EP1657400B1 - Bauarbeitsgerät - Google Patents

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Publication number
EP1657400B1
EP1657400B1 EP04026491A EP04026491A EP1657400B1 EP 1657400 B1 EP1657400 B1 EP 1657400B1 EP 04026491 A EP04026491 A EP 04026491A EP 04026491 A EP04026491 A EP 04026491A EP 1657400 B1 EP1657400 B1 EP 1657400B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mast element
carriage
construction apparatus
mast
hinge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP04026491A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1657400A1 (de
Inventor
Erwin Stötzer
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.)
Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34927292&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1657400(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
Priority to AT04026491T priority Critical patent/ATE356918T1/de
Priority to ES04026491T priority patent/ES2282782T3/es
Priority to DE502004003230T priority patent/DE502004003230D1/de
Priority to EP04026491A priority patent/EP1657400B1/de
Priority to RU2005133082/03A priority patent/RU2313650C2/ru
Priority to SG200508478A priority patent/SG122053A1/en
Priority to US11/263,995 priority patent/US20060180325A1/en
Priority to JP2005320847A priority patent/JP2006132315A/ja
Priority to CN200510119968.7A priority patent/CN1773073B/zh
Publication of EP1657400A1 publication Critical patent/EP1657400A1/de
Publication of EP1657400B1 publication Critical patent/EP1657400B1/de
Application granted granted Critical
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/04—Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs

Definitions

  • the invention relates to a construction work implement according to the preamble of claim 1.
  • a construction tool is formed, inter alia, with a chassis and a mast element, wherein on the mast member is provided a pivot about which the mast member on the chassis from an approximately vertical operating position in an inclined transport position is, in which the mast element extends longitudinally over the chassis away.
  • a construction implement is apparent from DE 44 36 264 C1.
  • the construction apparatus known from this publication has a two-part mast with an upper and a lower mast element.
  • the upper mast element is articulated via an upper pivot on the lower mast element and the lower mast element via a lower pivot on a chassis.
  • the two mast elements are locked in an aligned working position.
  • the two mast parts are pivoted about the hinges such that the lower mast element extends obliquely upward forward and the upper mast element is folded back into a horizontal position in which it extends longitudinally over the chassis.
  • the lower hinge can be provided according to DE 44 36 264 Cl on a tubular arm whose outer surface with the inner surface of a provided on the chassis of the construction equipment, sleeve-like recording a Forms sliding fit. As a result, a pivotability of the upright mast is given both in a longitudinal plane of the chassis and transversely thereto.
  • US 3,576,218 discloses a construction work implement with a mast element which is pivotally mounted on a chassis via two pivot joints between a vertical operating position and an inclined transport position. Furthermore, a carriage is provided, with which the erected mast element can be positioned at the desired working position.
  • Other construction equipment with pivotable and movable mast elements are known from US 5,222,564 and US 3,732,935.
  • the object of the invention is to provide a particularly reliable and compact for transport construction implement.
  • the rotary joint is arranged on a carriage which is provided so as to be longitudinally displaceably guided on the chassis.
  • a basic idea of the invention can be seen in directing the mast element running in the transport position over the chassis directly by means of the rotary joint to a carriage which can be displaced longitudinally.
  • To transport the construction equipment of this slide is moved together with the hinge on the construction work equipment forward, whereby the distance of the hinge from the chassis center is increased.
  • This is particularly advantageous if the chassis along the inclined mast element upwardly projecting obstacles, such as a winch, are arranged, which limit the maximum pivot angle of the mast element in the transport position.
  • the distance of the swivel joint from these obstacles is increased, thus achieving a greater maximum swivel angle of the mast element in the transport position.
  • the clear height of the construction equipment is reduced in the transport position of the mast element and thus obtained in a particularly simple manner, a particularly compact construction tool.
  • the rotary joint according to the invention By moving the rotary joint according to the invention together with the mast element on the chassis forward can also be increased, in particular in long mast elements and / or masts, the tipping stability of the construction equipment in the transport position of the mast element.
  • the hinge forward i. from the chassis center and / or the chassis center of gravity
  • the center of gravity of the mast element and / or the mast in the transport position can be brought into the area of the chassis center of gravity, whereby torques on the construction work equipment can be reduced.
  • the center of gravity of the mast element and / or the mast is brought closer to the center of the chassis by retraction of the carriage with the mast element, thus increasing the tipping stability of the construction implement.
  • a particularly reliable operation of the construction work implement according to the invention is made possible by the fact that for active displacement of the carriage on this an actuator, in particular a preferably extending in a direction of displacement of the carriage linear drive is provided.
  • the carriage is advantageously linearly displaceable, that is mounted one-dimensionally displaceable on the chassis, wherein the displacement direction advantageously extends at least approximately horizontally.
  • the linear drive is designed as a hydraulic actuating cylinder. But it can also be designed for example as a rack drive or spindle drive.
  • the linear drive is arranged on one side on the carriage and on its other side on the chassis, in particular articulated.
  • the stability of the construction work implement according to the invention can be increased by the fact that the carriage is rotatably guided on the chassis. This can be understood in particular that a rotation of the carriage relative to the chassis about a longitudinal axis of the chassis is not possible.
  • the chassis a guide frame, in particular with at least two guide rails, is arranged for guiding the carriage, wherein the carriage is guided in particular on and / or under the guide frame.
  • the guide frame is suitably arranged on a floor assembly of the chassis, preferably on a floor assembly of a superstructure of the chassis.
