BE1029534B1

BE1029534B1 - Compact articulated loader

Info

Publication number: BE1029534B1
Application number: BE20215501A
Authority: BE
Inventors: Frans Jozef Johanna Geens; Marcel Karel Francisca Geens
Original assignee: Gebroeders Geens N V
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2023-01-30
Also published as: EP4112818A3; BE1029534A1; EP4112818A2

Abstract

Een kniklader met een frame dat een voorste segment en een achterste segment heeft, welk voorste segment via een scharnierverbinding verbonden is met het achterste segment zodat de kniklader bestuurbaar is door het scharnieren van de segmenten ten opzichte van elkaar, waarbij het voorste segment twee voorste wielen omvat die respectievelijk aangedreven worden door twee hydromotoren; waarbij het achterste segment een kantelbaar subframe heeft dat kantelbaar is om een liggende as die zich in de lengterichting van de kniklader uitstrekt, welk kantelbaar subframe twee achterste wielen omvat die respectievelijk aangedreven worden door twee verdere hydromotoren; waarbij het voorste segment verder een hefarm omvat waaraan een werktuig koppelbaar is, waarbij de hefarm en het werktuig met behulp van een eerste en een tweede hydraulische cilinders beweegbaar zijn, waarbij de hefarm in een onderste stand een rotatieas van de voorste wielen snijdt.An articulated loader with a frame having a front segment and a rear segment, which front segment is hinged to the rear segment so that the articulated loader is steerable by pivoting the segments relative to each other, the front segment having two front wheels includes those driven respectively by two hydraulic motors; wherein the rear segment has a tiltable subframe that is tiltable about a horizontal axis extending in the longitudinal direction of the articulated loader, which tiltable subframe comprises two rear wheels which are respectively driven by two further hydraulic motors; wherein the front segment further comprises a lifting arm to which a tool can be coupled, wherein the lifting arm and the tool are movable with the aid of a first and a second hydraulic cylinder, wherein the lifting arm intersects an axis of rotation of the front wheels in a lower position.

Description

Compacte kniklader De uitvinding heeft betrekking op een werkvoertuig, meer bepaald op een kniklader. Knikladers worden wereldwijd typisch ingezet voor het verzetten van grote hoeveelheden materiaal zoals grond, puin, palletten of bouwmaterialen zoals klinkers. Knikladers bestaan in allerlei afmetingen. Grote knikladers, zoals deze in bijvoorbeeld de mijnindustrie gebruikt worden, hebben typisch een bedrijfsgewicht dat groter is dan 5000 kg.Compact articulated loader The invention relates to a work vehicle, more specifically to an articulated loader. Articulated loaders are typically used worldwide for moving large quantities of material such as soil, rubble, pallets or building materials such as clinker bricks. Articulated loaders come in all sorts of sizes. Large articulated loaders, such as those used in the mining industry, typically have an operating weight greater than 5000 kg.

Kleine knikladers ook wel compacte kniklader genoemd, worden met toenemende regelmaat ingezet in afhankelijkheid van het type werk, bijvoorbeeld voor het aanleggen van een terras, tuin of oprit op werven met een kleinere afmeting of beperkte manoeuvreerbaarheid, Een dergelijke kniklader heeft een frame met een voorste en een achterste segment met respectievelijk cen eerste set wielen en een tweede set wielen. Het voorste segment en het achterste segment zijn via een kniksysteem aan elkaar gekoppeld. Het kniksysteem laat toe dat het voorste en het achterste segment ten opzichte van elkaar kunnen roteren om cen opwaarts gerichte as. Deze rotatiebeweging laat toe om de kniklader te besturen. Om ongelijkheid in de ondergrond op te kunnen vangen, is het kniksysteem verder voorzien om het voorste segment en het achterste segment te kunnen laten kantelen. Het kantelen van de segmenten ten opzichte van elkaar wil zeggen dat de segmenten ten opzichte van elkaar roteren om een liggende as die zich in de lengterichting van het voertuig uitstrekt. Een nadeel van een kniklader met dit kniksysteem is dat bij zware belading vooraan, in combinatie met een rem-maneuver, de achterwielen los komen van de grond. Bij een kniklader met dergelijk kniksysteem zou dan ook het hele achterste segment steeds naar één richting kantelen. Dit leidt tot een uiterst onveilige situatie en gevoel voor de bestuurder.Small articulated loaders, also referred to as compact articulated loaders, are used with increasing regularity depending on the type of work, for example for constructing a terrace, garden or driveway on sites with a smaller size or limited manoeuvrability. Such articulated loaders have a frame with a front and a rear segment having a first set of wheels and a second set of wheels, respectively. The front segment and the rear segment are linked together via a buckling system. The buckling system allows the front and rear segments to rotate relative to each other about an upwardly directed axis. This rotational movement makes it possible to steer the articulated loader. In order to compensate for unevenness in the surface, the buckling system is also provided to allow the front segment and the rear segment to tilt. Tilting of the segments relative to each other means that the segments rotate relative to each other about a horizontal axis extending in the longitudinal direction of the vehicle. A disadvantage of an articulated loader with this articulated system is that with a heavy load at the front, in combination with a braking maneuver, the rear wheels come off the ground. With an articulated loader with such an articulated system, the entire rear segment would always tilt in one direction. This leads to an extremely unsafe situation and feeling for the driver.

Het is een doel van de uitvinding om een kniklader te verschaffen met een meer compacte opbouw die bovendien veilig in gebruik is.It is an object of the invention to provide an articulated loader with a more compact construction which, moreover, is safe to use.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een kniklader met een frame dat een voorste segment en cen achterste segment heeft, welk voorste segment via een scharnierverbinding verbonden is met het achterste segment zodat de kniklader bestuurbaar is door het scharnieren van de segmenten ten opzichte van elkaar. Het voorste segment omvat twee voorste wielen die respectievelijk aangedreven worden door twee hydromotoren. Het achterste segment heeft een kantelbaar subframe dat kantelbaar is om een liggende as die zich in de lengterichting van de kniklader uitstrekt, welk kantelbaar subframe twee achterste wielen omvat die respectievelijk aangedreven worden door twee verdere hydromotoren. Het voorste segment omvat verder een hefarm waaraan cen werktuig koppelbaar is, waarbij de hefarm en het werktuig met behulp van een eerste en een tweede hydraulische cilinder beweegbaar zijn, waarbij de hefarm in een onderste stand een rotaticas van de voorste wielen snijdt.To this end, the invention provides an articulated loader with a frame having a front segment and a rear segment, which front segment is connected to the rear segment via a hinge connection, so that the articulated loader can be steered by pivoting the segments relative to each other. The front segment comprises two front wheels that are respectively driven by two hydraulic motors. The rear segment has a tiltable subframe that is tiltable about a horizontal axis extending in the longitudinal direction of the articulated loader, which tiltable subframe comprises two rear wheels which are respectively driven by two further hydraulic motors. The front segment further comprises a lifting arm to which a tool can be coupled, the lifting arm and the tool being movable with the aid of a first and a second hydraulic cylinder, the lifting arm intersecting a rotary axis of the front wheels in a lower position.

