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Die
Erfindung betrifft eine druckmittelbetriebene Anordnung mit wenigstens
einem um eine Schwenkachse schwenkbar angelenkten Aktuator, wenigstens
einer Leitung und wenigstens einem mit dem Aktuator verbundenen
oder verbindbaren Anschlussteil. Des Weiteren betrifft die Erfindung
ein Ladegerät,
eine land- oder forstwirtschaftliche Maschine und eine Baumaschine.
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Im
Stand der Technik (z. B.
DE 14
81 066 ) sind druckmittelbetriebene Anordnungen bekannt, beispielsweise
hydraulische Anordnungen, die zum Schwenken bzw. zum Heben und Senken
von Auslegern oder Frontladern und dergleichen an Laderfahrzeugen
eingesetzt werden. Üblicherweise
enthalten die hydraulischen Anordnungen einen Hydraulikzylinder,
der schwenkbar zwischen dem Ausleger bzw. der Schwinge und einem
Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Durch Aus- und Einfahren des Hydraulikzylinders
wird der Ausleger bzw. die Schwinge angehoben bzw. abgesenkt. Üblicherweise
erfolgt die hydraulische Versorgung des Hydraulikzylinders über starre
Hydraulikleitungen aus Metall, die mit flexiblen Hydraulikschläuchen aus
Kunststoff oder Gummi verbunden sind. Die metallischen Hydraulikleitungen werden
in der Regel am zu verschwenkenden Bauteil geführt und sind mit entsprechenden
Halterungen dort fixiert. Die Hydraulikschläuche dienen insbesondere der
Verbindung zwischen der Versorgungsleitung und dem Hydraulikzylinder
und sind aufgrund ihrer flexiblen Verformbarkeit in der Lage, sich
den Relativbewegungen, die zwischen Hydraulikzylinder und Versorgungsleitung
während
einer Schwenkbewegung auftreten, anzupassen.
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Ein
Problem bei der Verwendung von Hydraulikschläuchen ist die Sicherheit gegen
Leckage und Rohrbruch bzw. Schlauchbruch. Hydraulikschläuche weisen
eine geringere Stabilität
gegenüber
metallischen Rohrleitungen auf und sind damit auch anfälliger für Beschädigungen
durch Gegenstände,
die in den Bewegungsradius des Hydraulikzylinders ragen können. Aufgrund
des für
Hydraulikschläuche
verwendeten Materials neigen diese eher dazu zu platzen bzw. zu
brechen als starre Rohrverbindungen aus Metall.
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Aus
diesen Gründen
sind oftmals Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die einen Rohrbruch der
Hydraulikschläuche
absichern und beispielsweise im Schadensfalle einen hubseitigen
Druckabfall im Hydraulikzylinder, der mit einem plötzlichen
Absinken des Auslegers bzw. der Schwinge verbunden wäre, zu verhindern.
Zur Absicherung eines Hydraulikzylinders gegen Rohrbruch werden
Laderfahrzeuge wie z. B. Teleskoplader mit Sicherheitsventilen in Form
von Lasthalteventilen oder Rohrbruchsicherungen versehen, die hubseitig
zwischen Hydraulikschlauch und Hydraulikzylindereinlass angeordnet werden
müssen.
Dies kann zu nachteiligen Einschränkungen bezüglich Konstruktion und Bauvolumen
der hydraulischen Anordnung führen,
da die Sicherheitsventile somit direkt am Hydraulikzylinder angeflanscht
oder sogar in den Hydraulikzylinderboden integriert werden müssen.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine
druckmittelbetriebene Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit
der die vorangehend genannten Probleme behoben werden. Insbesondere
soll zur Schaffung von konstruktiven Vorteilen auf eine hubseitige
Verwendung von Hydraulikschläuchen
verzichtet werden können.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
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Erfindungsgemäß wird eine
druckmittelbetriebene Anordnung der eingangs genannten Art derart
ausgebildet, dass die Leitung und das Anschlussteil um die Schwenkachse
zueinander verschwenkbar verbindbar sind. Dadurch, dass die Leitung
und das Anschlussteil um die Schwenkachse des Aktuators zueinander
verschwenkbar angeordnet ist bzw. angeordnet werden kann, kann das
Anschlussteil, welches die Verbindung von der Leitung zu einer Druckmittelkammer
des Aktuators herstellt, der Schwenkbewegung des Aktuators folgen,
so dass keine Relativbewegung zwischen Aktuator und Anschlussteil
stattfindet. Vorzugsweise ist die Leitung an einem durch den Aktuator
zu verschwenkenden Bauteil, beispielsweise einem Ausleger oder einer Schwinge,
befestigt bzw. wird entlang dieses Bauteils geführt. Zwischen der Leitung und
dem Anschlussteil stellt sich somit die gleiche Relativbewegung
bzw. Schwenkbewegung ein, wie zwischen dem Aktuator und dem zu verschwenkenden
Bauteil. Bei der druckmittelbetriebenen Anordnung kann es sich um
eine hydraulische oder pneumatische Anordnung handeln, durch welche
ein Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder ansteuerbar ist. Die Druckmittelversorgung kann über herkömmliche
Druckquellen wie z.B. Hydraulikpumpen bzw. Druckluftkompressoren
erfolgen, die zur Versorgung des Zylinders durch entsprechende Ventilanordnungen
mit der Leitung verbindbar sind. Die Leitung stellt hierbei einen
Teil der Verbindung des Aktuators mit der Druckmittelquelle her und
kann sowohl der Druckmittelzufuhr als auch der Druckmittelabfuhr
für die
Druckmittelkammer des Aktuators dienen.
