted in the upper part 10 and the joint bushing, which is generally designated 26 and is explained in more detail below.
  • the hinge bush is arranged on a mounting plate 27, which in turn is connected to the upper flat section 28 of the bottom of the bucket 8.
  • the mounting plate is mirror-symmetrically divided into two pliers legs 29, 30 by a hinge.
  • the pliers legs have on their top 31 and 32, respectively, the connection brackets 37, 38 (FIG. 6) consisting of two parallel fork legs 33, 34 and 35, 36, respectively, which mount the mounting plate 27 with the piston rods 39, 40 of the pistons 41, 42 connect in the working cylinders 23, 24.
  • the inner hinge edges 49, 50 of the pliers legs 29, 30 are provided with semicircular cutouts 51 to 54.
  • Two opposite recesses 51, 52 and 53, 54 cooperate with a bolt 56, 57 protruding vertically upward from the top 55 of the spoon bottom 28 and the plates 58, 59, which are rectangular in plan, which form the bolt heads.
  • the underside of the bolt heads is convexly curved, as shown at 60 in FIG. 5, in order to enable the connections with the pliers legs 29, 30 formed by the bolts 57 to 59 to be gripped without play.
  • a 2/2-way valve 63 is installed in the supply line 62 of the working cylinder 24 and can be actuated with a manual button 64.
  • the feed line 62 like the feed line 65 for the working cylinder 23, is controlled with a 2/3 directional valve 66.
  • This valve is located between the pump 67 used for oil supply and the reservoir 68, which is switched to circulation in the position of the directional control valve 66 shown, so that the two working cylinders 23, 24 are blocked.
  • the directional control valve 66 By adjusting the directional control valve 66, the cylinders are acted upon alternately, provided the directional control valve 63 is in the position shown. In this way, the digging level can be corrected compared to the level of the excavator.
  • the working cylinder 24 is blocked. This is usually done in an approximately horizontal position of the mounting plate 27 as shown in FIG. 6. In this position, only the piston 41 of the working cylinder 23 can be controlled with the directional control valve 66. This movement is used to open and close the pliers leg 37.
  • the pliers legs 29, 30 are arranged mirror-symmetrically to the plane 48 and the socket halves 43, 44 as well as the console parts 33 to 36 and the recesses 69 and 70 are arranged mirror-symmetrically to the transverse axis 71 of the mounting plate 27.
  • the assembly of work equipment is explained below using the example of work equipment 7. For this purpose, it is assumed that the work equipment previously attached to the dipper stick 12 or the upper part 10 has already been removed.
  • the backhoe 8 lies on the level and is oriented so that its bottom 28 is at the top.
  • the directional control valve 63 is switched over, so that the working cylinder 24 is blocked, as a result of which the pliers leg 38 is fixed.
  • the excavator operator now pivots from the cab 6 out of the dipper stick and thus the upper part 10 from the left to the right as shown in FIG. 7, the piston rod 39 being inserted into the working cylinder 23 and the pliers arm 37 being folded up accordingly.
  • the pliers legs 29, 30 thus opened are thus prepared for the pliers legs to be engaged in the connections.
  • the excavator operator orients himself on the guide bar 9, which interacts with the front edge of the pliers leg 30 and indicates to the excavator operator when the semicircular recesses 52 and 54 are engaged under the head plates 58, 59 of the bolts 56, 57 are.
  • This position has already been reached in the illustration in FIG. 8.
  • the pliers leg 30 lies on the top 55 of the bottom 28.
  • the piston 41 is extended further by actuating the directional control valve 66, so that the piston rod 39 pivots the tong leg 29 in a clockwise direction about the hinge pin 25 of the operating joint 9, which at the same time forms the hinge axis.
  • the semicircular cutouts 51, 53 of the pliers leg 29, like the semicircular cutouts 52, 54 of the pliers leg 30, are finally engaged in the connections.

