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Patent Searching and Data


Title:
DIPPER FOR AN EXCAVATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/038150
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dipper(14) for an excavator, comprising a dipper section (51) provided at the dipper end (48), provided in a dipper main section (50), comprising an attachment axis (17) provided at a dipper end (48) of the dipper section (51), on which an attachment device (21) is pivotally mounted about the attachment axis (17) with an attachment bearing point (38) of a coupling unit (33), comprising a deflector fulcrum (29) provided adjacent to the attachment axis (17) at the dipper end (48), comprising a pivot kinematics system (27), having a pivot fulcrum (35), on which a deflector (28) and a coupler (31) are mounted together, wherein the deflector (28) engages the deflector fulcrum (29) at the opposite end from the pivot fulcrum (35) and the coupler (31) engages a coupler bearing point (37) on the coupling unit (33) at the opposite end, wherein a fork-type link (20) is provided between the dipper (14) and the attachment device (21) and/or between the pivot kinematics system (27) and the attachment device (21).

Inventors:
HORNSTEIN FELIX (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/072702
Publication Date:
February 22, 2024
Filing Date:
August 17, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KIESEL TECH GMBH (DE)
International Classes:
E02F3/32; E02F3/30; E02F3/36; E02F3/38
Foreign References:
EP3241949A12017-11-08
DE202011100482U12012-08-13
Attorney, Agent or Firm:
MAMMEL UND MASER PATENTANWÄLTE PARTG MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche Stiel für einen Bagger, mit einem am Stielende (48) vorgesehenen Stielabschnitt (51), der an einem Stielhauptabschnitt (50) vorgesehen ist, mit einer an einem Stielende (48) des Stielabschnitts (51) vorgesehenen Anbauachse (17), an welcher eine Anbauvorrichtung (21) mit einer Anbaulagerstelle (38) einer Koppeleinrichtung (33) schwenkbar um die Anbauachse (17) gelagert ist, mit einer benachbart zur Anbauachse (17) am Stielende (48) vorgesehen Umlenkerachse (29), mit einer Schwenkkinematik (27), welche eine Schwenkachse (35) umfasst, an welcher ein Umlenker (28) und eine Koppel (31) gemeinsam gelagert sind, wobei der Umlenker (28) gegenüberliegend zur Schwenkachse (35) an der Umlenkerachse (29) und die Koppel (31) gegenüberliegend an einer Koppellagerstelle (37) der Koppeleinrichtung (33) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stiel (14) und der Anbauvorrichtung (21) und/oder zwischen der Schwenkkinematik (27) und der Anbauvorrichtung (21) eine gabelförmige Anbindung (20) vorgesehen ist. Stiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (HB) der Anbaulagerstelle (38) der Koppeleinrichtung (33) zu einer Stirnseite oder eine Schräge (69) der Anbauvorrichtung (21) und/oder ein Abstand (HA) der Koppellagerstelle (37) der Koppeleinrichtung (33) zu einer Deckfläche (67) der Anbauvorrichtung (21) einen Abstand von gleich oder kleiner als ein Faktor von 2,5 eines Durchmessers eines Lagerbolzens der Anbaulagerstelle (38) und/oder der Koppellagerstelle (37) der Koppeleinrichtung (33) aufweist. Stiel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gabelförmige Anbindung (20) zwischen dem Stiel (14) und der Anbauvorrichtung (21) durch einen zum Stielende (48) weisenden gabelförmigen Stielabschnitt (51) ausgebildet ist, der zwei im Abstand zueinander angeordnete Gabelarme (61) umfasst. Stiel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gabelarmen (61) des gabelförmigen Stielabschnitts (51) die Anbauachse (17) und die Umlenkerachse (29) vorgesehen ist. Stiel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gabelförmige Stielabschnitt (51) gegenüber dem Stielhauptabschnitt (50) gerade oder gekröpft ausgebildet ist. Stiel nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Umlenker (28) an einer Innenseite der Gabelarme (61) an der Umlenkerachse (29) gelagert ist, und dass die Koppel (31) stabförmig ausgebildet ist und vorzugsweise zwischen zwei Wangen (36) der Koppeleinrichtung (33). Stiel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gabelförmige Anordnung (20) zwischen der Schwenkkinematik (27) und der Anbauvorrichtung (21) eine gabelförmige Koppel (31) mit zwei Koppelarmen (64, 65) umfasst, die gelenkig mit der Koppeleinrichtung (33) verbunden sind. Stiel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gabelförmige Koppel (31) mit jedem Koppelarm (64, 65) an jeweils einer Außenseite oder Innenseite der Wange (36) der Koppeleinrichtung (33) angreift. Stiel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stielabschnitt (51) als ein gabelfreier Stielabschnitt ausgebildet ist und jeweils an einer Außenseite des gabelfrei ausgebildeten Stielabschnitts (51) ein Umlenker (28) an der Umlenkerachse (29) gelagert ist und an jeder Außenseite der Koppel (31) die Umlenker (28) an der Schwenkachse (35) gelagert sind. Stiel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der gabelfrei ausgebildete Stielabschnitt (51) gegenüber dem Stielhauptabschnitt (50) gerade oder gekröpft ausgebildet ist. Stiel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (33) mit einer Anbaulagerstelle (38) an der Anbauachse (17) des Stielabschnitts (51) gelenkig verbunden ist und an der Koppeleinrichtung (33) eine Koppellagerstelle (37) vorgesehen ist, an welcher eine Koppel (31) der Schwenkkinematik (27) angreift und die Anbaulagerstelle (38) gegenüber der Koppellagerstelle (37) in Richtung auf eine Rotationsebene (39) einer Dreheinrichtung (22) der Anbauvorrichtung (21) versetzt angeordnet ist. Stiel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaulagerstelle (38) zur Koppellagerstelle (37) mit einer Höhe (HK) versetzt zueinander angeordnet sind. Stiel nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbaulagerstelle (38) und die Koppellagerstelle (37) in einem Winkel (ß) zu einer Rotationsebene (39) der Dreheinrichtung (22) oder parallel zu der Rotationsebene (39) der Dreheinrichtung (22) angeordnet sind, der sich durch zwei fiktive Geraden (56, 57) ergibt, wobei die eine fiktive Gerade (56) sich durch die Koppellagerstelle (37) und die Anbaulagerstelle (38) erstreckt und die andere fiktive Gerade (57) in der Rotationsebene (39) liegt oder parallel dazu ausgerichtet ist und sich durch die Anbaulagerstelle (38) erstreckt. Stiel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die fiktiven Geraden (56, 57) in einem Winkel (ß) von 15° bis 45°, vorzugsweise 25° bis 35°, angeordnet sind. Stiel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekröpfte Stielabschnitt (51) in einem Winkel (a) zu einer Unterseite (43) des Stielhauptabschnitts (50) angeordnet ist, und der Winkel (a) durch zwei fiktive Geraden (52, 53) bestimmt ist, wobei die eine fiktive Gerade (52) sich durch die Anbauachse (17) und die Umlenkerachse (29) erstreckt und die andere fiktive Gerade (53) sich durch die Umlenkerachse (29) erstreckt und parallel zur Unterseite (43) des Stielhauptabschnitts (50) ausgerichtet ist oder sich durch die Umlenkerachse (29) und die Lagerstelle (41) erstreckt. Stiel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der gekröpfte Stielabschnitt (51) in einem Winkel (a)von 15° bis 45°, vorzugsweise 25° bis 35°, gegenüber der Unterseite (43) oder der Oberseite (45) des Stielhauptabschnitts (50) nach oben gekröpft ist. Stiel nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbauachse (17) in dem gekröpften Stielabschnitt (51) zur Umlenkerachse (29) mit einem Abstand (HS) angeordnet ist, und vorzugsweise die Anbauachse (17) oberhalb der Oberseite (45) des Stielhauptabschnitts (50) liegt. Stiel nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (HK) zwischen der Koppellagerstelle (37) und der Anbaulagerstelle (38) der Höhe (HS) zwischen der Anbauachse (17) und der Umlenkerachse (29) des gekröpften Stielabschnitts (51) entspricht. Stiel nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelberich der fiktiven Geraden (56, 57) der Anbauvorrichtung (21) und der Winkelbereich der fiktiven Geraden (52, 53) am gekröpften Stielabschnitt (51) gleich sind. Stiel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkerachse (29) im Übergangsbereich zwi- sehen dem Stielhauptabschnitt (50) und dem gekröpften Stielabschnitt (51) vorgesehen ist, oder dass die Umlenkerachse (29) im gekröpften Stielabschnitt (51) vorgesehen ist. Stiel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gekröpfte Stielabschnitt (51) eine Länge von weniger als 20% der Gesamtlänge des Stiels (14) aufweist.
Description:
Stiel für einen Bagger