Het voorzien van een kantelbaar frame heeft meerdere voordelen. Het voorste segment en het achterste segment zijn via een scharnierverbinding onderling verbonden terwijl het achterste segment een kantelbaar frame heeft. Het kantelbaar subframe zorgt dat bij ongelijke ondergrond alle wielen de grond blijven raken. Dit laat toe om de scharnierverbinding 1-dimensionaal of enkelwerkend uit te voeren. De scharnierverbinding moet, met andere woorden, niet langer voorzien worden van een kniksysteem. De genoemde scharnierverbinding is op deze manier robuuster realiseerbaar. Een verder voordeel van de -dimensionele scharnierverbinding is dat, zelfs bij plotse versnellingen en/of rem-maneuvers, het achterste segment steeds recht zal blijven ten opzichte van het voorste segment. Op deze manier is de kniklader veiliger omdat het onverwachts kantelen van het achterste segment vermeden wordt waardoor juist een veilig gevoel gegeven wordt aan de bestuurder. De enkelwerkende scharnierverbinding in combinatie met het kantelbaar frame laat toe om met de kniklader veiliger en sneller overslag en laden van grote hoeveelheden materiaal te realiseren. De kniklader is dus op deze manier niet alleen betrouwbaarder, maar ook productiever omdat er aan hogere snelheden en met verhoogde acceleratie en deceleratie gewerkt kan worden zonder dat daarbij het gevoel van veiligheid van de bestuurder in gedrang wordt gebracht. Een verder voordeel van de kniklader is gebaseerd op het inzicht dat, doordat het voorste segment twee voorste wielen heeft die elk aangedreven worden door een hydromotor, er een ruimte gecreëerd kan worden tussen de twee voorste wielen. Deze gecreëerde ruimte wordt gebruikt om de hefarm in een onderste stand te laten rusten minstens gedeeltelijk tussen de voorste wielen. De afmeting van de kniklader, gezien in een lengterichting daarvan wordt op deze manier beperkt. De kniklader is met andere woorden uiterst compact. Hydromotoren zijn verder uiterst compact, in het bijzonder zijn hydromotoren noemenswaardig compacter dan elektromotoren met vergelijkbaar vermogen. Hydromotoren zijn ook veel beter bestand tegen de ruwe en vuile omstandigheden waarin de knikladers worden ingezet.Providing a tiltable frame has several advantages. The front segment and the rear segment are interconnected via a hinged connection, while the rear segment has a tiltable frame. The tiltable subframe ensures that all wheels remain touching the ground on uneven surfaces. This allows the hinge connection to be made 1-dimensional or single-acting. In other words, the hinged connection no longer needs to be provided with a buckling system. Said hinge connection can be realized in a more robust way in this way. A further advantage of the -dimensional hinge joint is that, even during sudden accelerations and/or braking maneuvers, the rear segment will always remain straight in relation to the front segment. In this way, the articulated loader is safer because unexpected tipping of the rear segment is avoided, which gives the driver a safe feeling. The single-acting hinged connection in combination with the tiltable frame makes it possible to realize safer and faster transfer and loading of large quantities of material with the articulated loader. In this way, the articulated loader is not only more reliable, but also more productive because it is possible to work at higher speeds and with increased acceleration and deceleration without compromising the driver's sense of safety. A further advantage of the articulated loader is based on the insight that, because the front segment has two front wheels, each driven by a hydraulic motor, a space can be created between the two front wheels. This created space is used to rest the lift arm in a lowered position at least partially between the front wheels. The size of the articulated loader, viewed in a longitudinal direction thereof, is limited in this way. In other words, the articulated loader is extremely compact. Hydromotors are also extremely compact, in particular hydromotors are noticeably more compact than electric motors with comparable power. Hydromotors are also much more resistant to the rough and dirty conditions in which the articulated loaders are used.

Bij voorkeur is de scharnierverbinding zo gevormd is dat het voorste en het achterste segment om slechts één rotaticas kunnen roteren. Dit laat toe om de scharnierverbinding als een enkelwerkend scharnier te verschaffen. Meer bepaald wordt met een enkelwerkend scharnierverbinding bedoeld dat de scharnierverbinding slechts een rotatiebeweging om een hoofdzakelijk verticaal georiënteerde as toe laat. De enkelwerkende scharnierverbinding verhindert een rotatiebeweging in de andere oriëntatierichtingen, bijvoorbeeld een rotatiebeweging om een horizontaal georiënteerde as zoals bij bekende kniksystemen.Preferably, the hinge joint is formed so that the front and rear segments can rotate about only one axis of rotation. This allows the hinge connection to be provided as a single-acting hinge. More specifically, a single-acting hinged connection means that the hinged connection only allows rotational movement about a substantially vertically oriented axis. The single-acting hinge connection prevents a rotational movement in the other directions of orientation, for instance a rotational movement about a horizontally oriented axis as in known buckling systems.

Bij voorkeur omvat de hefarm een krachtoverbrengingsstructuur die opgebouwd is volgens een Z-kinematiek.The lifting arm preferably comprises a force transmission structure built up according to a Z-kinematics.

Verder bij voorkeur heeft de krachtoverbrengingsstructuur een hefarmbasis met een proximaal uiteinde en een distaal uiteinde, waarbij ter plaatste van het proximaal uiteinde de hefarmbasis via een scharnierverbinding verbonden is met het voorste segment, en waarbij de hefarmbasis ter plaatste van het distaal uiteinde een scharnierbaar verbindingsstuk omvat waaraan het werktuig koppelbaar is, waarbij de eerste cilinder scharnierbaar verbonden is tussen het voorste segment en de hefarmbasis zodat, in werking, de eerste cilinder de hefarmbasis rond de scharnierverbinding kan roteren. Door de eerste cilinder enerzijds scharnierbaar met het voorste segment te verbinden en anderzijds met de hefarmbasis, is de hefarm rond de scharnierverbinding roteerbaar. Daarbij is de eerste cilinder bij voorkeur onder de hefarm voorzien. Dit leidt tot een opwaartse en neerwaartse beweging van de hefarm. De opwaartse beweging, in het bijzonder in cen geladen toestand van de hefarm, vergt veel kracht. Deze kracht wordt op optimale wijze uitgevoerd door de cilinder zoals hierboven te verschaffen. De cilinder heeft een huis waarin een zuiger, die ter plaatste van een zuigerstangzijde verbonden is met een zuigerstang, heen en weer beweegbaar is. Door een hydraulische vloeistof onder druk aan een eerste en/of tweede zijde van de zuiger in het huis te pompen zal de zuiger en de zuigerstang lineair bewegen. De kracht die gegenereerd kan worden, wordt berekend door het oppervlak van de zuiger van de cilinder te vermenigvuldigen met de werkdruk van de vloeistof. De kracht die gegenereerd wordt is afhankelijk van de zijde waar de druk in de cilinder verhoogd wordt. Het oppervlak van de zuiger aan de stangzijde is namelijk kleiner. De zuigerstang is daar verbonden aan het oppervlak van de zuiger. De grootte van het zuigeroppervlak waarop de hydraulische vloeistof kan drukken is kleiner want oppervlak voor de krachtberekening is daarom de grootte van het oppervlakte zuiger minus de oppervlakte van de stang. Het voordeel van de cilinder zoals hierboven aangegeven te voorzien is dat cen opwaartse beweging gerealiseerd wordt met de door de cilinder maximaal mogelijke kracht. De cilinder duwt namelijk steeds op het grootste zuigeroppervlak waardoor maximale kracht van de cilinder beschikbaar is.Further preferably, the force transmission structure has a lever arm base with a proximal end and a distal end, wherein the lever arm base is connected to the front segment via a hinged connection at the proximal end, and wherein the lever arm base comprises a hinged connecting piece at the distal end. to which the tool is connectable, the first cylinder being pivotally connected between the front segment and the lift arm base so that, in operation, the first cylinder can rotate the lift arm base about the pivot connection. By pivotally connecting the first cylinder to the front segment on the one hand and to the lifting arm base on the other hand, the lifting arm is rotatable about the hinged connection. The first cylinder is preferably provided under the lifting arm. This leads to an upward and downward movement of the lift arm. The upward movement, especially in a loaded condition of the lifting arm, requires a great deal of force. This force is optimally performed by providing the cylinder as above. The cylinder has a housing in which a piston, which is connected to a piston rod at a piston rod side, is movable back and forth. By pumping a hydraulic fluid under pressure into the housing on a first and/or second side of the piston, the piston and the piston rod will move linearly. The force that can be generated is calculated by multiplying the surface area of the cylinder's piston by the working pressure of the fluid. The force generated depends on the side where the pressure in the cylinder is increased. This is because the surface of the piston on the rod side is smaller. The piston rod is there connected to the surface of the piston. The size of the piston surface on which the hydraulic fluid can press is smaller because area for the calculation of force is therefore the size of the piston surface minus the rod surface. The advantage of providing the cylinder as indicated above is that an upward movement is realized with the maximum force possible through the cylinder. The cylinder always pushes on the largest piston surface, so that maximum force of the cylinder is available.

