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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Maschinenfahrerkabine und beispielsweise auf eine Maschinenfahrerkabine mit niedrigem Profil.
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Hintergrund
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Eine Erdarbeits- oder Baumaschine, wie beispielsweise ein Motorgrader, kann eine Fahrerkabine umfassen, von der aus ein Bediener die Bewegung der Maschine und der zugehörigen Arbeitswerkzeuge der Maschine steuert. Die Fahrerkabine schützt den Bediener vor rauen Umgebungsbedingungen und schützt den Bediener vor Verletzungen bei einem Maschinenüberschlag.
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Eine typische Maschinenfahrerkabine besteht aus einem Boden, einem Dach und aufrechten Pfosten, die sich zwischen dem Boden und dem Dach erstrecken. Ein Pfosten wird abhängig von der Position und Funktion des Pfostens in der Fahrerkabine in eine von drei Kategorien eingeteilt. Eine Fahrerkabine umfasst normalerweise A-Pfosten, B-Pfosten und C-Pfosten. A-Pfosten befinden sich im Allgemeinen an den vorderen Ecken der Fahrerfahrerkabine, während sich C-Pfosten an den hinteren Ecken der Fahrerkabine befinden. Eine Windschutzscheibe ist zwischen den A-Pfosten montiert und eine Rückwand und/oder Heckscheibe ist zwischen den C-Pfosten montiert. B-Pfosten befinden sich zwischen den A-Pfosten und den C-Pfosten (d. h. an den Seiten der Fahrerkabine) und werden zur Montage der Türen der Fahrerkabine verwendet.
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Eine bestimmte Konfiguration der Pfosten kann entscheidend sein, um einen Maschinenüberrollschutz für die Fahrerkabine bereitzustellen, der den Sicherheitsstandards entspricht. In einigen Fällen kann die Konfiguration jedoch die Sicht von der Fahrerkabine aus beeinträchtigen und den Bediener daran hindern, kritische Bereiche rund um die Maschine zu sehen.
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Ein Versuch einer Fahrerkabine, die eine verbesserte Sichtbarkeit des Bedieners bietet, ist in
US-Patent Nr. 9,346,495 offenbart, das am 24. Mai 2016 an Caterpillar Inc erteilt wurde („das Patent ’495“). Insbesondere offenbart das Patent ’495 eine Fahrerkabine, die einen C-Pfosten mit zwei Anschlussenden auf einem Boden der Fahrerkabine und einem einzelnen Anschlussende auf einem Dach der Fahrerkabine umfasst. Der C-Pfosten kann aus zwei parallelen, voneinander beabstandeten Trägern hergestellt werden, um eine Aussparung zu bilden, in der ein Luftbehandlungskanal montiert werden kann. Das Patent '495 weist auch darauf hin, dass der Kanal so konfiguriert sein kann, dass die Fahrerkabinenluft zu einer Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlage auf dem Dach geleitet wird.
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Die Maschinenfahrerkabine der vorliegenden Offenbarung löst eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme und/oder andere Probleme auf dem Fachgebiet.
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Zusammenfassung
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Gemäß einigen Implementierungen kann eine Fahrerkabine für eine Maschine Folgendes umfassen: einen Boden; ein Dach; mindestens einen A-Pfosten, der an einem vorderen Ende relativ zu einer Vorwärtsfahrrichtung der Maschine angeordnet ist; und einen C-Pfosten an einem hinteren Ende gegenüber dem mindestens einen A-Pfosten, wobei der C-Pfosten erste Anschlussenden am Boden und zweite Anschlussenden am Dach aufweist. Der C-Pfosten kann einen C-förmigen Träger mit den ersten Anschlussenden und eine Y-förmige Trägerstruktur mit den zweiten Anschlussenden umfassen. Die Y-förmige Trägerstruktur kann sich vom C-förmigen Träger bis zum Dach erstrecken, und die Y-förmige Trägerstruktur kann zwei beabstandete Träger umfassen.
