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Vorrichtung zum Bewegen der Ladeschwinge von als Front- und Überkopflader dienenden Fahrzeugen
Fahrzeuge, die als Front-und auch als Überkopflader verwendet werden, können entweder als Raupenschlepper ausgebildet oder aber mit Rädern ausgestattet sein. Bei diesen ist es üblich, um eine grosse Ladehöhe und Schüttweite zu erzielen, die Schwenkachse der aus zwei Hubarmen bestehenden Ladeschwinge zwischen der vorderen und der hinteren Radachse so hoch zu legen, dass die Ladeschwinge in der Aufnahmestellung stark nach vom geneigt ist und bis zur Überkopfstellung um annähernd 180 geschwenkt werden muss.
Bei einer bekannten Ausführung wird eine kraftschlüssige Bewegung bis in die Überkopf-Entladestellung dadurch erreicht, dass der von unten her an dem Hubarm angreifende Kolbentrieb beim Überschreiten der lotrechten Lage des Hubarmes über eine tote Lage hinwegschwenkt und hiebei unter Umsteuern auf entgegengesetzte Bewegungsrichtung das dann in entgegengesetzter Richtung drehende Lastenmoment aufnimmt. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass bei starker Neigung des Fahrzeuges nach vorn oder hinten Schwierigkeiten auftreten.
Es ist nun schon eine Anordnung bekanntgeworden, bei der die Hubkraft für jeden Hubarm der Ladeschwinge in etwa waagrechter Richtung auf einen Lenkerhebel wirkt, der in einem gewissen Abstand hinter der Schwenkachse der Ladeschwinge um eine am Fahrzeug festliegende Achse schwenkbar und nach unten gerichtet ist und mit einer Schubstange den Hubarm erfasst. Hiedurch ist vermieden, dass die Wir-
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kraft erfassten Lenkerhebels nur einen Bruchteil des etwa 1800 betragenden Schwenkwinkels der Hubarme beträgt. Die Schwenkung dieser Arme von der Aufnahmestellung bis zur Überkopf-Entleerungsstellung wird daher ohne Richtungsumkehr der Hubkraft erreicht.
Diese bekannte Anordnung ist aber infolge der Wahl der Angriffspunkte der zu übertragenden Kraft und der Bemessung der Übertragungsglieder ungünstig. So hat dort der Lenkerhebel die Form eines knappen Halbkreises, der sich nach dem Hubarm zu öffnet und an dessen unterem Ende ein kurzer gerader Stiel wie bei einer Sichel angesetzt ist. Er ist an seinem einen Ende am Fahrgestell unweit hinter der Achse der Ladeschwinge aufgehängt und am unteren Ende des Kreisbogens stellt eine ganz kurze Schubstange die Verbindung zu dem Hubarm her, den sie unweit seines Schwenkpunktes erfasst. Die Hubkraft, welche die aus dem Treibzylinder kommende Kolbenstange überträgt, greift am untersten Ende des Sichelstieles an.
Demgegenüber wird nach der Erfindung ein rechtwinklig gebogener, ebenfalls nach dem Hubarm zu offener, am Ende seines oberen, kürzeren Schenkels unweit des Hubarm-Schwenkpunktes aufgehängter Lenkerhebel verwendet, bei dem die zum Hubarm führende Schubstange am äussersten Punkt des unteren, längeren Schenkels schwenkbar angelenkt ist und die Kolbenstange des Treibzylinders in einem gewissen Abstand von dem Schubstangen-Schwenkpunkt an, dem unteren Lenkerhebelarm angreift. Das freie Ende der Schubstange sitzt an einem Zapfen unweit der Unterkante des Hubarmes in erheblichem Abstand von seiner Schwenkachse, im Ausführungsbeispiel etwa bei einem Drittel seiner ganzen Länge.
