-
Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Universalarbeitsgerät, insbesondere für
Baustellen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Derartige Arbeitsgeräte werden auf Baustellen, in der Landwirtschaft oder beim
Warenumschlag zum Bewegen von Lasten eingesetzt. Dabei müssen die Lasten
aufgenommen, transportiert und abgeladen werden, wobei meist auch die horizontale Lage der
Aufnahme- und der Abladeebene voneinander abweichen.
-
Deshalb sind besonders zum Transportieren von Lasten Arbeitsgeräte mit
Teleskopausleger entwickelt worden. Derartige Arbeitsgeräte setzen auf ein mobiles Fahrgestell mit
starrem Rahmen auf und weisen einen längs zur Fahrzeugachse angeordneten
Teleskopausleger auf. Dadurch sind derartige Arbeitsgeräte nur zur Aufnahme, zum Transport
und zum Abladen von Lasten längs der Fahrzeugachse fähig, wodurch der
Einsatzbereich stark eingeschränkt ist. Zudem sind die Teleskopausleger durch die bauartbedingte
Überlappung großbauend und schwer. Als besonders nachteilig erweisen sich die
ineinander gleitenden Bereiche der Teleskopausleger, die schnell verschmutzen und damit
kurze Wartungszyklen und hohe Wartungskosten verursachen.
-
Zum Aufnehmen und Abladen von Lasten, besonders in unterschiedlichen
horizontalen Ebenen, sind Arbeitsgeräte mit Gelenkausleger entwickelt worden. Derartige
Arbeitsgeräte setzen auf ein mobiles Fahrgestell mit starrem Rahmen oder mit drehbarer
Plattform auf, wodurch ein auf dem Fahrgestell angeordneter Gelenkausleger sowohl
eine höhere als auch eine niedrigere vertikale Arbeitsebene erreicht. Jedoch weisen,
bauartbedingt durch die drehbare Plattform, derartige Arbeitsgeräte einen hohen
Schwerpunkt auf, wodurch sich beim Transport von Lasten nur eine sehr geringe
Geschwindigkeit erreichten lässt und der Transport zudem ein hohes Sicherheitsrisiko
gegen Umkippen eines solchen Arbeitsgerätes darstellt.
-
Mit der DE 695 14 945 T2 ist nun ein mobiles, kompaktes Vielzweck-Arbeitsgerät
vorgestellt worden, enthaltend:
- - einen Rahmen, der mit Rädern versehen ist;
- - eine drehbare Plattform, angelenkt an den genannten Rahmen um eine Achse,
welche praktisch lotrecht zu der Auflageebene der genannten Räder verläuft;
- - einen Motor;
- - einen Führersitz für den Bedienenden, angeordnet auf der genannten drehbaren
Plattform;
- - einen Gelenkausleger, angeordnet an der drehbaren Plattform in einer
dezentralisierten Position auf einer Seite des Führersitzes; wobei der genannte
Gelenkausleger aus einem ersten Segment und einem zweiten Segment gebildet wird, welches
eines an das andere angelenkt ist; wobei das genannte erste Segment ebenfalls mit
einem ersten Ende an ein vorderes Ende der drehbaren Plattform angelenkt ist;
und wobei das genannte zweite Segment an einem freien Ende mit einer
Universal-Schnellkupplung für Werkzeuge und Ausrüstungen versehen ist, welche
Universal-Schnellkupplung mit hydraulisch getriebenen Elementen zum Betätigen der
genannten Werkzeuge und Ausrüstungen auf der Gelenkebene des Auslegers
ausgestattet ist; bei welchem das erste Segment um einen Zapfen zum Drehen
gebracht wird, durch welchen Zapfen das genannte erste Segment an die drehbare
Plattform angelenkt ist, und zwar durch ein hydraulisch getriebenes mechanisches
Hebelsystem, welches wie folgt enthält:
- - einen Hebel, der mil einem ersten Ende an die drehbare Plattform angelenkt ist;
- - ein Verbindungselement, angelenkt mit einem ersten Ende an das zweite Ende des
Hebels und mit einem zweiten Ende an das erste Segment, und zwar mit einem
bestimmten Abstand von der Gelenkachse des ersten Segments an der drehbaren
Plattform;
- - einen Hydraulikzylinder, der ein Bodenende aufweist, welches an die drehbare
Plattform angelenkt ist, und ein Kolbenende, das an einen Punkt des Hebels
angelenkt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- - der Motor hinten auf der genannten drehbaren Plattform angeordnet ist;
- - das Kolbenende des Zylinders an einem mittleren Punkt des Hebels angelenkt ist;
- - ein Zapfen, durch welchen der Hebel an die drehbare Plattform angelenkt ist, sich
in einer vorgeschobenen Position zu einem Punkt befindet, an welchem das
Bodenende des Zylinders an die Plattform angelenkt ist.
