DE102015012883A1

DE102015012883A1 - Arbeitsmaschine mit Kabinenlagerung

Info

Publication number: DE102015012883A1
Application number: DE102015012883.3A
Authority: DE
Inventors: Walter Seiringer; Manuel Bös; Johann Präauer; Mathias Ganitzer
Original assignee: Liebherr Bischofshofen GmbH; Liebherr-Bischofshofen GmbH
Current assignee: Liebherr Bischofshofen GmbH; Liebherr-Bischofshofen GmbH
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2016-04-07
Also published as: DE102015012883A8

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine mit wenigstens einer Kabine und mit wenigstens einer Lageranordnung, die zumindest ein Kabinenlager aufweist, das zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Lagerteile aufweist, von denen wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit der Kabine und wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einem weiteren Bauteil der Arbeitsmaschine in Verbindung steht, gegenüber dem die Kabine mittels der Lageranordnung gelagert ist, wobei die Lageranordnung zumindest ein Verbindungsteil aufweist, das zumindest einen Teil des Lagers mit der Kabine oder mit dem genannten Bauteil verbindet und wobei die Lageranordnung zumindest ein Fangelement aufweist, das unmittelbar oder mittelbar mit dem wenigstens einen anderen der relativ zueinander beweglichen Teile des Kabinenlagers sowie mit dem genannten Bauteil oder mit der Kabine in Verbindung steht und das zu dem Kabinenlager koaxial angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, vorzugsweise eine mobile Arbeitsmaschine und insbesondere einen Radlader, mit wenigstens einer Kabine und mit wenigstens einer Lageranordnung, die zumindest ein Kabinenlager aufweist, das zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Lagerteile aufweist, von denen wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit der Kabine und wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einem weiteren Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech eines Radladers, der Arbeitsmaschine in Verbindung steht, gegenüber dem die Kabine mittels der Lageranordnung gelagert ist.
Im Zuge der Vorschrift zum Schutz des Arbeitnehmers in einer Baumaschine wurden in verschiedenen Ländern Vorschriften zur Rollover Protection Security (ROPS) erlassen, um den Maschinenbediener vor schweren Unfallverletzungen, beispielsweise beim Umkippen oder Überschlag zu schützen, beispielsweise die DIN EN ISO 3471.
Andererseits müssen Fahrzeugführer vor einer übermäßigen Lärm- und Schwingungseintrag in die Kabine durch Auswahl der geeigneten Lager geschützt werden. Die Baumaschine, speziell der Radlader bewegt große Massen und ist dadurch sehr robust auszuführen, was unter Einbeziehung des Kostenaspekts nur durch eine massive Bauweise und daraus resultierende hohe Eigengewichte erreicht wird. Zusätzlich muss der Radlader als Arbeitsmaschine eine gewisse Gewichtsverteilung der Vorder- und Hinterachse haben, um überhaupt sinnvoll Lade- und Entladeprozesse durchführen zu können. Eigengewichte von über 40 Tonnen können erreicht werden. Es müssen also im „normalen Fahrbetrieb”, beispielsweise Lade- und Entladetätigkeiten und eine komfortable Arbeitstätigkeit gewährleistet sein. Der Fahrer muss aber auch in Ausnahmesituation, in abnormalen Fällen, also Unfallsituationen, beispielsweise beim Umkippen- bzw. Überschlag sicher in der Kabine verbleiben. Abgesehen von den Sicherheitsmerkmalen wie Fahrerangurtung ist ein sichere Kabine in normalen wie abnormalen Situation lebenswichtig. Abgesehen von den Komfortmerkmalen für den Fahrer wirken bei abnormalen Situationen hohe Kräfte auf den Radlader, beispielsweise vom Fahrzeugstahlbau zur Kabine hin, übertragen durch die dazwischenliegende Lagerung.
Durch die vorstehend genannten Fälle sind neben der Konstruktion der Kabine, hohe Anforderungen an die Konstruktion und Auswahl der Lageranordnung im Hinblick auf Materialien, Geometrien und Bauteilanordnungen gefordert. Um diese kritischen Belastungen im „abnormalen Betrieb” vom Lager weitestgehend fernzuhalten, wird im Stand der Technik zumeist, radial abstehend von der Lagerachse eine weitere Ausreißsicherung angebaut, die den Hinterwagen mit dem Kabinenboden verbindet und die Wegauslenkungen der beiden Bauteile relativ zueinander so limitiert. Die Ausreißsicherung ist meist ein Bolzen der im oder am Hinterwagen verschraubt oder verschweißt ist und sich zumindest am Kabinenboden durch eine weitere Bohrung erstreckt. Der Bolzen ist gegenüber dem Kabinenboden relativ bewegbar und am Ende durch einen Anschlag, insbesondere durch eine Schraubverbindung begrenzt. Nachteile dieser technischen Ausführung bestehen darin, dass es zumindest zwei vertikale Achsen gibt, einerseits die des Kabinenlagers, andererseits die der Ausreißsicherung. Dies führt dazu, dass die Hinterwagen Oberbleche sowie der Kabinenboden durch Bohrungen, Verschweißungen bzw. Verbolzungen geschwächt wird, was bei hohen eingetragenen Kräften dazu führt, dass die annähernd punktuell in das Hinterwagen Oberblech bzw. den Kabinenunterboden, bzw. Kabinenunterkonstruktion eingebrachten Kräfte zu höhere Blechdicken und somit höhere Kosten führen. Als weiterer Nachteil ist der montageseitige Einbau der Ausreißsicherungen in einer zweiten Achse, bei aufgelegter Kabine zu nennen, der auf Grund der beengten Platzverhältnisse aufwändig ist.