Die Erfindung betrifft einen Stiel für einen Bagger, an welchem eine Anbauvorrichtung mit einer Koppeleinrichtung schwenkbar um eine Anbauachse am Stiel anordenbar ist.

Aus der DE 20 2011 100 482 Ul ist ein Bagger bekannt, der am freien Ende des Stiels schwenkbar eine Anbauvorrichtung aufnimmt, die schwenkbar um eine Anbauachse am Stiel mit einer Koppeleinrichtung der Anbauvorrichtung verbunden ist. An der Koppeleinrichtung ist ein Schwenkantrieb vorgesehen, welcher wiederum gegenüberliegend zur Koppeleinrichtung eine Kupplung zur Aufnahme eines Arbeitsgerätes aufweist. Zur Ansteuerung einer Schwenkbewegung der Anbauvorrichtung um die Anbauachse des Stiels ist ein Druckzylinder an einer Oberseite des Stiels vorgesehen. Eine Kolbenstange des Druckzylinders greift an einer Schwenkkinematik an. Diese Schwenkkinematik umfasst eine Koppel und einen Umlenker, die in einer gemeinsamen Achse schwenkbar angeordnet sind, an welcher der Druckzylinder angreift, wobei der Umlenker am gegenüberliegenden Ende in einer Umlenkerachse des Stiels und die Koppel mit dem gegenüberliegenden Ende an der Koppeleinrichtung angreift. Eine Oberseite und eine Unterseite des Stiels sind spitz zulaufend in Richtung auf die Anbauachse ausgebildet. Die Ausgestaltung eines solchen Stiels mit einer Anbindung des Anbaugerätes an der am Stielende angeordneten Anbauachse ermöglicht einen großen Einsatzbereich. Jedoch sind Einsatzfälle gegeben, bei welchen die Schwenkbeweglichkeit des Anbaugerätes zum Stiel nicht hinreichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stiel für einen Bagger zu schaffen, um eine Losbrechkraft von einem Anbaugerät zu einem Stiel zu verringern.