-
Bei diesem Vielzweck-Arbeitsgerät fällt der im vorderen Bereich liegende
Schwerpunkt auf. Bei schweren Lasten neigt das Vielzweck-Arbeitsgerät nach vorn und es
können somit nur geringe Lasten bewegt werden. Sollen höhere Lasten bewegt werden,
muss entweder ein Gegengewicht im hinteren Bereich des Rahmens oder eine
zusätzliche Abstützung gegen den Boden im vorderen Bereich des Rahmens geschaffen
werden. Dabei wirkt sich das höhere Gewicht negativ auf den Energieverbrauch und die
Fahreigenschaften aus. Eine Abstützung schränkt die Flexibilität und besonders die
Mobilität stark ein. Durch die drehbare Plattform baut das Arbeitsgerät zudem hoch,
wodurch sich der Schwerpunkt des Arbeitsgerätes nach oben verschiebt. Besonders
beim Transport mit üblichen Transportgeschwindigkeiten neigt das Arbeitsgerät daher
zum Umkippen nach der einen oder der anderen Seile und das daraus resultierende
Sicherheitsrisiko ist sehr groß. Zudem ist in der Transportstellung die Sicht des
Bedienenden durch den neben dem Führersitz zusammengelegten Gelenkausleger eingeschränkt.
Gleichfalls nachteilig bei diesem Vielzweck-Arbeitsgerät fällt die zusätzlich zum
eigentlichen Gelenkausleger am ersten Segment des Gelenkauslegers befestigte
Hebelmechanik auf, die dieses Vielzweck-Arbeitsgerät in entsprechender Weise verteuert. Die
sich aus der Verwendung eines aus vier Segmenten bestehenden Gelenkauslegers
ergebende Erweiterung des Arbeitsbereiches nach unten, fällt im Verhältnis zum Nutzen für
den Anwender auf Grund der Mehrkosten nur gering aus.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsmäßiges mobiles
Universalarbeitsgerät, insbesondere für Baustellen zu entwickeln, das einerseits beim
Transportieren von Lasten eine stabile Fahrlage gewährleistet und das andererseits trotz
eines nur zweisegmentigen Gelenkauslegers einen großen Arbeitsbereich abdeckt.
-
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5. Das
erfindungsmäßige mobile, kompakte Universalarbeitsgerät beseitigt die genannten
Nachteile des Standes der Technik. Besonders vorteilhaft ist, dass der Gelenkarm auf
dem Rahmen quasi zusammengelegt werden kann, so dass Lasten in dieser
Transportstellung mit einer für Baustellen oder Lagerhallen sehr hohen Geschwindigkeit bei
gleichzeitig hoher Sicherheit transportiert werden können. Dabei läst sich der
Gelenkarm kompakt und flach auf dem Rahmen ablegen, so dass eine ausgezeichnete
Rundumsicht für den Bedienenden sichergestellt ist. Andererseits ermöglichen die Anlenkpunkte
sowohl des ersten Segmentes des Gelenkausleger als auch der Hydraulikzylinder an
dem Rahmen einen großen Arbeitsbereich, der in jeder der Stellungen des
Gelenkauslegers einen lastoptimalen Schwerpunkt sicherstellt.
-
Es ist vorteilhaft, wenn das Gelenk, als Verbindung des ersten Segmentes des
Gelenkauslegers mit den Rahmen sich einerseits horizontal in einer von den Segmenten
des Gelenkauslegers aufgespannten Arbeitsebene und andererseits horizontal oberhalb
einer durch den Rahmen aufgespannten Ebene befindet, wobei die Position des
Gelenkes aus einer vorderen zurück in Richtung einer mittigen Position auf dem Rahmen
verschoben ist, weil sich dadurch ein nach hinten verschobener Schwerpunkt für das
Universalarbeitsgerät ergibt, wodurch einerseits dessen Stabilität und andererseits dessen
Verhältnis von Last zu Arbeitsbereich verbessert wird.