Verder bij voorkeur is de tweede cilinder scharnierbaar verbonden tussen de hefarmbasis en het verbindingsstuk via een hefboom. Dit laat toe om de kracht die gegenereerd wordt door de tweede cilinder verder te vergroten en de lineaire beweging van de cilinder te vertalen in een beweging van het verbindingsstuk.Further preferably, the second cylinder is pivotally connected between the lifting arm base and the connecting piece via a lever. This allows to further increase the force generated by the second cylinder and to translate the linear movement of the cylinder into a movement of the connecting piece.

Verder bij voorkeur omvat de hefboom een eerste geleding en een tweede geleding die onderling scharnierbaar met elkaar zijn verbonden, welke eerste geleding in een middenzone scharnierbaar verbonden is met de hefarmbasis, waarbij het proximaal uiteinde van de eerste geleding scharnierbaar verbonden is met de tweede cilinder en waarbij een distaal uiteinde van de tweede geleding verbonden is met het verbindingsstuk, zodat, in werking, de tweede cilinder een scharnierbeweging realiseert met het verbindingsstuk. De voordelen beschreven met betrekking tot de eerste cilinder zijn toepasbaar op de tweede cilinder, mutatis mutandis. Meer bepaald is de tweede cilinder zo voorzien dat de cilinder steeds de maximaal mogelijk hoeveelheid kracht beschikbaar heeft. De eerste geleding en tweede geleding vergroten deze kracht verder zodat een zogenaamde uitbreekkracht maximaal is. De uitbreekkracht is, in afhankelijkheid van het werkstuk opwaarts of neerwaarts gericht. Wanneer bijvoorbeeld het werkstuk een laadbak is, is de uitbreekkracht de hoeveelheid kracht die ter plaatste van een punt van de laadbak, die verbonden is met het verbindingsstuk, uitgeoefend kan worden door de scharnierende beweging van het verbindingsstuk om de materie in de laadbak op te heffen.Further preferably, the lever comprises a first link and a second link which are pivotally connected to each other, which first link is pivotally connected in a central zone to the lever arm base, the proximal end of the first link being pivotally connected to the second cylinder and wherein a distal end of the second link is connected to the link so that, in operation, the second cylinder provides pivotal movement with the link. The advantages described with respect to the first cylinder are applicable to the second cylinder, mutatis mutandis. More specifically, the second cylinder is designed in such a way that the cylinder always has the maximum possible amount of force available. The first articulation and second articulation further increase this force so that a so-called breakout force is maximum. The breakout force is directed upwards or downwards, depending on the workpiece. For example, when the workpiece is a bucket, the breakout force is the amount of force that can be exerted at a point of the bucket connected to the connector by the pivoting movement of the connector to lift the matter in the bucket .

Bij voorkeur is een proximaal einde van de respectievelijke hydraulische cilinders op een nagenoeg gelijke afstand, gezien in een horizontale richting van de kniklader, van de voorste wielen aangebracht. Een lengteafmeting van de kniklader wordt op deze wijze verder maximaal beperkt. De kniklader is met andere woorden uiterst compact.Preferably, a proximal end of the respective hydraulic cylinders is disposed at a substantially equal distance, viewed in a horizontal direction of the loader, from the front wheels. In this way, a length dimension of the articulated loader is further limited to the maximum. In other words, the articulated loader is extremely compact.

Bij voorkeur is het voorste segment U-vormig en is een opening van het U-vormig voorste segment naar voren gericht, gezien in een voorwaartse rijrichting van de kniklader. Dit laat toe om de hefarm in het voorste segment te laten rusten. Op deze manier is de buitenafmeting van de kniklader kleiner en wordt een zwaartepunt van de kniklader verlaagd. Dit resulteert dan in een verbeterde stabiliteit en veiligheid tijdens gebruik van de kniklader.Preferably, the front segment is U-shaped and an opening of the U-shaped front segment faces forward when viewed in a forward direction of travel of the articulated loader. This allows the lifting arm to rest in the front segment. In this way, the outer dimensions of the loader are smaller and a center of gravity of the loader is lowered. This then results in improved stability and safety during use of the articulated loader.

Bij voorkeur is een afstand tussen het distaal uiteinde van de hefarm en een wieloppervlak van de voorste wielen kleiner is dan 50 cm, bij voorkeur kleiner dan 30 cm.Preferably, a distance between the distal end of the lifting arm and a wheel surface of the front wheels is less than 50 cm, preferably less than 30 cm.

Bij voorkeur weegt het kantelbaar subframe ten minste 150 kg, meer bij voorkeur ten minste 200 kg, nog meer bij voorkeur ten minste 300 kg. Op deze manier wordt een stabiliteit van de kniklader verbeterd.The tiltable subframe preferably weighs at least 150 kg, more preferably at least 200 kg, even more preferably at least 300 kg. In this way a stability of the articulated loader is improved.

Bij voorkeur is een leeggewicht van de kniklader maximaal 6 ton, bij voorkeur maximaal 4 ton weegt, bij voorkeur maximaal 2 ton. Het leeggewicht van de kniklader wordt gedefinieerd als het gewicht van de kniklader in onbeladen en operationeel werkklare toestand zonder werkstuk.Preferably, an empty weight of the articulated loader is a maximum of 6 tons, preferably a maximum of 4 tons, preferably a maximum of 2 tons. The empty weight of the loader is defined as the weight of the loader in an unloaded and operational working condition without a workpiece.

Bij voorkeur is het achterste segment voorzien van een stuurcabine.Preferably, the rear segment is provided with a driver's cabin.

Volgens de uitvinding zal het achterste segment steeds recht blijven ten opzichte van het voorste segment, waardoor juist een veilig gevoel gegeven wordt aan de bestuurder. Daarbij is het niet meer nodig om de cabine meer naar achter op het achterste segment te bouwen, hetgeen het voertuig minder compact maakt.According to the invention, the rear segment will always remain straight relative to the front segment, as a result of which a safe feeling is given to the driver. In addition, it is no longer necessary to build the cabin further back on the rear segment, which makes the vehicle less compact.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will now be described in more detail on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing.

In de tekening laat: figuur 1 een schematische weergave zien van een kniklader volgens cen uitvoeringsvorm;In the drawing: figure 1 shows a schematic representation of an articulated loader according to an embodiment;

figuren ZA en 2B een schematische weergave zien van een achterste segment van de kniklader in cen positie in rust en in cen gekantelde positie; Figuur 3 een schematische weergave zien van een hefarm van de knikmops volgens een voorkeursuitvoeringsvorm.Figures ZA and 2B show a schematic representation of a rear segment of the articulated loader in a position at rest and in a tilted position; Figure 3 shows a schematic representation of a lifting arm of the folding mops according to a preferred embodiment.

5 De volgende gedetailleerde beschrijving is gericht op bepaalde specifieke uitvoeringsvormen, de leer hierin kan echter op verschillende manieren worden toegepast. In de tekeningen is aan cenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.The following detailed description is directed to certain specific embodiments, however, the teachings herein may be applied in various ways. In the drawings, the same or analogous element is assigned the same reference numeral.

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrekking tot specifieke uitvoeringsvormen de uitvinding is echter niet daartoe beperkt, maar alleen door de conclusies.The present invention will be described with respect to specific embodiments, however, the invention is not limited thereto, but only by the claims.

Zoals hierin gebruikt, omvatten de enkelvoudsvorm "een", “het” en "de" zowel de enkelvouds- als meervoudsreferenties tenzij de context duidelijk anders dicteert.As used herein, the singular forms "a", "the" and "the" include both singular and plural references unless the context clearly dictates otherwise.