Diese Aufgabe wird durch einen Stiel für einen Bagger gelöst, bei welchem zwischen dem Stiel und der Anbauvorrichtung und/oder zwischen der Schwenkkinematik und der Anbauvorrichtung eine gabelförmige Anbindung vorgesehen ist. Diese gabelförmige Anbindung ermöglicht, dass die Anbauvorrichtung näher an einer Anbauachse am Stiel positionierbar ist. Zudem wird ermöglicht, dass durch diese gabelförmige Anbindung die Anbauvorrichtung näher zur Grundmaschine positioniert werden kann. Dadurch kann der Abstand zur Anbindung des Anbaugerätes zum Stiel verringert werden. Dies ermöglicht eine Verkürzung der wirkenden Hebelarme und führt zu einer Verringerung der Losbrechkraft. Dies kann auch eine verbesserte Handhabung und einen erhöhten Schwenkbereich eines Arbeitsgerätes um die Anbauachse am Stielende des Stiels ermöglichen.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Abstand der Anbaulagerstelle der Koppeleinrichtung zu einer Stirnseite oder einer Schräge der Anbauvorrichtung und/oder ein Abstand der Koppellagerstelle der Koppeleinrichtung zu einer Deckfläche der Anbauvorrichtung von gleich oder kleiner als einem 2,5-fachen eines Bolzendurchmessers der Anbaulagerstelle und/oder der Koppellagerstelle der Koppeleinrichtung aufweist. Dies weist den Vorteil auf, dass eine Verkürzung der wirkenden Hebelarme zwischen dem Arbeitswerkzeug und dem Stiel erfolgt. Dadurch kann auch die Losbrechkraft reduziert werden. Gleichzeitig können auch die Prozesskräfte erhöht werden.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass die gabelförmige Anbindung zwischen dem Stiel und der Anbauvorrichtung durch einen zum Stielende weisenden gabelförmigen Stielabschnitt ausgebildet ist, der zwei mit Abstand zueinander angeordnete Gabelarme aufweist. Durch diese Ausführung des gabelförmigen Stielabschnitts kann ein Teil der Anbauvorrichtung zur Anbindung an das Stielende zwischen den beiden Gabelarmen positioniert werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass in den Gabelarmen des gabelförmigen Stielabschnitts die Anbauachse und die Umlenkerachse vorgesehen sind. Dadurch kann eine kompakte und verkürzte Anordnung zur Aufnahme der Anbauvorrichtung und/oder der Schwenkkinematik vorgesehen sein.

Der gabelförmige Stielabschnitt kann als ein gerader Stielabschnitt ausgebildet sein. Unter einem geraden Stielabschnitt kann eine Anbindung des Stielabschnitts an den Stielhauptabschnitt verstanden werden, bei welchem die Ober- und/oder Unterseite des Stielabschnitts und des Stielhauptabschnitts in einer gemeinsamen Ebene liegen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der gabelförmige Stielabschnitt gekröpft zum Stielhauptabschnitt ausgebildet ist. Bei einer gekröpften Anordnung des Stielabschnitts zum Stielhauptabschnitt ist der gekröpfte Stielabschnitt gegenüber dem Stielhauptabschnitt in einem Winkel nach oben ausgerichtet.

Bei der Ausführungsform mit dem gabelförmigen Stielabschnitt ist bevorzugt vorgesehen, dass jeweils ein Umlenker an einer Innenseite der Gabelarme positioniert und an der Umlenkerachse im Gabelarm gelagert ist. Die Koppel ist bevorzugt stabförmig ausgebildet und greift vorzugsweise zwischen zwei Wangen der Koppeleinrichtung an. Dadurch kann insbesondere der Schwenkbereich zur Oberseite des Stiels weiter vergrößert werden.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die gabelförmige Anbindung zwischen der Schwenkkinematik und der Anbauvorrichtung eine gabelförmige Koppel mit zwei Koppelarmen umfasst, wobei die Koppelarme gelenkig mit der Koppeleinrichtung verbunden sind. Vorzugsweise kann den Koppelarmen gegenüberliegend ein Koppelstiel ausgebildet sein.

Die Schwenkkinematik, welche bevorzugt die gabelförmige Koppel umfasst, kann an einem gabelfreien Stielabschnitt, der zum Stielende ausgerichtet ist, vorgesehen sein. Unter einem gabelfreien Stielabschnitt kann verstanden werden, dass der Stielabschnitt und der Stielhauptabschnitt eine Einheit bilden und beispielsweise die Seitenwangen und/oder die Ober- und/oder Unterseite in einer Ebene liegen. Diese Ausführungsform mit dem gabelfreien Stielende und der gabelförmigen Koppel der Schwenkkinematik weist den Vorteil auf, dass wiederum die Anbauvorrichtung in der Anbindung zum Stiel verkürzt werden kann. Auch ist ein vergrößerter Schwenkwinkel dadurch ermöglicht. Bevorzugt greift die gabelförmige Koppel der Schwenkkinematik mit jedem Koppelarm jeweils an einer Außenseite der Wangen der Koppeleinrichtung an. Alternativ können die Koppelarme auch zu einer Innenseite der Wangen ausgerichtet sein.

Bei der Ausgestaltung des gabelfreien Stielabschnitts zum Stielende greift bevorzugt an jeder Außenseite des Stielabschnitts ein Umlenker an der Umlenkerachse des Stielabschnitts an, wobei gegenüberliegend der Umlenker vorzugsweise an jeder Außenseite der Koppel zur Schwenkachse gelagert ist. Dadurch kann eine erhöhte Schwenkbewegung der Schwenkkinematik gegeben sein.