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Abstract

Bei einem Löffelbagger, dessen Arbeitsausrüstung an den Löffelstiel mit einem Betriebsgelenk angeschlossen ist, dessen Buchse an der Arbeitsausrüstung, z.B. an den Boden eines Löffels (8) befestigt ist und dessen Antrieb aus je einem an einer Seite des Gelenkzapfens befestigten Arbeitszylinder (23) besteht, ist erfindungsgemäß vorgesehen daß die Betriebsgelenkbuchse auf einer wenigstens einseitig beweglichen Zange befestigt ist, deren Zangengelenkachse mit der Achse des Betriebsgelenkes zusammenfällt und deren beweglicher Zangenschenkel (29) außen mit einem der beiden Arbeitszylinder verbunden und innen als Greifer gegen den anderen Zangenchenkel zum Erfassen von an der jeweiligen Arbeitsausrüstung für die Befestigung der Buchse des Betriebsgelenkes vorgesehenen Anschlüssen (56, 57, 58, 59) ausgebildet ist, welche mit einer in der Greiflage der Zangenschenkel wirksamen Verriegelung zusammenwirken.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Löffelbagger gemäß dem Oberbegriff des Anspruches l.
  • Der erfindungsgemäße Löffelbagger ist demgemäß ein Eingefäßbagger, dessen Grabgefäß vorzugsweise als Tieflöffel ausgebildet ist, der sich gegen einen anderen Tieflöffel auswechseln läßt. Der erfindungsgemäße Bagger kann darüberhinaus als Universalbagger ausgeführt werden, um wahlweise außer mit verschiedenen Löffeln auch mit weiteren Arbeitsausrüstungen, z.B. einer Ramme oder einer ähnlichen Einrichtung ausgestattet zu werden. Vorzugsweise wird die Erfindung jedoch an einem Exaktbagger verwirklicht, der eine Geradführung seines Tieflöffels in der Schürfebene aufweist; deswegen wird die Erfindung im folgenden anhand eines solchen Baggers näher beschrieben.
  • Bei Löffelbaggern sitzt der Löffelstiel meistens an der Spitze des häufig noch einmal unterteilten Auslegers, wobei die Teile über Betriebsgelenke mit quer zur senkrechten Schwenkebene des Auslegers verlaufenden Gelenkachsen aneinander angeschlossen sind, sowie über doppelt wirkende Arbeitszylinder betätigt werden, deren Antrieb in der Regel hydraulisch ist. Hierbei ist das Grabwerkzeug einerseits mit einem Betriebsgelenk an die Spitze des Löffelstieles angeschlossen und weist einen eigenen Arbeitszylinder auf, der bei den Exaktbaggern an den Ausleger angeschlossen ist. Die Schwenkbewegung eines als Grabwerkzeug dienenden Tieflöffels um die Achse des am Ende des Löffelstieles sitzenden Betriebsgelenkes dient zum Füllen und Entleeren des Löffels und funktioniert außerdem zur Einstellung des Schnittwinkels der Löffelschneide bzw. der daran befestigten Reißzähne.
  • Die Kinematik eines derartigen Löffelbaggers bedingt, daß die quer zum Ausleger verlaufende Ebene des Löffels bzw. die Löffelschneide parallel zur Standebene des Baggers verläuft, sofern keine Korrekturmöglichkeit eingebaut ist. Obwohl es grundsätzlich möglich ist, das Raupen- oder Räderfahrwerk des Baggers gegenüber dem Oberwagen verschwenkbar einzurichten, oder ein Korrekturgelenk in den Ausleger einzubauen, um die Schnittebene des Baggers unabhängig von der Standebene des Unterwagens einstellen zu können, hat sich der Einbau eines Korrekturgelenkes mit in der senkrechten Schwenkebene des Auslegers liegender Gelenkachse zwischen Löffel und Löffelstiel als optimal herausgestellt. Der Antrieb des Gelenkes ist dabei auf die beiden Arbeitszylinder aufgeteilt, welche an je einer Seite des Gelenkzapfens angeordnet sind. Diese auch bei anderen Betriebsgelenken häufige Anordnung der Arbeitszylinder ermöglicht die Aufteilung der Schwenkkräfte auf beide Arbeitszylinder, die dadurch vergleichsweise geringere Abmessungen erhalten und hat außerdem den Vorteil einer geringeren Lagerbelastung im Betriebsgelenk. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Betriebsgelenk, welches sich unmittelbar an den Löffel anschließt und damit vorzugsweise auf das beschriebene Ko.rrekturgelenk zur Veränderung der Schürfebene gegenüber der Standebene des Baggerunterwagens, welches vorzugsweise an den beschriebenen Exaktbaggern vorgesehen wird.
