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Schwenkschaufel-Ladegerät Die Erfindung betrifft ein Schwenkschaufel-Ladegerät,
vorzugsweise zum Anbau an rad- oder raupengetriebene Fahrzeuge, mit zwei parallel
geführten und in senkrechter Ebene schwenkbar am Fahrzeug gelagerten Lenkerpaaren,
deren freie Enden durch ein Querjoch miteinander verbunden sind, an dem auf einer
in allen Stellungen senkrechten Achse ein Arm durch hydraulische Schubkolbenmotoren
nach den Seiten schwenkbar gelagert ist, wobei der Schwenkarm die Ladeschaufel abkippbar
trägt.
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Bei Schaufelladern mit auf einem Trägerfahrzeug angeordneter, in vertikaler
Richtung mittels hydraulischer Vorrichtungen heb- und senkbarer Schwinge ist es
bekannt, die an der Schwinge kippbare Schaufel gegen einen ein anderes Arbeitsgerät
tragenden Schwenkarm auszuwechseln. Dazu wird auf dem vorderen Ende der Schwinge
ein in deren höchster Arbeitsstellung senkrecht stehender Zapfen befestigt, der
als Lager für den auswechselbaren Schwenkarm dient. Wenn an den Schwenkarm ein Greifer
angehängt wird, entsteht durch einen solchen Umbau aus einem Schaufellader ein Bagger.
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Es ist andererseits ein Schwenkschaufellader bekannt, an dessen Schwinge
in ihrer höchsten Arbeitsstellung ein senkrechter Zapfen befestigt ist, auf dem
ein durch eine als Gleitauflage dienende Ringplatte abgestätzter langer Schwenkarm
gelagert ist, der die Schaufel abkippbar trägt. Der lange Schwenkarm bietet zwar
eine unter bestimmten Einsatzbedingungen vorteilhafte große Reichweite beim Entleeren
der angehobenen Schaufel auf ein Transportfahrzeug; demgegenüber müssen aber zu
unwirtschaftlichem Bauaufwand führende ungünstige Verhältnisse bei der überleitung
der Schürfkräfte in das Trägerfahrzeug in Kauf genommen werden, da Schwenkarm und
Schwinge stets in einem spitzen, nahezu senkrechten Winkel zueinander stehen.
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Bei anderen bekannten Schwenkschaufelladern ist das Ladegerät einschließlich
der Schwinge als Ganzes auf einem Drehkranz eines Trägerfahrzeuges gelagert. Diese
Bauart ist insofern nachteilig, als das Fahrzeug von vornherein zur Aufnahme eines
platzbeanspruchenden Drehwerkes ausgelegt sein muß, wobei der Platzbedarf sich durch
den freizuhaltenden Schwenkbereich der Hubarme noch vergrößert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schwenkschaufel-Ladegerät
der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß die Ladeschaufel
in jeder Arbeitsstellung der Schwinge innerhalb einer zur Fahrebene parallelen Ebene
um wenigstens 1801 verschwenkbar ist. Diese zum seitlichen Entleeren der
Ladeschaufel dienende Verschwenkbarkeit soll möglich sein, ohne daß dazu die Schwinge
und das Schaufelschwenkwerk mit besonderem Aufwand versteift werden muß;
d. h., es wird im Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen angestrebt, die
seitlich verschwenkten Entladestellungen der Schaufel möglichst dicht an den durch
die Lenkerpaare gebildeten Hubrahmen heranzulegen, um unter beengten Arbeitsverhältnissen
noch eine Schaufelentleerung möglich zu machen, z. B. auf dicht neben dem Ladegerät
stehende Transportfahrzeuge, Loren oder auch Förderbänder.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
daß die Ladeschaufel in bekannter Weise in einem Kipprahmen gelagert ist, der am
äußeren Ende des Schwenkarms mittels einer senkrechten Achse angelenkt ist und an
dem symmetrisch zur Anlenkachse zwei Schubkolbentriebe angreifen, deren andere Enden
sich gelenkig am Querjoch abstützen.
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Bei dieser Ausgestaltung bleibt die den Schwenkarm mit der Schaufel
tragende Achse stets senkrecht zur Fahrebene, so daß die Schaufel auch in geringer
Höhe, z. B. bei beengtem Platz unter Tage parallel zur Fahrebene geschwenkt und
entleert werden kann. Ein sich aus dem besonderen Schwenkantrieb für die Schaufel
ergebender Vorteil ist darin zu sehen, daß der Schwenkarm nur einen relativ kleinen
Schwenkwinkel durchlaufen muß, wenn die Schaufel nach einer Seite um 90'
oder mehr verschwenkt wird. Dadurch können der Schwenkarm und seine Lagerungen am
Querjoch zwischen den Lenkerpaaren und an der Schaufel besonders verwindungssteif
und tragfähig ausgeführt werden, ohne bei der Verschwenkung hinderlich zu sein.