  • the rotary joint is arranged on the mast element in a region spaced from the foot of the mast element.
  • the rotary joint is not arranged directly on the mast base, but offset upwardly relative to the foot along the mast element.
  • the mast element protrudes under the preferably arranged on the upper carriage of the chassis pivot and thus, in particular in the operating position of the mast element reaches relatively close to the ground.
  • the hinge is arranged in the lower quarter, in particular in the lower eighth of the mast element.
  • the rotary joint serves for pivoting the mast element between the transport position and the operating position.
  • the mast element during operation of the construction equipment around the hinge to pivot, for example, to create obliquely to the vertical holes in the ground.
  • the pivoting of the mast element about the hinge is suitably carried out in a longitudinal plane of the construction work implement and / or the chassis.
  • a particularly versatile construction work implement can be obtained by arranging, in particular between the rotary joint and the mast element, a further rotary joint for transverse pivoting of the mast element.
  • pivotal swiveling of the mast element transversely to the longitudinal plane can be understood.
  • a particularly compact construction work tool can be obtained by arranging the further rotary joint directly on the mast element, wherein it can be arranged, in particular, at least partially set back from the mast element with respect to a longitudinal side of the mast element facing the chassis.
  • the transport dimensions of the construction work implement can be reduced by providing a longitudinal recess for receiving the mast element in its transport position on the chassis.
  • the chassis can survive on both sides of the folded mast element at least partially upwards over the mast element.
  • an operator's cab of the construction implement is arranged at the transport position of the mast element laterally next to the mast element and / or is located laterally next to the guide frame.
  • a particularly efficient and at the same time compact construction work implement can be obtained according to the invention by providing at least one respective hydraulic power pack for the supply of hydraulic drives of the construction work implement on both sides of the recess on the chassis.
  • a hydraulic power pack is understood to mean a device by means of which a hydraulic fluid can be subjected to pressure.
  • the two Powerpacks are suitable for the supply of different hydraulic drives.
  • a first power pack can be used to power a drive be provided for the driving of the chassis and for a rotation of the upper carriage on an undercarriage.
  • the second power pack can supply hydraulic drives for adjusting the inclination of the mast element, for moving the carriage and / or for operating a drilling tool arranged on the mast element. In principle, however, it can also be provided to feed a common hydraulic circuit with the two power packs.
  • At least one hydraulic neck cylinder is provided, which is articulated on one side on the chassis and on the other side above the pivot on the mast element.
  • two, in particular parallel, neck cylinder are provided.
  • the hydraulic neck cylinder is preferably laterally, i. arranged on an approximately parallel to the longitudinal plane extending longitudinal side of the mast element on the mast element.
  • a particularly easy to transport construction equipment is characterized in that at least one support for holding a drill string is provided on the mast element.
  • a drill pipe which may be designed in particular as a Kelly bar, may be guided longitudinally displaceably on the mast element during operation of the construction work implement.
  • this guide can be solved and the drill pipe to be placed in the support on the mast element.
  • the pad is suitably formed like a shell.
  • the drill pipe is also supported by the at least one hydraulic neck cylinder during transport of the construction equipment except in the edition.
  • the drill pipe is arranged during transport of the construction equipment above the mast element and extends at least approximately horizontally.
  • FIGs. 1 to 3 An inventive construction equipment is shown in Figs. 1 to 3.
  • the construction implement has a chassis 2 with an undercarriage 71 configured as a tracked vehicle and a superstructure 72 rotatably mounted thereon.
  • a pivotable in its longitudinal plane mast element 10 is articulated on the upper carriage 72 of the chassis 2.
  • the mast element 10 is in an operating position in which the mast element 10 extends approximately vertically.
  • the mast element 10 is shown in a transport position in which the mast element 10 is pivoted in the longitudinal plane of the upper carriage 72 such that it extends backwards over the chassis 2 away.
  • a swivel joint 30 is provided on the bottom side of the mast element 10.
  • This hinge 30 has a horizontal and transverse to the longitudinal plane extending hinge axis 32 and two longitudinally on the mast element 10 projecting joint bearing plates 33, through which the hinge axis passes.
  • the joint bearing plates 33 are arranged above the foot 6 of the mast element 10.
  • the hinge axis 32 of the rotary joint 30 is arranged on a carriage 50, which is guided longitudinally displaceably on the upper carriage 72.
  • a carriage 50 which is guided longitudinally displaceably on the upper carriage 72.
  • the carriage 50 Above the front guide runners 52, 52 ', the carriage 50 has a transverse yoke 53 which connects the two front guide runners 52, 52'. This yoke 53 rests on the upper side on the guide rails 51, 51 '.
  • the carriage 50 also has two rear guide skids 55, which are also formed with L-like cross-sectional profile and the guide rails 51, 51' engage around.
  • the term "front” and “rear” can be understood with respect to the hinge 30, i. the front guide runners 52, 52 'are located closer to the pivot 30 than the rear guide runners 55.
  • the rear guide runners 55 are also interconnected by a transverse yoke.
  • a hydraulic adjusting cylinder 59 is arranged on the rear side of this, which in turn is arranged on the upper carriage 72.
  • Fig. 3 the piston rod of the actuating cylinder 59 is shown detached from the carriage 50.
  • the carriage 50 makes it possible to move the pivot 30 and thus the lower portion of the mast element 10 with respect to the upper carriage 72 of the chassis 2 horizontally.