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Gemäß einigen Implementierungen kann eine Maschine Folgendes umfassen: eine Fahrerkabine mit einem Boden, einem Dach, mindestens einem A-Pfosten, der sich an einem vorderen Ende relativ zu einer Vorwärtsfahrrichtung der Maschine befindet, und einem C-Pfosten, wobei sich der C-Pfosten an einem hinteren Ende gegenüber dem mindestens einen A-Pfosten befindet. Der C-Pfosten kann erste Anschlussenden am Boden und zweite Anschlussenden am Dach aufweisen. Der C-Pfosten kann einen C-förmigen Träger mit den ersten Anschlussenden und eine Y-förmige Trägerstruktur mit den zweiten Anschlussenden umfassen. Die Y-förmige Trägerstruktur kann sich vom C-förmigen Träger bis zum Dach erstrecken.
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Gemäß einigen Implementierungen kann ein Motorgrader Folgendes umfassen: einen Boden; ein Dach; und einen C-Pfosten, der an einem hinteren Ende relativ zu einer Vorwärtsfahrrichtung des Motorgraders angeordnet ist, wobei der C-Pfosten erste Anschlussenden am Boden und zweite Anschlussenden am Dach aufweist. Der C-Pfosten kann einen C-förmigen Träger mit den ersten Anschlussenden und eine Y-förmige Trägerstruktur mit den zweiten Anschlussenden umfassen. Die Y-förmige Trägerstruktur kann sich vom C-förmigen Träger bis zum Dach erstrecken. Die Y-förmige Trägerstruktur kann zwei beabstandete Träger und einen Luftkanal umfassen, der sich zwischen den beiden beabstandeten Träger befindet.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm einer beispielhaften Maschine, die eine Fahrerkabine umfasst.
- 2 ist ein Diagramm einer beispielhaften Fahrerkabine, die mit der Maschine von 1 verwendet werden kann.
- 3 ist ein Diagramm, das eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Rahmens für die Fahrerkabine von 2 darstellt.
- 4 ist ein Diagramm, das eine Rückansicht des Rahmens von 3 darstellt.
- 5 ist ein Diagramm einer beispielhaften Implementierung der Fahrerkabine von 2.
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Detaillierte Beschreibung
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1 ist ein Diagramm einer beispielhaften Maschine 10 mit einer beispielhaften Fahrerkabine 12, von der aus ein Bediener Bewegungen der Maschine 10 steuern kann. Im Beispiel von 1 ist die Maschine 10 ein Motorgrader. Die Maschine 10 kann jedoch einen anderen Typ einer Erdbewegungs- und/oder Baumaschine verkörpern, wie beispielsweise einen Bagger, einen Radlader, einen landwirtschaftlichen Traktor, einen Bulldozer und/oder dergleichen.
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Als Motorgrader kann die Maschine 10 einen lenkbaren vorderen Rahmen 14 und einen angetriebenen hinteren Rahmen 16 umfassen, der schwenkbar mit dem vorderen Rahmen 14 verbunden ist. Der vordere Rahmen 14 kann ein Paar Vorderräder 18 (oder andere Traktionsvorrichtungen) und eine Stützfahrerkabine 12 umfassen. Der hintere Rahmen 16 kann Fächer 20 zum Unterbringen einer Energiequelle (z. B. eines Motors) und zugehöriger Kühlkomponenten umfassen, wobei die Energiequelle betriebsmäßig mit den Hinterrädern 22 (oder anderen Traktionsvorrichtungen) für den Primärantrieb der Maschine 10 gekoppelt ist. Die Hinterräder 22 können in Tandemanordnungen an gegenüberliegenden Seiten des hinteren Rahmens 16 angeordnet sein. Die Lenkung der Maschine 10 kann eine Funktion sowohl der Vorderradlenkung als auch der Artikulation des vorderen Rahmens 14 relativ zum hinteren Rahmen 16 sein.
