DE1634986C

DE1634986C - Hydraulically powered backhoe

Info

Publication number: DE1634986C
Application number: DE19651634986
Authority: DE
Inventors: Hans 7183 Langenburg Schaeff
Original assignee: Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1965-05-04
Filing date: 1965-05-04
Publication date: 1973-01-25

Description

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Die Erfindung betrifft einen hydraulisch angetriebenen Löffelbagger, insbesondere Tieflöffelbagger, bei dem der in lotrechter Ebene schwenkbare Ausleger an einem um eine lotrechte Drehachse schwenkbaren Tragrahmen gelagert ist, bei dem der Auslegerantriebszylinder am Tragrahmen angelenkt ist und am Ausleger angreift, an dessen freiem Ende der schwenkbare Löffelstiel lösbar befestigt ist, bei dem ferner der Löffelstielantrieb am Ausleger abgestützt und am Löffelstiel an einer Angriffsstelle angelenkt ist und bei dem die Schwenkachse des Löffelstiels und die Angriffsstelle des Löffelstielantriebs gegenseitig austauschbar sind. _The invention relates to a hydraulically driven backhoe, in particular a backhoe, in which the boom that can be pivoted in the vertical plane can be pivoted about a vertical axis of rotation Support frame is mounted, in which the boom drive cylinder is hinged to the support frame and engages the boom, at the free end of which the pivotable dipperstick is releasably attached, in which furthermore, the dipperstick drive is supported on the boom and hinged to the dipperstick at a point of attack is and in which the pivot axis of the dipperstick and the point of application of the dipperstick drive are mutually exclusive are interchangeable. _

Bei einem aus der französischen Patentschrift 571 bekannten Bagger dieser Art dient das gegenseitige Umsetzen der Anlenkstellen des Löffelstiels und des Löffelstielantriebs dazu, den Bagger entweder als Hochlöffelbagger oder als Tieflöffelbagger einsetzen zu können.In an excavator of this type known from the French patent specification 571, this serves mutual Transferring the articulation points of the dipperstick and the dipperstick drive to the excavator to be able to use either as a shovel excavator or as a backhoe excavator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Löffelbagger der eingangs genannten Art so auszubilden, daß durch gegenseitiges Austauschen der Anlenkstellen des Auslegers und seines Antriebszylinders sowie des Löffelstiels und seines Antriebs in Abhängigkeit von der Festigkeit des Aushubmaterials wahlweise große Grabtiefen oder große Ausschütthöhen erzielt oder hohe Schürfkräfte auf die Schneidkante des Löffels übertragen werden können.The invention is based on the object of designing a backhoe of the type mentioned at the outset in such a way that that by mutual exchange of the articulation points of the boom and its drive cylinder as well as the dipperstick and its drive depending on the strength of the excavated material either large digging depths or large dumping heights achieved or high scraping forces on the cutting edge of the spoon can be transferred.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß der Ausleger und der Auslegerantriebszylinder an einer quer verlaufenden etwa lotrechten Platte des Tragrahmens angeschlossen sind, die mittels eines in der Schwenkebene des Auslegers etwa horizontal verlaufenden Zapfens an einem um die lotrechte Drehachse beweglichen Tragkörper schwenkbar gelagert ist, und daß der Löffelstielantrieb aus zwei beiderseitig des als Kastenträger ausgebildeten Auslegers angelenkten hydraulischen Zylindern besteht, deren gabelartig ausgebildete Kolbenstangenenden mit jeweils einer Seitenwange des Löffelstiels verbindbar sind.The solution to this problem is, according to the invention, that the boom and the boom drive cylinder are connected to a transverse, approximately vertical plate of the support frame, by means of a pin running approximately horizontally in the pivot plane of the boom on a the vertical axis of rotation movable support body is pivotably mounted, and that the dipperstick drive from two hydraulic cylinders articulated on both sides of the boom designed as a box girder consists, whose fork-like piston rod ends each with a side cheek of the dipper stick are connectable.