Der gabelfreie Stielabschnitt, an welchem bevorzugt die Schwenkkinematik mit der gabelförmigen Koppel vorgesehen ist, kann gerade zum Stielhauptabschnitt ausgebildet sein. Eine Oberseite und/oder eine Unterseite des Stielabschnitts und des Stielhauptabschnitts können in einer Ebene liegen. Alternativ kann der gabelfreie Stielabschnitt gekröpft zum Stielhauptabschnitt ausgebildet sein. Bei einem gekröpften Stielabschnitt kann dieser in einem Winkel von kleiner 180° zur Oberseite des Stielhauptabschnitts abgewinkelt sein. Im Hinblick auf die gerade und gekröpfte Ausgestaltung kann auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen werden.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Koppeleinrichtung der Anbauvorrichtung mit einem Anbaubolzen in der Anbauachse des Stielabschnitts gelenkig verbunden ist und an der Koppeleinrichtung ein Koppelbolzen vorgesehen ist, an dem eine Koppel der Schwenkkinematik angreift, wobei die Schwenkkinematik einen Umlenker aufweist, der an der Umlenkerachse des Stiels angreift und die Schwenkkinematik durch den Druckzylinder schwenkbar angesteuert ist. Die Koppel und der Umlenker der Schwenkkinematik sind derart aufeinander abgestimmt, dass beim Schwenken der Anbauvorrichtung zur Oberseite des Stiels der Koppelbolzen von der Koppeleinrichtung benachbart zur Umlenkerachse des Stiels anordenbar ist. Durch die Anbindung des Anbaugerätes an dem abgekröpften Stiel kann dadurch ein vergrößerter Schwenkbereich erzielt werden.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Anbaubolzen und der Koppelbolzen der Koppeleinrichtung in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sind und vorzugsweise die Anbaulagerstelle in Richtung auf einen Drehantrieb der Anbauvorrichtung versetzt angeordnet ist. Dadurch kann der Koppelbolzen oberhalb des Drehantriebs liegen und die Anbaulagerstelle in Richtung auf den Drehantrieb versetzt, also vertieft angeordnet sein.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anbaulagerstelle und der Koppelbolzen der Koppeleinrichtung in einem Winkel zur Anbauvorrichtung angeordnet sind, der durch zwei fiktive Geraden gebildet ist, wobei sich die erste oder die eine fiktive Gerade durch die Anbaulagerstelle und den Koppelbolzen erstreckt und sich die zweite oder die andere fiktive Gerade in einer Rotationsebene oder parallel zu einer Rotationsebene einer Dreheinrichtung der Anbauvorrichtung versetzt erstreckt. Durch diese versetzte Anordnung des Koppelbolzens und der Anbaulagerstelle der Koppeleinrichtung kann die Anbaulagerstelle der Koppeleinrichtung in Richtung auf die Rotationsebene der Dreheinrichtung der Anbauvorrichtung versetzt werden, wodurch eine Verringerung in der Aufbauhöhe der Anbauvorrichtung zum Stiel ermöglicht ist. Dadurch wird insbesondere der Schwenkwinkelbereich zur Unterseite des Stiels vergrößert.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die fiktiven Geraden der Anbauvorrichtung in einem Winkel ß von 15° bis 45°, vorzugsweise 25° bis 35° vorgesehen sind. Dies ermöglicht wiederum eine vorteilhafte Anbindung der Anbauvorrichtung an den gekröpften Stielabschnitt des Stiels.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der gekröpfte Stielabschnitt in einem Winkel a zwischen zwei fiktiven Geraden liegt, wobei die erste oder die eine fiktive Gerade sich durch die Anbauachse und die Umlenkerachse erstreckt und die zweite oder die andere fiktive Gerade sich durch die Umlenkerachse und eine Stielanbindungsachse des Stiels erstreckt. Dieser Bereich am Stielende genügt zur Ausbildung des gekröpften Stielabschnittes, um den Schwenkwinkelbereich der Anbauvorrichtung zu vergrößern.

Bevorzugt ist der gekröpfte Stielabschnitt in einem Winkel avon 15° bis 45°, vorzugsweise in einem Winkel a von 25° bis 35°, in Richtung zur Oberseite des Stiels abgewinkelt. Dieser Bereich hat sich als vorteilhaft für den Einsatz und die Anbindung der Anbauvorrichtung herausgestellt.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Winkelbereich der fiktiven Geraden der Anbauvorrichtung und der Winkelbereich der fiktiven Geraden am gekröpften Stielabschnitt gleich ist. Dadurch kann der größte Schwenkbereich bzw. der größte Öffnungswinkel erzielt werden. Dieser Öffnungswinkel kann 200° betragen, innerhalb dem die Anbauvorrichtung zum gekröpften Stielabschnitt schwenkbar ist.

Bevorzugt ist die Höhe zwischen dem Koppelbolzen und der Anbaulagerstelle der Koppeleinrichtung einerseits sowie die Höhe zwischen der Anbauachse am gekröpften Stielabschnitt und der Umlenkerachse am Stiel andererseits gleich ausgebildet.

Eine Umlenkerachse für die Schwenkkinematik ist bevorzugt im Übergangsbereich zwischen dem Stielhauptabschnitt und dem gekröpften Stielabschnitt vorgesehen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Umlenkerachse im gekröpften Stielabschnitt vorgesehen ist, also außerhalb des Übergangsbereichs zwischen dem Stielhauptabschnitt und dem gekröpften Stielabschnitt liegt. Alternativ kann die Umlenkerachse auch im Stiel vorgesehen sein.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Länge des Stielabschnitts im Verhältnis zur Gesamtlänge des Stiels eine Länge von weniger als 20% aufweist. Bevorzugt erstreckt sich die Länge des gekröpften Stielabschnitts von der Umlenkerachse bis zum freien Ende des gekröpften Stielabschnitts. Dieser gekröpfte und kurz gehaltene Stielabschnitt kann genügen, um die Schwenkbeweglichkeit zu erhöhen.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen :

Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Baggers mit einem Stiel, einer Anbauvorrichtung und einem Arbeitsgerät,

Figur 2 eine schematische Seitenansicht eines Stiels für einen Bagger mit einem gekröpften Stielabschnitt,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht auf den Stiel gemäß Figur 2,

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Anbauvorrichtung zur Anbindung an den Stiel gemäß Figur 2,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht der Anbauvorrichtung gemäß Figur 4,

Figur 6 eine schematische Schnittansicht der Anbauvorrichtung entlang der Linie IV-IV in Figur 4,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht des Stiels gemäß Figur 2 mit einer Anbauvorrichtung gemäß Figur 4 in einer Arbeitsposition, Figur 8 eine schematische Seitenansicht des Stiels gemäß Figur 3 mit einer Anbauvorrichtung gemäß Figur 4 in einer ersten Arbeitsposition,