-
Es ist von Vorteil, wenn das Gelenk, als Verbindung des Bodenende des zweiten
Hydraulikzylinders mit dem Rahmen sowohl horizontal als auch vertikal von dem
Gelenk beabstandet ist, wobei der horizontale Abstand durch den Rahmen begrenzt ist und
der vertikale Abstand mindestens der Stärke des ersten Segmentes des Gelenkauslegers
entspricht, weil dadurch beim Ausfahren des Gelenkauslegers aus der Transportstellung
das erste Segment mit seiner am freien Ende angeordneten Schnellkupplung
ungehindert am Rahmen des Arbeitsgerätes vorbeikommt.
-
Es ist auch von Vorteil, wenn das Gelenk, als Verbindung des Kolbenende des
zweiten Hydraulikzylinders mit dem zweiten Segment des Gelenkauslegers in dessen ersten
Drittel zu dem Gelenk zwischen erstem und zweiten Segment des Gelenkauslegers hin
angeordnet ist, weil dadurch in der Transportstellung eine kompakte Auflage des
zweiten Segmentes auf dem ersten Segment des Gelenkauslegers ermöglicht wird.
-
Es ist auch vorteilhaft, wenn das Gelenk, als Verbindung des Kolbenende des ersten
Hydraulikzylinder mit dem ersten Segment des Gelenkauslegers in dessen ersten Drittel
zu dem Gelenk zwischen erstem und zweitem Segment des Gelenkauslegers hin
angeordnet ist, weil dadurch einerseits eine gute Krafteinleitung in das erste Segment erfolgt
und andererseits sich für das erste Segment ein angemessen großer Arbeitsbereich
ergibt.
-
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
-
Dazu zeigen:
-
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des mobilen Universalarbeitsgerätes,
-
Fig. 2 eine schematische Darstellung des mobilen Universalarbeitsgerätes in einer
Arbeilsstellung in der Seitenansicht,
-
Fig. 3 eine schematische Darstellung des mobilen Universalarbeitsgerätes in der
Transportstellung und den Arbeitsbereich in der Seitenansicht,
-
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Aufnahme einer Last aus einem
höhergelegenen Aufnahmebereich,
-
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Transportes der Last von dem
Aufnahmebereich hinzu einem Abladebereich,
-
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Abladens der Last in dem tiefergelegenen
Abladebereich.
-
Das erfindungsgemäße mobile Universalarbeitsgerät besteht gemäß Fig. 1 aus einem
Rahmen 1, der mit Rädern 2 versehen ist und auf dem sowohl ein Motor 3, ein
Führersitz 4 und ein Gelenkausleger 5 sowie weitere nicht näher erläuterte Aufbauten befestigt
sind.
-
Dabei ist der Motor 3 in Fahrtrichtung gesehen auf der einen Seite und der Führersitz
4 für einen Bedienenden auf der dem Motor 3 gegenüberliegenden Seite auf dem
Rahmen 1 angeordnet. Der Motor 3 ist ein bekannter Verbrennungsmotor, der sowohl als
Antriebseinheit für die Räder 2 als auch für einen nicht näher dargestellten
hydraulischen Kreislauf fungiert. Der Führersitz 4 ist als ein geschlossenes Führerhaus
ausgeführt, das rundum mit Fenstern, einem zentralen Sitz für den Bedienenden und
entsprechenden, nicht näher erläuterten Steuereinrichtungen, wie beispielsweise einem Lenkrad
und zwei Joysticks, ausgeführt ist.
-
Zwischen dem Motor 3 und dem Führerhaus 4 ist der Gelenkausleger 5 mittig auf
dem Rahmen 1 längs zur Fahrtrichtung angeordnet. Der Gelenkausleger 5 wird dabei
aus einem ersten Segment 6 und einem zweiten Segment 7 gebildet, welches eines an
das andere in einem Gelenk 8 angelenkt ist, und das erste Segment 6 und das zweite
Segment 7 dabei eine gemeinsame Arbeitsebene des Gelenkauslegers 5 bilden. Das
zweite Segment 7 weist zudem ein entsprechend freies Ende auf, welches mit einer
hydraulisch betätigbaren Schnellkupplung 9 für entsprechende, nicht näher dargestellte
Werkzeuge und Ausrüstungen ausgestattet ist.
-
Das erste Segment 6 des Gelenkauslegers 5 ist gemäß Fig. 2 mittels eines Zapfens in
einem Gelenk 10 an den Rahmen 1 angelenkt. Der Anlenkpunkt befindet sich in der
vertikalen Arbeitsebene des Gelenkauslegers 5, auf einer horizontalen Ebene, die
gegenüber dem Rahmen 1 erhöht ist, wobei sich die Position des Gelenkes 10 in
Fahrtrichtung gesehen aus einer vorderen zurück in Richtung der Mitte verschobenen Position
befindet. Das erste Segment 6 ist mittels eines ersten Hydraulikzylinders 11 betätigbar.