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Zur
Verbindung der Leitung mit dem Anschlussteil können Verbindungsmittel zwischen
Leitung und Anschlussteil vorgesehen sein. Die Verbindungsmittel
weisen vorzugsweise eine Verbindungsachse auf, die fluchtend zur
Schwenkachse des Aktuators angeordnet werden kann. Insbesondere
können
die Verbindungsmittel Verbindungsmuffen und/oder ineinander gesteckte
und abgedichtete Rohleitungsenden umfassen.
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Da
die Verbindungsachse koaxial zur Schwenkachse angeordnet ist, treten
keine Relativbewegungen zwischen Anschlussteil und Hydraulikzylinder
sowie zwischen Leitung und Bauteil auf, so dass das Anschlussteil
und/oder die Leitung als massive, starre Bauteile ausgebildet sein
können.
Das Anschlussteil kann beispielsweise direkt an den Zylinder angeflanscht
werden und auch eine Stütz-
bzw. Haltefunktion für
die Verbindungsmittel übernehmen. Hierdurch
kann gewährleistet
werden, dass die Verbindungsachse stets mit der Schwenkachse des
Hydraulikzylinders fluchtet. In einer anderen Ausgestaltung kann
das Anschlussteil als starres Hydraulikrohr, beispielsweise als
Metallrohrleitung aus Stahl, Messing oder dergleichen, ausgebildet
sein. Die starre Rohrleitung kann über eine herkömmliche
hydraulische Rohranschlussverbindung direkt an die Hydraulikzylinderwand
angeschlossen werden. Durch entsprechende Formgebung kann die Rohrleitung derart
ausgebildet sein, dass die Rohrleitungsmündung direkt auf die Schwenkachse
bzw. Verbindungsachse gelegt und gegebenenfalls mit den Verbindungsmitteln
verbunden wird. Ferner kann das Anschlussteil auch als ein an den
Hydraulikzylinder angeflanschter Metallblock ausgebildet sein, der
eine starre Anschlussleitung in Form einer Bohrung aufweist, die
von der Druckmittelkammer zur Schwenkachse bzw. zur Verbindungsachse führt. Durch
entsprechend massive Ausgestaltung des Anschlussteils und/oder des
Verbindungsmittels und/oder der Leitung kann sichergestellt werden,
dass eine ausreichende Starrheit, unter Berücksichtigung bzw. Beibehaltung
entsprechender Freiheitsgrade um die Schwenkachse bzw. Verbindungsachse,
erzielt wird, mit der die Verbindungsachse fest mit der Schwenkachse
fluchtend installierbar ist.
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Des
Weiteren ist es möglich,
das Anschlussteil als ein fest mit dem Aktuator verbundenes Teil auszubilden,
beispielsweise als einen mit dem Gehäuse des Aktuators verbundenen
Schwenkbolzen, um dessen Längsachse
der Aktuator verschwenkbar ist. Das Verbindungsmittel ist vorzugsweise
direkt am Schwenkbolzen befestigt, z.B. aufgeschraubt, so dass eine
Fixierung der Verbindungsachse koaxial zur Schwenkachse des Aktuators
sichergestellt ist. Über
eine oder mehrere Bohrungen innerhalb des Schwenkbolzens, kann eine
Verbindung vom Verbindungsmittel zur Druckmittelkammer des Aktuators hergestellt
werden. Die Schwenkverbindung ist vorzugsweise derart ausgebildet,
dass der Aktuator schwenkbar auf dem Schwenkbolzen gelagert ist
und der Schwenkbolzen fest mit der Schwinge verbunden ist. Hierbei
ist es jedoch auch denkbar, dass der Aktuator und der Schwenkbolzen
eine fest verbundene Einheit bilden und der Schwenkbolzen auf der Schwinge
schwenkbar gelagert ist.
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Es
kann auch eine starre Halterung vorgesehen sein, die im Bereich
des Schwenklagers am Aktuator oder auch am zu verschwenkenden Bauteil verankert
ist und sich in den Bereich der Schwenkachse bzw. Verbindungsachse
erstreckt, um das Anschlussteil und/oder Verbindungsmittel und/oder
die Leitung derart festzulegen, dass eine mit der Schwenkachse fluchtende, gleichbleibende
Position der Verbindungsachse sichergestellt ist. Vorzugsweise ist
auch die Leitung als Hydraulikrohr ausgebildet und kann durch entsprechend
stabile bzw. starre Ausbildung und/oder durch entsprechend stabile
Befestigung am zu verschwenkenden Bauteil eine zuverlässige Fixierung
der Verbindungsachse ermöglichen.