Figur 9 eine schematische Seitenansicht der Anordnung gemäß Figur 6 in einer weiteren Arbeitsposition,

Figur 10 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Stiels zu Figur 3,

Figur 11 eine perspektivische Ansicht des Stiels gemäß Figur 9 mit einer Anbauvorrichtung gemäß Figur 4 in einer Arbeitsposition,

Figur 12 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Stiels zu Figur 3,

Figur 13 eine perspektivische Ansicht des Stiels gemäß Figur 11 mit einer Anbauvorrichtung gemäß Figur 4 in einer Arbeitsposition,

Figur 14 eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsform des Stiels zu Figur 11, und

Figur 15 eine perspektivische Ansicht des Stiels gemäß Figur 13 mit einer Anbauvorrichtung gemäß Figur 4 in einer Arbeitsposition.

In Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Baggers 11 dargestellt. Der Bagger 11 umfasst eine Grundmaschine 13 mit einem Ausleger 12, der am Ende mit einem Stiel 14 gelenkig miteinander verbunden ist. Der Ausleger 12 wird mit einem Hubzylinder 19 auf- und ab bewegt. Der Ausleger 12 umfasst zumindest einen Stielzylinder 18 zur Ansteuerung einer Schwenkbewegung des Stiels 14. Am Stiel 14 ist zumindest ein Druckzylinder 16 vorgesehen, durch welchen eine am Stiel 14 vorgesehene Anbauvorrichtung 21 ansteuerbar ist. Am Ende des Stiels 14 ist in einer Anbauachse 17 die Anbauvorrichtung 21 schwenkbar gelagert. Diese Anbauvorrichtung 21 kann eine Dreheinrichtung 22 mit einem Drehantrieb 24 und eine Kupplung 23, insbesondere Schnellwechselkupplung, umfassen. Die Dreheinrichtung 22 umfasst ein Antriebsgehäuse 66. Durch den Drehantrieb 24 ist die Kupplung relativ zum Antriebsgehäuse 66 in einer Rotationsachse 26 drehbar. An der Kupplung 23 ist auswechselbar ein Arbeitsgerät 25 vorgesehen. Zur Ansteuerung einer Schwenkbewegung der Anbauvorrichtung 21 ist eine Schwenkkinematik 27 vorgesehen. Diese umfasst einen Umlenker 28, welcher an einem Ende an einer Umlenkerachse 29 gelenkig mit dem Stiel 14 verbunden ist. Des Weiteren umfasst die Schwenkkinematik 27 eine Koppel 31, welche an einem Ende mit dem Umlenker 28 über eine gemeinsame Schwenkachse 35 verbunden ist. Am gegenüberliegenden Ende greift die Koppel 31 an einer Koppeleinrichtung 33 an. Diese Koppeleinrichtung 33 ist eine Komponente der Anbauvorrichtung 21 oder an der Anbauvorrichtung 21 montiert. Bevorzugt weist das Antriebsgehäuse 66 eine sich zumindest abschnittsweise erstreckende Deckfläche 67 auf, an der die Koppeleinrichtung 33 vorgesehen ist. An der Schwenkachse 35 der Schwenkkinematik 27 greift der Druckzylinder 16, insbesondere eine Kolbenstange des Druckzylinders 16, an.

In Figur 2 ist eine schematisch vergrößerte Seitenansicht des Stiels 14 dargestellt. Die Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht auf den Stiel 14 gemäß Figur 2.

Der Stiel 14 weist einen Stielhauptabschnitt 50 auf. An einem Ende des Stielhauptabschnitts 50 ist eine Stiellagerstelle 41, durch welche der Stiel 14 gelenkig zum Auslegerstiel 12 gelagert ist. Benachbart dazu ist eine Stielzylinderachse 42, in welcher der Stielzylinder 18 des Auslegerstiels 12 angreift. Von der Stiellagerstelle 41 aus erstreckt sich zum vorderen Stielende 48 eine Unterseite 43, die als ein Untergurt ausgebildet ist. Gegenüberliegend umfasst der Stiel 14 eine Oberseite 45, die als Obergurt ausgebildet ist. An der Oberseite 45 ist ein Druckzylinderlager 46 zur Aufnahme des Druckzylinders 16 vorgesehen. Die Oberseite 45 und die Unterseite 43 sind in einem spitzen Winkel zueinander in Richtung auf die Umlenkerachse 29 verlaufend ausgerichtet.

Der Stiel 14 weist einen gekröpften Stielabschnitt 51 auf. Dieser gekröpfte Stielabschnitt 51 ist am Stielende 48 vorgesehen. Der Stiel 14 umfasst einen Stielhauptabschnitt 50 mit der Stiellagerstelle 41 und 42 und den gekröpften Stielabschnitt 51. In dem gekröpften Stielabschnitt 51 ist die Anbauachse 17 vorgesehen. Der gekröpfte Stielabschnitt 51 erstreckt sich von der Umlenkerachse 29 aus in Richtung zur Oberseite 45 des Stiels 14. Der gekröpfte Stielabschnitt 51 ist in einem Winkel a von beispielsweise 30° zur Unterseite 43 des Stiels 14 nach oben gekröpft. Der Winkel für die Kröpfung des Stielabschnitts 21 wird durch zwei fiktive Geraden 52, 53 bestimmt. Die Gerade 52 erstreckt sich durch die Anbauachse 17 und Umlenkerachse 29 des gekröpften Stielabschnitts 51. Die Gerade 52 erstreckt sich durch die Umlenkerachse 29 und verläuft vorzugsweise parallel zur Unterseite 43 des Stiels 14. Auch kann die Gerade 53 sich durch die Umlenkerachse 29 und Stiellagerstelle 41 erstrecken.