  • Mit dem Einbau unterschiedlicher Grabgefäße läßt sich die Baggerleistung optimieren. Bei lockeren, leichten Böden kann ein großvolumiger Löffel die besten Arbeitsergebnisse bringen, während im felsigen Grund ein kleinerer, dafür aber widerstandsfähigerer Löffel erforderlich wird. Wegen der guten Führungseigenschaften eignen sich insbesondere die Exaktbagger zum Anlegen von Gräben. Dafür verwendet man zweckmäßig einen Löffel, dessen Profil dem Grabenprofil entspricht. Benutzt man den Bagger zum Planieren, dann sind besonders breite und meistens flache Löffel günstig. Selbst wenn ein solcher Bagger nicht mit weiteren Arbeitsausrüstungen ausgestattet ist, muß doch allein wegen der unterschiedlichen Löffel die Arbeitsausrüstung häufiger gewechselt werden. Dann hängt die Optimierung der Leistung des Baggers von dem rechtzeitigen Wechsel der Arbeitsausrüstung und damit davon ab, daß der Wechsel schnell und ohne besonderen Kraftaufwand möglichst allein von dem Baggerführer durchgeführt werden kann.
  • Wenn man zu diesem Zweck Bauteile der Baggermechanik entsprechend einrichtet, indem z.B. der Bolzen des Betriebsgelenkes geteilt und hydraulisch zur Freigabe bzw. zum Erfassen der Gelenkbuchse betätigbar ausgebildet wird, dann ergibt sich ein zusätzlicher hydraulischer Antrieb, welcher schwer in die hydraulische Versorgung und Steuerung des Baggers einzubeziehen ist. Außerdem wird das Betriebsgelenk nicht unwesentlich kompliziert und der Wechsel der Arbeitsausrüstung für den Baggerführer schwierig.. Wenn man dagegen für den Wechsel der Arbeitsausrüstung zwischen Löffel und Betriebsgelenk den Einbau einer mechanischen Kupplung vorsieht, deren Teile.man durch Schwenken des Baggerauslegers zusammenbringt oder voneinander löst, dann muß eine hydraulische Kupplungsverriegelung in die Hydraulik des Baggers integriert werden, wenn der Baggerführer den Wechsel der Arbeitsausrüstung allein vornehmen soll. Das bereitet praktisch die gleichen Schwierigkeiten wie ein zusätzlicher hydraulischer Antrieb. Die Kupplungsmechanik setzt außerdem voraus, daß jede Arbeitsausrüstung mit einer Kupplungshälfte ausgerüstet wird, was verhältnismäßig aufwendiger als die Teilung des Gelenkbolzens ist.
  • Die Erfindung geht von dem ihr vorzugsweises Anwendungsgebiet bildenden Exaktbagger aus (DE-OS 28 51 942), weil bei diesem Löffelbagger das an den Löffel anschließende Betriebsgelenk ein Korrekturgelenk im oben erläuterten Sinn darstellt, welches von zwei Arbeitszylindern betätigt wird. Wenn hierbei die Arbeitsausrüstung gewechselt werden soll, muß das Betriebsgelenk demontiert werden, um nach Lösen der Kolbenstangen der Arbeitszylinder von den Konsolen des Löffels den Löffelstiel für den Wechsel freizumachen. Ebenso aufwendig ist die Montage des Löffels oder einer anderen Arbeitsausrüstung, welche gegen den demontierten Löffel ausgetauscht werden soll.
