EP0176829B1 - Kompaktbagger - Google Patents
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- EP0176829B1 EP0176829B1 EP85111522A EP85111522A EP0176829B1 EP 0176829 B1 EP0176829 B1 EP 0176829B1 EP 85111522 A EP85111522 A EP 85111522A EP 85111522 A EP85111522 A EP 85111522A EP 0176829 B1 EP0176829 B1 EP 0176829B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- compact excavator
- offsetting member
- axis
- boom
- upper vehicle
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/38—Cantilever beams, i.e. booms;, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for booms; Dipper-arms, e.g. manufacturing processes, forms, geometry or materials used for dipper-arms; Bucket-arms
- E02F3/382—Connections to the frame; Supports for booms or arms
- E02F3/384—Connections to the frame; Supports for booms or arms the boom being pivotable relative to the frame about a vertical axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S414/00—Material or article handling
- Y10S414/13—Handlers utilizing parallel links
Definitions
- the invention relates to a compact excavator with a chassis, a drive and an uppercarriage rotatably mounted by means of a slewing ring, on which an offset piece for a boom with a locking device (11, 18, 21 - 23) is horizontally pivoted about only a vertical axis, wherein the displacement piece further carries a mounting bracket for the boom pivotable about a further, vertical axis.
- a wheeled vehicle with digging tools is known from British application GB-A-2 092 102.
- the digging tools are an excavator shovel on a bendable boom that is articulated on a mounting bracket.
- the mounting bracket is pivotally mounted about a vertical axis on a first carrier, which is mounted about a likewise vertical axis and eccentrically on a second carrier, which is freely rotatably arranged on the undercarriage and in relation to the longitudinal axis.
- the excavator bucket can be brought into a variety of extreme working positions.
- a single-axle vehicle with an excavator bucket is known, which is located on a multi-section boom.
- This boom consists of two parallel links, which can be adjusted at the top of the driver's cab both about a horizontal axis and about vertical axes, and which have at their free end a mounting bracket that can be pivoted about a vertical axis for further boom parts and the excavator shovel.
- the two parallel links are also adjustable with the aid of a piston-cylinder device which can be pivoted both about a horizontal axis and about a vertical axis and is articulated at the bottom of the driver's cab. It also applies here that the excavator bucket can be brought into a variety of different working positions relative to the vehicle.
- the invention is particularly based on this prior art, the task of creating a versatile compact excavator of the simplest construction, which is suitable for digging staggered trenches and thus has a high usability, furthermore the storage of the movable parts is arranged so that if possible only low forces and low torque or tilting moments occur at the bearing points.
- the invention provides that the articulation axis for the set piece on the superstructure is arranged in a range from the transverse axis leading through the axis of the turntable to a position c at the rear thereof, and that a parallel link is provided for the set piece is assigned and is staggered on the back in accordance with the set piece on the superstructure and is also articulated on the boom or its attachment bracket.
- the type of mounting or articulation of the set piece means that its free end with the mounting bracket protrudes only slightly beyond the front edge of the superstructure both when digging trenches lying in the longitudinal axis of the vehicle and when digging trenches offset from it.
- the vertical pivot axis for the extension bracket is namely close to the axis of rotation for the superstructure.
- the parallel link of the offset piece can have a constant length.
- the set piece is articulated on the superstructure approximately in its longitudinal center plane or longitudinal axis.
- it can also be arranged off-center in relation to the longitudinal center plane or longitudinal axis, so that the set piece is then located next to the driver's cab. This is useful for many applications.
- a compact excavator comprises a chassis 1 with a slewing ring 2, on which a superstructure 3 is freely rotatable and a driver's cab 4, a body 5 in the form of a housing for an engine and a counterweight for a boom 6 with it Carrying bucket. Furthermore, at least one support element, possibly in the form of a work plate 7, is provided.
- the dimensions of the compact excavator are small overall, the superstructure 3 not being much longer than the chassis 1, as is also evident from the enveloping circle 8 which is defined by the projecting parts of the superstructure 3.
- the longitudinal center plane or longitudinal axis 9 of the superstructure 3 largely coincides with that of the chassis 1.
- the transverse axis 10 of the superstructure 3 leads through its rotating sleeves which, for reasons of statics or weight distribution, do not have to match the center of the chassis.
- the boom 6 is mounted on the superstructure 3 via an offset piece 12.
- the set piece 12 is in turn articulated on a bearing base 13.
- the distance from its articulation axis on the bearing base 13 to the transverse axis 10 is designated in the plan view according to FIG. 2 with the letter c and its lateral offset with the letter b. In principle, the same designations apply to the exemplary embodiments according to the other figures.