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Die
Verbindungsmittel können
als hydraulische bzw. pneumatische Schwenkverbindungen, insbesondere
als Schwenkverschraubungen ausgebildet sein und beispielsweise eine
geradlinige, winkelförmige
oder auch s-förmige
Form aufweisen. Schwenkverbindungen dienen unter anderem zur Verbindung
von Komponenten wie Rohren, Leitungen und dergleichen, und weisen
wenigstens zwei Verbindungsseiten auf, die gegeneinander um eine feste
Verbindungsachse verdrehbar sind und gleichzeitig eine Druckmittelbeaufschlagung
der durch die Verbindungsseiten miteinander verbundenen Komponenten
ermöglichen.
Derartige hydraulische Schwenkverschraubungen sind Stand der Technik und
im Handel erhältlich.
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Zur
Absicherung eines Aktuators gegen Rohrbruch kann ein Sicherungsventil,
insbesondere ein Lasthalteventil oder Rohbruchsicherungsventil vorgesehen
sein. Von Vorteil ist es, dass sowohl bei der Ausbildung des Anschlussteils
und der Leitung, als auch gegebenenfalls bei vorhandenen Verbindungsmitteln
auf die Verwendung von Schläuchen und
dergleichen verzichtet werden kann, so dass ein Sicherungsventil
nicht wie üblich
direkt am Aktuator positioniert werden muss, sondern an einer konstruktiv
vorteilhafteren Stelle innerhalb der druckmittelbetriebenen Anordnung
positioniert werden kann. Bei einer Ausführungsform, in der mehr als
ein Aktuator vorgesehen ist können
dadurch mit einem Sicherungsventil mehrere Aktuatoren abgesichert
werden, was zu erheblichen Einsparungen führen kann. Dann kann beispielsweise
die Positionierung nur eines Sicherungsventils in einer Hauptleitung
vorgenommen werden, die einer Verzweigung zu den entsprechenden
Leitungen für
die Aktuatoren vorgeschaltet ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zur Realisierung
einer druckmittelbetriebenen Federung ein Druckmittelspeicher vorgesehen sein.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass der Druckspeicher in Kombination
mit einem Sicherungsventil angeordnet werden kann und dabei nicht,
wie bisher erforderlich, direkt am Aktuator angeschlossen werden
muss. Da die Positionierung des Sicherungsventils nun nahezu beliebig
innerhalb der druckmittelbetriebenen Anordnung erfolgen kann, ergeben
sich auch für
die Positionierung eines Druckspeichers (oder auch mehrerer Druckspeicher)
konstruktiv vorteilhaftere Möglichkeiten.
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Eine
erfindungsgemäße hydraulische
Anordnung eignet sich zum Heben und Senken eines Auslegers an einem
Laderfahrzeug, beispielsweise an einem Teleskoplader. Insbesondere
Teleskoplader müssen
aus Sicherheitsgründen
mit Rohrbruchsicherungen versehen sein. Derartige Rohrbruchsicherungen
führen
zu Restriktionen bei der Auslegung und Anordnung der hydraulischen
Komponenten. Dadurch, dass sowohl das Anschlussteil für den Hydraulikzylinder
als auch die Versorgungsleitung und die Verbindungsmittel als starre
massive Bauteile ausgeführt
werden können,
bieten sich konstruktive Vorteile gegenüber herkömmlichen Anordnungen, da die
Rohrbruchsicherung nun nicht mehr zwingend direkt am Hydraulikzylinder
angeordnet werden muss.
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Eine
erfindungsgemäße druckmittelbetriebene
Anordnung kann auch in einem Ladegerät, wie z.B. einem Frontlader,
Teleskoplader, Radlader und dergleichen zum Einsatz kommen. Ladegeräte verfügen über einen
oder mehrere Aktuatoren, die zum Heben und Senken eines Ladearms,
eines Auslegers oder einer Schwinge eingesetzt werden. Insbesondere
wenn mehrere Aktuatoren eingesetzt werden, können durch Einsparung von Sicherheitsventilen
bedeutende Kostenvorteile erzielt werden. Des Weiteren ergeben sich
Möglichkeiten,
eine Federung zu installieren, die als Folge der gegenüber dem
Stand der Technik vorteilhafteren Positioniermöglichkeiten von Sicherheitsventilen
und Druckmittelspeichern mit einfacheren Mitteln konstruktiv umsetzbar
sind. Ferner sind derartige Ladegeräte mit über druckmittelbetriebenen
Anordnungen zur Verstellung einer Werkzeugaufnahme für ein Laderwerkzeug
versehen. Die Möglichkeit
bei den Versorgungsleitungen für
einen oder mehrere Aktuatoren im Bereich der Werkzeugaufnahme auf
Hydraulikschläuche
verzichten zu können,
verbessert die Robustheit und Stabilität der Anordnung.