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Die Maschine 10 kann auch ein oder mehrere Bodeneingriffswerkzeuge umfassen, wie beispielsweise eine Deichsel-Kreis-Formplatte (Drawbar-Circle-Moldboard, DCM) 24, die betriebsmäßig mit dem Frontrahmen 14 verbunden ist und von diesem getragen wird. Die DCM 24 kann über eine hydraulische Stößelanordnung beweglich sein, die dafür konfiguriert ist, die DCM 24 vertikal zum vorderen Rahmen 14 hin und von diesem weg zu verschieben, die DCM 24 von einer Seite zur anderen zu verschieben und/oder die DCM 24 um eine horizontale oder vertikale Achse zu drehen.
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Die Fahrerkabine 12 kann Komponenten aufnehmen, die dafür konfiguriert sind, Eingaben von einem Maschinenbediener zu empfangen, die eine gewünschte Maschinen- und/oder Arbeitswerkzeugbewegung anzeigen. Insbesondere können in der Fahrerkabine 12 eine oder mehrere Eingabevorrichtungen (nicht gezeigt) untergebracht sein, wie beispielsweise ein- oder mehrachsige Joysticks, die sich in der Nähe eines Sitzes 26 befinden. Die Eingabevorrichtungen können Proportionalregler sein, die zum Positionieren oder Ausrichten der Maschine 10 und/oder der Bodeneingriffswerkzeuge konfiguriert sind, indem Positionssignale erzeugt werden, die die gewünschten Geschwindigkeiten und/oder Kräfte in einer bestimmten Richtung anzeigen. Die Fahrerkabine 12 kann auch eine HLK-Einheit 28 umfassen, die an einer Außenseite der Fahrerkabine 12 angebracht ist. Zum Beispiel kann sich die HLK-Einheit 28 an einer Rückwand der Fahrerkabine 12 befinden. Die HLK-Einheit 28 kann einen Innenraum der Fahrerkabine 12 mit Heizung, Kühlung und zugehöriger Klimaanlage versorgen. Der Bediener der Maschine 10 kann über eine Tür 30, die sich an einer Seite der Fahrerkabine 12 befindet, Zugang zur Fahrerkabine 12 erhalten.
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Wie oben angegeben, wird 1 als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele können von den in Verbindung mit 1 beschriebenen abweichen.
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2 ist ein Diagramm einer beispielhaften Fahrerkabine 12, die mit der Maschine 10 verwendet werden kann. Wie in 2 gezeigt, kann die Fahrerkabine 12 einen Boden 32, ein Dach 34 und einen Rahmen 36 umfassen, der mehrere aufrechte Pfosten umfasst, die sich vom Boden 32 bis zum Dach 34 erstrecken. Der Boden 32 kann eine ebene Platte mit einer Aussparung sein, durch die sich eine Pedalanordnung (nicht gezeigt) erstrecken kann. Das Dach 34 kann auch eine ebene Platte sein. In einigen Implementierungen ist die HLK-Einheit 28 nicht auf einer oberen Oberfläche des Daches 34 montiert.
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Die Pfosten können Folgendes umfassen: zwei A-Pfosten 38, die an einem vorderen Ende der Fahrerkabine 12 relativ zu einer Vorwärtsfahrrichtung der Maschine 10 angeordnet sind, einen C-Pfosten 40, der sich an einem gegenüberliegenden hinteren Ende der Fahrerkabine 12 befindet, und zwei B-Pfosten 42 zwischen den A-Pfosten 38 und dem C-Pfosten 40 an gegenüberliegenden Seiten der Fahrerkabine 12. Die Pfosten können den Rahmen 36 definieren, an dem eine oder mehrere Türen (in 2 nicht gezeigt) und/oder ein oder mehrere Fenster (in 2 nicht gezeigt) angebracht sein können. Zum Beispiel kann eine Tür zwischen einem A-Pfosten 38 und einem B-Pfosten 42 angebracht sein, ein Fenster kann zwischen einem B-Pfosten 42 und einem C-Pfosten 40 angebracht sein, ein Fenster kann zwischen den A-Pfosten 38 angebracht sein, und/oder dergleichen. Zusätzlich kann die Fahrerkabine 12 ein Karosserieteil 44 umfassen, die eine Rückwand der Fahrerkabine 12 und Seitenwände oder Teile davon auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrerkabine 12 bereitstellen kann. In einigen Implementierungen kann das Karosserieteil 44 den Boden 32 umfassen.