  • Die Anwendung bekannter Mechaniken zum einfacheren Wechsel der Arbeitsausrüstung eines solchen Baggers scheitert bereits daran, daß diese die Höhe des Betriebsgelenkes über dem Grabwerkzeug so stark verändern, daß die Geradführung des Tieflöffels verlorengeht, die bei den Exaktbaggern durch die Abstimmung verschiedener Lenkerparallelogramme erzielt wird, in die Teile des Auslegers und der an einen Schwenkhebel des Löffels angelenkte Arbeitszylinder einbezogen sind. Im übrigen würden bei einem Exaktbagger auch die oben geschilderten übrigen Nachteile dieser Mechaniken besonders stark ins Gewicht fallen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wechsel der Arbeitsausrüstung an einem Löffelbagger zu ermöglichen und dabei die dazu erforderliche Mechanik und deren Antriebe einfach und so aufzubauen, daß sie die Geradführung eines Exaktbaggers der als bekannt vorausgesetzten Art nicht stören und bei anderen Löffelbaggern die Beibehaltung der hydraulischen Antriebe ohne wesentliche Änderung der hydraulischen Anlage mit nur geringfügig geänderten Befestigungsmitteln für die Arbeitsausrüstung zu ermöglichen, wobei an der ausgewechselten Arbeitsausrüstung nur wenige und geringwertige Teile verbleiben.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand ihrer Unteransprüche.
  • Gemäß der Erfindung werden die zum Antrieb des Betriebsgelenkes, d.h. für die Korrektur des Löfels erforderlichen beiden Arbeitszylinder für die Betätigung einer Mechanik verwendet, welche ständig an der Löffelstielspitze verbleibt und das gesamte Betriebsgelenk umfaßt; indem erfindungsgemäß diese Mechanik als Zange ausgebildet wird, kann sie die für den Anschluß des Betriebsgelenkes an den Löffel bzw. eine andere Arbeitsausrüstung ohnehin notwendigen Anschlüsse ergreifen, welche als einzige, allerdings besonders einfache Bauteile an der Arbeitsausrüstung verbleiben; die Verriegelung wird dann nur noch für die Zangenschenkel benötigt und zwar für die Zeit der Benutzung der betreffenden Arbeitsausrüstung am Bagger.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie durch die Integration des Zangengelenkes in das Betriebsgelenk die Höhe des Gelenkanschlusses der Arbeitsausrüstung praktisch nicht verändert und dadurch bei den Exaktbaggern die Geradführungdes Löffels nicht vorzeitig entarten läßt bzw. völlig aufhebt. Da man erfindungsgemäß die Arbeitszylinder für die Zangenbetätigung benutzt, braucht man weder die hydraulische Steuerung des Baggers, noch die hydraulische Anlage zur Versorgung der verschiedenen Arbeitszylinder zu verändern und erreicht dennoch, daß der Baggerführer vom Bagger aus die Zange betätigen und den Wechsel der Arbeitsausrüstung durchführen kann. Da mit wenigstens einem Arbeitszylinder des Betriebsgelenkes die Zange auch geschlossen gehalten werden kann, läßt sich die Verriegelung ohne Nachteil mechanisch verwirklichen und kann deswegen u.a. aus einer einfachen Bolzenanordung bestehen.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 2 läßt sich dem Baggerführer die Ausrichtung der Zange und deren Betätigung erleichtern, weil durch die Sperrung des Betriebsgelenkes mit einem Arbeitszylinder der diesem zugeordnete Zangenschenkel festgehalten und die Greifbewegung nur mit dem anderen Zangenschenkel ausgeführt wird.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 3 ergibt sich eine besonders flach bauende Gesamtanordnung, bei der sich die Höhe der geschlossenen Zangenschenkel auf die Dicke der Montageplatte reduziert, die für die Geradführung eines Exaktbaggers unerheblich ist. Außerdem werden hierbei die an der betreffenden Arbeitsausrüstung verbleibenden Anschlüsse auf einfache Vorsprünge, z.B. auf Bolzen mit plattenförmigen Köpfen reduziert.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 4 läßt sich auf besonders einfache Weise das Scharnier der Montageplatte mit dem Betriebsgelenk vereinigen, wobei die Verwirklichung der Merkmale des Anspruches 5 eine günstige Aufteilung der Kräfte auf die Buchse des Betriebsgelenkes ergibt.