Die Lenkerpaare lassen sich so ohne Behinderung der Schwenkung der Schaufel verhältnismäßig
dicht an diese heranführen, um dadurch die Gesamtkonstruktion zu versteifen.
Vorzugsweise
erfolgt die Abstützung der Schubkolbentriebe am Querjoch in einem einzigen Gelenk,
das auf der durch den unausgeschwenkten Arm bestimmten Symmetrielinie zwischen den
beiden senkrechten Achsen des Schwenkarnis und nahe bei der inneren Achse liegt.
Der Verlauf der Schaufelschwenkung sowie die seitlichen Abstände der Schaufel in
ihren Entleerungsstellungen von dem Hubrahmen lassen sich dadurch verändern, daß
die Abstützung, der Schubkolbentriebe am Querjoch in zwei Gelenkpunkten erfolgt,
die in gleichen seitlichen Abständen von der durch den unausgeschwenkten Arm bestimmten
Symmetrielinie derart angeordnet sind, daß die Gelenkpunkte innerhalb des durch
die beiden am Kipprahmen befindlichen Anlenkpunkte der Schubkolbentriebe und den
am Querjoch befindlichen Anlenkpunkt des Schwenkarms gebildeten Dreiecks liegen.
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Die Erfindung ist an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt ein Trägerfahrzeug mit einem an seiner Vorderseite
angelenkten Hubrahmen, an dessen freiem Ende eine parallel zur Fahrebene schwenkbare
Schaufel gehalten ist; F i g. 2 zeigt die in einer angehobenen Arbeitsstellung
des Hubrahmens seitlich um 90' verschwenkte Schaufel; F i g. 3 ist
eine vergrößerte Draufsicht auf das obere Ende des Hubrahmens und das Schwenkwerk
für die Schaufel gemäß F i g. 1.
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Am Vorderende eines Trägerfahrzeugs 10 ist ein Hubrahmen angelenkt,
der aus je zwei durch Hubzylinder 13 bewegbaren Lenkern 31, 31 a besteht,
die an ihren freien Enden durch ein Querjoch 32 miteinander verbunden sind.
Das Querjoch 32 besteht aus einer tragfähigen Schweißkonstruktion, an der
mittels einer Schwenkachse 33 ein Schwenkarm 34 angelenkt ist. Der Schwenkarm
34 besteht aus einem versteiften länglichen Bauteil, an dessen anderem Ende die
in einem Kipprahmen 36 gelagerte Ladeschaufel 18 mittels einer senkrechten
Achse 35 gelenkig gehaltert ist. Auf Grund der ParalleIführung des Hubrahmens
verbleiben in allen Arbeitsstellungen des Ladegerätes die Achse 33 senkrecht
und der Schwenkarm 34 waagerecht, d. h. parallel zur Fahrebene.
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Der Kipprahmen 36 besteht aus einer sich über die Breite der
Schaufel erstreckenden Rahmenkonstruktion, an der die Schaufel 10 an ihren
Seitenwänden zur Ausführung einer Kippbewegung mit Gelenken 37
gehaltert ist.
Zur Einleitung der Kippbewegung sind im Bereich der Schaufelseitenwände zwei Schubkolbentriebe
38 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende bei 39 am Kipprahmen
36 und mit ihrem anderen Ende bei 40 an der Schaufel 18 gelenkig befestigt
sind. Da der Kipprahmen 36 nur parallel zur Fahrebene bezüglich des Verbindungsgliedes
beweglich ist, jedoch auf Grund der Gelenkachse 35 in Kipprichtung der Schaufel
festgehalten wird, können sich die Schubkolben 38 zur Einleitung der Kippbewegung
der Schaufel 18 am Kipprahmen abstützen.
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Entsprechend F i g. 3 kann der den Kipprahmen 36
zusammen
mit der Schaufel 18 halternde Schwenkarm 34 als ein Lenker eines für die
Schaufelschwenkung parallel zur Fahrebene dienenden Viergelenkgetriebes angesehen
werden. Das feststehende Gestell des Getriebes bildet der Abstand der am Querjoch
32
festen Schwenkachse 33 von einem ebenfalls auf dem Querjoch
32 angeordneten, jedoch in Fahrzeuglängsrichtung zur Schaufel hin versetzten
Gelenk 41. Das Gelenk 41 liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel oberhalb der Schwenkachse
33 und dient der Lagerung jeweils des einen Endes zweier Schubkolbentriebe
42, 42 a, deren andere Enden bzw. deren Kolbenstangen am Kipprahmen 36 beiderseits
von der Anlenkstelle 35 des Schwenkarmes 34 unter gleichen Abständen an der
Stelle 44 bzw. 44 a gelenkig angreifen.