Dabei weist der erste Hydraulikzylinder 11 einerseits ein Kolbenende auf, das an das
erste Segment 6 des Gelenkauslegers 5 und von dessen Gelenk 8 beabstandet mittels
eines Zapfens in einem Gelenk 12 angelenkt ist. Andererseits weist der erste
Hydraulikzylinder 11 ein Bodenende auf, das an den Rahmen 1 in einer bezogen auf das Gelenk
10 zurückgeschobenen Position mittels eines Zapfens in einem Gelenk 13 angelenkt ist.
-
Das zweite Segment 7 des Gelenkauslegers 5 ist mittels eines zweiten
Hydraulikzylinders 14 betätigbar. Dabei weist der zweite Hydraulikzylinder 14 einerseits ein
Kolbenende auf, das an das zweite Segment 7 des Gelenkauslegers 5 und von dessen Gelenk 8
beabstandet mittels eines Zapfens in einem Gelenk 15 angelenkt ist. Andererseits weist
der zweite Hydraulikzylinder 14 ein Bodenende auf, das an den Rahmen 1 in einer
bezogen auf das Gelenk 10 vorgeschobenen und erhöhten Position mittels eines Zapfens
in einem Gelenk 16 angelenkt ist.
-
So ist ein Gelenkviereck realisiert, das aus vier Gelenkarmen gebildet wird. Dabei ist
der erste Gelenkarm des Gelenkvierecks, der eine konstante Länge besitzt und die sich
aus einem Teil des ersten Segmentes 6 des Gelenkauslegers 5 zwischen seiner
Anlenkstelle an dem Rahmen 1 in dem Gelenk 10 und seiner Anlenkstelle an dem zweiten
Segment 7 des Gelenkauslegers 5 in dem Gelenk 8 ergibt. Der zweite Gelenkarm des
Gelenkvierecks, mit gleichfalls konstanter Länge, die sich jedoch aus einem Teil des
zweiten Segmentes 7 des Gelenkauslegers 5 zwischen seiner Anlenkstelle an das erste
Segment 6 des Gelenkauslegers 5 in dem Gelenk 8 und seiner Anlenkstelle des zweiten
Hydraulikzylinders 14 in dem Gelenk 15 ergibt. Der dritte Gelenkarm des
Gelenkvierecks besitzt eine variable Länge, die sich aus der Hublänge des zweiten
Hydraulikzylinders 14 zwischen seiner Anlenkstelle an dem zweiten Segment 7 des Gelenkauslegers 5
im Gelenk 15 und seinem Anlenkpunkt an dem Rahmen 1 im Gelenk 16 ergibt. Der
vierte Gelenkarm des Gelenkarm des Gelenkvierecks besitzt eine konstante Länge und
ergibt sich aus einem Teil des Rahmens 1 zwischen dem Anlenkpunkt des zweiten
Hydraulikzylinders 14 im Gelenk 16 und dem Anlenkpunkt des ersten Segmentes 6 des
Gelenkauslegers 5 im Gelenk 10.
-
Gemäß der Fig. 3 sind sowohl das erste Segment 6 über den maximal eingefahrenen
ersten Hydraulikzylinder 11 als auch das zweite Segment 7 über den maximal
eingefahrenen zweiten Hydraulikzylinder 14 in einer kompakten Transportstellung auf dem
Rahmen 1 abgelegt. In der Transportstellung liegt der Schwerpunkt des
Universalarbeitsgerätes einerseits in der vertikalen Arbeitsebene des Gelenkauslegers 5 und
andererseits in einer horizontalen Ebene oberhalb nahe dem Rahmen 1, wobei sich die
Position des Schwerpunktes in Fahrtrichtung gesehen aus einer vorderen zurück in Richtung
der Mitte verschobenen Position befindet.
-
In unterschiedlichen Kombinationen der Stellung sowohl des ersten
Hydraulikzylinders 11 als auch des zweiten Hydraulikzylinders 14 richten sich das erste Segment 6
und das durch das Gelenk 8 verbundene zweite Segment 7 des Gelenkauslegers 5 auf
und bilden in der Arbeitsebene des Gelenkauslegers 5 einen maximal erreichbaren
Arbeitsbereich aus.