Die EP 1 406 809 B1 offenbart eine Kabinenlageranordnung in koaxialer Anordnung der Ausreißsicherung. Die Lageranordnung besteht wie in 6 dargestellt aus den beiden gegeneinander beweglichen Teilen 4, einerseits als Kabinenboden und zum anderen dem Teil 3.7, dem Hinterwagen-Oberblech sowie aus dem Dämpfungselement 5 zur Beabstandung voneinander. Eine Verbindung von Kabinenboden und Hinterwagen-Oberblech erfolgt über eine Schraubverbindung mit einem dazwischenliegenden Bolzen, der darüber hinaus, außerhalb dieses Bereichs mit einem Ausreißelement 2 und anschließendem Lager, beispielsweise einem Hydrolager 1 befestigt ist. Die Hauptnachteile sind die undefinierte Kraftableitung des Kabinengewichts in Querrichtung im Fahrbetrieb und dadurch bedingte Scherkräfte, die auftreten, wobei hier angenommen werden kann, dass zuerst das Dämpfungselement 5 verschleisst und danach der Bolzen direkt vom Hinterwagen-Oberblech durchmesserreduziert wird, wobei hier ein ungedämpftes Spiel entsteht. Ein Hauptnachteil ist der durchgehende Bolzen 5.8, der im Falle eines Unfalls sehr stark auf Biegung beansprucht wird, hervorgerufen durch ein nur teilweise anliegendes Ausreißelement 2 an dem Hinterwagen-Oberblech, wobei dadurch am Übergang zum Bolzen hin und im Bolzen hohe Scherkräfte auftregen. Zusätzlich muss das Lager und das Dämpfungselement flexibel, also beweglich, in den Bauraum des Hinterwagens oder in den Kabinenbereich eingebracht werden, wobei generell schon beengte Verhältnisse herrschen. Auf Grund verschiedener Höhenverhältnisse des Kabinenbodens und des Hinterwagen-Oberblechs ist eine flexible Höhenanpassung verschiedener Lagerpunkte (Lageranordnungen) nur aufwändig möglich, da sich diese betreffende Lageranordnung, je weiter der Kabinenboden und Hinterwagen-Oberblech sich voneinander entfernen, negativ auf die Belastung des durchgängigen Bolzens auswirkt. Als Nachteile der Lageranordnung sind die grolle Bauhöhe vom Anschraubpunkt am Kabinenboden bis zum Endbereich des Lagerelements zu nennen. Zusätzlich erfolgt durch die Ein- und Ausfederung der Kabine eine permanente Belastung des Axialbolzens durch Relativbewegung von Kabine zu Hinterwagen in horizontaler und vertikaler Richtung. Dies führt zu einer verstärkten Belastung des Bolzens sowie der Durchgangsbohrungen im Kabinen- bzw. Hinterwagen im normalen und abnormalen Betrieb. Durch die Übertragung von Längs-/und/oder Querkraften vom Hinterwagen zum Kabinenboden über den zentrischen Bolzen kann es im Normal- und abnormalen Betrieb zu Lagerspielen zwischen Hinterwagen Oberblech bzw. Kabinenbodens kommen, die den Komfort in der Kabine schmälern. Das Lager bzw. Hydrolager muss auch die Kräfte auf Druck unter abnormalen Bedingungen aufnehmen können. Um dies zu beherrschen, muss eine hohe Überdimensionierung der Bauteile erfolgen was wiederum hohe Kosten verursacht. Im Montage- und Revisionsfall ist die Zugänglichkeit der Lageranordnung, die zumeist in Richtung des Hinterwagens zeigt nur eingeschränkt möglich. Der Axialbolzen wird im ROPS Fall mit hohen Biegungskräften beaufschlagt, die zu einer möglichen Biegung des Bolzens und zu ggf. einer massiven Funktionseinschränkungen der Lageranordnung führt.
Die EP 2 333 166 B1 betrifft eine Ausreißsicherung mit einer Lasttrageabdeckung und mit einer Lasttrageanschlagvorrichtung, die über eine Lasche mit einem Körperrahmen verbunden sind. Nachteile dieser Anordnung sind die filigrane Ausführung der genannten Bauteile sowie die Anzahl der Lasttrageanschlagvorrichtungen. Wankbewegungen im Betrieb können zu erhöhtem Spiel im normalen und abnormalen Betrieb an den betreffenden Bauteilen führen, was einen erhöhten Verschleiß hervorrufen kann. Im Falle von normalen Betriebszuständen kann der Fahrer in Längs- und/oder Querrichtung durch die Endanschläge der Lasttrageanschlagvorrichtung abrupte Bewegungsänderungen erfahren, was ggf. als unangenehm empfunden werden kann. Ein mögliches größer werdendes Spiel der Lasttrageabdeckung gegenüber der Lasttrageanschlagvorrichtung führt zu einer elastischeren Bewegung in Querrichtung, jedoch wird durch Vergrößerung des Spiels die jeweiligen Anschlagsflächen von Lasttrageabdeckung und Lasttrageanschlagvorrichtung verringert. Durch die starke Einfederung und das Auftreten von Querkräften im Fahrbetrieb erfolgen hohe Scherspannungen an den Lasttragevorrichtungen im Berührungsbereich zu der Lasttrageabdeckung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch die vielen einzelnen Lasttrageanschlagvorrichtungen die Spiele zwischen den beiden Bauteilen minimal sein dürfen, um im ROPS Fall noch sicher zu funktionieren.
Die EP 2 218 935 A1 betrifft eine Lageranordnung mit einem Lager, umfassend einen Kern und ein Gehäuse die durch einen Federkörper miteinander verbunden sind, wobei das Gehäuse an einem Rahmen befestigt ist und wobei der Rahmen eine Öffnung für den Kern aufweist. Die Nachteile können ähnlich der oben genannten EP 1 406 809 B1 angegeben werden, wobei sich das Lager und das Ausreißelement vollständig innerhalb des Hinterwagen-Innenbereichs oder des Kabineninnenbereichs befindet. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil ist die ungünstige Anordnung des Fangelements 22, das weit vom Lagerzentrum auskragt und rechtwinkeling angeordnet ist, was auf Grund von Querbelastungen negativ ist.
Die DE 195 81 823 C2 betrifft eine flüssigkeitsdichte Lageranordnung beispielsweise für einen Muldenkipper. Auf Grund der Lagerausführung sind betreffende Lageranordnungen nicht geeignet, hohe Zugkräfte, die beispielsweise im Falle eines Unfalls oder ROPS-Testfall auftreten aufzunehmen. Die Unversehrtheit der Kabine und des Maschinenführers wird durch das Ableiten zumindest eines großen Teils des Eigengewichts durch den angrenzenden massiv ausgeführten, überstehenden Beladungskörper (Mulde) aufgenommen. Bei der Lageranordnung kann somit auf einen Parallelpfad, der einen Großteil der Kräfte über ein Fangelement mit Verbindungsteil ableitet, verzichtet werden. Würden hier Kräfte in einem Ausreißversuch von mehreren Tonnen direkt an die Lageranordnung angelegt, würde das Lager vollständig ausgerissen und damit dauerhaft zerstört werden.
Die EP 0 552 408 A1 betrifft eine Lageranordnung für die Automobilindustrie, wobei hier gilt, dass die Lageranordnung keine ROPS Kräfte ableiten muss und durch Fehlen eines zusätzlichen Parallelpfad zum vermehrten Ableiten von abnormalen Kräften, nicht für den erwähnten Anwendungsfall geeignet ist.