Die Länge des gekröpften Stielabschnitts 51 kann aus dem Winkel a und einer Höhe HS zwischen der Anbauachse 17 und der Umlenkerachse 29 bestimmt werden. Der Abstand zwischen der Anbauachse 17 und der Umlenkerachse 29 umfasst die Höhe HS.

Der gekröpfte Stielabschnitt 51 ist gleich breit wie der Hauptabschnitt 50 des Stiels 14. Bei sehr langen Stielen 14 kann sich der Stielhauptabschnitt 50 zum geköpften Stielabschnitt 51 verjüngen. Die Breite des gekröpften Stielabschnitts 51 und der Abstand der Wangen 36 Koppeleinrichtung 33 sind aneinander angepasst.

In Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht der Anbauvorrichtung 21 dargestellt. Die Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht der Anbauvorrichtung 21 gemäß Figur 4. Die Koppeleinrichtung 33 besteht aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Wangen 36. Die Wangen 36 können mit zumindest einer Anschlussplatte 34, die sich zwischen den Wangen 36 erstreckt, verbunden sein. Die zumindest eine Anschlussplatte 34 kann an einer Oberseite der Dreheinrichtung 22 anliegen und daran vorzugsweise lösbar befestigt sein. Zwischen der Oberseite der Dreheinrichtung 22, an der die Koppeleinrichtung 33 befestigt ist, und der Koppeleinrichtung 33, insbesondere der Anschlussplatte 34 der Koppeleinrichtung 33, ist eine Anschlussebene 65 gebildet. Jede Wange 36 umfasst eine Koppellagerstelle 37 und eine Anbaulagerstelle 38. Die Koppellagerstelle 37 und die Anbaulagerstelle 38 sind in der Höhe HK versetzt zueinander angeordnet. Die Anbaulagerstelle 38 ist gegenüber der Koppellagerstelle 37 vertieft angeordnet. Die Anbaulagerstelle 38 der Koppeleinrichtung 33 liegt beispielsweise in der Anschlussebene 65. Alternativ kann die Anbaulagerstelle 38 auch in Richtung auf eine Rotationsebene 39 der Dreheinrichtung 22 versetzt sein oder in dieser Rotationsebene 39 liegen. Die Anbaulagerstelle 38 ist gegenüber der Anbauvorrichtung 21, insbesondere der Dreheinrichtung 22, seitlich nach außen versetzt oder einer Stirnseite der Dreheinrichtung 22 zugeordnet.

Zwischen der Anschlussebene 65 der Anbauvorrichtung 21 und der Koppellagerstelle 37 ist bevorzugt ein Abstand HA vorgesehen, der gleich oder kleiner als der 2,5-fache Durchmesser eines Lagerbolzens der Koppellagerstelle 37 ist. Bevorzugt ist die Koppellagerstelle 37 an die Anschlussebene 65 angrenzend vorgesehen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Anbaulagerstelle 38 mit einem Abstand HB zur Anbauvorrichtung 21 positioniert ist, der gleich oder kleiner als der 2,5-fache Durchmesser eines Lagerbolzens der Anbaulagerstelle 38 ist. Bevorzugt sind die Lagerbolzen der Koppellagerstelle 37 und der Anbaulagerstelle 38 in Durchmesser gleich ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Anbaulagerstelle 38 an eine Stirnseite des Drehantriebes 24 angrenzend oder an eine Schräge 69, welche benachbart zu einer Stirnseite des Drehantriebes 24 ist, angrenzt. Die Abstände HA und/oder HB werden bevorzugt gleich ausgebildet, wodurch eine Reduzierung der Hebelarme ermöglicht wird und somit die Losbrechkraft zwischen dem Stiel und dem Werkzeug reduziert wird. Unter Losbrechkraft wird beispielsweise eine Kraft verstanden, die zur Überwindung von Haftreibung in einer Lagerung vonnöten ist und die den Übergang in die Gleitreibung einleitet. Somit ist die Losbrechkraft diejenige Kraft, die benötigt wird, um eine Lagerung von statischem in den dynamischen Zustand zu überführen.

Die Höhe HK zwischen der Koppellagersteller 37 und der Anbaulagerstelle 38 kann gleich sein zum Abstand HA oder auch voneinander abweichen.

Die Koppellagerstelle 37 und die Anbaulagerstelle 38 sind in einem Winkel ß zur Rotationsebene 39 angeordnet, der durch zwei fiktive Geraden 56, 57 bestimmt ist. Die fiktive Gerade 56 erstreckt sich durch die Koppellagerstelle 37 und die Anbaulagerstelle 38. Die fiktive Gerade 57 erstreckt sich durch die Rotationsebene 39 oder ist parallel dazu ausgerichtet. Diese kann auch in der zumindest abschnittsweise ausgebildeten Deckfläche 67 des Antriebsgehäuses 66 der Dreheinrichtung 22 liegen. Die Anbaulagerstelle 38 kann auf der Geraden 57 liegen oder tiefer in Richtung der Rotationsebene 39, vorzugsweise innerhalb einer durch die Geraden 57 und die Rotationsebene 39 gebildeten Höhe. Vorzugsweise ist der Winkel ß zwischen den Geraden 56, 57 in einem Bereich von 15° bis 60° vorgesehen. Insbesondere ist ein Winkel ß von 30° vorgesehen. Dieser Winkel ß entspricht bevorzugt dem Winkel a.