Die hiedurch erzielten Vorteile bei der Kraftübertragung sind offensichtlich. Die Schubstangen auf den beiden Seiten der Ladeschwinge behalten nämlich bei allen Betriebsstellungen ihre Winkellage zu den Lenkerhebeln und den Hubarmen im wesentlichen bei, wodurch gtinstigste Kraftübertragungsverhältnisse erzielt werden. Auch der Treibzylinder behält seine Lage bei allen Stellungen der Schwinge im wesentlichen bei und braucht nur Schwenkbewegungen kleinster Winkel auszuführen.
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Zur Steuerung der Kippbewegungen der am Ende der Ladeschwinge angelenkten Ladeschaufel ist auf jeder Seite des Fahrzeugs in an sich bekannter Weise ein Treibzylinder angeordnet, dessen Kolben an einem an den Hubarm angelenkten, bei der Aufnahmestellung nach oben gerichteten Zwischenhebel etwa in dessen Längsmitte angreift, wobei das freie Ende des Zwischenhebels die Ladeschaufel mit einer Schubstange erfasst. Diese Anordnung zur Steuerung der Kippbewegung der Ladeschaufel hat sich bei Frontentladung gut bewährt. Hiebei war das Rückkippen der Ladeschaufel aus der Aufnahmestellung durch das hintere Hubende der Treibkolben begrenzt.
Um nun auch ein Entleeren der Ladeschaufel bei über Kopf geschwenkter Ladeschwinge zu ermöglichen, wozu die Ladeschaufel in entgegengesetzter Richtung wie bei der Frontentleerung geschwenkt werden muss, ist erfindungsgemäss die Rückkippbewegung der Ladeschaufel aus der Aufnahmestellung vor dem hinteren Hubende der Treibkolben durch Anschlag an den Hubarmen der Ladeschwinge begrenzt, wobei die Treibzylinder in Abstand hinter der Schwenkachse der Ladeschwinge am Fahrzeug angelenkt und in die Druckmittelzuleitungen zu den beiden Seiten der Treibzylinder Überdruckventile eingebaut sind, mit denen die Treibkolben in den Zylindern beim Anheben der Ladeschwinge blockiert werden.
Infolge der Anordnung der Schwenkachse der Treibzylinder für die Kippbewegung der Ladeschaufel in Abstand hinter der Schwenkachse der Ladeschwinge und der Möglichkeit, die Treibkolben beim Aufrichten der Ladeschwinge in ihren Zylindern blockieren zu können, wird beim Aufrichten der Ladeschwinge die Ladeschaufel zunehmend aus der Anschlagstellung derart abbewegt, dl1ss sie bei allen Stellungen der Ladeschwinge eine gegen Entleerung sichernde Lage einnimmt. In der Überkopfstellung ist dann die Anschlagstellung der Ladeschaufel soweit rückgängig gemacht, dass die Treibkolben zum Entleeren der Ladeschaufel bis an ihr hinteres Hubende bewegt werden können.
Für die Begrenzung der Kippbewegung der Ladeschaufel bei Frontentleerung kann ein zweiter Anschlag vorgesehen sein, der bei allen Betriebsstellungen innerhalb des Vorwärtshubes der Treibkolben wirksam werden kann. Hiedurch ist es möglich, die Ladeschaufel auch in geringer Höhe vollständig zu entleeren, was bei bekannten Frontladern nicht möglich ist. Ausserdem kann dieser zweite Anschlag ein ungewolltes Überkippen der Ladeschaufel bei lotrecht gestellter Ladeschwinge verhindern.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Beispieles erläutert ; es zeigen : Fig. 1-4 Seitenansichten eines mit der erfindungsgemässen Ladevorrichtung ausgerüsteten Schlep- perfahrzeuges bei verschiedenen Betriebsstellungen der Ladeschwinge, u. zw. in Fig. 1 in der Ladestellung, in Fig. 2 in einer Frontentladestellung, in Fig. 3 bei lotrecht gestellter Ladeschwinge und in Fig. 4 in der Überkopf-Entladestellung, Fig. 5 die Verbindung eines Hubarmes mit seinem Hubantrieb und dem Kippantrieb für die Ladeschaufel, in der Aufnahmestellung.