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Ferner
können
auch landwirtschaftliche oder forstwirtschaftliche Maschinen, wie
z.B. Traktoren, Bodenbearbeitungsgeräte, Erntemaschinen, Rodungsmaschinen
etc., sowie Baumaschinen, wie z.B. Bagger oder Kräne, mit
einer erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Anordnung versehen sein. Derartige Maschinen können eine Vielzahl von Aktuatoren
aufweisen, welche hinsichtlich der konstruktiven Möglichkeiten
und Vorteile, die eine erfindungsgemäße druckmittelbetriebene Anordnung
bietet, gegenüber
dem Stand der Technik in geeigneterer Weise betrieben werden können. So
kann eine erfindungsgemäße Anordnung
beispielsweise vorteilhaft an einer Anhängevorrichtung eines Traktors
für ein landwirtschaftliches
Gerät Anwendung
finden. Üblicherweise
verfügt
eine Anhängevorrichtung
für ein landwirtschaftliches
Gerät über ein
Hubwerk mit Aktuatoren deren Druckmittelschläuche im Betrieb mit hereinragenden Ästen, Sträuchern oder
anderen Gegenständen
in Kontakt kommen können
und dadurch besonders rauen Betriebsbedingungen ausgesetzt sind.
Eine Verbesserung der Stabilität
und Robustheit durch möglichen
Verzicht auf Druckmittelschläuche
kann durch Einsatz einer erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Anordnung erzielt werden.
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Anhand
der Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
zeigen, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile
und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung
näher beschrieben
und erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Ladegerätes mit einer erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Anordnung,
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2 eine
perspektivische Teilansicht der druckmittelbetriebenen Anordnung
aus 1 mit einem Ausführungsbeispiel für eine Schwenkanordnung,
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3 eine
perspektivische Detailansicht der Schwenkanordnung aus 2,
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4 einen
schematischen Hydraulikschaltplan einer erfindungsgemäßen druckmittelbetriebenen
Anordnung,
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5 eine
perspektivische Teilansicht der druckmittelbetriebenen Anordnung
aus 1 mit einem Druckmittelspeicher,
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6 eine
perspektivische Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
für eine Schwenkanordnung,
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7 eine
Querschnittdarstellung der Schwenkanordnung aus 6 und
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8 eine
Querschnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Schwenkanordnung.
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1 zeigt
ein Ladegerät 10,
welches einen an einen Traktor 12 montierten Frontlader 14 umfasst.
Der Frontlader 14 ist beidseitig des Traktors 12 über Anschlussträger 16, 17 an
eine mit einem Rahmen 18 des Traktors 12 verbundenen
Konsole 20 befestigt.
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Der
Frontlader 14 weist einen Ausleger oder eine Schwinge 22 auf,
die durch zwei parallel verlaufende Schwingenarme 24, 25 ausgebildet
ist. Die Schwingenarme 24, 25 sind jeweils mit
einem der Anschlussträger 16, 17 schwenkbar
verbunden. Zur Stabilisierung der Schwinge 22 ist eine
Querstrebe 26 vorgesehen (siehe 2), die
beide Schwingenarme 24, 25 miteinander verbindet.
Am vorderen Endbereich des Frontladers 14 ist eine Werkzeugaufnahme 28 vorgesehen,
welche zur Aufnahme eines Ladewerkzeugs 30 dient. Das in 1 dargestellte Ladegerät 10 weist
eine Ladeschaufel als Ladewerkzeug 30 auf. Des Weiteren
sind auch andere Ladewerkzeuge wie z. B. Ladegabeln oder Greifer
an die Werkzeugaufnahme 28 montierbar. Der Frontlader 14 ist
mit einer druckmittelbetriebenen Anordnung 32 versehen,
die zum Verschwenken bzw. zum Heben und Senken der Schwinge 22 eingesetzt
wird und detailliert in den 2 bis 6 dargestellt
ist. Des Weiteren verfügt
der Frontlader 14 über
Parallelführungsgestänge 34, 35,
welche das Ladewerkzeug 30, unabhängig von einer Schwenkposition
der Schwinge 22, in einer zum Untergrund des Ladegeräts 10 gleichbleibenden
Position halten.
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Die
in 2 dargestellte druckmittelbetriebene Anordnung 32 weist
beidseitig der Schwinge 22 einen Aktuator 36, 37 in
Form eines hydraulisch betriebenen Verstellzylinders auf. Zum Verschwenken der
Schwinge 22 sind Schwingenarme 24, 25,
Parallelführungsgestänge 34, 35 und
Aktuatoren 36, 37 schwenkbar über Schwenkbolzenverbindungen 38, 39, 40, 41, 42, 43 mit
den Anschlussträgern 16, 17 verbunden,
wobei die Schwenkbolzenverbindungen 38, 40, 42 in 2 nur
für eine
Seite der Schwinge 22 zu sehen sind. Die Aktuatoren 36, 37 sind über weitere
Schwenkbolzenverbindungen 44, 45 mit den Schwingenarmen 24, 25 verbunden,
wobei die Schwenkbolzenverbindungen 44, 45 eine
Schwenkachse 46 definieren, um die der jeweilige Aktuator 36, 37 relativ
zur Schwinge 22 Schwenkbewegungen ausführt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die als Verstellzylinder ausgebildeten Aktuatoren 36, 37 stangenseitig
mit dem Anschlussträger 16, 17 und kolbenbodenseitig
mit den Schwingenarmen 24, 25 verbunden, wobei
die Kolbenbodenseiten zum Heben der Schwinge 22 und die
Stangenseiten zum Senken der Schwinge 22 mit Druck beaufschlagt werden
können.