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Ein Pfosten (z. B. ein A-Pfosten 38, ein B-Pfosten 42 und/oder ein C-Pfosten 40) kann ein erstes Anschlussende aufweisen, das am Boden 32 angebracht ist (z. B. durch Schweißen), und ein zweites Anschlussende, das am Dach 34 befestigt ist (z. B. durch Schweißen). Eine oder mehrere Halterungen 46 können am Pfosten und am Boden 32 angebracht sein, um einen Winkel zwischen dem Pfosten und dem Boden 32 zu überspannen. In ähnlicher Weise können eine oder mehrere Halterungen 46 an dem Pfosten und dem Dach 34 angebracht sein, um einen Winkel zwischen dem Pfosten und dem Dach 34 zu überspannen. Ein Pfosten (z. B. ein A-Pfosten 38, ein B-Pfosten 42 und/oder ein C-Pfosten 40) kann vertikal ausgerichtet sein (z. B. orthogonal zu einer durch den Boden 32 definierten Ebene und/oder einer durch das Dach definierten Ebene 34). Alternativ kann der Pfosten vom Boden 32 zum Dach 34 nach außen abgewinkelt sein, so dass das Dach 34 eine größere Fläche als der Boden 32 aufweist und den Boden 32 überragt.
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Wie oben angegeben, wird 2 als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele können von den in Verbindung mit 2 beschriebenen abweichen.
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3 ist ein Diagramm, das eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Rahmens 36 für die Fahrerkabine 12 darstellt. Wie oben beschrieben, kann der Rahmen 36 mehrere aufrechte Pfosten umfassen (z. B. zwei A-Pfosten 38, zwei B-Pfosten 42 und einen C-Pfosten 40). Der Boden 32 (in 3 nicht gezeigt) kann einen oder mehrere Bodenträger 48 umfassen, die einen Umfang des Bodens 32 definieren und einen Boden des Rahmens 36 bilden. Das Dach 34 (in 3 nicht gezeigt) kann einen oder mehrere Dachträger 50 umfassen, die einen Umfang des Daches 34 definieren und eine Oberseite des Rahmens 36 bilden. Dementsprechend kann das erste Anschlussende eines Pfostens (z. B. ein A-Pfosten 38, ein B-Pfosten 42 und/oder ein C-Pfosten 40) an einem Bodenträger 48 angebracht sein, und das zweite Anschlussende des Pfostens kann an einem Dachträger 50 befestigt sein, und eine oder mehrere Halterungen 46 können an dem Pfosten und dem Bodenträger 48 und/oder an dem Pfosten und dem Dachträger 50 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben angebracht sein.
