DE10127588A1

DE10127588A1 - Sicherheitsabschaltung für tiltbares Räumschild

Info

Publication number: DE10127588A1
Application number: DE10127588A
Authority: DE
Inventors: Jan Wintjen
Original assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Current assignee: Rheinmetall Landsysteme GmbH
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2021-06-07
Also published as: ATE454502T1; DE50214142D1; NO20022226L; NO20022226D0; EP1264939B1; EP1264939A1; DE10127588C2; ES2337447T3

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Sicherheitsabschaltung für die Tilteinrichtung einer Räumschaufelanlage (1) in einem Kettenfahrzeug (17). Der auslösende Wegsensor wird in ein Gelenklager (4) der Räumschaufel geschützt und platzsparend integriert und verhindert mittels Schalterbetätigung, die auf die Steuerung der Hydraulikzylinder einwirkt, das Überschreiten eines maximalen Tiltwinkels, der verschieden eingestellt werden kann.

Description

Bei Panzerfahrzeugen wird häufig ein Räumschild, das auch aus der Erdbautechnik bekannt ist, vorgebaut, damit Erdreich und andere Gegenstände weggeräumt werden können.
In der DE 31 01 899 wird zum Beispiel ein Räum- und Stützschild vorgeschlagen, welches in mehrere Funktionsstellungen geschwenkt werden kann und bei dem betätigbare Anschläge vorgesehen sind, die den Hydraulikzylinder nach Erreichen einer Funktionsstellung entlasten können. In der DE 31 38 666 wird eine Vorrichtung zum Verschwenken einer Räumschaufel vorgeschlagen, die ein Schwenken der Räumschaufel um eine vertikale Achse ermöglicht, wodurch das Räumgut durch die schräggestellte Räumschaufel in Fahrtrichtung zur Seite nach rechts oder links aus der Fahrspur geräumt wird bei Geradeausfahrt des Trägerfahrzeugs.
Bei den modernen Räumschildanlagen ist eine Tilteinrichtung bekannt, die eine Querneigung des Schildes gegenüber der Fahrzeugebene bzw. das Drehen des Schildes um die waagerechte Fahrzeuglängsachse und damit einen vielseitigeren Einsatz des Räumschildes ermöglicht.
Der maximale Winkel, um den das Räumschild dabei gegen die Fahrzeugebene geschwenkt wird, ist relativ klein. Er beträgt zum Beispiel 7 Grad.
Der Tiltantrieb für ein Räumschild kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Sofern zwei hydraulische Antriebe nebeneinander angeordnet sind, die das Räumschild um eine Achse quer zur Fahrtrichtung heben oder senken, ist das Tilten einfach möglich, in dem die Antriebe oder Zylinder nicht gleichmässig um einen Weg ausgefahren werden, sondern in dem die Zylinder um einen unterschiedlichen Weg ausgefahren werden, wodurch über entsprechende Hebelanlenkungen und Gelenklagerung das Schild auch aus der Fahrzeugebene und um die Fahrzeuglängsachse geschwenkt werden kann.
Aus verschiedenen Gründen darf ein maximaler Tiltwinkel nicht überschritten werden, damit zum Beispiel die Räumschildlager nicht beschädigt werden. Deshalb ist eine Sicherheitseinrichtung als Sicherheitsabschaltung erforderlich, die den Tiltantrieb abschaltet bzw. nur noch gestattet, dass das Schild in die Ausgangslage zurückgeschwenkt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messeinrichtung mit Auslöseeinrichtung in die Lagerung des Räumschildes oder an geeigneter Stelle zu intergrieren als Sicherheitseinrichtung, so daß beim Tilten des Räumschildes ein maximaler Tiltwinkel nicht überschritten werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
Erfindungsgemäß wird ein Wegsensor (13) mit Schalter (16) so an das Gelenklager (4, 7) angebracht, daß ein gewisser Winkel zwischen Gelenklagerkugel und Lagergehäuse zum Ansprechen des Sensors und Auslösen des Schalters führt. Der Schalter führt über eine entsprechende Verschaltung und Verriegelung mit der Steuerung des Schildantriebes dazu, daß der Schildantrieb abgeschaltet wird. Der Winkel zwischen Lagerkugel und Lagergehäuse tritt dann auf, wenn zwei parallel und nebeneinander angeordnete Schildantriebe, die normalerweise das Schild ganz gleichmässig um eine waagerechte Achse Heben oder Senken, ungleichmässig so ausfahren, dass das Schild getiltet und damit schräggestellt wird gegenüber der Fahrzeugebene. Nach Ansprechen des Schalters ist nur noch ein Zurückschwenken des Schildes aus der Ansprechstellung und bis in die waagrechte Ausgangslage zulässig.