Bei Kabinenlagern ohne externe Ausreißsicherung, wobei hier die Ausreißsicherung im Inneren des Kabinenlagers eingebracht ist, werden zur Zeit Lager mit Ausreißkräften, die sich aus Zug- und/oder Querkräften in den Bereichen 13 bzw. bis zirka 28 Tonnen bewegen angeboten. Ist es nötig höhere Zugkräfte aufzunehmen, ist ein externes Fangelement mit Verbindungsteil außerhalb des Lagers zur Kraftableitung zu konstruieren. Bei einer koaxialen Anbindung der Lageranordnung liegen das Fangelement, das Lager und das Verbindungsteil in einer vertikalen Achse. Dies bedeutet wiederum, dass die Kraftableitung jeweils über einem Lagerpunkt, direkt oder indirekt über eine Konsole in das Oberwagenblech eingeleitet werden kann. Es treten hierzu gewünschte Materialeinsparungen (Dicke, Schweissnähte) in der Konsolenanbindung oder dem Hinterwagen-Oberblech auf. Diese Konsolen der beiden vorderen Lageranbindungspunkte werden einerseits zur Erhöhung der Drehebene des Hinterwagens gegenüber dem Vorderwagen benötigt, um im Knickfall nicht mit diesem zu kollidieren und andererseits werden diese zu dessen ebenen Ausrichtung der Kabine, gegenüber den hinteren beiden Lagerpunkten des Hinterwagen-Blechs benötigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitsmaschine der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass deren Lageranordnung kompakt und vergleichsweise einfach aufgebaut und in allen Betriebszuständen zuverlässig arbeitend ausgebildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung von Lager und deren Aufbau, je nach ROPS-Anforderungen material- und kostenoptimiert durchzuführen. Dies kann bedeuten, dass verschiedene Lageraufbauten beispielsweise zwischen Kabinen-, Vorder- und Hinterlager gewählt werden. Auf Grund der baulichen Gegebenheiten der Kabine können sich Steifigkeiten in verschiedenen Lagerpunkten unterscheiden. Im ROPS-Test führen diese unterschiedlichen Steifigkeiten zu unterschiedlichen Ausreißkräften an verschiedenen Lagerpunkten. Diese Unterschiede in der Steifigkeit können beispielsweise durch bauliche Gegebenheiten wie Pedale, Lenkservostat und Lenksäulen auftreten, wobei dadurch Querträger nur bedingt eingesetzt werden können bzw. ganz entfallen und so zu einer verringerten Steifigkeit der Kabine in Teilbereichen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lageranordnungen zu erhalten die eine variable Bauhöhe zum Angleich der einzelnen Lagerpunkte ermöglicht, eine komfortable Federung im Betrieb gewährleistet und den ROPS Bedingungen standzuhalten. Es soll flexibel auf Einsatzgewichte der Arbeitsmaschine, Kabinensteifigkeiten, Lagertypen, optionalen Fangsicherungen und Einbindung in die Kabinen- sowie Hinterwagenstruktur reagiert werden können. Eine variable Bauhöhe kann unter Anderem durch einfaches konstruktives Verändern der Bauhöhe des Verbindungselements gewährleistet werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Lageranordnung zumindest ein Verbindungsteil aufweist, das zumindest einen Teil des Lagers mit der Kabine oder mit dem genannten Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech, verbindet und dass die Lageranordnung zumindest ein Fangelement aufweist, das unmittelbar oder mittelbar mit dem wenigstens einen anderen der relativ zueinander beweglichen Teile des Kabinenlagers sowie mit dem genannten Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech, oder mit der Kabine in Verbindung steht und das zu dem Kabinenlager koaxial angeordnet ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die koaxiale Bauweise wird erreicht, dass sich eine besonders platzsparende Anordnung ergibt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass außer der genannten Fangsicherung keine weiteren Fangsicherungen, insbesondere keine weiteren Fangsicherungen vorgesehen sind, die von dem Lagerzentrum des Kabinenlagers in radialer Richtung beabstandet sind. Dies bringt neben der Vereinfachung der Bauweise auch den Vorteil mit sich, dass keine zusätzlichen Belastungen im Bereich des Hinterwagen Oberblechs bzw. des Bauteils auftreten, gegenüber dem die Kabine gelagert ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden die Anforderungen des ROPS (Rollover Protection Security) erfüllt, wobei als Referenz die DIN EN ISO 3471 angeführt wird.
Eine einfache Anordnung ergibt sich, wenn das Kabinenlager als Hydrolager ausgebildet ist. Auch andere Ausführungen des Kabinenlagers, die die Kabine gegenüber dem genannten Bauteil, insbesondere gegenüber dem Hinterwagen Oberblech federnd lagern, sind von der Erfindung mit umfasst.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lageranordnung sind in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die geringe Bauhöhe und die Minimierung der Anzahl der beweglichen Bauteile sowie:

• Wankbewegungen und Querkräfte sind vom Lager ausgleichbar bzw. bei zu hohen Querkräften im Fall von normalen bzw. abnormalen Bedingungen über den Anschlag von Fangelement mit dem Verbindungsteil direkt ableitbar.
• Verwendung einer Lageranordnung für eine Vielzahl von Gerätegrößen (Standardisierung).
• Verwendung einer Standard-Kabine in Kombination mit betreffenden Lageranordnungen,
• Vergleichsweise einfach durchführbares Verfahren zum Einbau der Lageranordnung für einen ROPS konformen Betrieb der Maschine.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Fangelement derart ausgebildet ist, dass es die vertikale und/oder die horizontale Relativbewegung zwischen der Kabine und dem genannten Bauteil begrenzt. Vorteilhaft ist es, wenn das Fangelement in seiner Bewegung zumindest in einer Richtung durch das Verbindungsteil begrenzt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Fangelement zumindest eine Durchgangsöffnung auf, durch die sich das Verbindungselement erstreckt, wobei der Durchmesser der Durchgangsöffnung größer ist als der Außendurchmesser des Verbindungselementes im Bereich der Durchgangsöffnung.
Zumindest ein Teil des Kabinenlagers bildet den Lagerinnenteil, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Verbindungselement mit dem Lagerinnenteil verbunden ist. Zumindest ein Teil des Kabinenlagers bildet den Lageraußenteil, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Fangelement mit dem Lageraußenteil verbunden ist. Auch eine umgekehrte Ausführung (Verbindung des Fangelementes mit dem Lagerinnenteil und Verbindung des Verbindungselementes mit dem Lageraußenteil) ist denkbar und von der Erfindung mit umfasst.
Das Verbindungselement kann zumindest einen ersten Abschnitt mit einem ersten Durchmesser und zumindest einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten Durchmesser aufweisen, der größer ist als der erste Durchmesser, wobei der zweite Abschnitt mit einem Teil des Kabinenlagers, vorzugsweise mit dem Lagerinnenteil verbunden ist und einen Anschlag für das Fangelement bildet.
Das Fangelement kann einen ersten flanschartigen Bereich aufweisen, mit dem das Fangelement mit einem Teil des Kabinenlagers, vorzugsweise mit dem Lageraußengehäuse verbunden ist und das Fangelement kann einen zweiten flanschartigen Bereich aufweisen, der einen Anschlag zur Begrenzung der Relativbewegung insbesondere zwischen Fangelement und Verbindungsteil aufweist.
Vorzugsweise ist das Verbindungsteil durch wenigstens eine Schraubverbindung an der Kabine oder an dem genannten Bauteil, insbesondere an dem Hinterwagen Oberblech befestigt. Dabei kommt vorzugweise zumindest eine Verdrehsicherung zum Einsatz, die mit dem Verbindungteil derart zusammenwirkt, dass eine Drehbewegung des Verbindungsteils beim Einschraubvorgang verhindert wird.
Die Verdrehsicherung kann formschlüssig mit dem Verbindungsteil derart in Verbindung stehen, dass eine Drehbewegung des Verbindungsteils relativ zu der Verdrehsicherung verhindert ist.
Denkbar ist es weiterhin, dass die Verdrehsicherung mittels des Verbindungsteils an dem genannten Bauteil vorzugsweise durch Pressen fixiert wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst alle Arten von Arbeitsmaschinen und insbesondere Baumaschinen, beispielsweise Radlader, Bagger, Muldenkipper, Grader, Walzen, Stapler, Schub- oder Laderaupen und Traktoren, ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Ansicht eines Radladers;
2: eine Darstellung der Kabinenlagerung des Radladers in einer ersten Ausführungsform,
3: eine Detaildarstellung der Kabinenlagerung im deren unteren Bereich und
4: eine Darstellung der Kabinenlagerung des Radladers in einer zweiten Ausführungsform.
1 zeigt einen Radlader 1 mit einer Kabine 2, einem Hinterwagen 3 und einem Vorderwagen 4. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet ein Kabinenlager, d. h. eine Lageranordnung für die Kabine 2. Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere vier Kabinenlager 5 vorgesehen, von der Erfindung ist jedoch auch der Fall umfasst, dass der Radlader genau ein Kabinenlager aufweist.
Die Kabine 2 für den Fahrer des Radladers 1 besteht beispielsweise aus einem Rohrkorsett, Trägern, B-Säulen, die in Kombination mit Boden, Wand- und Deckenblechen, die Kabine 2 bilden. Auf die weitere Erklärung der Ausführungsform der Kabine wird in dieser Erfindung verzichtet. Das oder die Kabinenlager 5 sind derart angeordnet, dass die Kabine 2 gegenüber dem Hinterwagen 3 gelagert wird.