  • the carriage 50 are moved together with the pivot 30 for transporting the construction equipment on the superstructure 72 forward.
  • This makes it possible to reduce the maximum pivoting angle of the mast element 10, i. to increase the maximum angle of the mast element 10 relative to the vertical.
  • This maximum pivoting angle can be defined, in particular, by an obstacle arranged on the rear side of the upper carriage 72, for example a winch 74, which limits the pivoting travel of the mast element 10.
  • the carriage 50 is, however, withdrawn during operation of the construction work device and thereby displaces the center of gravity of the mast element 10 to increase the tilting safety closer to the center of gravity of the chassis 2 out.
  • the construction work implement according to the invention can be used to operate a soil working tool 66 designed as a worm drill in the illustrated embodiment.
  • This tilling tool 66 is arranged at the bottom on a telescopic drill pipe 60, which is longitudinally guided by means of a power rotary head 65 on the mast element 10 and rotatably driven.
  • the drill pipe 60 is suspended in operation on its upper side on a cable 67, which is guided over two headpieces arranged on the mast element 10 guide rollers 68, 68 'and a longitudinally arranged on the mast element 10 guide roller 69 to the rear side on the upper carriage 72 arranged winch 74.
  • the front deflecting roller 68 is pivoted forward into a position aligned with the drill pipe 60.
  • the transport state illustrated in FIG. 3 it is swung backwards by shortening the linear drive 77, which reduces the clear height of the construction work implement.
  • the drill pipe 60 are removed from the longitudinally driving top 65, are detached from the cable 67 and provided on a provided in an upper region of the Mcorrections 10 edition 61 be launched.
  • the superstructure 72 in the middle has a recess 20 extending along the upper carriage 72, into which the mast element 10 is inserted in its transport position.
  • a hydraulic power pack 21, 21 'for generating hydraulic pressure is provided in each case.
  • an operator cab 24 is provided on the uppercarriage 72.
  • the mast element 10 is also provided transversely pivotable on the superstructure 72 in addition to lekssverschwenkbaren storage by means of the rotary joint 30.
  • Querverschwenkbarkeit is understood in this context a pivotability transverse to the longitudinal plane of the upper carriage 72.
  • a further rotary joint 40 is provided on the joint bearing plates 33 of the rotary joint 30, the axis of rotation of which is arranged perpendicular to the axis of rotation of the rotary joint 30.
  • This swivel joint 40 is formed by a bolt formed on the joint bearing plates 33, which engages in a sleeve element 10 arranged on the sleeve.
  • the sleeve can also be formed on the joint bearing plates 33 and the bolt on the mast element 10.
  • the hinge 30 and the immediately adjacent pivot 40 is arranged spaced from the foot 6 of the mast element 10.
  • the swivel joint 40 is set back in relation to the longitudinal side 46 of the mast element 10 facing the chassis into the interior of the mast element 10.
  • a pivoting rocker drive designed as a hydraulic swivel cylinder 43, 43 'is provided.
  • the pivoting cylinder 43 is shown in Fig. 2 in different pivot states.
  • the two pivoting cylinders 43, 43 ' are arranged in each case on one side on the hinge axis 32 of the rotary joint 30 and on its other side to a foot side on the mast element 10 and transverse thereto extending yoke 44, in particular articulated.
  • the axes of rotation of these linkages run at least approximately parallel to the axis of rotation of the rotary joint 40.
  • the mast element 10 are synchronously with the opposite operation of the two pivoting cylinders 43, 43 'and the two neck cylinder 11, 11' moved in opposite directions.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bauarbeitsgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Bauarbeitsgerät ist unter anderem ausgebildet mit einem Fahrgestell und einem Mastelement, wobei am Mastelement ein Drehgelenk vorgesehen ist, um welches das Mastelement am Fahrgestell aus einer etwa vertikalen Betriebsposition in eine geneigte Transportposition schwenkbar ist, in welcher das Mastelement längs über das Fahrgestell hinweg verläuft.
  • Ein Bauarbeitsgerät geht aus der DE 44 36 264 C1 hervor. Das aus dieser Druckschrift bekannte Bauarbeitsgerät weist einen zweiteiligen Mast mit einem oberen und einem unteren Mastelement auf. Das obere Mastelement ist dabei über ein oberes Drehgelenk am unteren Mastelement angelenkt und das untere Mastelement über ein unteres Drehgelenk an einem Fahrgestell. In der etwa vertikalen Betriebsposition des Mastes werden die beiden Mastelemente in einer fluchtenden Arbeitsstellung arretiert. Zum Transport des Bauarbeitsgerätes werden die beiden Mastteile um die Drehgelenke derart verschwenkt, dass sich das untere Mastelement nach vorne schräg oben erstreckt und das obere Mastelement nach hinten in eine horizontale Lage umgeklappt ist, in welcher es längs über das Fahrgestell hinweg verläuft. Das untere Drehgelenk kann gemäß der DE 44 36 264 Cl an einem rohrförmigen Ausleger vorgesehen sein, dessen äußere Mantelfläche mit der Innenfläche einer am Fahrgestell des Bauarbeitsgerätes vorgesehenen, hülsenartigen Aufnahme eine Gleitpassung bildet. Hierdurch ist eine Verschwenkbarkeit des aufgerichteten Mastes sowohl in einer Längsebene des Fahrgestells als auch quer hierzu gegeben.