De termen "omvattende", "omvat" en "samengesteld uit” zoals hierin gebruikt, zijn synoniem met “inclusief”, "omvat" of "bevattend", "bevat". De termen “omvattende”, "omvat" en “samengesteld uit" bij het verwijzen naar genoemde componenten, elementen of werkwijzestappen omvatten ook uitvoeringsvormen die “bestaan uit” de componenten, elementen of werkwijzestappen.The terms "comprising", "comprising" and "composed of" as used herein are synonymous with "including", "includes" or "including", "contains". The terms "comprising", "comprising" and "composed of" when referring to said components, elements or method steps also include embodiments "consisting of" the components, elements or method steps.

Verder worden de termen eerste, tweede, derde en verdere in de beschrijving en in de conclusies gebruikt om onderscheid te maken tussen vergelijkbare elementen en niet noodzakelijkerwijs voor het beschrijven van een opeenvolgende of chronologische volgorde, tenzij dit gespecificeerd is. Het is duidelijk dat de aldus gebruikte termen onderling uitwisselbaar zijn onder geschikte omstandigheden en dat de hierin beschreven uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen werken in andere volgorde dan hierin beschreven of geïllustreerd.Further, the terms first, second, third and further are used in the specification and in the claims to distinguish between similar elements and not necessarily to describe sequential or chronological order unless specified. It is to be understood that the terms so used are interchangeable under appropriate circumstances and that the embodiments of the invention described herein may operate in a sequence other than that described or illustrated herein.

Verwijzing in deze specificatie naar "één uitvoering”, "een uitvoering", "sommige aspecten", "een aspect" of "één aspect" betekent dat een bepaald kenmerk, structuur of kenmerk dat beschreven is in verband met de uitvoering of aspect is opgenomen in ten minste een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De verschijningsvormen van de zinnen "in één uitvoering”, "in een uitvoering”, "sommige aspecten", "een aspect" of "één aspect" op verschillende plaatsen in deze specificatie verwijzen dus niet noodzakelijk allemaal naar dezelfde uitvoering of aspecten. Verder kunnen de specifieke kenmerken, structuren of kenmerken op elke geschikte wijze worden gecombineerd, zoals voor een vakman op dit gebied duidelijk zal zijn, in cen of meer uitvoeringsvormen of aspecten. Verder zijn, hoewel sommige hierin beschreven uitvoeringsvormen of aspecten enkele maar geen andere kenmerken omvatten die in andere uitvoeringsvormen of aspecten zijn opgenomen, combinaties van kenmerken van verschillende uitvoeringsvormen of aspecten bedoeld om binnen de context van de uitvinding te vallen en om verschillende uitvoeringsvormen of aspecten te vormen, zoals zou worden begrepen door de vakman. In de bijgevoegde conclusies kunnen bijvoorbeeld alle kenmerken van de geclaimde uitvoeringsvormen of aspecten in elke combinatie worden gebruikt.Reference in this specification to "one embodiment", "one embodiment", "some aspects", "one aspect" or "one aspect" means that a particular feature, structure or feature described in connection with the embodiment or aspect is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the appearances of the phrases "in one embodiment", "in one embodiment", "some aspects", "one aspect" or "one aspect" at different places in this specification do not refer necessarily all follow the same embodiment or aspects.Furthermore, the specific features, structures or features may be combined in any suitable manner, as will be apparent to one skilled in the art, in one or more embodiments or aspects.Further, while some are described herein embodiments or aspects include some but not other features incorporated into other embodiments or aspects, combinations of features from different u embodiments or aspects intended to be included within the context of the invention and to form various embodiments or aspects, as would be understood by those skilled in the art. For example, in the appended claims, all features of the claimed embodiments or aspects may be used in any combination.

In de context van deze aanvrage is een leeggewicht gedefinieerd als het gewicht van een kniklader in onbeladen en operationeel werkklare toestand zonder werkstuk.In the context of this application, an empty weight is defined as the weight of an articulated loader in an unloaded and operationally ready condition without a workpiece.

Figuur 1 toont een schematische weergave van een kniklader 10 volgens een uitvoeringsvorm.Figure 1 shows a schematic representation of an articulated loader 10 according to an embodiment.

De kniklader 10 heeft een frame met een voorste segment 20 en een achterste segment 30. Het voorste segment 20 is voorzien van twee voorste wielen 21. De voorste wielen 21 zijn aan weerszijden van het voorste segment 20 voorzien, gezien in een lengte richting van de knikladerThe articulated loader 10 has a frame with a front segment 20 and a rear segment 30. The front segment 20 is provided with two front wheels 21. The front wheels 21 are provided on either side of the front segment 20, viewed in a longitudinal direction from the articulated loader

10. De wielen 21 in het voorste segment 20 zijn vast verbonden met het chassis van dat segment. De voorste wielen 21 zijn roterend aandrijfbaar door respectievelijke hydromotoren 22. Met andere woorden, elk van de voorste wielen 21 is afzonderlijk roterend aandrijfbaar door een eigen hydromotor 22. Hydromotoren 22 worden aangedreven door het toevoeren van een hydraulisch vermogen in de vorm van een hydraulische vloeistof volumestroom. De hydraulische vloeistof wordt onder druk in de hydromotor omgezet in een mechanisch vermogen zodat een roterende beweging wordt gerealiseerd. De roterende beweging kan de voorste wielen roterend aandrijven. De hydromotoren 22 kenmerken zich door een hoog koppel in combinatie met een relatief laag toerental. Hydromotoren zijn verder uiterst compact, in het bijzonder zijn hydromotoren noemenswaardig compacter dan elektromotoren met vergelijkbaar vermogen. Hydromotoren zijn ook veel beter bestand tegen de ruwe en vuile omstandigheden waarin de knikladers worden ingezet.10. The wheels 21 in the front segment 20 are rigidly connected to the chassis of that segment. The front wheels 21 are rotatably drivable by respective hydraulic motors 22. In other words, each of the front wheels 21 is individually rotatable by its own hydraulic motor 22. Hydromotors 22 are driven by supplying hydraulic power in the form of a hydraulic fluid. volume flow. The hydraulic fluid is converted under pressure in the hydraulic motor into mechanical power so that a rotating movement is achieved. The rotary motion can drive the front wheels rotationally. The hydraulic motors 22 are characterized by a high torque in combination with a relatively low speed. Hydromotors are also extremely compact, in particular hydromotors are noticeably more compact than electric motors with comparable power. Hydromotors are also much more resistant to the rough and dirty conditions in which the articulated loaders are used.

Het voorste segment 20 en het achterste segment 30 zijn onderling verbonden via een scharnierverbinding 40. De scharnierverbinding 40 laat een rotatie tussen het voorste segment 20 en het achterste segment 30 toe. De kniklader 10 is bestuurbaar door het scharnieren van de segmenten 20, 30 ten opzichte van elkaar. Bij voorkeur is de scharnierverbinding 40 zo gevormd dat het voorste segment 20 en het achterste segment 30 om slechts één rotatieas kunnen roteren. De bewegingsvrijheid van de segmenten ten opzichte van elkaar wordt dus beperkt. Dit laat toe om de scharnierverbinding 40 één dimensionaal of enkelwerkend te verschaffen. Meer bepaald wordt met een enkelwerkende scharnierverbinding bedoeld dat de scharnierverbinding 40 slechts een rotatiebeweging om een hoofdzakelijk verticaal georiënteerde as toe laat. De enkelwerkende scharnierverbinding 40 verhindert een rotatiebeweging in de andere oriëntatierichtingen, i.e. een kantelbeweging zoals bij bekende kniksystemen. Dergelijk enkelwerkende scharnierverbinding heeft dus het voordeel dat de segmenten niet ten opzichte van elkaar kunnen kantelen. Dit verhoogt de veiligheid en vooral het veiligheidsgevoel van de kniklader bij gebruik daarvan.The front segment 20 and the rear segment 30 are interconnected via a pivot joint 40. The pivot joint 40 allows rotation between the front segment 20 and the rear segment 30 . The articulated loader 10 is steerable by pivoting the segments 20, 30 relative to each other. Preferably, the pivot joint 40 is formed so that the front section 20 and the rear section 30 can rotate about only one axis of rotation. The freedom of movement of the segments relative to each other is thus limited. This allows the hinge connection 40 to be provided as one dimensional or single acting. More specifically, a single-acting hinge joint means that the hinge joint 40 only allows rotational movement about a substantially vertically oriented axis. The single-acting hinge connection 40 prevents a rotational movement in the other orientation directions, i.e. a tilting movement as in known buckling systems. Such a single-acting hinge connection therefore has the advantage that the segments cannot tilt relative to each other. This increases the safety and especially the sense of security of the loader when using it.