Die Kabine 2 muss den ROPS-Test Anforderungen genügen. Dieser Test stellt hohe Anforderungen an die Stabilität sowie Elastizität der Kabine mit der jeweiligen Kabinenlagerung.
2 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Kabinenlagers gemäß der Erfindung. Von der Kabine 2 ist in 2 nur der untere Bereich durch den Kabinenboden 6 schematisch dargestellt. Der Kabinenboden 6 kann abweichend von der in 2 dargestellten massiven Bauweise auch ein Hohl- oder Vollprofil aus jedem Material in jeder Ausführungsform sein. Der Kabinenboden 6 ist über ein Anbindungselement 9', das am Kabinenboden beispielsweise verschweißt ist und mit dem Lageraußengehäuse 9 in Verbindung steht verbunden. Dieses Anbindungselement schützt das Lageraußengehäuse 9 sowie die Membran 34 (siehe 4) zusätzlich vor Umwelteinflüssen wie Schmutz und Beschädigungen. Dieses Anbindungselement muss so ausgeführt sein, dass es dem Lager, insbesondere Hydrolager mit Membranbewegung, definierte Bewegungsfreiheit eingesteht, sodass ein Abstand zwischen Anbindungselement 9' und Lageraußengehäuse 9 besteht. Das Anbindungselement 9' ist von der Form her ähnlich dem Fangelement 25, jedoch mit dem Unterschied, dass die Wannenform horizontal gespiegelt eingebaut ist und kein Durchgang D3 existiert. Das Anbindungselement 9' hat einen ersten Bereich um die vertikale Achse mit Bezugszeichen 90 und der von der Wannenform begrenzt wird, wobei das Anbindungselement 9' mit der Kabine kraftschlüssig verbunden ist, insbesondere durch eine Schweissverbindung. Das Anbindungselement 9' wird in einem zweiten Bereich 91, dem ersten Bereich 90 radial beabstandet mit der Lageraußengehäuse 9 verbunden und mittel oder unmittelbar mit dem Fangelement verbunden. Als Verbindungselement wird beispielhaft ein Befestigungselement 10 dargestellt, es ist jedoch jede Art von Befestigung der einzelnen Elemente möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, den Kabinenboden 6 direkt in Kontakt mit dem Lageraußengehäuse 9 auszuführen wobei sich zumindest teilweise eine Ausnehmung mit dem Durchmesser bzw. mit der Breite D5 befindet. Das Kabinenlager 5 erstreckt sich durch diese Ausnehmung hindurch und ist auf Unterseite des Kabinenbodens 6 mit diesem verbunden, ein Anbindungselement 9' entfällt.
Das Kabinenlager 5 besteht aus einem Lagerinnenteil 7, bei dem es sich um einen massiven, nicht elastischen Körper handeln kann, aus einem Dämpfungselement 8, das vorzugsweise elastisch oder anderweitig beweglich (z. B. als Hydrolager) ausgeführt ist, und aus einem Lageraußengehäuse 9, an dem Befestigungslaschen angeordnet sind, die mit dem Kabinenboden verschraubt sind. Bei dem Lageraußengehäuse 9 kann es sich um ein massives, nicht elastisches Bauteil handeln. Die Lageranordnung 5 ermöglicht mittels des Elementes 8 eine gedämpfte Relativbewegung zwischen den Lagerteilen 7 und 9 und somit eine Relativbewegung zwischen den jeweils mit diesen Teilen verbundenen Elementen des Radladers.
Das Kabinenlager 5 nimmt mittels des Dämpfungselementes 8 Kräfte aus dem Betrieb der Arbeitsmaschine unter sogenannten normalen Bedingungen auf, d. h. aus Bedingungen, wie sie beim gewöhnlichen Betrieb des Radladers auftreten.
Das Dämpfungselement 8 ist in 2 nur schematisch wiedergegeben und kann aus Gummi und/oder auch in Verbindung mit einem flüssigen Medium betrieben werden, beispielsweise ein Hydrolager.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Lager 5 Federwege von größer 10 mm auf, um höherfrequente Vibrationen und Körperschall zu dämpfen. Der Federweg des Lagers 5 ist vorzugsweise durch Anschläge begrenzt.
Wie dies aus 2 ersichtlich ist, wird das Lager 5 an den betreffenden Befestigungslaschen des Lageraußengehäuses 9 unterhalb des Kabinenbodens 6 und in direktem oder indirektem Kontakt mit einem Fangelement 25 über ein Befestigungselement 10 fixiert. Aus 2 geht hervor, dass die als Schrauben ausgeführten Befestigungselemente 10 die Befestigungslaschen des Lageraußengehäuses 9 und auch das Fangelement 25 an dem Kabinenboden 6 festlegen.
In 2 sind exemplarisch pro Lager zwei Befestigungselemente 10 in Form von Schrauben dargestellt, es können aber pro Lager beliebig viele Schrauben oder sonstige Befestigungselemente eingesetzt werden.
Das Bezugszeichen D6 kennzeichnet den Lochabstand der Bohrungen aufweisenden Bauteile in Form des Kabinenbodens 6, Lageraußengehäuses 9 und Fangelements 25 zur Aufnahme der Befestigungselemente 10, der entsprechend abgestimmt sein muss. Je nach abzutragenden Kräften werden die Dimensionierungen unterschiedlich erfolgen und die Befestigung modifiziert in Durchmesser und Anzahl.
Es wird in diesem Zusammenhang erwähnt, dass in einer Alternative das Lager mit den Befestigungslaschen oberhalb der Oberkante des Kabinenbodens 6 adäquat befestigt wird und so indirekt mit dem Fangelement über das Befestigungselement 10 fixiert wird. Es besteht auch die Möglichkeit im Zuge der Erfindung das Lager 5 in jeder Position limitierend nur durch die Befestigungslaschen und den Kabinenboden zu fixieren. Eine weitere Ausführungsform ist das Lager am Hinterwagen Oberblech zu fixieren, quasi in einem gegenüber 2 gespiegeltem Aufbau.
Bevorzugt ist die Maximierung der Lastabtragungsfläche, wobei die angepresste Fläche zwischen Kabinenboden 6 und Befestigungslasche und/oder zwischen Befestigungslasche und Flansch 26 des Fangelementes 25 zu maximieren ist um statt einer punktuellen Last eine Flächenlast und dadurch einen gleichmäßigeren Eintrag von Kräften in die Kabinenbodenstruktur zu erhalten.
Abweichend von der 2 muss die angepresste Fläche nicht in jedem Punkt zwischen zwei Kontaktflächen konstant sein. Es können sich die Formen von Kabinenboden 6, Lagerbefestigungslaschen und Fangelement 25 im Raum unterscheiden.
Das Fangelement 25 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einer Glockenform ausgebildet, wobei das Fangelement im oberen Bereich einen Flansch 26 aufweist, der wie oben beschrieben verschraubt wird, in weiterer Folge sich nach unten hin verjüngt und dann horizontal von einem Verbindungsteil 18 beabstandet im Zentrum mit einem Durchgang D3 versehen ist.