  • Die US 3,576,218 offenbart ein Bauarbeitsgerät mit einem Mastelement, welches über zwei Drehgelenke zwischen einer vertikalen Betriebsposition und einer geneigten Transportposition schwenkbar an einem Fahrgestell gelagert ist. Ferner ist ein Schlitten vorgesehen, mit dem das aufgerichtete Mastelement an der gewünschten Arbeitsposition positionierbar ist. Weitere Bauarbeitsgeräte mit verschwenkbaren und verschiebbaren Mastelementen sind aus der US 5,222,564 und aus der US 3,732,935 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein besonders zuverlässiges und beim Transport kompaktes Bauarbeitsgerät anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauarbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Beim erfindungsgemäßen Bauarbeitsgerät ist unter anderem vorgesehen, dass das Drehgelenk an einem Schlitten angeordnet ist, welcher längsverschiebbar geführt am Fahrgestell vorgesehen ist.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, das in der Transportposition über das Fahrgestell hinweg verlaufende Mastelement mittels des Drehgelenkes unmittelbar an einem längsverschiebbar geführten Schlitten anzulenken. Zum Transport des Bauarbeitsgerätes wird dieser Schlitten mitsamt dem Drehgelenk am Bauarbeitsgerät nach vorne verschoben, wodurch der Abstand des Drehgelenkes von der Fahrgestellmitte erhöht wird. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn am Fahrgestell längs des geneigten Mastelementes nach oben vorstehende Hindernisse, beispielsweise eine Seilwinde, angeordnet sind, welche den maximalen Schwenkwinkel des Mastelementes in der Transportposition begrenzen. Durch Verschieben des Schlittens mit dem Drehgelenk nach vorne am Fahrgestell wird der Abstand des Drehgelenkes von diesen Hindernissen erhöht und somit ein größerer maximaler Schwenkwinkel des Mastelementes in der Transportposition erreicht. Hierdurch wird die lichte Höhe des Bauarbeitsgerätes in der Transportposition des Mastelementes verringert und folglich in besonders einfacher Weise ein besonders kompaktes Bauarbeitsgerät erhalten.
  • Da erfindungsgemäß das in der Transportposition längs über das Fahrgestell verlaufende Mastelement selbst am Schlitten angelenkt ist, ist hierbei kein zweites Mastelement erforderlich, welches zum Transport des Bauarbeitsgerätes in eine schräg nach oben verlaufende Position gebracht wird. Hierdurch ist erfindungsgemäß die Konstruktion des Bauarbeitsgerätes besonders einfach.
  • Durch Verschieben des erfindungsgemäßen Drehgelenkes mitsamt dem Mastelement am Fahrgestell nach vorne kann darüber hinaus, insbesondere bei langen Mastelementen und/oder Masten, die Kippstabilität des Bauarbeitsgerätes in der Transportposition des Mastelementes erhöht werden. So kann durch Verschieben des Drehgelenkes nach vorne, d.h. von der Fahrgestellmitte und/ oder dem Fahrgestellschwerpunkt hinweg, der Schwerpunkt des Mastelementes und/oder des Mastes in der Transportposition in den Bereich des Fahrgestellschwerpunktes gebracht werden, wodurch Drehmomente am Bauarbeitsgerät verringert werden können.
  • Befindet sich das Mastelement in seiner etwa vertikalen Betriebsposition, so wird durch Zurückziehen des Schlittens mit dem Mastelement auch in diesem Fall der Schwerpunkt des Mastelementes und/oder des Mastes näher an die Fahrgestellmitte gebracht und somit die Kippstabilität des Bauarbeitsgerätes erhöht.
  • Ein besonders zuverlässiger Betrieb des erfindungsgemäßen Bauarbeitsgerätes wird dadurch ermöglicht, dass zum aktiven Verschieben des Schlittens an diesem ein Stellantrieb, insbesondere ein bevorzugt in einer Verschieberichtung des Schlittens verlaufender Linearantrieb vorgesehen ist. Der Schlitten ist vorteilhafterweise linear verschiebbar, d.h. eindimensional verschiebbar am Fahrgestell gelagert, wobei die Verschieberichtung vorteilhafterweise zumindest annähernd horizontal verläuft. Bevorzugt ist der Linearantrieb als hydraulischer Stellzylinder ausgebildet. Er kann aber beispielsweise auch als Zahnstangenantrieb oder Spindelantrieb ausgeführt sein. Geeigneterweise ist der Linearantrieb auf seiner einen Seite am Schlitten und auf seiner anderen Seite am Fahrgestell angeordnet, insbesondere angelenkt.
  • Die Stabilität des erfindungsgemäßen Bauarbeitsgerätes kann dadurch erhöht werden, dass der Schlitten drehfest am Fahrgestell geführt ist. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass ein Verdrehen des Schlittens gegenüber dem Fahrgestell um eine Längsachse des Fahrgestelles nicht möglich ist.
  • Die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Bauarbeitsgerätes kann dadurch gesteigert werden, dass am Fahrgestell ein Führungsrahmen, insbesondere mit zumindest zwei Führungsschienen, zum Führen des Schlittens angeordnet ist, wobei der Schlitten insbesondere auf und/oder unter dem Führungsrahmen geführt ist. Der Führungsrahmen ist geeigneterweise an einer Bodengruppe des Fahrgestells, bevorzugt an einer Bodengruppe eines Oberwagens des Fahrgestells angeordnet.