Durch diesen Vorschlag erhält der Löffelbagger vier verschiedene Variationsmöglichkeiten für unterschiedliche Grabtiefen und Schürfkräfte. Beim Umbau brauchen jeweils nur am Löffelstiel die Anlenkstellen für den Ausleger und für den Antriebszylinder des Löffelstiels gelöst und gegeneinander vertauscht zu werden. Die Umsetzung des Auslegers und dessen Antriebszylinders erfolgt durch Verschwenken der sie tragenden etwa lotrechten Platte um das durch den Zapfen gebildete Gelenk. Auf Grund der beiderseits des Auslegers angeordneten Antriebszylinder für den Löffelstiel sind auch bei relativ kleinem Kolbendurchmesser ausreichend große Grabkräfte gewährleistet, selbst wenn die Differentialfläche der Kolben beaufschlagt wird. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, daß der als verwindungssteifer Kastenträger ausgebildete Ausleger seitlich angreifende Kräfte sicher aufnehmen kann.This proposal gives the backhoe four different options for different variations Digging depths and digging forces. When converting, the articulation points are only required on the dipperstick for the boom and for the drive cylinder of the dipperstick released and interchanged to become. The implementation of the boom and its drive cylinder takes place by pivoting them supporting approximately perpendicular plate around the joint formed by the pin. Because of both sides of the boom arranged drive cylinders for the dipperstick are even with a relatively small piston diameter sufficiently large digging forces ensured, even if the differential surface of the pistons is applied. In addition, there is the advantage that as a torsion-resistant box girder trained boom can safely absorb laterally acting forces.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Druckmittelleitungen für die Antriebszylinder des Auslegers, des Löffelstiels und des Löffels durch den Zapfen geführt sind. Auf diese Weise brauchen beim Umsetzen von Ausleger und dessen Antriebszylinder deren Gelenkverbindung nicht gelöst zu werden. Darüber hinaus erübrigt sich auch das Abklemmen und Wiederanschließen der hydraulischen Anschlüsse. Außerdem wird eine Einsparung von Schlauchkupplungen erreicht.In a further development of the invention it is proposed that the pressure medium lines for the drive cylinder of the boom, arm and bucket are passed through the pin. In this way do not need to loosen their articulated connection when moving the boom and its drive cylinder to become. In addition, there is no need to disconnect and reconnect the hydraulic ones Connections. In addition, hose couplings are saved.

Ein Ausführungsbeispiel eines Löffelbaggers nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigenAn embodiment of a backhoe according to the invention is explained with reference to the drawing. Show it

F i g. 1 bis 4 schematisch vier beim Löffelbagger vorgesehene Austauschmöglichkeiten,F i g. 1 to 4 schematically four exchange options provided for the backhoe,

F i g. 5 einen am Tragrahmen des Löffelbaggers angelenkten Ausleger mit darüber befindlichem Antriebszylinder in Seitenansicht,F i g. 5 a boom articulated on the support frame of the backhoe with a drive cylinder located above it in side view,

F i g. 6 in vergrößerter Darstellung eine Ansicht einer am Tragrahmen drehbar gelagerten Platte in der Blickrichtung entsprechend dem Pfeil X in Fig. 5,F i g. 6 in an enlarged representation a view of a plate rotatably mounted on the support frame in the viewing direction corresponding to the arrow X in FIG. 5,

F i g. 7 die Ausleger und dessen Antriebszylinder tragende Platte in einer bezüglich F i g. 5 um 180° verschwenkten Arbeitsstellung,F i g. 7 the boom and its drive cylinder supporting plate in a with reference to FIG. 5 by 180 ° pivoted working position,

F i g. 8 eine vergrößerte Ansicht nach F i g. 7 in der Blickrichtung des Pfeiles X, F i g. 8 is an enlarged view according to FIG. 7 in the direction of the arrow X,

F i g. 9 und 10 eine Seitenansicht bzw. Draufsicht auf den Verbindungsbereich zwischen Ausleger und Löffelstiel bei den Austauschmöglichkeiten nach F i g. 1 und 3,F i g. 9 and 10 are a side view and a plan view of the connection area between the boom and FIG Dipper stick for the exchange options according to FIG. 1 and 3,

F i g. 11 und 12 eine Ansicht bzw. eine Draufsicht auf den Verbindungsbereich zwischen Ausleger und Löffelstiel bei den Austauschmöglichkeiten nach Fig. 2 und4.F i g. 11 and 12 a view and a plan view of the connection area between boom and Dipper stick in the exchange options according to FIGS. 2 and 4.

Entsprechend F i g. 1 und 2 ist der Ausleger 10 eines Löffelbaggers oberhalb eines hydraulischenAccording to FIG. 1 and 2 is the boom 10 of a backhoe above a hydraulic one

Auslegerantriebszylinders 11 an einem schwenkbaren Tragrahmen des Baggerfahrzeuges angelenkt. Dadurch steht zum Heben des Auslegers 10 und der an ihn angehängten Geräte die gesamte Kolbenfläche des Auslegerantriebszylinders 11 zur Verfügung. Im Betrieb werden dadurch größere Hubkräfte und eine große Ausschütthöhe des Löffels erreicht.Boom drive cylinder 11 articulated on a pivotable support frame of the excavator vehicle. Through this stands for lifting the boom 10 and the devices attached to it, the entire piston surface of the boom drive cylinder 11 is available. In operation, this results in greater lifting forces and a large dumping height of the bucket reached.