Das Verbindungsteil 18 verbindet die Lageranordnung 5 bzw. deren Innenteil 7 mit dem Oberblech 15 des Hinterwagens 3. Diese Verbindung ist vorzugsweise starr, d. h. nicht elastisch. Da das Lagerinnenteil 7 mit dem Hinterwagen 3 und das Lageraußengehäuse 9 mit der Kabine 2 verbunden ist und die Lagerteile 7 und 9 relativ zueinander beweglich sind, ergibt sich eine Beweglichkeit bzw. Federung/Dämpfung zwischen Hinterwagen 3 und Kabine 2.
Abweichend von der Ausführung in 2 können Umlaufkanten durch Radien ersetzt werden, um hier einen günstigen Kraftfluss zu ermöglichen.
Im normalen Betrieb des Radladers 1 werden die Kabinenlasten über den Kabinenboden 6, das Lagergehäuse 9, das Dämpfungselement 8, das Lagerinnenteil 7, das Verbindungsteil 18, das Beilagenelement 12, die Verdrehsicherung 13 und gegebenenfalls dem Einlegeteil 14 zur Höhenanpassung der einzelnen Lagerpunkte und über das Hinterwagen Oberblech 15 in den Hinterwagen 3 eingeleitet und letztendlich über die Achsen und Reifen des Radladers 1 auf den Boden abgetragen, auf dem sich der Radlader 1 befindet. Das Bezugszeichen 19 kennzeichnet Zentrierstifte, die das Verbindungsteil 18 mit dem Lagerinnenteil 7 verbinden bzw. die korrekte Montage des Lagers 5 relativ zu dem Verbindungsteil 18 sicherstellen.
Wie dies aus 2 hervorgeht, verbindet das Verbindungsteil 18 das Lager 5 bzw. dessen Lagerinnenteil 7 unmittelbar oder mittelbar mit dem Hinterwagen 3. Das Verbindungsteil 18 weist zwei Bereiche unterschiedlichen Durchmessers auf, einen oberen Teil mit größerem Durchmesser D4 (mit einer beispielhaft dargestellten Höhe H7) und einen unteren Teil mit kleinerem Durchmesser D2 (D4 > D2). Der untere Teil des Verbindungsteils 18 ist mit einer Bohrung mit dem Innendurchmesser D1 versehen.
Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet ein erstes Schraubenelement (Außendurchmesser D1) und das Bezugszeichen 17 kennzeichnet ein zweites Schraubenelement (Außendurchmesser D7). Das erste Schraubenelement 16 steht mit einem Innengewinde des Verbindungsteil 18 in Verbindung bzw. kämmt mit diesem.
In diesem Hohlraum des Verbindungsteils 18 befindet sich das zweite Schraubenelement 17, dessen Außengewinde mit dem Innengewindes (Durchmesser D7) des Lagerinnenteils 7 kämmt. Auf diese Weise wird das Lagerinnenteil 7 an dem Verbindungsteil 18 fixiert. Das Innengewinde befindet sich zentrisch im Lagerinnenteil 7. Das Verbindungsteil 18 steht in direktem Kontakt mit dem Beilagenelement 12 und in direktem oder indirektem Kontakt mit der Verdrehsicherung 13. Angrenzend zu der Verdrehsicherung 13 befindet sich das optionale Einlegeteil 14 zur Höhenanpassung und daran anschließend das Hinterwagen Oberblech 15, das über das Befestigungselement 16 mit dem Verbindungsteil 18 kraftschlüssig verbunden wird.
Es sei erwähnt, dass durch konstruktive Ausformung vom Hinterwagen Oberblech 15 oder optional dem Einlegeteil 14 und der Verdrehsicherung 13 das Verbindungsteil 18 gegen Verdrehung gesichert wird. Die Ausführungsform wird detailiert in 3 beschrieben.
Das Bezugszeichen 11 kennzeichnet ein Dämpfungselement, dass die Bewegung des Lagers 5 bei dessen Einfederung in Druckrichtung, d. h. gemäß 2 von oben, begrenzt. Das Dämpfungselement 11 besteht beispielsweise aus Gummi. Die Bewegung wird durch das Zusammenwirken des unteren Abschnitts des Fangelementes 25 mit dem Dämpfungselement 11 begrenzt.
In Querrichtung wird die Lagerbewegung durch die Relativbewegung bis zu einem Ausmaß D3 (Größe oder Durchmesser der unteren Öffnung des Fangelementes 25) abzüglich D2 (Außendurchmesser des Verbindungselementes 18) großzügig begrenzt. Aufgrund des großen Abstandes zwischen dem Rand der unteren Öffnung des Fangelementes 25 und dem benachbarten Abschnitt des Verbindungselementes werden unangenehme Endanschläge zwischen dem Verbindungsteil und dem Fangelement zum größten Teil entfallen und somit die jeweiligen Bauteile eine höhere Lebensdauer erhalten.
Im Normalbetrieb werden im Falle von Zugbelastungen am Lager, beispielsweise bei einer schiefen Schwellenüberfahrt zumindest einzelne Lager zugbelastet. Das Lager 5 ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Anschlag für die Zugbelastung unter normalen Bedingungen im Lager 5 selbst erfolgt. Dies kann bei dem in 4 gezeigten Hydrolager 34 durch den Gegenanschlag 35 realisiert werden, an den der Anschlag 30 im Lager 5 bzw. Dämpfungselemente 31 anschlagen.
Tritt nun der abnormale Fall ein, beispielsweise unter ROPS Bedingungen, wird der Endanschlag in Druckrichtung durch das Dämpfungselement 11 gebildet, an den das Fangelement 25 anschlägt. Im Zugfall erfolgt unter abnormalen Bedingungen eine weitere vertikale Auslenkung über den Endanschlag des Lagers 5 hinaus, bis das Fangelement 25 an dem Verbindungsteil 18 anschlägt.
Durch die gewählte Beabstandung von Fangelement und Verbindungsteil (D3 > D2) und die dadurch mögliche axiale leichte Verdrehung, d. h. eine Neigung der vertikalen Lagerachse, werden Schubspannungen reduziert und im Anschlagbereich, d. h. bei der Berührung des Fangelementes 25 und dem Verbindungsteil in horizontaler Richtung im vollen Umfang aufliegend aufgenommen. In diesem Fall wird das Lager 5 nicht weiter belastet und der Hauptkraftfluss vom Hinterwagen 3 über das Verbindungselement 18 über das Fangelement 25 zum Kabinenboden 6 hin abgeleitet. In diesem abnormalen Zustand der beispielsweise durch ein Umfallen der Maschine oder Überschlag der Maschine hervorgerufen wird, ist das Ziel der Erfindung das Lager 5 nicht zu überlasten und dieses vor einer dauerhaften Schädigung zu bewahren.
In 2 kennzeichnet H4 die Dicke des Befestigungsflansches des Lageraußengehäuses 9, H3 die Dicke des Oberbleches des Hinterwagens, H5 die Dicke des Kabinenbodens und H1 die Dicke des als Anschlag dienenden Flansches des Fangelementes 25 sowie H2 die Dicke des Flansches des Fangelementes 25, mittels dessen dieses am Kabinenboden 6 befestigt ist. H6 ist die Bauhöhe von der Oberseite des Einlegeteils 14 (bei dessen Wegfall von der Oberseite des Bleches 15) bis zur Unterseite des Kabinenbodens 6.
Vorzugsweise werden folgende Verhältnisse vorgeschlagen:
D4:D1 < 3,00; D6:D1 < 7,00; D2:D1 < 1,50; H6:D6 < 1,70
3 zeigt ein Detail der Lageranordnung 5 im Bereich des Oberbleches 15 des Hinterwagens 3. Gleiche oder funktionsgleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in 2.