In Figur 6 ist eine schematische Schnittansicht entlang der Linie VI-VI gemäß Figur 4 dargestellt. Die Dreheinrichtung 22 weist zwischen der Oberseite bzw. der Anschlussebene 65 und einer Stirnseite 68 der Dreheinrichtung 22 eine Schräge 69 auf. Diese Schräge 69 kann beispielsweise in einem Winkel von 45° zur Anschlussebene 65 geneigt sein. Auch kann die Schräge 69 davon abweichend in einem Winkel zur Anschlussebene 85 vorgesehen sein. Durch diese Schräge 69 kann insbesondere ermöglicht werden, dass die Anbaulagerstelle 38 der Wangen 36 zum einen näher zur Dreheinrichtung 22 und/oder zum anderen gegenüber der Anschlussebene 65 nach unten versetzt werden kann. Diese Anordnung weist insbesondere den Vorteil auf, dass eine verringerte Krafteinleitung von dem Stiel 14 in die Anbauvorrichtung 21 ermöglicht ist, wodurch im Betrieb auf die Koppeleinrichtung 33 der Anbauvorrichtung 21 wirkende Scherkräfte verringert werden können.

Die Koppeleinrichtung 33 ist bevorzugt durch eine Schraubverbindung 83 mit der Dreheinrichtung 22 verbunden. Insbesondere liegen ein oder mehrere Anschlussplatten 34 an der Oberseite der Dreheinrichtung 22 sowie an der Schräge 69 der Dreheinrichtung 22 an und werden insbesondere durch die Verschraubung 83 fixiert. Diese lösbare Anordnung der Koppeleinrichtung 33 zur Dreheinrichtung 22 ermöglicht darüber hinaus eine erhöhte Flexibilität durch einen möglichen Austausch der Koppeleinrichtung 33 zum Drehantrieb 24 und der Kupplung 23.

Durch eine Verringerung der Aufbauhöhe der Anbauvorrichtung 21, welche insbesondere durch die Verlagerung der Anbaulagerstelle 38 in die Anschlussebene 65 oder darunter in Richtung auf die Rotationsebene 39 erfolgen kann, wird die Kinematik des Stiels 14 und der Anbauvorrichtung 21 insoweit verbessert, als dass eine Überladehöhe und/oder eine Losbrechkraft gesteigert werden können. Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn die Anbaulagerstelle 38 in der Rotationsebene 39 liegt.

Die Anbauvorrichtung 21 gemäß den Figuren 4 bis 6 weist des Weiteren den Vorteil auf, dass durch eine Integration des Drehantriebs 24 und der Kupplung 23 eine Reduzierung in der Anzahl von hydraulischen Anschlüssen zur Ansteuerung eines Arbeitsgeräts 25 ermöglicht wird. Beispielsweise kann die Anzahl der Anschlüsse in der Kupplung 23 von fünf Anschlüssen auf drei Anschlüsse reduziert werden. Zwei der Anschlüsse dienen einer Hauptfunktion, nämlich ein Zulauf und ein Rücklauf von dem Arbeitsfluid, insbesondere Hydrauliköl. Der dritte Anschluss ist für ein sogenanntes Leckageöl vorgesehen. Die Anbindung bzw. Integration der Kupplung 23 in den Drehantrieb 24 ermöglicht, dass die für den Drehantrieb zur Ansteuerung erforderlichen hydraulischen Anschlüsse innerhalb des Drehantriebes 24 und/oder der Kupplung 23 vorgesehen und dauerhaft miteinander verbunden sind. In Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht des Stiels 14 gemäß Figur 3 und der gelenkig damit verbundenen Anbauvorrichtung 21 gemäß Figur 4 dargestellt. Die gabelförmige Anbindung 20 ist zwischen der Schwenkkinematik 27 und der Anbauvorrichtung 21 vorgesehen. Die Schwenkkinematik 27 umfasst zwei Umlenker 28, welche jeweils zu einer Außenseite des Stielabschnitts 51 positioniert und in der Umlenkerachse 29 gelagert sind. Gegenüberliegend greifen diese Umlenker 28 an der Schwenkachse 35 der Schwenkkinematik 27 an. Die Koppel 31 der Schwenkkinematik 27 ist gabelförmig ausgebildet. Die Koppel 31 weist zwei zur Anbauvorrichtung 21 weisende Koppelarme 64 auf. Diese Koppelarme 64 greifen bevorzugt jeweils an einer Außenseite der Wange 36 der Koppeleinrichtung 33 an. Die jeweiligen Enden der Koppelarme 64 sind an der Koppellagerstelle 37, vorzugsweise durch einen Bolzen, schwenkbar gelagert. Den Koppelarmen 64 gegenüberliegend umfasst die Koppel 31 beispielsweise einen Koppelstiel 65. Dieser Koppelstiel 65 ist in der Breite schmäler als der Abstand der beiden Koppelarme 64. Der Koppelstiel 65 kann eine Ausnehmung umfassen, so dass eine Kolbenstange des Druckzylinders 16 dazwischenliegend positionierbar ist und an der Schwenkachse 35 angreift.

Die Höhe HK der Koppellagerstelle 37 und der Anbaulagerstelle 38 der Koppeleinrichtung 33 entspricht vorteilhafterweise der Höhe HS am abgekröpften Stielabschnitt 51, der durch den Abstand zwischen der Anbauachse 17 und der Umlenkerachse 29 gebildet ist. Der gekröpfte Stielabschnitt 51 ist zwischen den Wangen 36 positioniert. Die Anbauachse 17 des gekröpften Stielabschnitts 51 fluchtet mit der Anbaulagerstelle 38, so dass diese durch einen Lagerbolzen schwenkbar miteinander verbunden sind.

Die Umlenker 28 sind bei dieser Ausführungsform beispielsweise gerade ausgebildet. Dadurch können höhere Kräfte aufgenommen werden. Diese Ausführungsform wird bevorzugt bei kompakten Bagger oder mittelgroßen oder großen Baggern eingesetzt. Die Umlenker 28 sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 und 9 c-förmig oder bogenförmig ausgebildet. Bevorzugt wird diese Ausführungsform bei Minibaggern eingesetzt.