Entsprechend F i g. 3 und 4 ist der Ausleger 10 unterhalb des Auslegerantriebszylinders 11 am Tragrahmen des Fahrzeuges angelenkt. Zum Heben des Auslegers 10 und der an ihn angehängten Geräte wirkt der hydraulische Druck im Auslegerantriebszylinder U dabei nur auf die durch den Kolbenstangenquerschnitt verringerte Kolbenfläche. Den daraus resultierenden geringen Hubkräften steht jedoch ein Gewinn an Grabtiefe gegenüber.According to FIG. 3 and 4, the boom 10 is below the boom drive cylinder 11 on the support frame of the vehicle articulated. For lifting the boom 10 and the devices attached to it acts the hydraulic pressure in the boom drive cylinder U only affects the pressure caused by the piston rod cross-section reduced piston area. The resulting low lifting forces, however, are beneficial at digging depth opposite.

Zur Anpassung an die jeweils vorliegenden Arbeitsbedingungen stehen weitere Abwandlungsmöglichkeiten durch Umsetzen des Löffelstiels 13 zur , Verfügung. Gemäß F i g. 1 und 3 ist der Löffelstiel 13 an einer Stelle zwischen seinen Enden am Ausleger 10 gelagert. Der Löffelstielantrieb weist zwei hydraulische Zylinder 14 auf, die einerseits ortsfest am Ausleger 10 und andererseits am oberen Ende des Löffelstiels 13 angelenkt sind. Bei Tieflöffelbaggerarbeiten steht mit dieser Anordnung zur Schürfbewegung des Löffelstiels 13 den Zylindern 14 die auf die gesamte Kolbenfläche wirkende Kraft zur Verfügung.There are further options for adapting to the current working conditions by moving the dipper stick 13 available. According to FIG. 1 and 3 is the dipperstick 13 mounted on boom 10 at a point between its ends. The arm drive has two hydraulic ones Cylinder 14, on the one hand stationary on the boom 10 and on the other hand at the upper end of the dipper stick 13 are hinged. During backhoe excavation work, this arrangement is used for the digging movement of the Dipperstick 13 the cylinders 14 the force acting on the entire piston surface is available.

Nach F i g. 2 und 4 ist der Löffelstiel 13 mit seinem einen Ende am Ausleger 10 angelenkt. Bei dieser An-Ordnung und bei Anwendung als Tieflöffel steht der zum Ausleger 10 hin gerichteten Arbeitsbewegung des Löffelstiels 13 der auf die Differentialfläche des Kolbens wirkende hydraulische Druck zur Verfügung, wobei der somit etwas verminderten Grabkraft jedoch eine Vergrößerung des Arbeitsbereichs und der Grabtiefe gegenübersteht.According to FIG. 2 and 4 is the dipperstick 13 with his one end is hinged to the boom 10. In this arrangement and when used as a backhoe bucket, the towards the boom 10 directed working movement of the dipperstick 13 on the differential surface of the Hydraulic pressure acting on the piston is available, whereby the digging force is thus somewhat reduced an enlargement of the working area and the digging depth are confronted.

In F i g. 2 a ist angedeutet, wie bei der Anordnung nach F i g. 2 auch günstige Voraussetzungen für einen Hochlöffelbetrieb vorliegen, da beim Hochlöffelbetrieb den Zylindern 14 des Löffelstiels 13 für eine vom Ausleger 10 weg gerichtete Arbeitsbewegung die Kraft der gesamten Kolbenfläche zur Verfügung steht. Ein am unteren Ende des Löffelstiels 13 angedeuteter Hochlöffel 15 ist als offenes Gehäuse ausgeführt und weist an seiner Unterseite eine unabhängig betätigbare Entleerungsklappe 16 auf.In Fig. 2 a is indicated, as in the case of the arrangement according to FIG. 2 also favorable conditions for one There are shovel operation, since the cylinders 14 of the dipper stick 13 for a the working movement directed away from the boom 10 provides the force of the entire piston area stands. A shovel 15 indicated at the lower end of the dipperstick 13 is designed as an open housing and has an independently operable emptying flap 16 on its underside.