Insbesondere zeigt 3 das Detail der Ausformung des Verbindungsteils 18, der Verdrehsicherung 13 und die Einbindung in das Hinterwagen Oberblech 15.
Das Bezugszeichen L11 kennzeichnet den Abstand von der Mittelachse des Verbindungsteils 18 bis zum linken Rand der Verdrehsicherung 13 und das Bezugszeichen L12 kennzeichnet den Abstand von der Mittelachse des Verbindungsteils 18 zum rechten Rand der Verdrehsicherung 13.
D1 ist der Innendurchmesser des Verbindungselementes 18. Der Außendurchmesser ist gemäß 2 D2, dieser verringert sich auf Höhe der Beilagscheibe 12 auf D10, d. h. auf den Innendurchmesser der Beilagscheibe 12. Auf Höhe der anschließenden Verdrehsicherung 13 ist der Außendurchmesser des Verbindungsteils 18 nochmals verkleinert und setzt sich aus L11 und L12 zusammen.
Die Verdrehsicherung hat die Aufgabe, im Montagefall bei Festschrauben des Befestigungselements 16 ein Verdrehen des Verbindungsteils 18 zu verhindern, um hier keine Beschädigung des Dämpfungselement 8 durch Relativbewegung von Lagerinnenteil 7 zum Lageraußengehäuse 9 zu erhalten. Die Verdrehsicherung 13 ist im linken Außenbereich z. B. halbrund ausgeführt, wobei die angrenzenden Schenkel divergieren. Die im rechten Außenbereich 22 vorhandene Außenfläche der Verdrehsicherung 13 verläuft von vorne nach hinten gesehen geradlinig (= gerader Bereich) und bildet mit den beiden angrenzenden Schenkeln eine Schnittebene. Dieser gerade Bereich bzw. diese Kante 22 liegt an dem Einlegeteil 14 derart an, dass ein Verdrehen der Verdrehsicherung 13 relativ zu dem Einlegeteil 14, die beispielsweise miteinander verschweisst (nur angepunktet) sind, verhindert wird.
Wie aus 3 weiter ersichtlich, weist die Verdrehsicherung 13 im Innenbereich eine Ausnehmung auf, durch die sich ein Abschnitt des Verbindungsteils 18 erstreckt. Die Ausnehmung der Verdrehsicherung 13 weist eine Fläche auf, die sich abweichend von einer Kreisform durch eine von vorne nach hinten verlaufenden Gerade begrenzt und diese im Außenbereich der Fläche an dem Verbindungsteils 18 anliegt. D. h. das Verbindungsteil 18 ist an seinem zu der linken Kante der Verdrehsicherung 13 gerichteten Ende abgeflacht L14, ansonsten rund ausgebildet L13. Daher ist der Bereich 23 kleiner als der Bereich 24, was sich durch die Schnittgerade 21 mit der Kreisform ergibt. Somit wird das Verbindungteil 18 durch Formschluss drehfest in der Verdrehsicherung 13 gehalten.
Diese Form der Ausnehmung der Verdrehsicherung 13 bewirkt, dass sich auch das Verbindungsteil 18 bei Montage radial nicht gegenüber der Verdrehsicherung 13 bzw. dem Einlegeteil 14 verdrehen lässt.
Grundsätzlich sind auch beliebige andere formschlüssige Verbindungen zwischen Verdrehsicherung 13 und Einlegeteil 14 bzw. Oberblech 15 sowie zwischen dem Verbindungsteil 18 und der Verdrehsicherung 13 möglich und von der Erfindung mit umfasst.
Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass grundsätzlich von der Erfindung außer oder zusätzlich zu einer Schraubverbindung weitere Arten von Verbindungen wie beispielsweise Verschweißung, Nietung bzw. jede andere kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit erfasst ist.
Gemäß 4 wird als Kabinenlager der Lageranordnung 5 ein Hydrolager mit einer Ausgleichsmembrane 34 verwendet. Das Lager 5 ist so eingebaut, dass die Membrane 34 im Bereich oberhalb der Oberkante des Kabinenbodens 6 angeordnet ist. Das Hydrolager wurde in Richtung der Öffnung 6' im Kabinenboden 6 eingebaut, wobei durch diese Anordnung die Bauhöhe H6 (vgl. 2) minimiert wurde.
Wie in 4 dargestellt, wird eine Lageranordnung 5 abweichend von der Ausführung in 2 mit einem Hydrolager dargestellt sowie eine direkte Anbindung der Lageranordnung 5 an den Kabinenboden 6 dargestellt. Abweichend von der 4 ist das zusätzliche Einbinden eines Anbindungselement 9' zwischen Kabinenboden 6 und Lageraußengehäuse 9 im Erfindungsumfang. Im Übrigen verweisen gleiche Bezugszeichen auf dieselben oder funktionsgleiche Teile wie in 2. Die 4 zeigt die Lageranordnung im eingefederten Zustand unter Aufnahme des Kabinengewichts.
In dem Hydrolager 5 befindet sich beispielsweise die Membrane 34 in dem in den Kabinenraum hineinragenden Bereich, was den Vorteil hat, dass diese Membrane 34 vor mechanischen Beschädigungen durch die Kabinenaußenhaut (nicht dargestellt) weitestgehend geschützt ist und so eine lange Lebensdauer aufweist.
Das Hydrolager besteht abweichend vom in 2 beschriebenen Lager aus einem zusätzlichen hydraulischen Dämpfungsbereich in der oberen Lagerhälfte. Hinsichtlich der Funktionsweise wird auf den Stand der Technik verwiesen.
Zusätzlich zu den in 2 dargestellten Lagerbestandteilen umfasst das in 4 dargestellt Hydrolager einen Anschlag 30 im Lager mit einem Dämpfungselement 31, die an dem Lageraußengehäuse 9 befestigt sind, und einem Gegenanschlag 35. Dieser ist an dem Lagerinnenteil 7 über ein Verbindungselement 32 und eine Buchse 33 verbunden. Der Federweg wird teilweise durch eine Flüssigkeit 37 gedämpft.
Im normalen Betrieb wird der Federweg bei Druckbelastung wie bei dem Lager gemäß 2 begrenzt. Im normalen Betrieb wird das Lager bei Zugbeanspruchung durch einen Endanschlag zur Begrenzung des Lagerfederweges L10 begrenzt. Dieser Anschlag ist vorteilhaft im Lager verbaut.
Das Bezugszeichen L10 kennzeichnet eine Länge die sich aus dem Lagerfederweg des Lagers, insbesondere des Hydrolagers einerseits als Zentrumsachse des Endanschlags 35, wobei dieses Zentrum die mittlere Dicke des Endanschlags darstellt und dem Abstand zur Oberkante des Dämpfungselements 31.
Das Bezugszeichen L11 kennzeichnet eine Länge die sich aus dem Abstand zwischen der Unterkante des oberen Abschnitts des Verbindungsteils 36 und einer Zentrumsachse des dritten Abschnitts des Fangelements 25 (mittlere Dicke) Das Bezugszeichen L12 kennzeichnet eine Länge die sich aus dem Abstand zwischen der Oberkante des Dämpfungselement 11 und einer Zentrumsachse des dritten Abschnitts des Fangelements 25 (mittlere Dicke).
Bei abnormalen Bedingungen wird im Zugfall nach Erreichen des Endanschlags 35 und Deformierung des Dämpfungselements 31 eine Abtragung von Kräften durch Erreichen der Endanschlags bewirkt, bei dem das Fangelement 25 an das Verbindungselement 18 anschlägt. Dadurch wird die Deformation des Dämpfungselements 31 begrenzt und die Kraft fast zur Gänze über das Verbindungsteil 18 und Fangelement 25 vom Hinterwagen Oberblech 15 auf den Kabinenboden 6 übertragen.