Der Vorteil der Vorrichtung liegt in der Schutzfunktion für die Räumschildanlage. Weitere Vorteile liegen in der kompakten Ausführung mit geringem Bauraum und der geschützten Unterbringung am Gelenklager des Schildes. Weiterhin ist der Realisierungsaufwand geringer als bei einer Lösung mit Wegaufnehmern im Hydraulikzylinder. Weiterhin ist die Vorrichtung leicht austauschbar bei Instandsetzung und der Winkelbereich für die Auslösung ist variabel einstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Genereller Aufbau eines Fahrzeuges mit Räumschildanlage
Fig. 2 Genereller Aufbau einer Räumschildanlage
Fig. 3 Beispiel: Normalstellung eines Räumschildes
Fig. 4 Beispiel: Tiltstellung eines Räumschildes
Fig. 5 Vorrichtung in Ruhestellung
Fig. 6 Vorrichtung in ausgelöster Stellung
In Fig. 1, 2 besteht die Räumschildanlage an einem Fahrzeug 17 aus einem Räumschild 1 an der Fahrzeugvorderseite, das mittels Gelenklagern 4 und zwei Räumschaufelarmen 2 am Fahrzeug angelenkt ist. Die Räumschaufelarme 2 sind auf einer Achse 5 am Fahrzeug drehbar gelagert und an einem oberen Ende mit den Kolbenstangen w1, w2 von zwei Hydraulikzylindern 3 gelenkig verbunden. Die Hydrozylinder 3 sind mit ihrem Gehäuseende 6 am Fahrzeug befestigt.
In Fig. 3 und 4 ist das Räumschild 1 von vorn gesehen dargestellt. Ausgehend von der Ausgangslage in Fig. 3 kann das Räumschild um einen Winkel x nach rechts oder links gedreht werden in eine Tiltstellung wie zum Beispiel in Fig. 4. In Fig. 5 ist der Weg- und Winkelsensor 13 dargestellt. Das aufgeschnittene Gelenklagergehäuse 7 zeigt einen Lagerbolzen 8 mit einem Gelenklager 9. Die Kugel 10 des Gelenklagers enthält mittig eine umlaufende Nut 11, in die der Taststift 12 eines Wegaufnehmers 13 hineinragt. Das Gehäuse 14 des Wegaufnehmers 13 sitzt in einer Bohrung des Lagergehäuses 7. Der Taststift 12 erhält eine Vorspannung mittels einer Feder 15, die den Taststift 12 in seiner Nullage in die Nut 11 hineindrückt. Der Taststift 12 betätigt mit seinem anderen Ende einen elektrischen Schalter 16.
In Fig. 6 ist der Lagerbolzen 8 leicht geschwenkt um einen Winkel x, so daß der Taststift 12 des Wegaufnehmers 13 aus der Nut 11 der Kugel 10 gedrückt wird. Der Stift betätigt mit seinem anderen Ende den Schalter 16.
Mittels Gelenklager 4, das aus einem Lagerbolzen 8 mit Gelenklagerkugel 10 sowie dem Lagergehäuse 7 besteht, wird die Räumschaufel an zwei Punkten an den Räumschaufelarmen 2, die wiederum über eine Achse 5 am Fahrzeug gelagert sind, gelenkig befestigt. Die Lagerkugel 10 besitzt umlaufend eine Nut 11. Ein Wegsensor 13 ist mit seinem Gehäuse 14 in einer Bohrung des Lagergehäuses 7 eingesetzt, wobei der Tastsift 12 des Wegsensors in die Nut 11 hineinragt. Durch eine Feder 15 wird der Taststift 12 nach unten in Richtung Nut vorgespannt. Am oberen Ende betätigt der Taststift einen Schalter 16.
Die beiden Hydrozylinder 3, die mit dem fahrzeugseitigen Ende der Räumschaufelarme einerseits verbunden sind und andererseits am Fahrzeug gelagert sind, drehen bei ausfahrender Kolbenstange w1, w2 die Räumschaufelarme 2 um die Achse 5 und bewegen damit die an den Gelenklagern 4 befestigte Räumschaufel 1 nach unten oder nach oben. Weitere Antriebe, zum Beispiel für das Drehen des Schildes um eine Achse am Schild, sind in Fig. 2 der Einfachheit halber weggelassen. Bei gleichmäßig ausfahrenden Kolbenstangen (w1 = w2) wird das Räumschild waagerecht nach oben oder unten geschwenkt. Bei zum Beispiel ungleichmäßig ausfahrenden Kolbenstangen wird das Räumschild zusätzlich um eine waagerechte in Fahrtrichtung liegende und gedachte Achse um einen Winkel x gedreht in eine Tiltstellung. Dieser Winkel x ist auch am Gelenklager 4 mittels eines Wegsensors 13 abgreifbar. Der Taststift 12 des Wegsensors ragt federvorgespannt in die Nut 11 der Kugel 10 des Gelenklagers hinein und tastet die Nut ab. Sobald der Winkel x zu einer Verdrehung der Nut 11 gegenüber dem Lagergehäuse 7 führt, wandert der Taststift 12 aus der Nut 11 und wird angehoben, womit er mit seinem anderen Ende den Schalter 16 auslöst. Der Schalter 16 schaltet die Hydrozylinder ab und unterbindet damit eine weitere Schwenkung des Räumschildes.
Der Weg-/Winkelsensor 13 wird vorteilhaft mindestens an beiden Lagerstellen 4 angebracht aus Sicherheitsgründen.