- a parallel link 14 is also assigned to the offset piece 12, which is also articulated on the bearing base 13 on the one hand and on the other hand engages a shoulder or attachment bracket 15 of the boom 6.
- the displacement piece 12 and the parallel link 14 together form a parallelogram or a parallel guide which, due to the perpendicular articulation of the boom 6, allows it to be displaced laterally while maintaining its direction. This is clear from FIG. 3 on the basis of the solid lines or the dash-dotted lines of the boom 6.
- the parallel link 14 in the embodiment shown in FIG. 2 is a piston-cylinder device.
- the length of the parallel link 14 can therefore be changed, with the result that the arm 6 can be pivoted about the free end of the displacement piece 12 by angles a and ⁇ on both sides. 2 is at a distance a from the axis of rotation of the slewing ring 2 and by an amount b, laterally offset from the longitudinal axis 9 of the chassis 1.
- the distance b can be zero if the boom 6 is located in the longitudinal axis 9 of the chassis 1, but it can also have a maximum value as shown in FIG. 3.
- the lateral pivoting of the boom 6 about the angular ranges a and ⁇ takes place directly with the aid of the parallel link 14 designed as a piston-cylinder device.
- the set piece 12 is locked in any working position with the aid of a linkage 11, as can be seen in FIG. 2.
- the locking rod 11 has a plurality of holes 17, through which pins or bolts can be inserted, which fix the set piece 12 on the superstructure 3 in different swivel positions.
- the boom 6 is offset in parallel.
- FIGS. 3 and 4 essentially corresponds to that according to FIGS. 1 and 2.
- the only difference is that the parallel link 16 has a fixed, unchangeable length. This is sufficient for many applications.
- the locking rod is replaced by a piston-cylinder device 18, so that the displacement piece 12 can be pivoted through any desired angle without the superstructure 3 having to be pivoted at the same time.
- a piston-cylinder device is provided as the parallel link 14, additional pivoting movements of the arm 6 by an angle y are possible.
- the exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8 differs from the first described embodiments in that the displacement piece 12 is articulated exactly in the axis of rotation of the superstructure 3.
- the boom 6 can be fixed by means of a bolt 21.
- the boom 6 according to FIG. 7 can be fixed in at least two further working positions at fixed points or lugs 22, 23.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Kompaktbagger mit einem Fahrgestell, einem Antrieb und einem mittels eines Drehkranzes drehbar gelagerten Oberwagen, an dem ein Versatzstück für einen Ausleger mit einer Verriegelungseinrichtung (11, 18, 21 - 23), um lediglich eine lotrechte Achse horizontal verschwenkbar gelagert ist, wobei das Versatzstück ferner um eine weitere, lotrechte Achse verschwenkbar einen Anbauhalter für den Ausleger trägt.
- Ein Bagger bzw. fahrbarer Löffelbagger mit den genannten Merkmalen ist aus der DE-OS-2 612 879 bekannt. Bei diesem Bagger ist das Versatzstück stirnseitig vor dem Führerhaus am Oberwagen etwa in dessen Längsmittelebene bzw. Längsachse angelenkt. Die gesamte Länge des Versatzstückes steht daher zur Verfügung, wenn es darum geht, Gräben parallel zur Längsachse des Baggers zu ziehen.
- Ferner ist aus der britischen Anmeldung GB-A-2 092 102 ein Räder aufweisendes Fahrzeug mit Grabwerkzeugen bekannt. Bei den Grabwerkzeugen handelt es sich um eine Baggerschaufel an einem abknickbaren Ausleger, der an einem Anbauhalter angelenkt ist. Der Anbauhalter ist um eine vertikale Achse verschwenkbar an einem ersten Träger gelagert, der um eine ebenfalls vertikale Achse sowie exzentrisch an einem zweiten Träger gelagert ist, welcher am Unterwagen und bezogen auf die Längsachse außermittig frei drehbar angeordnet ist. Die Baggerschaufel läßt sich dadurch in eine Vielzahl extremer Arbeitspositionen bringen.
- Aus der französischen Anmeldung FR-A-1 603 020 ist schließlich ein einachsiges Fahrzeug mit einer Baggerschaufel bekannt, die sich an einem mehrgliedrigen Ausleger befindet. Dieser Ausleger besteht aus zwei, oben an der Führerkabine sowohl um eine horizontale Achse als auch um vertikale Achsen verstellbaren Parallel-Lenkern, die an ihrem freien Ende einen um eine vertikale Achse verschwenkbaren Anbauhalter für weitere Auslegerteile und die Baggerschaufel tragen. Die beiden Parallel-Lenker sind ferner mit Hilfe einer sowohl um eine horizontale Achse als auch um eine vertikale Achse verschwenkbare und unten am Führerhaus angelenkte Kolben-Zylindereinrichtung verstellbar. Auch hier gilt, daß die Baggerschaufel in eine Vielzahl verschiedener Arbeitspositionen relativ zum Fahrzeug gebracht werden kann.