An dem Fahrzeugrahmen des beim Ausführungsbeispiel als Raupenfahrzeug ausgebildeten Schleppers sind etwa in der Mitte zwischen den beiden äusseren Radachsen 1 und 2 weit oberhalb der durch die Radachsen gelegten Ebene, etwa in Höhe des Filhrersitzes, zu beiden Seiten die Hubarme 3 der Ladeschwinge um Lagerzapfen 4 schwenkbar, die in einem am Fahrzeugrahmen festen Lagerkörper 5 vorgesehen sind.
An die freien Enden der Hubarme 3 ist die Ladeschaufel 6 angelenkt. Infolge dieser Anordnung der Schwenkzapfen 4 nehmen die Hubarme 3 in der Aufnahmestellung (Fig. 1) eine stark nach vom abwärts geneigte Lage ein, so dass der Schwenkwinkel bis zur Überkopf-Entladestellung (Fig. 4) annähernd 1800 beträgt.
Jeder der beiden Hubarme 3 hat einen hydraulischen Hubantrieb mit einem in der Nähe des hinteren Fahrzeugendes bei 7 schwenkbar gelagerten Zylinder 8, dessen Kolbenstange 9 in etwa waagrechter Richtung an einem Lenkerhebe110 bei 11 angreift. Der etwa sichelförmig ausgebildete Lenkerhebel 10 ist mit seinem einen Ende um einen in dem Lagerkörper 5 sitzenden Zapfen 12 schwenkbar und abwärts gerichtet. Das freie Ende des Lenkerhebels 10 erfasst mit einer Schubstange 14 den Hubarm 3 in erheblichem Abstand vor seiner Schwenkachse 4.
Zum Hochschwenken der Ladeschwinge werden die Kolbenstangen 9 der Hubzylinder 8 ausgeschoben.
Hiedurch schwingen die Lenkerhebel 10 nach vom aus und übertragen ihre Schwenkbewegung über die Schubstangen 14 auf die Hubarme 3.
Aus den Fig. 1-4 ist ersichtlich, dass die sich über annähernd 1800 erstreckende Schwenkbewegung der Hubarme zwischen der Aufnahmestellung (Fig. 1) und der Überkopf-Entleerungsstellung (Fig. 4) durch eine erheblich kleinere Schwenkbewegung der Lenkerhebel 10 erreicht wird.
Beim Ausführungsbeispiel beträgt der Schwenkwinkel der Lenkerhebel 10 etwa 90 und erreicht die der Überkopfstellung der Ladeschwinge entsprechende Schwenklage, ohne dass die Wirkungslinie der Hubkraft zu seiner Schwenkachse 12 in eine Totlage gelangt. Die Schubstangen 14 behalten bei allen Betriebsstellungen der Ladeschwinge ihre Winkellage zu den Lenkerhebeln 10 und den Hubarmen 3 im wesentlichen bei, so dass günstige Kraftübertragungsverhältnisse erzielt werden.
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Zur Ausführung der Kippbewegungen der Ladeschaufel 6 ist auf jeder Seite des Fahrzeugs ein hydraulischer Antrieb mit einem am Fahrzeugrahmen schwenkbaren Treibzylinder 15 vorgesehen, dessen Kolbenstange 16 an einem an denHubarm 3 bei 17 angelenkten, bei der Aufnahmestellung (Fig. l) nach oben gerichteten Zwischenhebel 18 etwa in dessen Längsmitte bei 19 angreift. Das freie Ende des Zwischenhebels 18 erfasst die Ladeschaufel 6 mit einer Schubstange 21. Die Schwenkachse 20 des Treibzylinders 15 ist in Abstand hinter der Schwenkachse 4 der Ladeschwinge zwischen dieser und der Schwenkachse 12 der Lenkerhebel 10 in dem Lagerkörper 5 vorgesehen. Der Zwischenhebel 18 hat zwei Anschläge 22 und 23, die den Hub des Treibkolbens 16 und damit das Rppen der Ladeschaufel 6 durch Anliegen an dem Hubarm 3 begrenzen.