Claims

1. Vorrichtung für ein Räumschild am Bug von Panzerfahrzeugen als Sicherheitseinrichtung zur Abschaltung der Schildantriebe, die das Schild verstellen und heben und senken, insbesondere bei Verwendung von zwei parallel angeordneten Hydraulikzylindern oder Antrieben, und mit messtechnischer Erfassung des Schwenk- oder Tiltwinkels des Schildes, wobei das Schild um eine waagerechte in Fahrtrichtung liegende Achse geschwenkt wird und die Abschaltung erfolgt, wenn ein maximaler Tiltwinkel erreicht und überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegsensor (13) eine Nut, die sich über eine Kugel eines Gelenklagers (4) erstreckt, abtastet und eine mögliche Verdrehung der Kugel feststellt, indem sich die Nut in ihrer Lage relativ zum Sensor verdreht, und der Sensor entsprechend der Nutabtastung einen Schalter betätigt, der den Schildantrieb abschaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (10) des Gelenklagers (4) auf einem Lagerbolzen (8), der die Lagerung des Räumschildes (1) in einem Räumschildarm (2) bildet, befestigt ist und die Nut radial zu der Bolzenachse auf der Kugel umläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Wegsensor (13) im Lagergehäuse des Gelenklagers (4) senkrecht zur Bolzen- bzw. Kugelachse von Bolzen (8) bzw. Kugel (10) in einer Gehäusebohrung befestigt ist, so daß die Abtastung der Nut (11) zum Beispiel mittels Abtaststift (12) senkrecht unterhalb vom Wegaufnehmer erfolgt.

4. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststift (12) mittels einer Feder (15) gegen die Nut (11) nach unten vorgespannt ist.

5. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststift (12) mit einem Ende einen zum Beispiel elektrischen Schalter (16) betätigt, der zum Beispiel die Steuerspannung für die Steuerung der Hydraulikzylinder ein- oder ausschaltet.

6. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) durch ihre geometrische Formgebung derart passend zu dem Ende des Abtaststifts (12) ausgeformt ist, daß bei Schrägstellung von Bolzen (8) und damit Verdrehung von Lagerkugel (10) um einen gewissen Winkelwert der Stift (12) aus der Nut (11) ausgehoben und um eine Wegstrecke, die der Nuttiefe entspricht, als Schaltweg nach oben in Richtung des Schalters (16) verschoben wird.

7. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift (12) des Wegsensors (13) oder der gesamte Wegsensor leicht auswechselbar ausgeführt ist und mittels Taststiftdicke und -formgebung ein entsprechend verschiedener Schaltwinkel einrichtbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß andere Verfahren der Sensierung der Lageveränderung der Nut in der Gelenkkugel für den Wegsensor verwendet werden zum Beispiel eine optoelektronische Sensierung.

9. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an Gelenklagern (4) von einem Räumschild (1) angewendet wird, welches mittels der Gelenklager (4) an zwei parallelen Räumschildarmen (2) angelenkt ist und die Räumschildarme mit Lagern entsprechend einer Achse (5) an einem Fahrzeug gelagert sind und die Arme (2) an ihrem einen Ende mittels zwei parallelen Hydraulikzylindern (3), die ihrerseits mit einem Ende (6) beweglich am Fahrzeug befestigt sind, angetrieben werden und das Räumschild angehoben oder abgesenkt wird.

10. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung an einer Räumschildanordnung erfolgt, bei der zwei Hydrozylinder (3) jeweils eine verschiedene Wegstrecke w1 und w2 ausgefahren werden, wodurch das Räumschild (1) um eine Achse entsprechend der Fahrzeuglängsachse geschwenkt wird.