Fi g. 5 zeigt mit weiteren Einzelheiten die Art der Anlenkung des Auslegers 10 und des Auslegerantriebszylinders 11 bei den Austauschmöglichkeiten entsprechend F i g. 3 und 4. Um die Arbeiten beim Umsetzen zu vereinfachen und zu erleichtern, sind der Ausleger 10 und der Auslegerantriebszylinder 11 zwischen senkrechten Anschlußteilen 17 gelagert, die an einer schwenkbaren Platte 18 befestigt sind. Die Platte 18 ist mit einem etwa horizontal verlaufenden Zapfen 19 versehen, der an einem um die in Fig. 5 angedeutete senkrechte Drehachse beweglichen Tragkörper 12 mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebs schwenkbar ist.Fi g. Fig. 5 shows in more detail the articulation of the boom 10 and the boom drive cylinder 11 for the exchange options according to FIG. 3 and 4. To the work at To simplify and facilitate relocation, the boom 10 and the boom drive cylinder 11 mounted between vertical connection parts 17 which are fastened to a pivotable plate 18. the Plate 18 is provided with an approximately horizontally extending pin 19 which is attached to one of the areas shown in FIG indicated vertical axis of rotation movable support body 12 with the aid of a drive, not shown is pivotable.

Zum Umbau dieser Anordnung in den in F i g. 7 gezeigten Zustand (entsprechend Fig. 1 und 2), wird der Löffelstiel 13 vom Ausleger 10 getrennt und die Platte 18 um den Zapfen 19 um 180° gedreht. Zur Arretierung der Platte 18 in der jeweiligen Lage können nicht gezeigte Schraub- oder Stecksicherungen verwendet werden. Aus der in F i g. 6 und 8 gezeigten Ansicht der Platte 18 geht hervor, daß für die Druckmittelleitungen zu den Antriebszylindern des Auslegers 10 und des Löffelstiels 13, sowie für den Löffel übliche Schnellkupplungen 20 und 21 vorgesehen skid. Auf diese Weise brauchen die Schlauchleitungen vor dem Verschwenken der Platte 18 nur entkuppelt und nach dem Arretieren der Platte 18 wieder angeschlossen zu werden. Die genannten Druckmittelleitungen können auch direkt durch den Zapfen 19 hindurchgeführt sein, so daß sich die Verwendung von Schnellkupplungen erübrigtTo convert this arrangement into the one shown in FIG. 7 shown state (corresponding to FIGS. 1 and 2) the dipperstick 13 separated from the boom 10 and the plate 18 rotated about the pin 19 by 180 °. To the Locking of the plate 18 in the respective position can screw or plug-in fuses, not shown be used. From the in F i g. 6 and 8 shown view of the plate 18 shows that for the pressure medium lines to the drive cylinders of the boom 10 and the dipperstick 13, as well as for the bucket usual quick couplings 20 and 21 provided skid. That way you need the hose lines only decoupled before the plate 18 is pivoted and again after the plate 18 has been locked to be connected. The aforementioned pressure medium lines can also pass directly through the pin 19 be passed through, so that the use of quick couplings is unnecessary

Entsprechend F i g. 9 bis 12 wird der Löffelstiel 13 durch die zwei zu beiden Seiten des Auslegers 10 verlaufenden und dort angelenkten Zylinder 14 betätigt. Beim Umsetzen des Löffelstiels 13 von der Anordnung nach F i g. 9 in diejenige nach F i g. 11, oder umgekehrt, brauchen die Zylindei 14 nicht von ihren Anlenkstellen am Ausleger 10 gelöst zu werden, und auch deren Druckmittelleitungen werden dabei nicht unterbrochen. Fig. 9 und 10 zeigen den Löffelstiel 13 als einen zwischen seinen Enden am Ausleger 10 angelenkten Hebel. Bei dieser Anordnung steht für die zum Ausleger 10 hin gerichtete Grab- oder Schürfkraft des Löffelstiels 13 der volle Kolbenquerschnitt der Zylinder 14 und somit auch eine große Grabkraft zur Verfügung; allerdings ist der Arbeitsbereich bzw. die Grabtiefe etwas eingeschränkt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Zylinder 14 zur Betätigung des Löffelstiels 13 beidseitig des Auslegers 10 angelenkt, damit sowohl der Ausleger 10 als auch der Löffelstiel 13 ein günstiges verwindungssteifes Kastenprofil erhalten können. Unter Beibehaltung des Kastenprofils kann der Ausleger 10 auch über zwei seitlich angeordnete Zylinder und der Löffelstiel 13 mit Hilfe eines Zylinders betätigt werden. Zur Erzielung ausreichender Grabkräfte muß dann jedoch der Antriebszylinder für den Löffelstiel 13 einen verhältnismäßig großen Durchmesser erhalten oder unter Verwendung eines entsprechend längeren Hebelarmes sehr lang gemacht werden. Die Größe des Zylinderdurchmessers ist jedoch auf Grund des geringen Raumes zwischen den beiden Antriebszylindern des Auslegers 10 begrenzt. Weiter besteht bei einem für ein langes Hebelarmverhältnis ausgelegten Zylinder für dessen Kolbenstange eine erhöhte Knickgefahr.According to FIG. 9 to 12 becomes the dipperstick 13 actuated by the two cylinders 14 which run on both sides of the boom 10 and are articulated there. When moving the dipper stick 13 from the arrangement according to FIG. 9 into that according to FIG. 11, or vice versa, do not need the cylinder 14 to be released from their articulation points on the boom 10, and their pressure medium lines are not interrupted either. Figures 9 and 10 show the dipper stick 13 as a lever articulated on the boom 10 between its ends. In this arrangement, the digging or scraping force of the dipperstick 13 directed towards the boom 10 is the full piston cross-section the cylinder 14 and thus also a large digging force available; however, the work area is or the digging depth somewhat restricted. In the embodiment shown, the two cylinders 14 articulated to actuate the dipper stick 13 on both sides of the boom 10, so that both the boom 10 as well as the dipperstick 13 can be given an inexpensive torsion-resistant box profile. Under The boom 10 can also maintain the box profile via two laterally arranged cylinders and the Dipper stick 13 can be operated with the aid of a cylinder. To achieve sufficient digging forces then, however, the drive cylinder for the dipperstick 13 is given a relatively large diameter or made very long using a correspondingly longer lever arm. the However, the size of the cylinder diameter is due to the small space between the two Drive cylinders of the boom 10 limited. Furthermore, there is a for a long lever arm ratio designed cylinder for its piston rod an increased risk of kinking.