Grundsätzlich kann das Verbindungsteil 18 an der den Endanschlag bildenden Kontaktfläche 36 dämpfend, z. B. mit einem dünnen Material ausgeführt sein, um den Anschlag bei abnormalen Bedingungen zu dämpfen.
In der 4 wird beispielhaft die Distanz L10 kleiner als L11 angenommen, d. h. der Federweg des Lagers 5 ist kleiner als der Weg des Fangelementes 15 bei Zugbelastung. Dies wird einerseits dadurch bestimmt, dass sich die Stärke des Gegenanschlages 35 und des Fangelementes 25 in dessen unteren Bereich unterscheiden sowie dadurch, dass in einzelnen Konfigurationen auf das Dämpfungselement 36 verzichtet wird.
In vorteilhafter Weise bleibt das Lager 5 im normalen wie abnormalen Fall intakt. Im Zuge der Querkrafteinleitung in das Lager 5 kann in vorteilhafter Weise eine Begrenzung des Winkels Delta durch den Kontakt von Verbindungsteil 18 mit dem Fangelement 25 erreicht werden, wie dies aus 4 hervorgeht. Somit wird im normalen sowie im abnormalen Betrieb bis zu einem gewissen Winkel Delta das Lager 5 vollkommen die Kräfte aufnehmen, bei größeren Belastungen kommt es zu einem Kontakt von Fangelement 25 mit dem Verbindungsteil 18 und es wird ein Teil der Querkraft über das Fangelement 25 bzw. über das Verbindungsteil 18 abgeführt. Im abnormalen Fall werden die Kräfte über Fangelement 25 und Verbindungsteil 18 abgetragen.
Ein Verfahren zur Montage der Kabinenlagerung gestaltet sich wie folgt: Das Lager wird vormontiert in den Ausschnitt 6' des Kabinenbodens 6 eingeführt. Eine Vormontierung besteht aus dem Lager mit den Teilen 7, 8 und 9 und/oder aus dem Hydrolager, mit eingeführten Zentrierstiften 19. Alternativ dazu kann auch entweder das Kabinenlager oder das Verbindungsteil 18 die jeweiligen Stifte 19 eingearbeitet haben, wobei diese bei der Montage in das anliegende Bauteil (Lagerinnenteil 7 bzw. Verbindungsteil 18) eingeführt werden.
Das Verbindungsteil 18 wird an dem Lager bzw. an dem Lagerinnenteil 7 mittels des Befestigungselementes 3 fixiert.
Parallel dazu oder danach werden die vormontierten Bauteile sowie das Fangelement 25 mittels der Schrauben 10 an dem Kabinenboden 6 befestigt.
Im unteren Bereich des Verbindungsteils 18 wird am verjüngten Bereich des Beilagenelement 12, auf das beispielhaft Dämpfungselement 11 aufvulkanisiert oder anderweitig fixiert ist, und Verdrehsicherung 13 mit der speziellen Ausformung befestigt. Die Befestigung des Beilagenelements 12 und der anschließenden Verdrehsicherung 13 am Verbindungsteil 18 kann über magnetische Kräfte oder mittels eines temporär wirkenden Befestigungsteils, beispielsweise in Form eines Klebebandes (nicht dargestellt) durchgeführt werden.
Bei der Montage auf dem Einlegeteil 14 oder wenn dieses entfällt im Bereich des Hinterwagen Oberbleches 15 mit derselben Form, ist auf die eingeprägte Außenform der Verdrehsicherung 13 zu achten, die an der Seitenwand 22 durch den Formschluß verdrehsicher relativ zu dem Einlegeteil 14 oder zu dem Oberblech 15 eingebaut ist. Dies ist insbesondere bei der Einrichtung von mehreren Lageranordnungen wichtig, wie beispielsweise bei vier Lagern auf dem Hinterwagen Oberblech.
Nun wird das Befestigungselement 16 von unten durch den Hinterwagen 3 mit dem Verbindungsteil 18 verschraubt. Dabei wird die Kabine 2 über die vorbereitete Lageranordnung mit dem Hinterwagen Oberblech 15 verbunden und es muss die spezielle Form des unteren Endes des Verbindungsteils 18 beachtet werden. Dabei muss das Verbindungsteil 18 mit dem Anschlag 21 richtig anliegen, so dass es drehfest ist.
Die Verdrehsicherung 13 und das Verbindungsteil 18 müssen einspannt sein, wobei zum Aufbau der Kräfte zwischen Verbindungsteil 18 und Einlegeteil 14 im eingeschraubten Zustand des Befestigungselements 16 ein Spalt 20 in Höhenrichtung besteht.
Im Prozess der Montage wird durch die Verdrehsicherung 13 gewährleistet, dass das Lager 5 beim Verschrauben mit dem Befestigungselement 16 nicht tordiert, d. h. dauerhaft beschädigt wird. Dieses tordieren des Lagers 5 wird dadurch verhindert, dass visuell vor dem Anschrauben des Befestigungselements 16, das Einrasten, der Verdrehsicherung mit dem Einlegeteil erfolgt sein muss. Dies ist einfach visuell kontrollierbar, da bei Nichteinrastung der Verdrehsicherung in die Nut des Einlegeteils, das Verbindungselement nach oben sichtbar zumindest teilweise signifikant übersteht und somit einen nicht sachgemäßen Einbau aufzeigt. Diese Sichtprüfung ist bei jedem Lager vor fester Verschraubung durchzuführen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Durchmesser D nicht immer als konzentrisch angesehen werden, dass der Begriff „Ausnehmung” eine Öffnung mit einem offenen oder umlaufenden Rand sein kann, und dass die Anordnung von Bohrung und beispielhaft Schraubverbindungen in einem rechteckigen, quadratischen sowie in jedem anderen Bohrungsbild durchgeführt sein können. Es können auch im Zuge der Verschraubung an betreffenden Stellen Beilagscheiben verwendet werden, sowie Schrauben mit beispielsweise Innensechskant eingesetzt werden. Zusätzlich können die Bohrungen untereinander einen vertikalen Versatz bilden, wie beispielsweise die Bohrung der Flansche 26 des Fangelements 25.
Der Begriff Hinterwagen Oberblech 15 ist abweichend von der Begriffsdefinition nicht zwangsläufig als eine Blechkonstruktion anzusehen. Es kann auch aus am beispielsweise Hinterwagen angebrachten Laschen bzw. Rahmenauskragungen bestehen, also jede Art von Auflagepunkte und Flächen sein.
In einer weiteren Ergänzung zur 2 und 4 ist es möglich, Montage von mehreren Lageranordnungen, beispielsweise vier Anordnungen auf die Lagerkennwerte wie Ausreißkraft einzugehen und auf Grund der vormalig erwähnten verschiedenen Steifigkeiten der Kabine an betreffenden Lagerpunkten verschiedene Lageranordnungen durchzuführen. Dies erfordert jedoch, dass für betreffende Einsatzgewichte der Radlader und für diese anzuwendende ROPS Prüfkräfte an der Kabine, eine Optimierung der Lagerkrafteinträge in die Kabine und die Variierung von Steifigkeit und Elastizität betreffender Blech- und Rahmenverbindungen durchgeführt wird. Anzudenken ist es die beiden hinteren Lagerungen mit einem Fangelement auszuführen, wobei beispielsweise bei den vorderen beiden Lageranordnungen auf das Fangelement verzichtet wird. Im Zuge der Anbindung an die Kabine wird das möglicherweise nötige Verbindungselement in einfacher Weise nur als Höhenregulierung zu den anderen Lagern zwischen Kabinenboden und Hinterwagen Oberblech gesehen wird.