  • Besonders vorteilhaft ist es ferner, dass das Drehgelenk in einem vom Fuß des Mastelementes beabstandeten Bereich am Mastelement angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Drehgelenk also nicht unmittelbar am Mastfuß angeordnet, sondern bezüglich dem Fuß am Mastelement entlang nach oben versetzt. Dies hat zur Folge, dass das Mastelement unter dem bevorzugt am Oberwagen des Fahrgestelles angeordneten Drehgelenk hindurchsteht und insbesondere in der Betriebsposition des Mastelements somit vergleichsweise nahe an den Boden heranreicht. Dieses ermöglicht eine besonders zuverlässige und vielseitige Werkzeugführung entlang des Mastelementes. Da bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung des Drehgelenkes das Mastelement beiderseits des Drehgelenkes verläuft, sind darüber hinaus die zum Aufrichten des Mastelementes aus der Transportposition in die Betriebsposition erforderlichen Kräfte besonders gering. Vorteilhafterweise ist das Drehgelenk im unteren Viertel, insbesondere im unteren Achtel, des Mastelementes angeordnet.
  • Erfindungsgemäß dient das Drehgelenk zum Verschwenken des Mastelementes zwischen der Transportposition und der Betriebsposition. Daneben kann auch vorgesehen sein, das Mastelement während des Betriebs des Bauarbeitsgerätes um das Drehgelenk zu verschwenken, beispielsweise um schräg zur Vertikalen verlaufende Löcher im Erdboden zu erstellen. Die Verschwenkung des Mastelementes um das Drehgelenk erfolgt dabei geeigneterweise in einer Längsebene des Bauarbeitsgerätes und/oder des Fahrgestells. Ein besonders vielseitig einsetzbares Bauarbeitsgerät kann dadurch erhalten werden, dass, insbesondere zwischen dem Drehgelenk und dem Mastelement, ein weiteres Drehgelenk zum Querverschwenken des Mastelementes angeordnet ist. Unter einem Querverschwenken kann dabei insbesondere ein Verschwenken des Mastelementes quer zur Längsebene verstanden werden. Ein besonders kompaktes Bauarbeitsgerät kann dadurch erhalten werden, dass das weitere Drehgelenk unmittelbar am Mastelement angeordnet ist, wobei es insbesondere zumindest teilweise gegenüber einer dem Fahrgestell zugewandten Längsseite des Mastelementes zurückversetzt am Mastelement angeordnet werden kann.
  • Die Transportabmessungen des Bauarbeitsgerätes können erfindungsgemäß dadurch verringert werden, dass am Fahrgestell eine längs verlaufende Ausnehmung zur Aufnahme des Mastelementes in dessen Transportposition vorgesehen ist. Gemäß dieser Ausführungsform kann also das Fahrgestell beiderseits des umgelegten Mastelementes zumindest bereichsweise nach oben über das Mastelement überstehen. Geeigneterweise ist eine Bedienerkabine des Bauarbeitsgerätes bei Transportposition des Mastelementes seitlich neben dem Mastelement angeordnet und/oder befindet sich seitlich neben dem Führungsrahmen.
  • Ein besonders leistungsfähiges und zugleich kompaktes Bauarbeitsgerät kann erfindungsgemäß dadurch erhalten werden, dass zu beiden Seiten der Ausnehmung am Fahrgestell zumindest jeweils ein hydraulisches Powerpack zur Versorgung von Hydraulikantrieben des Bauarbeitsgerätes.vorgesehen ist. Unter einem hydraulischen Powerpack wird dabei eine Vorrichtung verstanden, mittels der ein Hydraulikfluid mit Druck beaufschlagbar ist. Die beiden Powerpacks dienen geeigneterweise zur Versorgung jeweils unterschiedlicher Hydraulikantriebe. So kann beispielsweise ein erstes Powerpack zur Versorgung eines Antriebs für den Fahrbetrieb des Fahrgestelles und für ein Verdrehen des Oberwagens an einem Unterwagen vorgesehen sein. Das zweite Powerpack kann hingegen Hydraulikantriebe zum Einstellen der Neigung des Mastelementes, zum Verfahren des Schlittens und/oder zum Betrieb eines am Mastelement angeordneten Bohrwerkzeuges versorgen. Grundsätzlich kann aber auch vorgesehen sein, mit den beiden Powerpacks einen gemeinsamen Hydraulikkreislauf zu speisen.
  • Zum besonders einfachen Verschwenken des Mastelementes zwischen seiner Transportposition und seiner Betriebsposition ist es erfindungsgemäß, dass mindestens ein hydraulischer Nackenzylinder vorgesehen ist, der auf seiner einen Seite am Fahrgestell und auf seiner anderen Seite oberhalb des Drehgelenkes am Mastelement angelenkt ist. Vorteilhafterweise sind zwei, insbesondere parallel verlaufende, Nackenzylinder vorgesehen. Für einen besonders großen Schwenkwinkel des Mastelements in der Transportposition ist der hydraulische Nackenzylinder bevorzugt seitlich, d.h. an einer etwa parallel zur Längsebene verlaufenden Längsseite des Mastelementes am Mastelement angeordnet.