De kniklader 10 is bestuurbaar door primair de segmenten 20, 30 ten opzichte van elkaar rond de as te scharnieren of, met andere woorden, te pivoteren. Hiertoe wordt typisch een stuurcilinder 41 voorzien. De stuurcilinder 41 bepaalt de tussenliggende hoek wanneer de segmenten worden gescharnierd. Het scharnieren van de segmenten ten opzichte van elkaar bepaald een rijrichting. Meer bepaald, wordt de rijrichting van het voorste segment bepaald door de tussenliggende hoek. Het achterste segment volgt vervolgens het voorste segment. Het voordeel van een dergelijke opbouw is dat de wielrotatiesnelheid van de verschillende wielen nagenoeg gelijk blijft. De verschillende wielen kunnen met andere woorden op een nagenoeg gelijke snelheid draaien. Dit is anders wanneer alle wielen vast met eenzelfde chassis voorzien worden. In een dergelijke situatie worden de rechterwielen geforceerd sneller aangedreven dan de linker wielen of omgekeerd, om draaiing van het voertuig te forceren. De wielen slijten in een dergelijke situatie sneller, wat nadelig is.The articulated loader 10 is steerable by primarily pivoting or, in other words, pivoting the segments 20, 30 relative to each other about the axis. A control cylinder 41 is typically provided for this purpose. The steering cylinder 41 determines the intermediate angle when the segments are pivoted. The articulation of the segments relative to each other determines a direction of travel. Specifically, the direction of travel of the front segment is determined by the intermediate angle. The posterior segment then follows the anterior segment. The advantage of such a construction is that the wheel rotation speed of the various wheels remains virtually the same. In other words, the different wheels can rotate at virtually the same speed. This is different when all wheels are fitted with the same chassis. In such a situation, the right wheels are forced to drive faster than the left wheels or vice versa, to force the vehicle to turn. The wheels wear out faster in such a situation, which is disadvantageous.

Het achterste segment 30 heeft een kantelbaar subframe 50 dat kantelbaar is om een liggende as die zich in de lengterichting van de kniklader 10 uitstrekt. Het kantelbaar subframe 50 omvat twee achterste wielen 51. De twee achterste wielen 51 worden respectievelijk aangedreven worden door twee verdere hydromotoren 52. Een kantelbeweging van het kantelbaar subframe 50 om de liggende as is bij voorkeur een gedempte kantelbeweging, hiertoe kan een dempingsmechanisme voorzien zijn. Het kantelbaar subframe 50 zorgt dat bij ongelijke ondergrond alle wielen de grond blijven raken. Dit laat toe om de scharnierverbinding 1- dimensionaal of enkelwerkend uit te voeren. De enkelwerkende scharnierverbinding 40 vermijdt onverwachts kantelen van het achterste segment 30 ten opzichte van het voorste segment 20. Op deze manier wordt een veilig gevoel gegeven aan de bestuurder. De enkelwerkende scharnierverbinding 40 in combinatie met het kantelbaar frame 50 laat bovendien toe om met de kniklader 10 veiliger en sneller overslag en laden van grote hoeveelheden materiaal te realiseren.The rear section 30 has a tiltable subframe 50 that is tiltable about a reclining axis extending in the longitudinal direction of the loader 10 . The tiltable subframe 50 comprises two rear wheels 51. The two rear wheels 51 are respectively driven by two further hydraulic motors 52. A tilting movement of the tiltable subframe 50 about the horizontal axis is preferably a damped tilting movement, for which purpose a damping mechanism can be provided. The tiltable subframe 50 ensures that all wheels continue to touch the ground when the surface is uneven. This allows the hinge connection to be made 1-dimensional or single-acting. The single-acting pivot connection 40 avoids unexpected tilting of the rear segment 30 relative to the front segment 20. In this way, a safe feeling is given to the driver. The single-acting hinge connection 40 in combination with the tiltable frame 50 moreover makes it possible to realize safer and faster transfer and loading of large quantities of material with the articulated loader 10.

De kniklader is dus op deze manier niet alleen betrouwbaarder maar ook productiever omdat er aan hogere snelheden en met verhoogde acceleratie en deceleratie gewerkt kan worden zonder dat daarbij de veiligheid van de bestuurder in gedrang wordt gebracht. Het kantelbaar subframe 50 wordt verder uitvoerig besproken met betrekking tot figuren 2A en 2B.In this way, the articulated loader is not only more reliable, but also more productive because it is possible to work at higher speeds and with increased acceleration and deceleration without compromising the safety of the driver. The tiltable subframe 50 is further discussed in detail with reference to Figures 2A and 2B.

Het voorste segment 20 omvat verder een hefarm 60 waaraan een werktuig 70 koppelbaar is. Voorbeelden van een werktuig 70 zijn een grondbak, overtop-kiepbak, palletvork, strobalenvork, mestvork of hefarm voor big bags. De hefarm 60 en het werktuig 70 zijn met behulp van een eerste en een tweede hydraulische cilinder 90, 80 (zie figuur 3) beweegbaar. De hefarm 60 wordt hieronder uitvoering besproken met verwijzing naar figuur 3.The front segment 20 further comprises a lifting arm 60 to which a tool 70 can be coupled. Examples of a tool 70 are a soil bucket, overtop tipping bucket, pallet fork, straw bale fork, manure fork or lifting arm for big bags. The lifting arm 60 and the tool 70 are movable with the aid of a first and a second hydraulic cylinder 90, 80 (see figure 3). The lifting arm 60 is discussed in detail below with reference to Figure 3.

De hefarm 60 snijdt in een onderste stand een rotatieas van de voorste wielen 21. Doordat het voorste segment 20 twee voorste wielen 21 heeft die elk aangedreven worden door een hydromotor 22, wordt er een ruimte gecreëerd tussen de twee voorste wielen 21. Deze gecreëerde ruimte wordt gebruikt om de hefarm 60 in een onderste stand minstens gedeeltelijk te laten rusten tussen de voorste wielen. Enerzijds wordt de afmeting van de kniklader 10, gezien in een lengterichting daarvan op deze manier beperkt. De kniklader 10 is met andere woorden uiterst compact. Anderzijds is een zwaartepunt van de kniklader op deze manier ook laag gelegen. Het lage zwaartepunt verbetert de rijeigenschappen van de kniklader waardoor een gebruiker een veilig gebruiksgevoel heeft.In a lower position, the lifting arm 60 intersects a rotation axis of the front wheels 21. Because the front segment 20 has two front wheels 21, each of which is driven by a hydraulic motor 22, a space is created between the two front wheels 21. This created space is used to rest the lift arm 60 in a lowered position at least partially between the front wheels. On the one hand, the size of the articulated loader 10, viewed in a longitudinal direction thereof, is limited in this way. In other words, the articulated loader 10 is extremely compact. On the other hand, a center of gravity of the articulated loader is also low in this way. The low center of gravity improves the driving characteristics of the loader, giving a user a safe feeling of use.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm is het voorste segment 20 U-vormig en is een opening van het U-vormig voorste segment 20 naar voren gericht, gezien in een voorwaartse rijrichting van de kniklader 10. Dit laat toe om de hefarm 60 in het voorste segment te laten rusten. Op deze manier is de buitenafmeting van de kniklader 10 kleiner en wordt een zwaartepunt van de kniklader verlaagd. Dit leidt tot een verbeterde stabiliteit en veiligheid tijdens gebruik van de kniklader 10.According to a preferred embodiment, the front segment 20 is U-shaped and an opening of the U-shaped front segment 20 faces forward, when viewed in a forward direction of travel of the loader 10. This allows the lifting arm 60 to be left in the front segment. rest. In this way, the outer dimension of the articulated loader 10 is smaller and a center of gravity of the articulated loader is lowered. This leads to improved stability and safety when using the articulated loader 10.