Die Anschläge 22 und 23 könnten auch an anderer Stelle des Kippsystem z. B. auch an der Ladeschaufel unmittelbar angebracht sein.
In der Ladestellung (Fig. 1) bei in der Aufnahmestellung befindlicher Ladeschaufel 6 (ausgezogen gezeichnet) sind die beiden Anschläge 22 und 23 von dem Hubarm 3 abgehoben. Die gefüllte Ladeschaufel wird dann bei noch abgesenkten Hubarmen 3 bis in die strichpunktiert gezeichnete Stellung zurlickge- kippt, die durch Anliegen des Anschlages 22 an dem Hubarm (Fig. 5) bestimmt ist. Dann nimmt die Ladeschaufel eine Stellung ein, bei der sie beim anschliessenden Hochschwenken der Ladeschwinge kein Gut ausschütten kann. Während der ganzen folgenden Hubbewegung ist durch nicht dargestellte Überdruckventile in den Druckmittelzuleitungen zu den Treibzylindern der Kolben in dem Treibzylinder 15 blockiert, so dass die Kolbenstange 16 gegenüber dem Zylinder keinerlei Verschiebebewegung ausführen kann.
Die Ladeschaufel wird infolge der Versetzung der Schwenkachsen 4 und 20 der Ladeschwinge und der Treibzylinder 15 trotzdem geschwenkt, u. zw. so, dass während der ganzen Hubbewegung, entweder bis zu einer Frontstellung (Fig. 2) oder einer Überkopfstellung (Fig. 4) die Ladeschaufel ständig eine Lage einnimmt, bei der das Gut gegen Entleeren gesichert ist. Dabei bewegt sich der Anschlag 22 wieder von dem Hubarm 3 ab. Zur Frontentladung wird umgesteuert und die Kolbenstange 16 aus dem Treibzylinder herausbewegt, bis beispielsweise der Anschlag 23 wirksam wird. Dann ist die Ladeschaufel in die in Fig. 2 strichpunktiert gezeichnete Entleerungsstellung abgekippt.
In der Überkopfstellung (Fig. 4) wird die Kolbenstange 16 zum Entleeren der Ladeschaufel in den Zylinder 15 bis zum Hubende hineinbewegt, wobei die Ladeschaufel von der ausgezogen gezeichneten Stellung in die strichpunktiert gezeichnete Entleerungsstellung gekippt wird. Um den Betrag dieser Hubbewegung muss der gesamte Hub des Treibkolbens grösser sein als für die Frontentladung allein notwendig wäre.
In der andern Hubrichtung ist das Hubende des Treibkolbens so weithinausgerückt, dass in allen Betriebsstellungen der Anschlag 23 wirksam werden kann. Die Anschläge 22,23 können auch an anderer geeigneter Stelle der Ladevorrichtung angebracht sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Bewegen der Ladeschwinge von als Front- Überkopflader dienenden Fahrzeugen, bei der die Schwenkachse der aus zwei Hubarmen bestehenden Ladeschwinge zwischen der vorderen und hinteren Fahrzeugachse so hoch angeordnet ist, dass die Schwinge in ihrer Aufnahmestellung stark nach vom abwärts geneigt ist und bis zur Überkopf-Entladestellung um annähernd 1800 geschwenkt werden muss und die Hubkraft für jeden Hubarm an einem hinter der Schwenkachse der Ladeschwinge um eine am Fahrzeug festliegende Achse schwenkbaren, nach dem Hubarm zu offen gebogenen Lenkerhebel angreift,
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kerhebel (10) etwa rechtwinklig gebogen und mit seinem oberen, kürzeren Schenkel um die am Fahrzeug festliegende Achse (12) schwenkbar ist,
während am längeren unteren Schenkel sowohl am äussersten Ende die Schubstange (14) angelenkt ist, die zum Hubarm (3) führt und diesen in erheblichem Abstand von seinem Schwenkpunkt (4) erfasst, als auch die vom Treibzylinder (8) über die Kolbenstange (9) ausgehende Hubkraft in einiger Entfernung oberhalb (11) des Schwenkpunktes der Schubstange angreift.