Begriffe wie Hinterwagen, Vorderwagen und Kabine gelten keinefalls limitierend auf den Anwendungsfall. Es können beispielhaft auch ähnliche Begriffe wie Oberwagen, Unterwagen, Fahrzeugkarosserie, Fahrzeugunterbau, Fahrzeugaufbau, Seitenwagen, Führerhaus, Fahrzeugkabine, Fahrerhaus verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1406809 B1 [0005, 0007]
EP 2333166 B1 [0006]
EP 2218935 A1 [0007]
DE 19581823 C2 [0008]
EP 0552408 A1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 3471 [0002]
DIN EN ISO 3471 [0018]

Claims

Arbeitsmaschine, insbesondere Radlader, mit wenigstens einer Kabine und mit wenigstens einer Lageranordnung, die zumindest ein Kabinenlager aufweist, das zumindest zwei relativ zueinander bewegliche Lagerteile aufweist, von denen wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit der Kabine und wenigstens eines mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einem weiteren Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech eines Radladers, der Arbeitsmaschine in Verbindung steht, gegenüber dem die Kabine mittels der Lageranordnung gelagert ist, dass die Lageranordnung zumindest ein Verbindungsteil aufweist, das zumindest einen Teil des Lagers mit der Kabine oder mit dem genannten Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech, verbindet und dass die Lageranordnung zumindest ein Fangelement aufweist, das unmittelbar oder mittelbar mit dem wenigstens einen anderen der relativ zueinander beweglichen Teile des Kabinenlagers sowie mit dem genannten Bauteil, insbesondere mit dem Hinterwagen Oberblech, oder mit der Kabine in Verbindung steht und das zu dem Kabinenlager koaxial angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung mindestens das Kabinenlager mit dämpfendem Charakter, insbesondere ein Hydrolager, mindestens ein laschenförmig abstehendes Lagergehäuse und mindenstens eines des genannten Fangelementes umfasst, wobei wenigstens ein Befestigungselement vorgesehen ist, das das Fangelement mit dem Lagergehäuse verbindet, wobei das Fangelelement so ausgeführt ist, dass es sich zwischen der Kabine und genannten Bauteil, insbesondere dem Hinterwagen Oberblech, befindet und trogförmig in einem ersten Bereich horizontal verläuft, des Weiteren in einem zweiten Bereich zum Zentrum der Lageranordnung hin in einem bestimmten Winkel verläuft und zum Zentrum hin in einem weiteren dritten Bereich horizontal verläuft, wobei das Fangelement in seinem Zentrum mindestens einen Durchgang aufweist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis vom Abstand (D6) der Befestigungspunkte des Fangelements mit dem Lagergehäuse zum Innendurchmesser des Verbindungteils (D1) < 7,00 und/oder das Verhältnis Gesamthöhe der Lageranordnung (H6), insbesondere der Abstand zwischen der Kabine und dem weiteren Bauteil, vorzugsweise zu dem Hinterwagen-Oberblech zu dem vorab genannten Abstand (D6) < 1,70 ist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung derart ausgebildet ist, dass im Falle einer Zug- und/oder Querbeanspruchung, insbesondere bei einem ROPS-Test, das Kabinenlager ab einem gewissen Weg nicht weiter belastet wird, sondern die ROPS anfallenden Kräfte über wenigstens zwei der Befestigungselemente, das wenigstens eine Fangelement und das wenigstens eine Verbindungsteil, direkt oder indirekt über das Bauteil, insbesondere das Hinterwagen-Oberblech abgeleitet werden, wobei das Verbindungsteil in direktem Eingriff mit dem Fangelement die weiteren entstehenden Zugkräfte aufnimmt, wobei zumindest teilweise die Kräfte am Kabinenlager vorbeigeführt werden und Zugkräfte und/oder Querkräfte > 13 Tonnen, insbesondere Zugkräfte von > 28 Tonnen aufgenommen werden können.
Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung derart ausgebildet ist, dass die Länge zwischen dem Zentrum eines Gegenanschlages des Kabinenlagers und einem Dämpfungselement (L10) kleiner als der Abstand zwischen dem Zentrum des dritten Abschnittes des Fangelementes und der Unterkante des Verbindungsteils (L11) ist.
Arbeitsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Kabine und Außengehäuse des Kabinenlagers wenigstens ein Anbindungselement befindet, das die Kabine von dem Kabinenlager beabstandet, und das in einem ersten Bereich mit der Kabine, in einem zweiten Bereich mit dem Außengehäuse des Kabinenlagers und des Weiteren mittel oder unmittelbar mit dem Fangelement verbunden ist.
Arbeitsmaschine nach einem der verherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kabinenlagerung aus mehreren Lageranordnungen, insbesondere Lagerpunkten besteht, wobei mindestens eine Lageranordnung ohne das Fangelement ausgeführt wird, was durch eine Optimierung der Lagerkrafteinträge in die Kabine und die Variierung von Steifigkeit und Elastizität betreffender Blech- und Rahmenverbindungen der Kabine möglich wird.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnungen paarweise, insbesondere an der vorderen Lagerpunkten ohne Fangelement und die hinteren Lagerpunkte mit Fangelement ausgeführt sind.
Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, die mit dem Verbindungteil derart zusammenwirkt, dass eine Drehbewegung des Verbindungsteils beim Einschraubvorgang verhindert wird.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung mittels des Verbindungsteils an dem genannten Bauteil fixiert wird und/oder dass die Verdrehsicherung formschlüssig mit dem Verbindungsteil derart in Verbindung steht, dass eine Drehbewegung des Verbindungsteils relativ zu der Verdrehsicherung verhindert ist.
Arbeitsmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil höhenverstellbar ausgeführt ist.
Verfahren zur Montage einer Lageranordnung in einer Arbeitsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Einsetzen des vormontierten Kabinenlagers an den Kabinenboden oder an das Anbindungselement und vorzugsweise in einen Ausschnitt von diesen oder an oder in das weitere Bauteil, insbesondere an oder in das Hinterwagen Oberblech, b) Fixierung des Lagerinnenteils an dem Verbindungsteil mittels eines Befestigungselementes, c) Fixierung des vormontierten Kabinenlagers sowie des Fangelementes an dem Kabinenboden oder an dem Anbindungselement oder an dem weiteren Bauteil, insbesondere an dem Hinterwagen Oberblech, d) Fixierung des Verbindungsteils an dem weiteren Bauteil, insbesondere an dem Hinterwagen Oberblech oder an dem Kabinenboden oder Anbindungslement.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich des weiteren Bauteils, insbesondere des Hinterwagen Oberblechs oder in dem Bereich des Kabinenbodens, an dem das Verbindungsteil fixiert wird, eine Verdrehsicherung und vorzugsweise ein Beilagenelement angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung und ggf. das Beilagenelement mittels eines Verbindungsmittels an dem Verbindungsteil befestigt werden, wobei es sich bei dem Verbindungsmittel vorzugsweise um ein magnetisch wirkendes Mittel oder um ein Klebeband handelt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung und das Verbindungsteil eingespannt werden, wobei zwischen dem Endbereich des Verbindungsteils und dem Teil, an dem dieses fixiert wird, ein Spalt besteht.