- Der Erfindung liegt insbesondere gegenüber diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen vielseitig verwendbaren Kompaktbagger einfachster Konstruktion zu schaffen, der sich zum Ausheben versetzter Gräben eignet und somit eine hohe Brauchbarkeit besitzt, wobei ferner die Lagerung der bewegbaren Teile so angeordnet ist, daß möglichst nur geringe Kräfte und geringe Dreh- bzw. Kippmomente an den Lagerstellen auftreten.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Anlenkachse für das Versatzstück am Oberwagen in einem Bereich von der durch die Achse des Drehkranzes führenden Querachse bis zu einer rückseitig davon im Abstand c liegenden Stelle angeordnet ist, daß ferner ein Parallel-Lenker dem Versatzstück zugeordnet ist und entsprechend dem Versatzstück am Oberwagen rückseitig versetzt gelagert ist und ferner am Ausleger bzw. seinem Anbauhalter angelenkt ist.
- Die Art der Lagerung bzw. Anlenkung des Versatzstückes bringt es mit sich, daß sein freies Ende mit dem Anbauhalter sowohl beim Ausheben von in der Fahrzeuglängsachse liegenden Gräben als auch beim Ausheben von versetzt dazu liegenden Gräben nur wenig über die Vorderkante des Oberwagens vorsteht. Trotz kurzer, sich günstig bei den auftretenden Kräften auswirkenden Abmessungen ist dennoch eine vielseitige Verwendbarkeit und Brauchbarkeit gewährleistet, da der Arbeitsbereich von der Fahrzeugmitte bis zu seitlich neben dem Fahrzeug zu ziehenden Gräben reicht. Dennoch sind die auftretenden Kräfte gering. Die vertikal stehende Schwenkachse für den Anbauhalter befindet sich nämlich nahe bei der Drehachse für den Oberwagen.
- Der Parallel-Lenker des Versatzstückes kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine konstante Länge besitzen. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, ihn so zu gestalten, daß seine Länge in Weiterbildung der Erfindung veränderbar ist, wozu als Parallel-Lenker vorzugsweise eine Kolben-Zylindereinrichtung verwendet wird.
- Gemäß der Erfindung ist das Versatzstück am Oberwagen annähernd in dessen Längsmittelebene bzw. Längsachse angelenkt. In Weiterbildung der Erfindung kann es aber auch bezogen auf die Längsmittelebene bzw. Längsachse außermittig angeordnet sein, so daß sich das Versatzstück dann im Ergebnis neben dem Führerhaus befindet. Dies ist für viele Anwendungsfälle zweckmäßig.
- Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen hervor.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigen:
- Fig. 1: eine Seitenansicht des Kompaktbaggers;
- Fig. 2: eine Draufsicht auf den Kompaktbagger gemäß Fig. 1;
- Fig. 3: eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform in einer ersten Arbeitsstellung;
- Fig. 4; eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 in einer zweiten Arbeitsstellung ;
- Fig. 5: eine Draufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel mit mehreren, teilweise strichpunktiert angedeuteten Arbeitsstellungen;
- Fig. 6: eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 5 in einer weiteren Arbeitsstellung;
- Fig. 7: eine Draufsicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel mit zwei, zum Teil abgebrochen wiedergegebenen Arbeitsstellungen und
- Fig. 8: eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 7 in einer weiteren Arbeitsstellung.
- Ein Kompaktbagger gemäß den Figuren 1 und 2 umfaßt ein Fahrgestell 1 mit einem Drehkranz 2, auf dem ein Oberwagen 3 frei drehbar gelagert ist und ein Führerhaus 4, einen Aufbau 5 in Form eines Gehäuses für einen Motor und ein Gegengewicht für einen Ausleger 6 mit seiner Baggerschaufel trägt. Ferner ist mindestens ein Stützelement, gegebenenfalls in Gestalt eines Arbeitsschildes 7 vorgesehen. Die Abmessungen des Kompaktbaggers sind insgesamt gering, wobei der Oberwagen 3 nicht viel länger ist als das Fahrgestell 1, wie auch anhand des Hüllkreises 8 hervorgeht, der von den vorstehenden Teilen des Oberwagens 3 definiert wird. Die Längsmittelebene bzw. Längsachse 9 des Oberwagens 3 stimmt weitgehend mit der des Fahrgestells 1 überein. Die Querachse 10 des Oberwagens 3 führt durch seine Drehaohse, die aus Gründen der Statik bzw. Gewichtsverteilung nicht mit der Fahrgestellmitte übereinstimmen muß.