Hierbei ist es auch möglich,
die Aktuatoren 36, 37 in umgekehrter Weise anzuordnen.
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Eine
Druckmittelversorgung der Aktuatoren 36, 37 erfolgt über einen
stangenseitigen Leitungszweig 48 und über einen kolbenbodenseitigen
Leitungszweig 50, wobei zur Absicherung der Aktuatoren 36, 37 gegen
Druckabfall ein Sicherungsventil 52 in Form eines Lasthalteventils
in den Leitungszweigen 48, 50 angeordnet ist.
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Der
stangenseitige Leitungszweig 48 umfasst eine erste flexible
Leitung 54, eine starre Leitung 56 und eine zweite
flexible Leitung 58. Die erste flexible Leitung 54 mündet in
das Sicherungsventil 52. Ausgehend vom Sicherungsventil 52 führt die starre
Leitung 56, zwecks Druckmittelversorgung des zweiten Aktuators 37,
auf die gegenüberliegende Seite
der Schwinge 22. Ausgehend von der starren Leitung 56 zweigt
die zweite flexible Leitung 58 zur Senkseite des Aktuators 36 ab.
Die flexiblen Leitungen 54, 58 sind in der Lage,
sich aufgrund von Schwenkbewegungen entstehenden Relativbewegungen
zwischen der Stangenseite des Aktuators 36 und dem Schwingenarm 24 bzw.
zwischen dem Schwingenarm 24 und dem Anschlussteil 16 anzupassen.
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Der
kolbenbodenseitige Leitungszweig 50 umfasst eine flexible
Leitung 60, eine erste starre Leitung 62, eine
zweite starre Leitung 64 und ein Anschlussteil 66,
welches ebenfalls als starre Leitung ausgebildet ist. Die flexible
Leitung 60 mündet
in das Sicherungsventil 52. Ausgehend vom Sicherungsventil 52 führt die
erste starre Leitung 62 zur Druckmittelversorgung des zweiten
Aktuators 37 auf die gegenüberliegende Seite der Schwinge 22.
Die zweite starre Leitung 64 zweigt ausgehend von der ersten starren
Leitung 62 ab und mündet
in einem Verbindungsmittel 68 in der Form einer Schwenkverbindung 68 für Druckmittelleitungen.
Ausgehend vom Verbindungsmittel führt das Anschlussteil 66 zur Hubseite
des Aktuators 36.
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Das
Verbindungsmittel 68 in Form einer Schwenkverbindung für Druckmittelleitungen
ist derart ausgebildet, das die zweite starre Leitung 64 des kolbenbodenseitigen
Leitungszweigs 50 schwenkbar mit dem als starre Leitung
ausgebildeten Anschlussteil 66 verbindbar ist. Derartige
Schwenkverbindungen werden beispielsweise von der Firma PARKER, einem
Hersteller für
druckmittelbetriebene Komponenten und Zubehör, vertrieben. Das Verbindungsmittel 68 ist
derart positioniert, dass die Schwenkachse des Verbindungsmittels 68 mit
der Schwenkachse 46 der Schwinge 22 fluchtet bzw.
dass die Schwenkachse des Verbindungsmittels 68 und die
Schwenkachse 46 der Schwinge 22 auf einer gemeinsamen Achse
liegen und zueinander ausgerichtet sind. Zur Fixierung dieser Position
ist eine Halterung 70 vorgesehen, wie dies detailliert
in 3 dargestellt ist. Die Halterung 70 weist
ein Winkelprofilstück 72 auf,
welches an einem Ende fest mit dem Schwingenarm 24 verbunden
(z.B. verschweißt)
ist. An dem anderen Ende ist ein mit dem Winkelprofilstück 72 fest
verbundener Haltering 74 vorgesehen, der das Verbindungsmittel 68 umschließt und fixiert.
Eine derartige Halterung 70 kann auf verschiedenste Arten
ausgebildet sein und soll nicht auf das in den 2 und 3 dargestellte
Ausführungsbeispiel
begrenzt werden. Denkbar ist es auch, auf eine Halterung 70 ganz
zu verzichten und die nötige
Fixierung des Verbindungsmittels 68 durch eine entsprechend
massive Ausbildung der starren Leitungen 62, 64 und/oder des
Anschlussteils 66 bereitzustellen.