Figuur 1 toont verder dat een afstand X tussen het distaal uiteinde van de hefarm 60 en een wieloppervlak van de voorste wielen kleiner is dan 50 cm, bij voorkeur kleiner dan 30 cm, ten minste in een onderste stand van de hefarm. De invloed dat een moment van een lading op het werkstuk uitoefent is op deze manier kleiner. Dergelijk moment kan de gehele kniklader voorwaarts doen kantelen en een gevaarlijke situatie voor de bestuurder en omstaanders creëren. De kniklader 10 is tijdens acceleratie en deceleratie veiliger omdat de kans op het voorwaarts kantelen verkleint.Figure 1 further shows that a distance X between the distal end of the lifting arm 60 and a wheel surface of the front wheels is less than 50 cm, preferably less than 30 cm, at least in a lowered position of the lifting arm. In this way, the influence that a moment of a load exerts on the workpiece is smaller. Such a moment can cause the entire articulated loader to tip forward and create a dangerous situation for the driver and bystanders. The articulated loader 10 is safer during acceleration and deceleration because the chance of tipping forward is reduced.

Hoewel dit niet is geillustreerd is het achterste segment in een uitvoeringsvorm bij voorkeur voorzien van een stuurcabine. Het voorzien van cen stuurcabine is voordelig omdat de gebruiker in alle weersomstandigheden comfortabel kan werken. Stuurcabines zijn bij bekende knikladers slechts mogelijk door de stuurcabine naar achter op het achterste frame te positioneren omdat, door het kantelsysteem, een voorwand van de stuurcabine anders botst tegen het voorste segment met schade aan de stuurcabine als gevolg. Bovendien is een dergelijke kniklader groter en dus minder compact. Daarentegen verschaft de uitvinding volgens een uitvoeringsvorm een scharnierverbinding 40 en kantelbaar subframe 50 waarbij primair het voorste segment 20 en het achterste segment 30 slechts roteerbaar zijn om één rotatieas die hoofdzakelijk opstaand of zelfs verticaal georiënteerd is. Het voorste segment 20 en het achterste segment 30 kunnen dus niet ten opzichte van elkaar kantelen om een liggende as die haaks georiënteerd is ten opzichte van de scharnierverbinding 40.Although not illustrated, in one embodiment the rear segment is preferably provided with a driver's cab. The provision of a driver's cabin is advantageous because the user can work comfortably in all weather conditions. In known articulated loaders, driving cabins are only possible by positioning the driving cabin backwards on the rear frame, because otherwise a front wall of the driving cabin will collide with the front segment due to the tilting system, resulting in damage to the driving cabin. Moreover, such an articulated loader is larger and therefore less compact. On the other hand, according to one embodiment, the invention provides a pivot connection 40 and tiltable subframe 50, in which primarily the front segment 20 and the rear segment 30 are only rotatable about one axis of rotation, which is mainly upright or even vertically oriented. Thus, the front segment 20 and the rear segment 30 cannot tilt relative to each other about a reclining axis that is oriented perpendicular to the hinge joint 40.

Figuren 2A en 2B tonen een schematisch aanzicht van het achterste segment 30, gezien in een vlak loodrecht op een liggende as die zich in een lengterichting van de kniklader 10 uitstrekt.Figures 2A and 2B show a schematic view of the rear segment 30, viewed in a plane perpendicular to a horizontal axis extending in a longitudinal direction of the articulated loader 10 .

Figuren 2A en 2B tonen meer bepaald dat het achterste segment 30 een kantelbaar subframe 50 omvat. Het kantelbaar subframe 50 is kantelbaar om een liggende as 31 die zich in de lengterichting van de kniklader 10 uitstrekt. Zoals beschreven in relatie tot figuur 1 omvat het kantelbaar subframe 50 twee achterste wielen 51 die respectievelijk aangedreven worden door twee verdere hydromotoren 52. Het kantelbaar subframe 50 laat toe om ongelijkheid in de ondergrond op te vangen waarbij het voorste en achterste segment 30, 40 samen een slechts in één rotatierichting scharnierend geheel vormen. Het kantelen van het kantelbaar subframe 50 wil zeggen dat het achterste segment ten opzichte van het achterste segment 30 roteert om de liggende as 31 van de kniklader gezien in een lengterichting daarvan. Doordat de achterste wielen onafhankelijk van elkaar roterend aandrijfbaar zijn door een hydromotor (zie figuur 1) is het kantelbaar subframe relatief eenvoudig vervaardigbaar, een koppeling of tandwielkast dient bijvoorbeeld niet voorzien te worden. Enerzijds laat het subframe 50 toe om de kniklader goedkoper uit te voeren. Anderzijds laat het subframe toe om extra gewicht te voorzien laag in het frame zodat de stabiliteit van de kniklader verhoogt en de veiligheid dus verbetert. Bij voorkeur weegt het kantelbaar subframe 50 ten minste 150 kg, meer bij voorkeur ten minste 200 kg, nog meer bij voorkeur ten minste 300 kg. Opgemerkt wordt dat knikladers, in de context van de aanvrage als een kleine kniklader worden beschouwd. Een leeggewicht van de kniklader 10 is hiertoe bij voorkeur maximaal 6 ton, verder bij voorkeur maximaal 4 ton, bij voorkeur maximaal 2 ton.More specifically, Figures 2A and 2B show that the rear section 30 includes a tiltable subframe 50 . The tiltable subframe 50 is tiltable about a horizontal axis 31 which extends in the longitudinal direction of the articulated loader 10 . As described in relation to figure 1, the tiltable subframe 50 comprises two rear wheels 51, which are respectively driven by two further hydraulic motors 52. The tiltable subframe 50 makes it possible to compensate for unevenness in the ground, whereby the front and rear segments 30, 40 together form a whole hinged in only one direction of rotation. Tilting of the tiltable subframe 50 means that the rear segment rotates relative to the rear segment 30 about the lying axis 31 of the articulated loader viewed in a longitudinal direction thereof. Because the rear wheels can be rotated independently of each other by a hydraulic motor (see figure 1), the tiltable subframe is relatively easy to manufacture, for example a coupling or gearbox need not be provided. On the one hand, the subframe 50 allows the articulated loader to be made cheaper. On the other hand, the subframe allows extra weight to be placed low in the frame, which increases the stability of the loader and thus improves safety. Preferably, the tiltable subframe 50 weighs at least 150 kg, more preferably at least 200 kg, even more preferably at least 300 kg. It is noted that articulated loaders are regarded as a small articulated loader in the context of the application. An empty weight of the articulated loader 10 is for this purpose preferably a maximum of 6 tons, further preferably a maximum of 4 tons, preferably a maximum of 2 tons.

Figuur 3 toont een schematische weergave van een hefarm 60 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm.Figure 3 shows a schematic representation of a lifting arm 60 according to a preferred embodiment.

Figuur 3 toont dat de hefarm 60 een krachtoverbrengingsstructuur omvat die opgebouwd is volgens een Z-kinematiek. Z-kinematiek is genoemd naar de vorm die de krachtoverbrengingsstructuur heeft.Figure 3 shows that the lifting arm 60 comprises a force transmission structure constructed according to a Z-kinematics. Z kinematics is named after the shape that the power transmission structure has.