- Der Ausleger 6 ist über ein Versatzstück 12 an dem Oberwagen 3 gelagert. Das Versatzstück 12 ist seinerseits an einem Lagersockel 13 angelenkt. Der Abstand von seiner Anlenkachse am Lagersockel 13 bis zur Querachse 10 ist in der Draufsicht gemäß Fig. 2 mit dem Buchstaben c und ihr Seitenversatz mit dem Buchstaben b bezeichnet. Für die Ausführungsbeispiele gemäß den anderen Figuren gelten grundsätzlich dieselben Bezeichnungen.
- Dem Versatzstück 12 ist ferner ein Parallel-Lenker 14 zugeordnet, der einerseits ebenfalls am Lagersockel 13 angelenkt ist und andererseits an einem Ansatz bzw. Anbauhalter 15 des Auslegers 6 angreift. Das Versatzstück 12 und der Parallel-Lenker 14 bilden zusammen ein Parallelogramm bzw. eine Parallelführung, die aufgrund der lotrechten Anlenkung des Auslegers 6 es gestattet, ihn unter Beibehaltung seiner Richtung seitlich zu versetzen. Dies geht deutlich aus Fig. 3 anhand der ausgezogenen Linien bzw. der strichpunktierten Linien des Auslegers 6 hervor.
- Der Parallel-Lenker 14 ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Kolben-Zylindereinrichtung. Die Länge des ParallelLenkers 14 ist daher veränderbar mit der Folge, daß der Ausleger 6 um das freie Ende des Versatzstückes 12 um Winkel a und β naoh beiden Seiten verschwenkbar ist. Der Anlenkpunkt des Auslegers 6 am Versatzstück 12 liegt dabei gemäß Fig. 2 in einem Abstand a von der Drehachse des Drehkranzes 2 und um einen Betrag b, seitlich zur Längsachse 9 des Fahrgestelles 1 versetzt. Der Abstand b, kann Null betragen, wenn sich der Ausleger 6 in der Längsachse 9 des Fahrgestelles 1 befindet, er kann aber auch gemäß der Darstellung in Fig. 3 einen maximalen Wert besitzen.
- Das seitliche Verschwenken des Auslegers 6 um die Winkelbereiche a und β erfolgt unmittelbar mit Hilfe des als Kolben-Zylindereinrichtung ausgebildeten ParallelLenkers 14. Eine Arretierung des Versatzstückes 12 in einer beliebigen Arbeitsposition erfolgt mit Hilfe eines Gestänges 11, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Die Verriegelungsstange 11 besitzt mehrere Löcher 17, durch die hindurch Stifte bzw. Bolzen steckbar sind, die das Versatzstück 12 am Oberwagen 3 in verschiedenen Schwenklagen festlegen. Der Ausleger 6 wird dabei jeweils parallel versetzt.
- Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 entspricht im wesentlichen dem gemäß den Figuren 1 und 2. Ein Unterschied besteht nur insofern, als der Parallel-Lenker 16 eine feste, unveränderbare Länge besitzt. Für viele Anwendungsfälle reicht dies völlig aus.
- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 ist die Verriegelungsstange durch eine Kolben-Zylindereinrichtung 18 ersetzt, so daß das Versatzstück 12 um beliebige Winkel verschwenkt werden kann, ohne daß zugleich der Oberwagen 3 verschwenkt werden mu8. Wenn ferner als Parallel-Lenker 14 eine Kolben-Zylindereinrichtung vorgesehen ist, so sind zusätzliche Schwenkbewegungen des Auslegers 6 um einen Winkel y möglich.
- Das Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 7 und 8 weicht insofern von den zuerst beschriebenen Ausführungsformen ab, als das Versatzstück 12 genau in der Drehachse des Oberwagens 3 angelenkt ist. In einer mittleren Arbeitsposition gemäß Fig. 8 ist der Ausleger 6 mittels eines Bolzens 21 festlegbar. Ferner ist der Ausleger 6 gemäß Fig. 7 in mindestens zwei weiteren Arbeitsstellungen an Fixpunkten bzw. Ansätzen 22, 23 fixierbar. Das Versatzstück 12 ist durch die mittige Anlenkung am Oberwagen 3 nach beiden Seiten um gleich große Winkel β bezogen auf die Längsachse 9 des Fahrgestelles 1 verschwenkbar, d. h. bis zu einem Winkel von etwa β = 75°. Zusätzlich ist der Ausleger über die als Parallel-Lenker dienende Kolben-Zylindereinrichtung 14 um einen Winkel y = 60° verschwenkbar.
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