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Anhand
des in 4 dargestellten schematischen Hydraulikschaltplans
soll im Folgenden ein Ausführungsbeispiel
für eine
Ansteuerung der druckmittelbetriebenen Anordnung 32 verdeutlicht
werden. Dargestellt ist ein Hydrauliktank 75, aus dem mittels einer
Hydraulikpumpe 76 Hydraulikflüssigkeit zum Betreiben der
Aktuatoren 36, 37 gepumpt wird. Ein von dem Betreiber
des Ladegeräts 10 ansteuerbares Steuerventil 77 steuert
den Ab- und Zufluss von Hydrauliköl in die Leitungen 54, 60 der
stangenseitigen und kolbenbodenseitigen Leitungszweige 48, 50. Das
Steuerventil 77 ist vorzugsweise als elektrisch schaltbares
Schieberventil ausgebildet und weist drei Schaltstellungen, eine
Hubstellung, eine Senkstellung und eine Neutralstellung auf. In
der Hubstellung wird die Hydraulikpumpe 76 mit dem kolbenbodenseitigen
Leitungszweig 50 und gleichzeitig der Hydrauliktank 75 mit
dem stangenseitigen Leitungszweig 48 verbunden. In der
Senkstellung wird die Hydraulikpumpe 76 mit dem stangenseitigen
Leitungszweig 48 und gleichzeitig der Hydrauliktank 75 mit dem
kolbenbodenseitigen Leitungszweig 50 verbunden. In der
Neutralstellung werden die Verbindungen der Hydraulikpumpe 76 und
des Hydrauliktanks 75 zu den Leitungszweigen 48, 50 unterbrochen.
Die Leitungen 54, 60 sind mit dem Sicherheitsventil 52 verbunden.
Das Sicherheitsventil 52 umfasst ein ansteuerbares Druckbegrenzungsventil 78,
sowie eine mit einem Rückschlagventil 80 versehene
Bypassleitung 82. Das Druckbegrenzungsventil 78 schließt in Normalstellung
(wie in 4 dargestellt) den kolbenbodenseitigen
Leitungszweig 50, wohingegen durch die Bypassleitung 82 in
Verbindung mit dem Rückschlagventil 80 eine
Umgehung des Druckbegrenzungs ventils 78 in Richtung der
Aktuatoren ermöglicht
wird. Durch eine erste Drucksteuerleitung 84, die mit der kolbenbodenseitigen
starren Leitung 62 in Verbindung steht oder durch eine
zweite Drucksteuerleitung 86, die mit dem stangenseitigen
Leitungszweig 50 in Verbindung steht, wird das Druckbegrenzungsventil 78 bei
Erreichen eines voreinstellbaren Steuerdrucks in Richtung des Hydrauliktanks 72 geöffnet. Dabei dient
die erste Drucksteuerleitung 84 als Überlastsicherung für den Aktuator 36, 37,
so dass bei Erreichen eines kritischen Betriebsdrucks das Druckbegrenzungsventil 78 geöffnet wird.
In Richtung der Aktuatoren 36, 37 schließen sich
hinter dem Sicherheitsventil 52 die starren Leitungen 56, 62 der
stangenseitigen und kolbenbodenseitigen Leitungszweige 48, 50 an,
von denen die stangenseitigen flexiblen Leitungen 58 zu
den Stangenseiten der Aktuatoren 36, 37 und die
kolbenbodenseitigen zweiten starren Leitungen 64 zu den
Verbindungsmitteln 68 führen.
In Richtung der Aktuatoren 36, 37 schließen sich
hinter den Verbindungsmitteln 68 die Anschlussteile 66 an, die
in Form von starren Leitungen die Verbindung zu kolbenbodenseitigen
Kammern 88, 90 der Aktuatoren 36, 37 herstellen.
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In
einer erweiterten Ausführungsform
ist ein Hydraulikspeicher 92 angeordnet, der über eine
dritte starre Leitung 94 und ein Sperrventil 96,
welches eine Schließ-
und eine Öffnungsstellung
aufweist, mit der ersten starren Leitung 62 des kolbenbodenseitigen
Leitungszweigs 50 verbunden ist. Der Hydraulikspeicher 92 ist
beispielhaft an der Querstrebe 26 der Schwinge 22 positioniert,
wie es aus 5 hervorgeht. Denkbar ist es
auch, dass der Hydraulikspeicher 92 bei einer hohl ausgebildeten
Querstrebe 26 innerhalb der Querstrebe 26 angeordnet
ist. Der Hydraulikspeicher 92 kann jedoch auch an einer
anderen beliebigen Stelle an der Schwinge 22 positioniert werden. Über eine
elektrische Versorgungsleitung 98 kann das Sperrventil 96 geschaltet
werden, so dass der Hydraulikspeicher 92 zu- und abgeschaltet
werden kann. Durch den Hydraulikspeicher 92 wird eine druckmittelbetriebene
Federung realisiert, durch die auf die Schwinge 22 einwirkende
Stöße abgefangen und
gedämpft
werden können.
Um zu gewährleisten, dass
bei geschlossenem Steuerventil 76 (Neutralstellung) eine
federnde Bewegung der Aktuatoren 36, 37 stattfinden
kann, ist ein als Schließventil 100 ausgebildetes
Federungsventil vorgesehen, welches den stangenseitigen Abfluss
von Hydrauliköl
in den Tank ermöglicht.
Bei Aktivierung einer Federungsfunktion werden vorzugsweise das
Sperrventil 96 und das Schließventil 100 gleichzeitig
geöffnet.