  • Ein besonders einfach zu transportierendes Bauarbeitsgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass am Mastelement zumindest eine Auflage zur Halterung eines Bohrgestänges vorgesehen ist. Ein solches Bohrgestänge, das insbesondere als Kellystange ausgebildet sein kann, kann bei Betrieb des Bauarbeitsgerätes längsverschiebbar am Mastelement geführt sein. Zum Transport des Bauarbeitsgerätes kann diese Führung gelöst werden und das Bohrgestänge in die Auflage am Mastelement eingelegt werden. Die Auflage ist geeigneterweise halbschalenartig ausgebildet. Vorteilhafterweise wird das Bohrgestänge beim Transport des Bauarbeitsgerätes außer in der Auflage auch noch durch den mindestens einen hydraulischen Nackenzylinder abgestützt. Vorzugsweise ist das Bohrgestänge beim Transport des Bauarbeitsgerätes oberhalb des Mastelementes angeordnet und verläuft zumindest annähernd waagerecht.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bauarbeitsgerätes, bei dem sich das Mastelement in einer etwa vertikalen Betriebsposition befindet;
    Fig. 2
    eine Frontansicht des Bauarbeitsgerätes aus Fig. 1 ohne Bohrwerkzeug, Bohrgestänge und Kraftdrehkopf, mit dem Mastelement in der Betriebsposition, wobei das Mastelement zum Schrägbohren quer zu einer Längsebene verschwenkt und in seinem oberen Bereich gebrochen dargestellt ist; und
    Fig. 3
    eine Seitenansicht des Bauarbeitsgerätes aus Fig. 1 in seinem Transportzustand, in dem das Mastelement in seine Transportposition verschwenkt ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Bauarbeitsgerät ist in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Das Bauarbeitsgerät weist ein Fahrgestell 2 mit einem als Raupenkettenfahrzeug ausgebildeten Unterwagen 71 und einem drehbar hierauf gelagerten Oberwagen 72 auf. An dem Oberwagen 72 des Fahrgestells 2 ist ein in dessen Längsebene schwenkbares Mastelement 10 angelenkt. In den Darstellungen der Fig. 1 und 2 befindet sich das Mastelement 10 dabei in einer Betriebsposition, in welcher das Mastelement 10 annähernd vertikal verläuft. In der Darstellung der Fig. 3 ist das Mastelement 10 hingegen in einer Transportposition gezeigt, in welcher das Mastelement 10 in der Längsebene des Oberwagens 72 derart verschwenkt ist, dass es nach hinten über das Fahrgestell 2 hinweg verläuft.
  • Zum Längsverschwenken des Mastelementes 10, d.h. zum Verschwenken des Mastelementes 10 in der Längsebene des Oberwagens 72, ist bodenseitig am Mastelement 10 ein Drehgelenk 30 vorgesehen. Dieses Drehgelenk 30 weist eine horizontal und quer zur Längsebene verlaufende Gelenkachse 32 sowie zwei längsseitig am Mastelement 10 vorstehende Gelenklagerbleche 33 auf, durch welche die Gelenkachse hindurch verläuft. Die Gelenklagerbleche 33 sind dabei oberhalb des Fußes 6 des Mastelementes 10 angeordnet.
  • Die Gelenkachse 32 des Drehgelenkes 30 ist an einem Schlitten 50 angeordnet, welcher längsverschiebbar am Oberwagen 72 geführt ist. Hierzu sind am Oberwagen 72 zwei parallel und längs des Oberwagens 72 verlaufende Führungsschienen 51, 51' vorgesehen, welche seitlich und unterseitig, d.h. bodenseitig, von jeweils einer, mit L-artigem Querschnittsprofil ausgebildeten, vorderen Führungskufe 52, 52' des Schlittens 50 umgriffen werden. Oberhalb der vorderen Führungskufen 52, 52' weist der Schlitten 50 ein quer verlaufendes Joch 53 auf, welches die beiden vorderen Führungskufen 52, 52' verbindet. Dieses Joch 53 liegt oberseitig auf den Führungsschienen 51, 51' auf. Zusätzlich zu den beiden vorderen Führungskufen 52, 52' und von diesen beabstandet weist der Schlitten 50 auch zwei hintere Führungskufen 55 auf, die ebenfalls mit L-artigem Querschnittsprofil ausgebildet sind und die Führungsschienen 51, 51' umgreifen. Die Bezeichnung "vorne" und "hinten" kann dabei im Hinblick auf das Drehgelenk 30 verstanden werden, d.h. die vorderen Führungskufen 52, 52' sind näher am Drehgelenk 30 angeordnet als die hinteren Führungskufen 55. Die hinteren Führungskufen 55 sind ebenfalls durch ein quer verlaufendes Joch miteinander verbunden. Durch die Führungskufen 52, 52', 55 und die diese Kufen verbindenden Joche ist der Schlitten 50 drehfest und lediglich in Längsrichtung, parallel zu den Führungsschienen 51, 51' verschiebbar am Fahrgestell 2 geführt.
  • Vorderseitig am Schlitten 50 sind zwei vertikal verlaufende Haltebleche 57 vorgesehen, durch welche die Gelenkachse 32, insbesondere drehbar, hindurch verläuft. Zum aktiven Verfahren des Schlittens 50 ist rückseitig an diesem ein hydraulischer Stellzylinder 59 angeordnet, der seinerseits wiederum am Oberwagen 72 angeordnet ist. In Fig. 3 ist die Kolbenstange des Stellzylinders 59 vom Schlitten 50 gelöst dargestellt.