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Jeweils einer der in Normalstellung gemäß F i g. 3
eingefahrenen
und in seiner Länge konstant gehaltenen Schubkolbentriebe 42 oder 42 a bildet den
zweiten Lenker des Viergelenkgetriebes, während der andere Schubkolbentrieb zur
Einleitung der Verschwenkung nach einer Seite beaufschlagt wird. Das Koppelglied
des Getriebes schließlich wird durch den Abstand der Anlenkstelle 44 oder 44
a des Schubkolbentriebs 42 bzw. 42 a von der Anlenkstelle 35 des Schwenkarmes
34 am Kipprahmen 36 bestimmt.
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Die Anwendung eines solchen Schwenkantriebes für die Schaufel macht
es möglich, die Lagerung der Antriebsglieder und die Halterung der Schaufel (Querjoch
32 und Schwenkarm 34) besonders robust ausführen zu können. Wie aus F i
g. 3 hervorgeht, beträgt der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 34 bei einer
Verschwenkung der Schaufel 18 um 901 nach einer Seite nur einen Bruchteil
des von der Schaufel zurückgelegten Winkels, im gezeichneten Beispiel etwa
500, wobei dieser Wert durch die Längenverhältnisse der Antriebsglieder bestimmt
ist.
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Auf diese Weise kann das Querjoch 32 zum Teil in den Bewegungsbereich
des Schwenkarmes 34 hineinragen und zu dessen flächenhafter Abstützung herangezogen
werden. Die Lagerung des Schwenkannes ist somit nicht allein durch die Schwenkachse
33, sondern auch noch durch unterstützende Flächen des Querjoches gewährleistet.
Diese Ausgestaltung macht es außerdem möglich, die Lenker 31, 31
a so an das Querjoch 32 heranzuführen, daß dieses und damit auch der
Schwenkarm 34 wirksam abgestützt werden, ohne den Schwenkarm an seiner Bewegung
zu hindem. Das bedeutet, daß die Anlenkstellen des Querjoches an den Lenkerannen
weit in Richtung zur Schaufel liegend vorgesehen sein können (F i g. 1),
so daß das Schaufelschwenkwerk noch weiter versteift wird.
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Zur Verschwenkung der Schaufel 18 im Uhrzeigersinn gemäß F
i g. 3 wird der Schubkolbentrieb 42 a
beaufschlagt, während der Schubkolbentrieb
42 eingefahren bzw. in seiner Länge konstant verbleibt. Bei einer Verschwenkung
der Schaufel im Gegenuhrzeigersinn gemäß F i g. 3 verbleibt der Schubkolbentrieb
42 in eingefahrenem Zustand, und der Schubkolbentrieb 42 a wird beaufschlagt. Wie
aus den mit unterbrochenen Linien in F i g. 3 dargestellten Endlagen der
verschwenkten Schaufel 18 ersichtlich ist, wird der größtmögliche Schwenkwinkel
des Schwenkarmes 34 ausgenutzt, bei dem eine Behinderung durch die Lenkerarme
31 noch nicht gegeben ist.
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Die Längenverhältnisse zwischen den einzelnen Gliedern des Schwenkantriebes
können zur Erziel-Ling eines bestimmten Bewegungsablaufes beliebig abgewandelt werden.
Zweckmäßigerweise wird man den Abstand der Anlenkpunkte 44 bzw. 44a der Schubkolbentriebe
von der Achse 35 des Schwenkarmes 34 am Kipprahmen 36 möglichst groß
wählen,
um die Schaufel 18 bei der Seitenverschwenkung so
starr wie möglich zu führen. Werden die Abstände zwischen den Anlenkpunkten 44 bzw.
44a und 35
sehr groß gewählt, so daß auch die Länge der Schubkolbentriebe
im Verhältnis zur Länge des Schwenkarmes groß wird, so erhöht sich notwendigerweise
der Schwenkwinkel des Schwenkarmes 34. Man wird deshalb die jeweils günstigsten
Werte aus den vorgenannten, sich entgegenstehenden Bedingungen wählen. Ein solcher
Kompromiß besteht z. B. gemäß F i g. 3 darin, daß der Abstand zwischen den
beiden Anlenkpunkten 33 und 41 auf dem Querjoch etwa einem Drittel des Abstandes
der Anlenkpunkte 33, 35 des Schwenkarmes 34 voneinander entspricht.
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Das Ladegerät ist nicht ausschließlich zum Anbau an Fahrzeuge bestimmt,
sondern eignet sich z. B. auch zur stationären Anwendung oder für Treibschilde beim
Tunnel- oder Stollenbau.