Entsprechend Fig. 10 und 12 sind die beiden hydraulischen Zylinder 14 des Löffelstiels 13 auf am Ausleger 10 befestigten Zapfen 25 zylinderseitig gelagert. Die Kolbenstangenenden 26 der Zylinder 14 sind gabelartig ausgebildet und umfassen mit diesen Gabeln jeweils eine Seitenwand 27 des im Bereich der Anlenkpunkte offenen Kastenprofils des Löffelstiels 13. Gemäß Fig. 10 ist die Breite des Auslegers 10 so bemessen, daß sein vorderes Ende 28 zwischen die Seitenwände 27 des Löffelstiels 13 paßt und gleichzeitig noch ausreichend Platz zur Lagerung und Anlenkung der beidseitigen Zylinder 14 bleibt. Bei einer gegebenen Breite des Auslegers 10 bestimmt sich somit die Breite des Löffelstiels 13 aus dem Durchmesser der Zylinder 14 zuzüglich einem gewissen Mindestabstand dieser Zylinder 14 vom Ausleger 10.According to FIGS. 10 and 12, the two are hydraulic The cylinder 14 of the dipperstick 13 is mounted on the cylinder side on pin 25 attached to the boom 10. The piston rod ends 26 of the cylinders 14 are fork-like and encompass them with them Forks each have a side wall 27 of the box profile of the dipperstick, which is open in the area of the articulation points 13. According to Fig. 10, the width of the boom 10 is dimensioned so that its front end 28 between the side walls 27 of the dipperstick 13 fits and at the same time still has enough space for storage and Articulation of the cylinder 14 on both sides remains. For a given width of the boom 10 is determined Thus, the width of the dipper stick 13 from the diameter of the cylinder 14 plus a certain amount Minimum distance between these cylinders 14 and the boom 10.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulically powered. Backhoe excavators, especially backhoe excavators, in which the vertical Plane pivotable boom on a support frame pivotable about a vertical axis of rotation is stored, in which the boom drive cylinder is hinged to the support frame and engages the boom, at the free end of which the pivotable dipperstick is releasably attached, at Furthermore, the dipperstick drive is supported on the boom and ■ supported on the dipperstick at a point of attack is articulated and in which the pivot axis of the dipperstick and the point of application of the dipperstick drive are mutually interchangeable, characterized in that the boom (10) and the boom drive cylinder (11) on a transverse, approximately vertical plate

(18) of the support frame are connected by means of a in the pivot plane of the boom (10) approximately horizontally extending pin (19) on a movable about the vertical axis of rotation Support body (12) is pivotably mounted, and that the dipperstick drive consists of two on both sides of the as Box girder trained boom (10) articulated hydraulic cylinders (14), whose fork-like piston rod ends (26) each with a side cheek of the dipperstick (13) are connectable.

2. Backhoe according to claim 1, characterized in that the pressure medium lines for the boom drive cylinders (10). arm (13) and the spoon through the pin

(19) are performed.