  • Der Schlitten 50 ermöglicht es, das Drehgelenk 30 und somit den unteren Bereich des Mastelementes 10 bezüglich dem Oberwagen 72 des Fahrgestells 2 horizontal zu verfahren. Insbesondere kann, wie in Fig. 3 dargestellt, der Schlitten 50 mitsamt dem Drehgelenk 30 zum Transport des Bauarbeitsgerätes am Oberwagen 72 nach vorne verschoben werden. Hierdurch ist es möglich, den maximalen Schwenkwinkel des Mastelementes 10, d.h. den maximalen Winkel des Mastelementes 10 gegenüber der Vertikalen, zu erhöhen. Dieser maximale Schwenkwinkel kann insbesondere durch ein heckseitig am Oberwagen 72 angeordnetes Hindernis, beispielsweise eine Seilwinde 74, definiert sein, welches den Schwenkweg des Mastelementes 10 begrenzt. Durch Verschieben des Drehgelenks 30 mittels des Schlittens 50 nach vorne wird der Abstand des Drehgelenks 30 von diesem Hindernis vergrößert und somit der maximal mögliche Schwenkwinkel erhöht.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird der Schlitten 50 bei Betrieb des Bauarbeitsgerätes hingegen zurückgezogen und hierdurch der Schwerpunkt des Mastelementes 10 zur Erhöhung der Kippsicherheit näher an den Schwerpunkt des Fahrgestells 2 hin verlagert.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann das erfindungsgemäße Bauarbeitsgerät zum Betrieb eines im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schneckenbohrer ausgebildeten Bodenbearbeitungswerkzeuges 66 dienen. Dieses Bodenbearbeitungswerkzeug 66 ist bodenseitig an einem teleskopierbaren Bohrgestänge 60 angeordnet, welches mittels eines Kraftdrehkopfes 65 am Mastelement 10 längsgeführt und drehbar antreibbar ist. Das Bohrgestänge 60 ist im Betrieb an seiner oberen Seite an einem Seil 67 aufgehängt, welches über zwei kopfseitig am Mastelement 10 angeordnete Umlenkrollen 68, 68' sowie eine längsseitig am Mastelement 10 angeordnete Umlenkrolle 69 zur heckseitig am Oberwagen 72 angeordneten Seilwinde 74 geführt ist. Während die hintere Umlenkrolle 68' der beiden kopfseitig angeordneten Umlenkrollen ortsfest am Kopf des Mastelementes 10 gelagert ist, ist die vordere Umlenkrolle 68 mittels eines Auslegers 76 schwenkbar am Mastelement 10 gelagert. Zum aktiven Verschwenken des Auslegers 76 mit der vorderen Umlenkrolle 68 ist ein Linearantrieb 77 vorgesehen.
  • Die vordere Umlenkrolle 68 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Betriebszustand nach vorne in eine mit dem Bohrgestänge 60 fluchtende Position vorgeschwenkt. Hingegen ist sie in dem in Fig. 3 dargestellten Transportzustand durch Verkürzung des Linearantriebes 77 nach hinten zurückverschwenkt, wodurch die lichte Höhe des Bauarbeitsgerätes verringert ist.
  • Wie der Fig. 3 ferner zu entnehmen ist, kann zur weiteren Verringerung der lichten Höhe des Bauarbeitsgerätes in seiner Transportstellung das Bohrgestänge 60 aus dem längsführenden Kraftdrehkopf 65 entfernt werden, vom Seil 67 gelöst werden und auf eine in einem oberen Bereich des Mästelementes 10 vorgesehene Auflage 61 aufgelegt werden.
  • Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, weist der Oberwagen 72 mittig eine längs des Oberwagens 72 verlaufende Ausnehmung 20 auf, in die das Mastelement 10 in seiner Transportposition eingelegt wird. Beiderseits dieser Ausnehmung 20 ist jeweils ein hydraulisches Powerpack 21, 21' zur Erzeugung von Hydraulikdruck vorgesehen. Vor dem linken Powerpack 21, seitlich neben dem Powerpack 21', ist dabei am Oberwagen 72 auch eine Bedienerkabine 24 vorgesehen.
  • Zum aktiven Längsverschwenken des Mastelementes 10, insbesondere zwischen seiner Betriebsposition und seiner Transportposition, sind zwei parallel verlaufende Nackenzylinder 11, 11' vorgesehen, die jeweils auf ihrer einen Seite am Mastelement 10 und auf ihrer anderen Seite am Schlitten 50 angelenkt sind. Alternativ können die Nackenzylinder 11, 11' auch an einem fest stehenden Teil des Oberwagens 72 angelenkt werden. Durch die Anlenkung der Nackenzylinder 11, 11' am Schlitten 50 ist die Längsverschwenkung des Mastelementes 10 jedoch unabhängig von der Position des Schlittens 50 am Oberwagen 72.
  • Wie insbesondere Fig. 2 zu entnehmen ist, ist das Mastelement 10 zusätzlich zur längsverschwenkbaren Lagerung mittels des Drehgelenks 30 auch querverschwenkbar am Oberwagen 72 vorgesehen. Unter Querverschwenkbarkeit wird in diesem Zusammenhang eine Verschwenkbarkeit quer zur Längsebene des Oberwagens 72 verstanden. Zur querverschwenkbaren Lagerung des Mastelementes 10 am Oberwagen 72 ist an den Gelenklagerblechen 33 des Drehgelenkes 30 ein weiteres Drehgelenk 40 vorgesehen, dessen Drehachse senkrecht zur Drehachse des Drehgelenks 30 angeordnet ist. Dieses Drehgelenk 40 wird durch einen an den Gelenklagerblechen 33 ausgebildeten Bolzen gebildet, der in eine am Mastelement 10 angeordnete Hülse eingreift. Alternativ können die Hülse auch an den Gelenklagerblechen 33 und der Bolzen am Mastelement 10 ausgebildet sein. Ebenso wie das Drehgelenk 30 ist auch das unmittelbar daneben angeordnete Drehgelenk 40 vom Fuß 6 des Mastelementes 10 beabstandet angeordnet. Für eine besonders kompakte Konstruktion ist das Schwenkgelenk 40 dabei gegenüber der dem Fahrgestell zugewandten Längsseite 46 des Mastelementes 10 ins Innere des Mastelementes 10 zurückversetzt angeordnet.