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Dadurch,
dass die in Richtung der Aktuatoren 36, 37 hinter
dem Sicherheitsventil 52 liegenden und mit den kolbenbodenseitigen
Kammern 88, 90 verbundenen Leitungen 62, 64, 66 als
starre Leitungen ausgebildet sind (im Gegensatz zu Druckmittelschläuchen, die
reißen
oder platzen könnten),
ist zur Absicherung beider Aktuatoren 36, 37 nur
ein Sicherheitsventil 52 erforderlich. Die starren Leitungen 64, 66 werden
auch keiner Biegebeanspruchung durch die Schwenkbewegung der Schwinge 22 oder
der Aktuatoren 36, 37 ausgesetzt, da die entsprechenden
Verbindungsmittel 68 mit ihrer Verbindungsschwenkachse
koaxial zur Schwenkachse 46 der Aktuatoren 36, 37 angeordnet
sind. Von besonderem Vorteil ist, dass das Sicherheitsventil 52 und
gegebenenfalls auch der Hydraulikspeicher 92 auf diese Weise
an eine konstruktiv günstige
Stelle, entfernt von den Aktuatoren 36, 37, angeordnet
werden kann bzw. können.
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Im
Folgenden soll anhand des Hydraulikschaltplans aus 4 die
Funktionsweise der hydraulischen Anordnung näher erläutert werden. In Hubstellung
wird Hydrauliköl
durch eine als Hydraulikschlauch ausgebildete flexible Leitung 60 in
das Sicherheitsventil 52 gefördert. Das in dem Sicherheitsventil 52 befindliche
Druckbegrenzungsventil 78 ist geschlossen. Über die
Bypassleitung 82 gelangt es an den Ausgang des Sicherheitsventils 52 und
fließt über die
starre Leitung 62 in die starren Leitungen 64. Die
auf der Schwenkachse 46 angeordneten Verbindungsmittel 68 stellen über die
als starre Leitungen ausgebildeten Anschlussteile 66 die
Verbindung in die kolbenbodenseitigen Kammern 88, 90 her,
so dass die Aktuatoren 36, 37 ausgefahren werden. Gleichzeitig
kann Hydrauliköl
stangenseitig in den Hydrauliktank 72 abfließen. Durch
dass koaxial zur Schwenkachse 46 angeordnete Verbindungsmittel 68 finden
Schwenkbewegungen der Aktuatoren 36, 37 und der
damit verbundenen Anschlussteile 66 und starren Leitungen 64 ausschließlich um
die Schwenkachse 46 statt, so dass im kolbenbodenseitigen
Leitungszweig 50 in Richtung der Aktuatoren 36, 37 hinter
dem Sicherheitsventil 52 auf flexible Leitungen gänzlich verzichtet
werden kann. Bei Bedarf kann der vorhandene Hydraulikspeicher 92 hinzugeschaltet
werden, so dass die Aktuatoren 36, 37 kolbenbodenseitig
mit dem Hydraulikspeicher 92 in Verbindung gebracht werden.
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In
Neutralstellung ist das Steuerventil 77 geschlossen, so
dass kein Hydrauliköl
in den Hydrauliktank 72 abfließen kann. Bei vorhandenem Hydraulikspeicher 92 kann
jedoch durch Aktivierung der Federungsfunktion das Schließventil 100 geöffnet werden, so
dass auch bei geschlossenem Schaltventil 77 ein stangenseitiger
Abfluss in den Hydrauliktank 75 ermöglicht wird.
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In
Senkstellung wird Hydraulikflüssigkeit über den
stangenseitigen Leitungszweig 48 gefördert und ein entsprechender
Betriebsdruck aufgebaut. Der sich aufbauende Betriebsdruck öffnet über die zweite
Drucksteuerleitung 86 das Druckbegrenzungsventil 78,
so dass gleichzeitig Hydrauliköl
aus dem kolbenbodenseitigen Leitungszweig 50 abfließen kann.
Die Senkstellung ermöglicht
ein beschleunigtes Absenken der Schwinge 22 unter Druck.
Beim beschleunigten Absenken unter Druck muss das Schließventil 100 geschlossen
sein, da das geförderte
Hydrauliköl
sonst direkt in den Hydrauliktank 75 abfließen würde.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wurde das in den 2, 3 und 5 dargestellte Anschlussteil 66 in
die Schwenkbolzenverbindungen 44, 45 integriert
und ein als Schwenkbolzen ausgebildetes Anschlussteil 66 eingesetzt
(siehe 6 und 7). Im Folgenden wird dies für den in
Vorwärtsrichtung
auf der rechten Seite des Traktors 12 angeordneten Schwingenarm 24 beschrieben.
In analoger Weise kann auch die Anordnung für den in Vorwärtsrichtung
linken Schwingenarm erfolgen. Der Schwingenarm 24 weist
gegenüberliegende
Seitenwände 102 auf,
in denen Schwenklagerbohrungen 104 zur Lagerung des Anschlussteils 66 ausgebildet
sind. Durch die Schwenklagerbohrungen 104 wird das Anschlussteil 66 radial
zur Schwenkachse 46 fixiert. Zwischen den Seitenwänden 102 erstreckt
sich kolbenbodenseitig der Aktuator 36, welcher mittels
einer Gewindeverbindung 106 mit dem Anschlussteil 66 verbunden
ist, wie im Folgenden näher
ausgeführt ist.