  • Wenn der Baggerführer den Ausleger und den Löffelstiel derart einknickt, daß er die Arbeitsausrüstung unmittelbar im Blickfeld hat, kann er in der Regel ohne weiteres, d.h. ohne besondere Hilfsmittel den beweglichen Zangenschenkel in die Anschlüsse der zu wechselnden Arbeitsausrüstung einspuren. Das ist jedoch in der Praxis nicht immer möglich. Häufig befindet sich die Arbeitsausrüstung in größerer Entfernung von der Kabine des Baggers und muß durch Strecken des Auslegers erreicht werden.
  • Mit den Merkmalen des Anspruches 6 wird die Montage der auszuwechselnden Arbeitsausrüstung wesentlich erleichtert, weil der Baggerführer beim Schwenken des Oberwagens zur Vorbereitung des Greifens die Führungsleiste als Anhalt für das Erreichen der Ausgangsstellung der Zange benutzen kann, die für das fehlerlose Einspuren des beweglichen Zangenschenkels erreicht werden muß.
  • Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Erfindungsgegenstandes anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen
    • Fig. 1 in perspektivischer Darstellung die Erfindung anhand ihrer Anwendung an einen Exaktbagger,
    • Fig. 2 in abgebrochener Darstellung das vordere Ende des Exaktbaggers nach Fig. l,
    • Fig. 3 eine Montageplatte gemäß der Erfindung in Stirnansicht,
    • Fig. 4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 3,
    • Fig. 5 oben den Gegenstand der Fig. 3 in Seitenansicht und unten einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4,
    • Fig. 6 schematisch die Arbeitszylinder und deren Schaltung bzw. Steuerung,
    • Fig. 7 in perspektivischer Darstellung eine erste Phase beim Montieren eines Tieflöffels,
    • Fig. 8 in ebenfalls perspektivischer Darstellung eine weitere Phase der Montage,
    • Fig. 9 die geschlossene Zange, mit der die Montage des Tieflöffels durchgeführt wird und
    • Fig. 10 den fertig montierten Tieflöffel nach Abschluß des Wechsels.
  • Der Unterwagen 1 des Löffelbaggers 2 ruht auf zwei Raupen 3 bzw. 4. Der um einen Königszapfen auf dem Unterwagen 1 schwenkbare Oberwagen 5 trägt die üblichen Aufbauten, darunter auch eine Fahrerkabine 6, welche die Beobachtung des Arbeitszwerkzeuges 7 ermöglicht und von der aus der Bagger gesteuert wird. Das aus einem Tieflöffel 8 bestehende Grabwerkzeug der Arbeitsausrüstung 7 ist über ein Betriebsgelenk 9 an ein Oberteil 10 angeschlossen, welches in der Fig. 2 näher dargestellt ist. Das Oberteil 10 sitzt an einem Betriebsgelenk 11, welches an der Spitze des Löffelstiels 12 angeordnet ist. Ein Schwenkhebel 13 ist an über einen Lenker 13' das Oberteil 10 angelenkt und über einen Lenker 14 an die Kolbenstange eines Arbeitszylinders 15 angelenkt, der seinerseits an der Spitze 16 des Auslegers 17 befestigt ist. Der Lenker 14 stützt sich über eine Doppelschwinge 18 auf dem Löffelstiel 12 ab.
  • Der Ausleger ist seinerseits in einer auf dem Oberwagen 5 angelenkten Schwinge 19 und ein Auslegerendstück 20 unterteilt. Zu seiner Betätigung dient ein Doppelzylinder-Schubekolbengetriebe, das allgemein mit 22 bezeichnet ist. Der Löffelstiel wird mit einem Arbeitszylinder 21 geschwenkt.