In Figur 8 ist eine schematische Seitenansicht des Stiels 14 mit der Anbauvorrichtung 21 in einer ersten Schwenk- oder Arbeitsposition dargestellt. In Figur 9 ist der Stiel 14 mit der Anbauvorrichtung 21 in einer weiteren Schwenk- oder Arbeitsposition abweichend zu der Anordnung in Figur 7 dargestellt.

Durch den Stiel 14 mit dem gekröpften Stielabschnitt 51 wird ermöglicht, dass die Anbauvorrichtung 21 gegenüber der fiktiven Geraden 53 in einem Schwenkwinkel A bis zu 60° in Richtung zur Unterseite 43 des Stiels 14 schwenkbar ist. Durch die versetzt angeordnete Anbaulagerstelle 38 zur Koppellagerstelle 37 und dem gekröpften Stielabschnitt 51 kann die Drehvorrichtung 22 bezüglich deren Rotationsachse nahezu parallel oder parallel zur fiktiven Geraden 52 positionierbar sein.

Die Figur 9 zeigt die weitere Schwenkposition der Anbauvorrichtung 21 in entgegengesetzter Richtung zu der in Figur 8. Gegenüber der fiktiven Geraden 53 durch die Umlenkerachse 29 kann ein Schwenkwinkel B von bis zu 160° eingenommen werden. Durch den gekröpften Stielabschnitt 51 kann diese Schwenkposition eingenommen werden. Daraus ergibt sich ein Schwenkwinkel der Anbauvorrichtung 21 zum gekröpften Stielabschnitt 51 von bis zu 220°.

In Figur 10 ist eine alternative Ausführungsform des Stiels 14 dargestellt. Der Stielabschnitt 51 ist nicht gekröpft zum Stielhauptabschnitt 50 ausgerichtet. Ein solcher Stiel 14 wird als ein gerader Stiel bezeichnet. Dabei ist vorgesehen, dass eine Ober- und/oder Unterseite des Stielabschnitts 51 und des Stielhauptabschnitts 50 in einer gemeinsamen Ebene legen. Im Übrigen gelten die Ausführungen zum vorgenannten Stiel 14. In Figur 11 ist eine perspektivische Ansicht des Stiels 14 gemäß Figur 10 und der Anbauvorrichtung 21 gemäß Figur 4 dargestellt. Die Ansteuerung einer Schwenkbewegung der Anbauvorrichtung 21 zum Stiel 14 erfolgt mit einer Schwenkkinematik 27, welche der Ausführungsform gemäß Figur 7 entspricht. Es kommt eine gabelförmige Koppel 31 zum Einsatz. Somit umfasst diese Ausführungsform eine gabelförmige Anbindung 20 zwischen der Schwenkkinematik 27 und der Anbauvorrichtung 21.

In Figur 12 ist eine alternative Ausführungsform des Stiels 14 gemäß den Figuren 2 und 3 dargestellt. Der Stiel 14 weist einen gekröpften Stielabschnitt 51 zum Stielhauptabschnitt 50 auf. Abweichend zu der Ausführungsform gemäß Figur 2 und 3 ist der gekröpfte Stielabschnitt 51 gemäß Figur 12 gabelförmig ausgebildet. Der gekröpfte Stielabschnitt 51 umfasst zwei Gabelarme 61, die zueinander beabstandet sind. In jedem Gabelarm 61 ist die Umlenkerachse 29 sowie die Anbauachse 17 vorgesehen. Bevorzugt ist der Abstand der Gabelarme 61 in dem Bereich, in dem die Umlenkerachse 29 vorgesehen ist, kleiner als in dem zum freien Stielende 48 weisenden Abschnitt, in welchem die Anbauachse 17 liegt. Dies weist den Vorteil auf, dass zur Anbindung der Anbauvorrichtung 21 an dem Stiel 14 analoge oder dieselben Verhältnisse vorliegen, wie bei der Ausführungsform gemäß dem Stiel in Figur 2 und 3 sowie in Figur 9.

In Figur 13 ist eine perspektivische Ansicht des Stiels 14 gemäß Figur 12 mit der Anbauvorrichtung 21 gemäß Figur 4 in einer Schwenkposition dargestellt. Die gabelförmige Anbindung 20 ist zwischen dem Stiel 14 und der Anbauvorrichtung 21 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform weist die Schwenkkinematik 27 eine Koppel 31 auf, die beispielsweise stabförmig ausgebildet ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass bei dieser Ausführungsform gemäß Figur 12 die Koppel 31 auch als gabelförmige Koppel 31 mit zwei Koppelarmen 64 ausgebildet sein kann. Bevorzugt kann die Koppel 31 als eine Schweißkonstruktion ausgebildet sein, bei der zwei stabförmige Bleche mit einem Steg, vorzugsweise auch aus Blech, verbunden sind, wobei die stabförmigen Bleche sowohl an der Schwenkachse 35 als auch an der Koppellagerstelle 37 angreifen. Alternativ kann die Schweißkonstruktion auch als eine Gusskonstruktion ausgebildet sein.

In Figur 14 ist eine alternative Ausführungsform des Stiels 15 zu Figur 11 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich zu der in Figur 11 darin, dass der Stielabschnitt 51 gerade zum Stielhauptabschnitt 50 ausgebildet ist. Eine Kröpfung des Stielabschnitts 51 ist nicht vorgesehen. Im Übrigen gelten die Ausführungen zu Figur 12.

In Figur 15 ist perspektivisch der Stiel 14 gemäß Figur 14 und die Anbauvorrichtung 21 gemäß Figur 4 in einer Arbeitsposition dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Schwenkkinematik 27 analog zu der in Figur 12 ausgebildet. Ebenso kann auch diesbezüglich als Alternative eine gabelförmige Koppel 31 vorgesehen sein.