De krachtoverbrengingsstructuur heeft bij voorkeur een hefarmbasis 61 met een proximaal uiteinde 61p en een distaal uiteinde 61d. Het proximaal uiteinde 61p ligt nabij het achterste segment. Het distaal uiteinde 61d ligt tegenover het proximaal uiteinde, typisch voorbij een voorste perifere rand van het voorste segment. De hefarmbasis 61 is een component van de hefarmThe force transmission structure preferably has a lever arm base 61 having a proximal end 61p and a distal end 61d. The proximal end 61p is near the posterior segment. The distal end 61d opposes the proximal end, typically beyond an anterior peripheral edge of the anterior segment. The lift arm base 61 is a component of the lift arm

60. De hefarmbasis 61 is via een scharnierverbinding 23 verbonden is met het voorste segment 20.60. The lift arm base 61 is connected to the front segment 20 via a pivot joint 23.

Dehefarmbasis is ter plaatste van het proximaal uiteinde 61p via de scharnierverbinding 23 verbonden met het voorste segment. De scharnierverbinding 23 wordt typisch nabij een perifere rand van het voorste segment grenzende aan het achterste segment gepositioneerd om een grootte, gezien in een lengterichting van de kniklader, van het voorste segment maximaal te benutten. Op deze manier kan een relatief grote hefarm voorzien worden ten opzicht van een relatief kleine kniklader.The lever arm base is connected to the anterior segment via the pivot joint 23 at the proximal end 61p. The pivot joint 23 is typically positioned near a peripheral edge of the front segment adjacent the rear segment to maximize the size of the front segment as viewed in a longitudinal direction of the loader. In this way, a relatively large lifting arm can be provided compared to a relatively small articulated loader.

De hefarmbasis 61 omvat ter plaatste van het distaal uiteinde 61d een scharnierbaar verbindingsstuk 62 waaraan het werktuig 70 koppelbaar is. De manier waarop werkstukken koppelbaar zijn aan een verbindingsstuk 62 zijn bekend en worden aldus niet verder uitgelegd. Zoals in relatie tot figuur 1 beschreven, zijn de hefarm en het werktuig met behulp van een eerste eneen tweede hydraulische cilinder 80, 90 beweegbaar zijn. De eerste cilinder 80 is bij voorkeur scharnierbaar verbonden tussen het voorste segment 20 en de hefarmbasis 61 zodat, in werking, de eerste cilinder 80 de hefarmbasis 61 rond de scharnierverbinding 23 kan roteren. Door de eerste cilinder 80 enerzijds scharnierbaar met het voorste segment 20 te verbinden en anderzijds met de hefarmbasis 61, is de hefarm 60 rond de scharnierverbinding 23 roteerbaar. Dit leidt tot een opwaartse en neerwaartse beweging van het werkstuk. De opwaartse beweging, in het bijzonder in cen geladen toestand van het werkstuk, vergt veel kracht. Deze kracht wordt op optimale wijze uitgevoerd door de cilinder 80 zoals hierboven te verschaffen.At the location of the distal end 61d, the lifting arm base 61 comprises a pivotable connecting piece 62 to which the tool 70 can be coupled. The manner in which workpieces can be coupled to a connecting piece 62 are known and will therefore not be further explained. As described in relation to figure 1, the lifting arm and the tool are movable by means of a first and a second hydraulic cylinder 80, 90 . The first cylinder 80 is preferably pivotally connected between the front segment 20 and the lift arm base 61 so that, in operation, the first cylinder 80 can rotate the lift arm base 61 about the pivot joint 23 . By pivotally connecting the first cylinder 80 to the front segment 20 on the one hand and to the lifting arm base 61 on the other hand, the lifting arm 60 is rotatable about the hinged connection 23. This leads to an upward and downward movement of the workpiece. The upward movement, especially in a loaded condition of the workpiece, requires a great deal of force. This force is optimally performed by providing the cylinder 80 as above.

De tweede cilinder 90 is bij voorkeur scharnierbaar verbonden tussen de hefarmbasis 61 en het verbindingsstuk 62 via een hefboom 63, 64. Hier opvolgend wordt een werkingsprincipe van de hydraulische cilinders 80, 90 beknopt uitgelegd. De cilinder 80, 90 heeft een huis waarin cen zuiger, die ter plaatste van een zuigerstangzijde verbonden is met een zuigerstang, heen en weer beweegbaar is. Door een hydraulische vloeistof onder druk aan een eerste en/of tweede zijde van de zuiger in het huis te pompen zal de zuiger en de zuigerstang lincair bewegen. De kracht die gegenereerd kan worden, wordt berekend door het oppervlak van de zuiger van de cilinder te vermenigvuldigen met de werkdruk van de vloeistof. De kracht die gegenereerd wordt is afhankelijk van de zijde waar de druk in de cilinder verhoogd wordt. Het oppervlak van de zuiger aan de stangzijde is namelijk kleiner. De zuigerstang is aan een stangzijde verbonden aan het oppervlak van de zuiger. De grootte van het zuigeroppervlak waarop de hydraulische vloeistof kan drukken is kleiner want oppervlak voor de krachtberekening is daarom de grootte van het oppervlakte zuiger minus de oppervlakte van de stang. Het voordeel van de cilinder 80 zoals hierboven aangegeven te voorzien is dat een opwaartse beweging met de hefarm 60 gerealiseerd wordt met de door de cilinder 80 maximaal mogelijke kracht. De cilinder duwt 80 namelijk steeds op het grootste zuigeroppervlak waardoor maximale kracht van de cilinder beschikbaar is. De tweede cilinder 90 functioneert gelijkaardig aan de eerste cilinder 80.The second cylinder 90 is preferably pivotally connected between the lift arm base 61 and the connecting piece 62 through a lever 63, 64. Next, an operation principle of the hydraulic cylinders 80, 90 is briefly explained. The cylinder 80, 90 has a housing in which a piston, which is connected to a piston rod at a piston rod side, is movable back and forth. By pumping a hydraulic fluid under pressure into the housing on a first and/or second side of the piston, the piston and the piston rod will move linearly. The force that can be generated is calculated by multiplying the surface area of the cylinder's piston by the working pressure of the fluid. The force generated depends on the side where the pressure in the cylinder is increased. This is because the surface of the piston on the rod side is smaller. The piston rod is connected to the surface of the piston on a rod side. The size of the piston surface on which the hydraulic fluid can press is smaller because area for the calculation of force is therefore the size of the piston surface minus the rod surface. The advantage of providing the cylinder 80 as indicated above is that an upward movement with the lifting arm 60 is realized with the maximum force possible by the cylinder 80. The cylinder always pushes 80 on the largest piston surface, so that maximum force of the cylinder is available. The second cylinder 90 functions similarly to the first cylinder 80.

Figuur 3 toont verder dat de hefboom een eerste geleding 63 en een tweede geleding 64 omvat. De eerste en tweede geleding 63, 64 zijn onderling scharnierbaar met elkaar zijn verbonden. Meer bepaald zijn de eerste en tweede geleding onderling om een liggende as scharnierbaar.Figure 3 further shows that the lever comprises a first link 63 and a second link 64. The first and second link 63, 64 are pivotally connected to each other. More specifically, the first and second articulation are mutually pivotable about a horizontal axis.