  • Das Oberteil 10 dient gemäß der Darstellung der Fig. 2 zur Verlagerung der beiden Arbeitszylinder 23, 24, die zusammen den Antrieb des Betriebsgelenkes 9 bilden, das zwischen dem die Arbeitsausrüstung 7 bildenden Tieflöffel 8 und dem Löffelstiel angeordnet ist. Das Betriebsgelenk besteht aus dem im Oberteil 10 gelagerten Gelenkzapfen 25 und der Gelenkbuchse, welche allgemein mit 26 bezeichnet ist und weiter unten näher erläutert wird. Die Gelenkbuchse ist auf einer Montageplatte 27 angeordnet, welche ihrerseits mit dem oberen ebenen Abschnitt 28 des Bodens des Tieflöffels 8 verbunden ist.
  • Die Einzelheiten der Montageplatte sind aus der Darstellung der Fig. 3 bis 5 ersichtlich. Nach Fig. 4 ist die Montageplatte durch ein Scharnier spiegelsymmetrisch auf zwei Zangenschenkel 29, 30 aufgeteilt. Die Zangenschenkel weisen auf ihrer Oberseite 31 bzw. 32 die aus zwei parallelen Gabelschenkeln 33, 34 bzw. 35, 36 bestehenden Anschlußkonsolen 37, 38 (Fig. 6) auf, welche die Montageplatte 27 mit den Kolbenstangen 39, 40 der Kolben 41, 42 in den Arbeitszylindern 23, 24 verbinden. Auf den Oberseiten 31, 32 der Zangenschenkel 29, 30 befinden sich ferner die Teile je einer Hälfte 43, 44 der Gelenkbuchse 26. Beide Gelenkhälften sind identisch ausgebildet. Sie bestehen aus einer auf zwei Gabelzinken 45, 46 aufgeteilten Konsole, die auf der Oberseite 31 des Zangenschenkels 29 angebracht sind und einer weiteren Konsole 47, welche auf der Oberseite 32 des Zangenschenkels 30 angeordnet ist. Die entsprechenden Teile der Hälfte 44 sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die jedoch zur Unterscheidung Indexstriche tragen. In den Konsolen 46 bis 47 bzw. 46' bis 47' befinden sich ausgefluchtete Aussparungen, durch die der Zapfen 25 des Betriebsgelenkes 9 eingeführt werden kann. Dieser Zapfen bildet dann gleichzeitig den Gelenkzapfen eines Scharniers, um das die Zangenschenkel 29 und 30 geschwenkt werden können. Die geometrische Achse 48 des Betriebsgelenkes 9 fällt daher mit der Achse des Zangenscharniers zusammen.
  • Die inneren Scharnierkanten 49, 50 der Zangenschenkel 29, 30 sind mit halbrunden Aussparungen 51 bis 54 versehen. Je zwei gegenüberliegende Aussparungen 51, 52 bzw. 53, 54 wirken mit je einem aus der Oberseite 55 des Löffelbodens 28 senkrecht nach oben vorstehenden Bolzen 56, 57 bzw. der im Grundriß rechteckigen Platten 58, 59 zusammen, welche die Bolzenköpfe bilden. Die Unterseite der Bolzenköpfe ist wie bei 60 in Fig. 5 dargestellt, konvex gekrümmt, um das spielfreie Erfassen der von den Bolzen 57 bis 59 gebildeten Anschlüsse mit den Zangenschenkeln 29, 30 zu ermöglichen.
  • Wie sich insbesondere aus der Fig. 7 ergibt, ist an der dem Baggerführer in der Kabine 6 zugewandten Stirnseite 61 des Löffels 8 eine Führungsleiste 9 angeordnet. Deren Funktion wird im Zusammenhang mit der Wirkungsweise der Zangenschenkel 29, 30 näher erläutert.