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Wie in 3 gezeigt, kann sich der C-Pfosten 40 zentral an einer Rückseite der Fahrerkabine 12 befinden. Zum Beispiel kann der C-Pfosten 40 so angeordnet sein, dass eine Symmetrielinie des C-Pfostens 40 einer Mittellinie entspricht, die die gegenüberliegenden Seiten der Fahrerkabine 12 trennt (z. B. eine Mittellinie der Fahrerkabine 12, die sich vom Boden 32 zum Dach 34 erstreckt). Der C-Pfosten 40 kann einen C-förmigen Träger 52 (z. B. ein C-förmiges Rohr) und eine Y-förmige Trägerstruktur 54 umfassen, die einen Rücken der Fahrerkabine 12 bereitstellt. Der C-förmige Träger 52 und die Y-förmige Trägerstruktur 54 können durch Schweißnähte und/oder eine oder mehrere Halterungen 46, die an dem C-förmigen Träger 52 und der Y-förmigen Trägerstruktur 54 angebracht sind, auf ähnliche Weise wie oben beschrieben angebracht werden. Der C-förmige Träger 52 kann sich vom Boden 32 erstrecken (z. B. vom Bodenträger 48), und die Y-förmige Trägerstruktur 54 kann sich vom C-förmigen Träger 52 zum Dach 34 erstrecken (z. B. zum Dachträger 50). Der C-förmige Träger 52 kann sich orthogonal vom Bodenträger 48 erstrecken und eine Ebene definieren, die einem vertikalen Abschnitt einer Rückwand der Fahrerkabine 12 entspricht. Die Y-förmige Trägerstruktur 54 kann von der durch den C-förmigen Träger 52 (siehe 5) definierten Ebene abgewinkelt sein und an einer Hinterkante des Dachs 34 auf den Dachträger 50 treffen.
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Der C-förmige Träger 52 kann erste Anschlussenden (z. B. am Boden 32 (z. B. am Bodenbalken 48) angebracht) des C-Pfostens 40 umfassen, und die Y-förmige Trägerstruktur kann zweite Anschlussenden (z. B. am Dach 34 (z. B. am Dachbalken 50) angebracht) des C-Pfostens 40 umfassen. Die ersten Anschlussenden des C-Pfostens 40 können an gegenüberliegenden Seiten des Sitzes 26 enden (in 3 nicht gezeigt), und die zweiten Anschlussenden des C-Pfostens 40 können auch an gegenüberliegenden Seiten des Sitzes 26 enden.
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Wie oben angegeben, wird 3 als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele können von den in Verbindung mit 3 beschriebenen abweichen.
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4 ist ein Diagramm, das eine Rückansicht des Rahmens 36 darstellt. Wie in 4 gezeigt, kann der C-förmige Träger 52 die ersten Anschlussenden (z. B. zwei Anschlussenden) des C-Pfostens 40 und einen Mittelabschnitt umfassen, der die ersten Anschlussenden verbindet, wodurch eine C-Form gebildet wird. Der Mittelteil kann parallel zum Bodenträger 48 und/oder parallel zum Dachträger 50 angeordnet sein. Die Y-förmige Trägerstruktur 54 kann sich (z. B. orthogonal) vom Mittelabschnitt des C-förmigen Trägers 52 erstrecken.
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Die Y-förmige Trägerstruktur 54 kann zwei beabstandete Träger 56 (z. B. zwei beabstandete Rohre) umfassen. Ein Träger 56 der Y-förmigen Trägerstruktur kann einen vertikalen unteren Abschnitt und einen abgewinkelten oberen Abschnitt umfassen, der mit dem vertikalen unteren Abschnitt einen Winkel zwischen 90 und 180° bildet (z. B. zwischen 120 und 150°, zwischen 130 und 140°, bei 135° und/oder dergleichen). Der abgewinkelte obere Abschnitt kann von einer Symmetrielinie der zwei beabstandeten Träger abgewinkelt sein (z. B. kann zu einer Seite der Fahrerkabine 12 hin abgewinkelt sein). Zum Beispiel können die Träger 56 an einem ersten Abschnitt der Y-förmigen Trägerstruktur 54 parallel sein (z. B. können die jeweiligen vertikalen unteren Teile der Träger 56 parallel sein) und die Träger 56 können an einem zweiten Abschnitt der Y-förmigen Trägerstruktur 54 voneinander abweichen (z. B. können jeweils gegliederte obere Teile der Träger 56 divergieren), wodurch eine Y-Form gebildet wird.
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Wie oben angegeben, wird 4 als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele können von den in Verbindung mit 4 beschriebenen abweichen.