De eerste geleding 63 is in een middenzone scharnierbaar verbonden is met de hefarmbasis 61. De middenzone bevindt zich tussen een proximaal en distaal uiteinde 63p, 63d van de eerste geleding 63. Het proximaal uiteinde 63p van de eerste geleding 63 is scharnierbaar verbonden is met de tweede cilinder 90. Een distaal uiteinde van de tweede geleding 64 is verbonden is met het verbindingsstuk, zodat, in werking, de tweede cilinder 90 een scharnierbeweging realiseert met het verbindingsstuk. Meer bepaald duwt de tweede cilinder 90 ter plaatste van het proximaal uiteinde 63p tegen de eerste geleding 63 zodat deze scharnierend rond de scharnierverbinding ter plaatste van de middenzone roteert. Volgens de in de figuur 3 weergegeven voorkeursuitvoeringsvorm roteert de eerste geleding 63 kloksgewijs wanneer de tweede cilinder 90 zich uitstrekt. Het distaal uiteinde 63d, dat scharnierbaar verbonden is met de tweede geleding, roteert in een zelfde richting als het proximaal uiteinde 63p. De eerste geleding 63 vertaalt met andere woorden de lineaire beweging in een scharnierbeweging.The first link 63 is pivotally connected to the lift arm base 61 in a center zone. The center zone is located between a proximal and distal end 63p, 63d of the first link 63. The proximal end 63p of the first link 63 is pivotally connected to the second barrel 90. A distal end of the second link 64 is connected to the connector so that, in operation, the second barrel 90 provides pivotal movement with the connector. Specifically, the second cylinder 90 at the proximal end 63p pushes the first link 63 so that it pivotally rotates about the pivot joint at the center zone. According to the preferred embodiment shown in Figure 3, the first link 63 rotates clockwise when the second cylinder 90 extends. The distal end 63d, which is pivotally connected to the second link, rotates in the same direction as the proximal end 63p. In other words, the first link 63 translates the linear movement into a hinge movement.

De tweede geleding 64 is enerzijds scharnierbaar verbonden met een distaal uiteinde 63d van de eerste geleding 63 en, anderzijds, ter plaatse van een distaal uiteinde 64d daarvan scharnierbaar verbonden met het verbindingsstuk 62. De scharnierbeweging van de eerste geleding 63 leidt tot een combineerde translate en rotatiebeweging van de tweede geleding 64 en verder in een rotatie van het verbindingsstuk met werkstuk 70. De samenwerking tussen de eerste geleding en tweede geleding 63, 64 vergroten een uitbreekkracht. In figuur 3 is het werkstuk 70 een laadbak. De richting van de uitbreekkracht is geïllustreerd met behulp van de pijl. De uitbreekkracht is de hoeveelheid kracht die ter plaatste van een punt van een werkstuk, dat verbonden is met het verbindingsstuk 62, uitgeoefend kan worden door de opwaarts scharnierende beweging van het verbindingsstuk. De eerste cilinder 80 en tweede cilinder 90 worden dus zodanig benut dat hun maximaal leverbare kracht optimaal ingezet wordt.The second link 64 is, on the one hand, pivotally connected to a distal end 63d of the first link 63 and, on the other hand, is pivotally connected to the connecting piece 62 at a distal end 64d thereof. The pivoting movement of the first link 63 results in a combined translation and rotational movement of the second link 64 and further into a rotation of the connector with workpiece 70. The cooperation between the first link and second link 63, 64 increase a breakout force. In Figure 3, the workpiece 70 is a bucket. The direction of the breakout force is illustrated with the arrow. The breakout force is the amount of force that can be exerted at a tip of a workpiece connected to the link 62 by the upward pivoting movement of the link. The first cylinder 80 and second cylinder 90 are thus used in such a way that their maximum deliverable force is used optimally.

Hoewel dit niet getoond is in figuur 3, is een proximaal einde van de respectievelijke hydraulische cilinders 80, 90 op een nagenoeg gelijke afstand, gezien in een horizontale richting van de kniklader, van de voorste wielen 21 aangebracht. Een lengteafmeting van de kniklader wordt op deze wijze verder maximaal beperkt. De kniklader is met andere woorden uiterst compact.Although not shown in Figure 3, a proximal end of the respective hydraulic cylinders 80, 90 is disposed a substantially equidistant distance from the front wheels 21 when viewed in a horizontal direction of the loader. In this way, a length dimension of the articulated loader is further limited to the maximum. In other words, the articulated loader is extremely compact.

Op basis van de beschrijving hierboven zal de vakman begrijpen dat de uitvinding op verschillende manieren en op basis van verschillende principes kan uitgevoerd worden. Daarbij is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen. De hierboven beschreven uitvoeringsvormen, alsook de figuren zijn louter illustratief en dienen enkel om het begrip van de uitvinding te vergroten. De uitvinding zal daarom niet beperkt zijn tot de uitvoeringsvormen die hierin beschreven zijn, maar wordt gedefinieerd in de conclusies.Based on the above description, those skilled in the art will appreciate that the invention can be practiced in various ways and on the basis of various principles. The invention is not limited to the embodiments described above. The embodiments described above, as well as the figures, are merely illustrative and serve only to enhance the understanding of the invention. The invention will therefore not be limited to the embodiments described herein, but is defined in the claims.

Claims

Conclusions

1. An articulated loader (10) with a frame having a front segment (20) and a rear segment (30), which front segment (20) is connected via a pivot joint (40) to the rear segment (30) so that the articulated loader (10) is steerable by pivoting the segments (20; 30) relative to each other, the front segment (20) comprising two front wheels (21) which are respectively driven by two hydraulic motors (22); wherein the rear segment (30) has a tiltable subframe (50) that is tiltable about a horizontal axis extending in the longitudinal direction of the loader (10), which tiltable subframe (50) comprises two rear wheels (51) which are respectively driven are driven by two further hydraulic motors (52); wherein the front segment (20) further comprises a lifting arm (60) to which a tool (70) can be coupled, wherein the lifting arm and the tool are movable by means of a first and a second hydraulic cylinder (80, 90), wherein the lifting arm (60) cuts a rotatic axis of the front wheels (21) in a lower position.

The articulated loader according to the preceding claim, wherein the pivot joint (40) is formed so that the front and rear segments can rotate about only one axis of rotation.

The articulated loader (10) according to any one of the preceding claims, wherein the lifting arm (60) comprises a power transmission structure constructed according to a Z-kinematics.

The articulated loader (10) according to the preceding claim, wherein the power transmission structure has a lift arm base (61) having a proximal end (61p) and a distal end (61d), where at the proximal end (61p) the lift arm base (61 ) is connected via a hinge connection (23) to the front segment (20), and wherein the lifting arm base (61) at the location of the distal end (61d) comprises a hinged connection piece (62) to which the tool (70) can be coupled, wherein the first cylinder (80) is pivotally connected between the front segment (20) and the lift arm base (61) so that, in operation, the first cylinder can rotate the lift arm base about the pivot joint (23).

The articulated loader according to the preceding claim, wherein the second cylinder (90) is pivotally connected between the lift arm base (61) and the link (62) via a lever (63, 64).

The articulated loader according to the preceding claim, wherein the lever comprises a first link (63) and a second link (64) pivotally connected to each other, the first link (63) being pivotally connected in a central zone to the lift arm base ( 61), the proximal end (63p) of the first link (63) being pivotally connected to the second barrel (90) and a distal end of the second link (64) being connected to the connector.

The wheel loader according to any one of the preceding claims, wherein a proximal end of the respective hydraulic cylinders (80, 90) are located at a substantially equal distance, as viewed in a horizontal direction of the wheel loader, from the front wheels (21).

The articulated loader according to any one of the preceding claims, wherein the front segment is U-shaped and wherein an opening of the U-shaped front segment faces forward when viewed in a forward direction of travel of the articulated loader.

The articulated loader (10) according to any one of the preceding claims, wherein a distance between the distal end (61d) of the lifting arm and a wheel surface of the front wheels is less than 50 cm, preferably less than 30 cm.

The articulated loader (10) according to the preceding claim, wherein the tiltable subframe weighs at least 150 kg, more preferably at least 200 kg, even more preferably at least 300 kg.

The articulated loader (10) according to any one of the preceding claims, wherein an empty weight of the articulated loader is a maximum of 6 tons, preferably a maximum weight of 4 tons, preferably a maximum of 2 tons.

The articulated loader (10) according to any one of the preceding claims, wherein the rear segment is provided with a driver's cab.