  • Wie sich aus der Darstellung der Fig. 6 ergibt, ist in die Zuleitung 62 des Arbeitszylinders 24 ein 2/2-Wegeventil 63 eingebaut, das mit einem Handtaster 64 betätigt werden kann. Die Zuleitung 62 wird ebenso wie die Zuleitung 65 für den Arbeitszylinder 23 mit einem 2/3-Wegeventil 66 gesteuert. Dieses Ventil liegt zwischen der zur Ölversorgung dienenden Pumpe 67 und dem Vorratsbehälter 68, die in der dargestellten Stellung des Wegeventils 66 auf Umlauf geschaltet ist, so daß die beiden Arbeitszylinder 23, 24 gesperrt sind. Durch Verstellen des Wegeventils 66 werden die Zylinder wechselweise beaufschlagt, sofern sich das Wegeventil 63 in der dargestellten Stellung befindet. Auf diese Weise läßt sich die Schürfebene gegenüber der Standebene des Baggers korrigieren. Wird das Wegeventil 63 umgestellt, so ist der Arbeitszylinder 24 gesperrt. Das geschieht normalerweise in etwa waagerechter Lage der Montageplatte 27 wie dargestellt in Fig. 6. In dieser Stellung läßt sich nur noch der Kolben 41 des Arbeitszylinders 23 mit dem Wegeventil 66 steuern. Diese Bewegung wird zum Öffnen und Schließen des Zangenschenkels 37 benutzt.
  • In der Betriebsstellung, die in Fig. 6 wiedergegeben ist, wird das unbeabsichtigte Öffnen der Zangenschenkel 29, 30 durch eine Verriegelung ausgeschlossen. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienen dazu Schrauben, welche in Aussparungen 69, 70 der Montageplatte 27 eingeführt werden und den Boden 28 des Löffels 8 durchdringen.
  • Wie sich ergibt, sind die Zangenschenkel 29, 30 spiegelsymmetrisch zur Ebene 48 und die Buchsenhälften 43, 44 sowie die Konsolenteile 33 bis 36 und die Aussparungen 69 und 70 spiegelsymmetrisch zur Querachse 71 der Montageplatte 27 angeordnet.
  • Im folgenden wird die Montage einer Arbeitsausrüstung am Beispiel der Arbeitsausrüstung 7 erläutert. Dazu wird angenommen, daß die bis dahin am Löffelstiel 12 bzw. dem Oberteil 10 befestigte Arbeitsausrüstung bereits abgenommen ist. Der Tieflöffel 8 liegt auf dem Planum und ist dabei so orientiert, daß sein Boden 28 oben steht.
  • Zunächst wird das Wegeventil 63 umgeschaltet, so daß der Arbeitszylinder 24 gesperrt ist, wodurch der Zangenschenkel 38 feststeht. Der Baggerführer schwenkt nunmehr von der Kabine 6 aus den Löffelstiel und damit das Oberteil 10 gemäß der Darstellung der Fig. 7 von links nach rechts, wobei die Kolbenstange 39 in den Arbeitszylinder 23 eingefahren und dementsprechend der Zangenschenkel 37 nach oben geklappt ist. Die damit geöffneten Zangenschenkel 29, 30 sind damit auf das Einspuren der Zangenschenkel in die Anschlüsse vorbereitet. Beim weiteren Schwenken des Oberteils 10 gemäß Fig. 7 orientiert sich der Baggerführer an der Führungsleiste 9, welche mit der Vorderkante des Zangenschenkels 30 zusammenwirkt und dem Baggerführer anzeigt, wann die halbrunden Aussparungen 52 und 54 unter die Kopfplatten 58, 59 der Bolzen 56, 57 eingespurt sind. Diese Stellung ist in der Darstellung der Fig. 8 bereits erreicht. Der Zangenschenkel 30 liegt dabei auf der Oberseite 55 des Bodens 28 auf.
  • Der Kolben 41 wird durch Betätigung des Wegeventils 66 weiter ausgefahren, so daß die Kolbenstange 39 den Zangenschenkel.29 im Uhrzeigersinn um den Gelenkbolzen 25 des Betriebsgelenkes 9, der gleichzeitig die Scharnierachse bildet, schwenkt. Dadurch werden schließlich die halbrunden Aussparungen 51, 53 des Zangenschenkels 29 ebenso wie vorher die halbrunden Aussparungen 52, 54 des Zangenschenkels 30 in die Anschlüsse eingespurt.