Der Aktuator 36 weist kolbenbodenseitig eine Bodenplatte 108 auf,
sowie einen sich daran anschließenden
Gewindezapfen 110, der sich senkrecht zur Schwenkachse 46 in
Richtung des Anschlussteils 66 erstreckt. Das Anschlussteil 66 wird
mittels Befestigungsscheiben 112 axial in Richtung der
Schwenkachse 46 fixiert. Das Anschlussteil 66 weist
eine aktuatorseitige Verbindungsstelle 114 und eine verbindungsmittelseitige
Verbindungsstelle 116 auf. Zwischen den beiden Verbindungsstellen 114, 116 erstreckt
sich eine erste Druckmittelbohrung 118. Die verbindungsmittelseitige
Verbindungsstelle 116 ist direkt mit dem verwendeten Verbindungsmittel 66 verbunden,
vorzugsweise verschraubt. Für
die Verbindung der verbindungsmittelseitigen Verbindungsstelle 116 mit
dem Verbindungsteil 66 sind die entsprechenden Vorgaben
des bzw. der Hersteller von Schwenkverbindungen (z.B. die Firma
PARKER) zu beachten. Die aktuatorseitige Verbindungsstelle 114 ist
vorzugsweise mittig zwischen den Seitenwänden 102 angeordnet
und weist eine auf den Gewindezapfen 110 angepasste Gewindebohrung 120 auf.
Durch den Gewindezapfen 110 erstreckt sich eine zweite Druckmittelbohrung 122,
die von dem frei liegenden Ende des Gewindezapfens 110 in
die kolbenbodenseitige Kammer 88 des Aktuators 36 führt. Durch
Verbinden bzw. Verschrauben der aktuatorseitigen Verbindungsstelle 114 mit
dem Gewindezapfen 110 werden die erste und die zweite Druckmittelbohrung 118, 122 zusammengeführt. Der
Aktuator 36 kann auf diese Weise mit Druckmittel beaufschlagt
und um die Schwenkachse 46 verschwenkt werden. Dadurch, dass
das Anschlussteil 66 als massiver Schwenkbolzen ausgebildet
ist und sowohl radial als auch axial zur Schwenkachse 46 schwenkbar
fixiert ist, kann auf eine Halterung 70 für das Verbindungsmittel 68 verzichtet
werden.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
ist in 8 dargestellt, wobei das Anschlussteil 66 über das
Verbindungsmittel 68 mit einem Schwenkbolzen 124 der Schwenkbolzenverbindung 44 verbunden
ist und eine dritte starre Leitung 126 umfasst, die das
Verbindungsmittel 68 mit dem Aktuator verbindet. Das Verbindungsmittel 68 wird
direkt am Schwenkbolzen 124 befestigt. Ausgehend von dem
Verbindungsmittel 68 erstreckt sich eine erste Verbindungsbohrung 128 in Längsrichtung
zur Schwenkachse 46 ins Innere des Schwenkbolzens 124 und
kreuzt eine zweite Verbindungsbohrung 130. Die zweite Verbindungsbohrung 130 erstreckt
sich radial vom Inneren des Schwenkbolzens 124 aus zu einer
am Umfang des Schwenkbolzens 124 liegenden Verbindungsstelle 132,
die mit der zweiten starren Leitung 64 des kolbenbodenseitigen
Leitungszweigs 50 verbunden ist. Über die Verbindungsbohrungen 128, 130 innerhalb
des Schwenkbolzens 124 wird eine Verbindung zum Verbindungsmittel 68 hergestellt.
Dadurch, dass das Verbindungsmittel 68 koaxial zur Schwenkachse 46 direkt
auf dem Schwenkbolzen 124 befestigt ist, ist eine Fixierung
der Verbindungsachse des Verbindungsmittels 68 auf der
Schwenkachse 46 gewährleistet.
Der Schwenkbolzen 124 ist dabei fest mit dem Schwingenarm 24 verbunden,
so dass der Aktuator 36 eine Schwenkbewegung um den Schwenkbolzen 124 ausübt und die
zwischen Anschlussteil 66 bzw. der dritten starren Leitung 126 und
dem Schwenkbolzen 124 auftretende relative Schwenkbewegung
von dem Verbindungsmittel 68 aufgenommen wird. Gleichermaßen ist
es denkbar, dass der Schwenkbolzen 124 fest mit dem Aktuator 36 verbunden
ist, so dass der Schwenkbolzen 124 auf der Schwinge 24 verschwenkbar
gelagert ist. In diesem Falle wird das Verbindungsmittel 68 mit
der zweiten starren Leitung 64 des kolbenbodenseitigen
Leitungszweigs 50 verbunden, so dass die Schwenkbewegungen
zwischen Schwinge 24 und Schwenkbolzen 124 vom Verbindungsmittel 68 aufgenommen
werden und die dritte starre Leitung 126 direkt vom Schwenkbolzen 124 an den
Aktuator geführt
werden kann, da zwischen Schwenkbolzen 124 und Aktuator 36 keine
Schwenkbewegungen stattfinden.