  • Wie insbesondere Fig. 2 ferner zu entnehmen ist, ist zum aktiven Querverschwenken des Mastelementes 10 um das Schwenkgelenk 40 herum zu beiden Seiten des Mastelementes 10 jeweils ein als hydraulischer Schwenkzylinder 43, 43' ausgebildeter Schwenklinearantrieb vorgesehen. Der Schwenkzylinder 43 ist dabei in Fig. 2 in verschiedenen Schwenkzuständen dargestellt. Die beiden Schwenkzylinder 43, 43' sind jeweils auf ihrer einen Seite an der Gelenkachse 32 des Drehgelenkes 30 und auf ihrer anderen Seite an einem fußseitig am Mastelement 10 angeordneten und quer hierzu verlaufenden Joch 44 angeordnet, insbesondere angelenkt. Die Drehachsen dieser Anlenkungen verlaufen dabei zumindest annähernd parallel zur Drehachse des Drehgelenkes 40. Durch gegenläufiges Betätigen der beiden Schwenkzylinder 43, 43' wird das Joch 44 und somit das hiermit verbundene Mastelement 40 gegenüber den Gelenklagerblechen 33 und somit dem Oberwagen 72 querverschwenkt.
  • Ebenso wie die beiden Schwenkzylinder 43, 43' sind auch die beiden Nackenzylinder 11, 11' parallel zueinander angeordnet, wodurch zwei Anlenkpunkte der Nackenzylinder 11, 11' am Mastelement 10 gegeben sind. Zur Unterstützung der aktiven Querverschwenkung des Mastelementes 10 werden synchron mit der gegenläufigen Betätigung der beiden Schwenkzylinder 43, 43' auch die beiden Nackenzylinder 11, 11' gegenläufig verfahren.

Claims (10)

  1. Bauarbeitsgerät mit
    - einem Fahrgestell (2) und
    - einem Mastelement (10),
    - wobei am Mastelement (10) ein Drehgelenk (30) vorgesehen ist, um welches das Mastelement (10) am Fahrgestell (2) aus einer etwa vertikalen Betriebsposition in eine geneigte Transportposition schwenkbar ist, in welcher das Mastelement (10) längs über das Fahrgestell (2) hinweg verläuft, und
    - wobei das Drehgelenk (30) an einem Schlitten (50) angeordnet ist, welcher längsverschiebbar zwischen einer Rückzugstellung, in der das Drehgelenk (30) zur Fahrgestellmitte hin verschoben ist, und einer Vorschubstellung, in der das Drehgelenk (30) von der Fahrgestellmitte hinweg verschoben ist, geführt am Fahrgestell (2) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass der Schlitten (50) in der Vorschubstellung angeordnet ist, wenn das Mastelement (10) in die geneigte Transportposition geschwenkt ist, und
    - dass der Schlitten in der Rückzugsstellung angeordnet ist, wenn das Mastelement (10) in die vertikale Betriebsposition geschwenkt ist.
  2. Bauarbeitsgerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum aktiven Verschieben des Schlittens (50) an diesem ein Stellantrieb, insbesondere ein bevorzugt in einer Verschieberichtung des Schlittens (50) verlaufender Linearantrieb, vorgesehen ist.
  3. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schlitten (50) drehfest am Fahrgestell (2) geführt ist.
  4. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Fahrgestell (2) ein Führungsrahmen, insbesondere mit zumindest zwei Führungsschienen (51, 51'), zum Führen des Schlittens (50) angeordnet ist, wobei der Schlitten (50) insbesondere auf und/oder unter dem Führungsrahmen geführt ist.
  5. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Drehgelenk (30) in einem vom Fuß (6) des Mastelementes (10) beabstandeten Bereich am Mastelement (10) angeordnet ist.
  6. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen dem Drehgelenk (30) und dem Mastelement (10) ein weiteres Drehgelenk (40) zum Querverschwenken des Mastelementes (10) angeordnet ist.
  7. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Fahrgestell (2) eine längs verlaufende Ausnehmung (20) zur Aufnahme des Mastelementes (10) in dessen Transportposition vorgesehen ist.
  8. Bauarbeitsgerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Fahrgestell (2) zumindest ein hydraulisches Powerpack (21, 21') zur Versorgung von Hydraulikantrieben des Bauarbeitsgerätes vorgesehen ist.
  9. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens ein hydraulischer Nackenzylinder (11, 11') vorgesehen ist, der auf seiner einen Seite am Fahrgestell (2) und auf seiner anderen Seite oberhalb des Drehgelenks (30) am Mastelement (10) angelenkt ist.
  10. Bauarbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Mastelement (10) zumindest eine Auflage (61) zur Halterung eines Bohrgestänges (60) vorgesehen ist.
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