  • Dieser Zustand ist in der Darstellung der Fig. 9 erreicht. Dabei liegt der Zangenschenkel 29 seinerseits der Oberseite 55 des Löffelbodens 28 auf. Der Baggerführer kann durch Betätigen des Wegeventils 66 die weitere Ausfahrbewegung der Kolbenstange 29 sperren und die Kabine verlassen. Er dreht dann in die Aussparung 69 jedes Zangenschenkels 29 die Schraube 73 ein, welche zusammen mit einer Schraube, die in die Aussparung 70 eingedreht wird, den Zangenschenkel verriegelt. Damit ist der Montagevorgang beendet. Nachdem das Wegeventil 63 umgestellt worden ist, läßt sich die Arbeitsausrüstung gemäß der Fig. 10 in Betrieb nehmen. Die Demontage der Arbeitsausrüstung geschieht auf umgekehrtem Wege.

Claims (6)

  1. l. Löffelbagger, dessen Arbeitsausrüstung an den Löffelstiel mit einem Betriebsgelenk angeschlossen ist, dessen Buchse an der Arbeitsausrüstung, z.B. an den Boden eines Löffels befestigt ist und dessen Antrieb aus je einem an einer Seite des Gelenkzapfens befestigten Arbeitszylinder besteht,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgelenkbuchse (26) auf einer wenigstens einseitig beweglichen Zange (29, 30) befestigt ist, deren Zangengelenkachse (48) mit der Achse des Betriebsgelenkes (9) zusammenfällt und deren beweglicher Zangenschenkel (29) außen mit einem der beiden Arbeitszylinder (23) verbunden und innen als Greifer gegen den anderen Zangenschenkel (30) zum Erfassen von an der jeweiligen Arbeitsausrüstung (7) für die Befestigung der Buchse (26) des Betriebsgelenkes vorgesehenen Anschlüssen (56-59) ausgebildet ist, welche mit einer in der Greiflage der Zangenschenkel (29, 30) wirksamen Verriegelung (69, 70, 73, 74) zusammenwirken.
  2. 2. Löffelbagger nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß für den Wechsel der Arbeitsausrüstung (7) das Betriebsgelenk (9) durch Sperren des dem festen Zangenschenkel (30) zugeordneten Arbeitszylinders (24) ausgeschaltet ist und der Arbeitszylinder (23) des beweglichen Zangenschenkels (29) zum Öffnen und Schließen des Greifers dient.
  3. 3. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsgelenkbuchse (26) auf der Oberseite (31, 32) einer durch das Zangenscharnier spiegelsymmetrisch auf die beiden Zangenschenkel (29, 30) aufgeteilten Montageplatte (27) befestigt ist, die auf ihrer Oberseite Anschlußkonsolen (37, 38) für die Arbeitszylinder (23, 24) und an den Scharnierkanten (49, 50) ihrer Zangenschenkel (29, 30) miteinander in der Greiflage zusammenwirkende Aussparungen (51-54) für mit Köpfen (58, 59) versehene Vorsprünge (56, 57) der Arbeitsausrüstung (7) aufweist.
  4. 4. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelenkbolzen (25) des Betriebsgelenkes (9) die Scharnierachse der Montageplatte (27) bildet und die Buchse (26) des Betriebsgelenkes (9) unterteilt, sowie auf beiden Scharnierflügeln (29, 30) befestigt ist.
  5. 5. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das unterteilte BeLriebsgelenk (26) mit je einer Hälfte (43, 44) die spiegelsymmetrisch quer zum Zangenscharnier unterteilten Konsolen (37,38) der Arbeitszylinder (23,24) einschließt.
  6. 6. Löffelbagger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Führungsleiste (9), welche neben den Anschlüssen (56-59) auf der Arbeitsausrüstung (7) befestigt ist und zur Vorbereitung des Greifens mit dem gesperrten Zangenschenkel bis zum Einspuren in die Anschlüsse (57-59) zusammenwirkt.
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