-
Die Handhabung des erfindungsmäßigen mobilen Universalarbeitsgerätes soll nun
anhand einer Ausführungsbeschreibung einer Arbeitsaufgabe erläutert werden. Dabei
umfasst die Arbeitsaufgabe gemäß Fig. 4 die Aufnahme einer Last 17 aus einem
höhergelegenen Aufnahmebereich, gemäß Fig. 5 den Transport der Last 17 von dem
Aufnahmebereich hin zu einem Abladebereich und gemäß Fig. 6 das Abladen der Last 17 in
dem tiefergelegenen Abladebereich.
-
Dazu ist an die Schnellkupplung 9 des erfindungsgemäßen Universalarbeitsgerätes
ein bekanntes Gabelwerkzeug 18 angeschlossen und die zu bewegende Last 17 ist
beispielsweise eine Transportkiste mit den Abmessungen 1,0 m × 1,0 m × 1,0 m und mit
einem Gewicht von beispielsweise 200 kg.
-
Gemäß der Fig. 4 wird das Universalarbeitsgerät von einem nicht dargestellten
Bediener geführt und durch Kombination von Antrieb und Lenkung gegenüber der Last 17
positioniert. Durch eine entsprechende Aktivierung des ersten Hydraulikzylinders 11
und des zweiten Hydraulikzylinders 14 über einen von dem Motor 3 angetriebenen
jedoch nicht dargestellten Hydraulikkreislauf werden sowohl das erste Segment 6 als auch
das zweite Segment 7 des Gelenkauslegers 5 betätigt, so dass beide Zinken des
Gabelwerkzeugs 18 unter die Last 17 einschieben. Der Einsatzbereich des
Universalarbeitsgerätes dabei durch den maximal erreichbaren Arbeitsbereich einerseits und die maximale
Tragkraft andererseits des Gelenkarmes 5 begrenzt.
-
Gemäß der Fig. 5 betätigt der Bediener den ersten Hydraulikzylinder 11 und den
zweiten Hydraulikzylinder 14 derart, dass der Gelenkausleger 5 die Transportstellung
einnimmt. Dabei liegt das erste Segment 6 auf dem Rahmen 1 und das zweite Segment
7 auf dem ersten Segment 6 auf, so dass die Last 17, auf dem Gabelwerkzeug 18
liegend, in Fahrtrichtung in Höhe des Rahmens 1 positioniert ist. Durch den
zusammengelegten Gelenkausleger 5 verschiebt sich dessen Schwerpunkt lastausgleichend in
Fahrtrichtung nach hinten. Durch Kombination von Antrieb und Lenkung fährt der
Bedienende das Universalarbeitsgerät von der Aufnahmestelle zur Lastabladestelle. Dabei
werden unter Berücksichtigung der geladenen Last 17 einerseits und der
Fahrbahnbedingungen andererseits gemessen am Geschwindigkeitsniveau vergleichbarer
Arbeitsgeräte hohe Transportgeschwindigkeiten erzielt.
-
Gemäß der Fig. 6 wird das Universalarbeitsgerät vom Bediener am erhöhten Rand
gegenüber der tiefergelegenen Abladestelle positioniert. Durch entsprechende
Aktivierung des ersten Hydraulikzylinders 11 und des zweiten Hydraulikzylinders 14 senkt sich
das erste Segment 6 und das zweite Segment 7 des Gelenkauslegers 5 in entsprechender
Weise ab, so dass die Zinken des Gabelwerkzeugs 18 auf dem Boden der
tiefergelegenen Abladestelle Aufliegen und unter der Last 17 herausgezogen werden. Der
Einsatzbereich des Universalarbeitsgerätes dabei durch den maximal erreichbaren
Arbeitsbereich einerseits und die maximale Tragkraft andererseits des Gelenkarmes 5 begrenzt.
Liste der Bezugszeichen
1 Rahmen
2 Rad
3 Motor
4 Führersitz
5 Gelenkausleger
6 erstes Segment des Gelenkauslegers
7 zweites Segment des Gelenkauslegers
8 Gelenk zwischen ersten und zweitem Segment
9 Schnellkupplung
10 Gelenk zwischen dem erstem Segment und dem Rahmen
11 erster Hydraulikzylinder
12 Gelenk am Kolbenende des ersten Hydraulikzylinders
13 Gelenk am Bodenende des ersten Hydraulikzylinders
14 zweiter Hydraulikzylinder
15 Gelenk am Kolbenende des zweiten Hydraulikzylinders
16 Gelenk am Bodenende des zweiten Hydraulikzylinders
17 Last
18 Gabelwerkzeug