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5 ist ein Diagramm einer beispielhaften Implementierung der Fahrerkabine 12. Wie in 5 gezeigt, kann der C-Pfosten 40 (z. B. die Y-förmige Trägerstruktur 54 des C-Pfostens 40) einen Luftkanal 58 umfassen, der dafür konfiguriert ist, Luft zwischen einer Außenumgebung und/oder einer HLK-Einheit 28 und einem Innenraum der Fahrerkabine 12 zu transportieren. In einigen Implementierungen kann der Luftkanal 58 eine Leitung für elektrische Verkabelung, Fluidleitungen und/oder dergleichen bereitstellen (z. B. elektrische Verkabelung und/oder Fluidleitungen der HLK-Einheit 28).
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Der Luftkanal 58 kann eine erste Platte 60 umfassen, die von einer zweiten Platte 62 so beabstandet ist, dass die erste Platte 60 und die zweite Platte 62 Wände des Luftkanals 58 bilden. Zum Beispiel können die erste Platte 60 und die zweite Platte 62 an Trägern 56 (z. B. durch Schweißnähte) angebracht sein, um einen Hohlraum zwischen Trägern 56 zu definieren, der den Luftkanal 58 bildet. Die erste Platte 60 und die zweite Platte 62 können jeweils eine Öffnung aufweisen, durch die Luft aus dem Luftkanal 58 austreten kann. Die zweite Platte 62 kann sich bis zum Dach 34 (z. B. zum Dachträger 50) erstrecken, um dadurch eine Montagestruktur bereitzustellen, die einen Bereich zwischen den abgewinkelten oberen Abschnitten der Träger 56 überspannt. Die HLK-Einheit 28 kann an der Montagestruktur (z. B. durch Schrauben, Schweißnähte, Klammern und/oder dergleichen) der zweiten Platte 62 (z. B. an der Y-förmigen Trägerstruktur 54 des C-Pfostens 40) angebracht sein, so dass sich die HLK-Einheit 28 auf der Rückseite der Fahrerkabine 12 befindet und sich nicht über das Dach 34 erstreckt. Die Montagestruktur der zweiten Platte 62 kann eine Öffnung aufweisen, durch die Luft zwischen der HLK-Einheit 28 und einem Innenraum der Fahrerkabine 12 strömen kann.
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Wie oben angegeben, wird 5 als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele können von den in Verbindung mit 5 beschriebenen abweichen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die offenbarte Fahrerkabine 12 kann mit jeder Maschine 10 verwendet werden, bei der eine Fahrerkabine mit niedrigem Profil gewünscht wird. In vielen Fällen kann sich die Fahrerkabine 12 der Maschine 10 über andere Komponenten der Maschine 10 erstrecken, so dass eine Höhe der Maschine 10 durch einen höchsten Punkt der Fahrerkabine 12 definiert wird. Weiterhin kann eine Fahrbahnstruktur (z. B. eine Überführung, eine Brücke, ein Tunnel und/oder dergleichen) oder ein Eingang einer Maschinenlagerhalle mit einem bestimmten Höhenabstand verbunden sein. Dementsprechend verringert das niedrige Profil der Fahrerkabine 12 die Höhe der Maschine 10, wodurch der Transport und die Lagerung der Maschine 10 erleichtert werden, insbesondere wenn eine Fahrbahnstruktur oder ein Eingang einer Maschinenlagerhalle einen geringen Höhenabstand aufweist.
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Das niedrige Profil der Fahrerkabine 12 wird erreicht, indem die HLK-Einheit 28 an einer Rückseite der Fahrerkabine 12 anstatt auf dem Dach 34 angeordnet wird, wodurch das Dach 34 eine ebene Oberfläche aufweisen kann. Zusätzlich ermöglicht die Y-förmige Trägerstruktur 54 der Fahrerkabine 12 eine weitere Reduzierung auf die Höhe der Maschine 10, während ein geeigneter Überrollschutz und klare Sichtlinien nach hinten für einen Bediener der Maschine 10 bereitgestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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