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Schaufellader mit Anordnung zum seitlichen Entleeren eines Ladekübels
Die Erfindung betrifft einen Schaufellader mit Anordnung zum seitlichen Entleeren
eines Ladekübels, der" gegenüber einem von einer Ladeschwinge getragenen Grundrahmen
durch einen hydraulischen Zylinder wahlweise in horizontaler Richtung festlegbar
bzw. nach der einen oder anderen Seite um Achsen des Grundrahmens kippbar ist.
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Ein wesentliches Problem bei Baumaschinen mit einem relativ komplizierten
Bewegungsablauf, wie dies z. B. auch bei Ladeschwingen mit dreiseitig kippbarem
Kübel der Fall ist, liegt darin, mit einer möglichst geringen Anzahl von Betätigungselementen
und damit Steuerleitungen auszukommen, ohne dadurch den sicheren Bewegungsablauf
und die Rubustheit der Anordnung zu beeinträchtigen.
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Es sind Ladekübel bekannt, bei welchen das beidseitige Kippen der
Ladeschaufel durch einen hydraulischen Zylinder erfolgt. Damit ist der bekannte
Ladekübel in seinem unteren mittleren Abschnitt um eine Schwenkachse gelagert, an
welcher der Kippzylinder über einen Hebelarm angreift und dadurch den Kübel nach
der einen oder anderen Seite verschwenkt. Es erben sich dabei jedoch erhebliche
Schwierigkeiten einmal dadurch, daß die Kübellagerung auf nur einer Schwenkachse
eine außerordentlich empfindliche Anordnung darstellt, die zur Erzielung der notwendigen
Betriebssicherheit sehr schwer ausgebildet sein muß, wobei außerdem beim normalen
Ladebetrieb mit Ab-
kippen nach vorn über das Hebelwerk der Schwinge die gesamte
Kübellast immer auf dem Schwenkbolzen liegt. Bei dieser bekannten Anordnung liegt
also der Kübel ständig im labilen Gleichgewicht, und alle auftretenden seitlichen
Kräfte z. B. bei der Verwendung des Kübels als Ladeschaufel werden vom Bolzen aufgenommen.
Es ist dadurch eine wesentliche Begrenzung der Kübelgröße gegeben.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige
Ladeschwinge .zu schaffen, bei welcher der Kübel im stabilen Gleichgewicht sich
auf die Schwinge selbst abstützt, so daß z. B. durch entsprechende Verbreiterung
der Schwinge auch eine entsprechende Verbreiterung des Kübels ohne Gefahr einer
Überbelastung der Aufhängevorrichtung und einer Beeinträchtigung der Verschwenkmöglichkeit
gegeben ist.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß an jeder Seite
des Grundrahmens eine um die zugehörige Kippachse schwenkbare Stützanordnung vorgesehen
und zwischen beiden Stützanordnungen im Abstand von deren Schwenkachsen der hydraulische
Kippzylinder angeordnet ist, wobei zum seitlichen Kippen des Ladekübels jeweils
die eine Stütze durch einen die andere Stütze einseitig freigebenden Sperrbolzen
am Grundrahmen festgelegt bleibt, während der Ladekübel durch gleichzeitig gesteuerte
Riegel unter Freigabe von der festliegenden Stütze mit der losen Stütze in Kipprichtung
formschlüssig verbunden bleibt.
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Um den Kübel in horizontaler Lage festzulegen, sind vorzugsweise weitere
Riegel vorgesehen, die den Kübel an den Stützen festlegen. Diese Riegel können zwischen
den Stützen und dem Kübel liegende Schnappriegel sein, die durch Betätigung des
Hubzylinders entriegelt werden.
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Die Riegel zum wahlweisen Festlegen des Kübels an einer der Stützen
und der Sperrbolzen zum Festlegen der Stützen am Rahmen werden vorzugsweise durch
einen zweiseitig beaufschlagten Zylinder gesteuert. Dabei können die Zungen der
Riegel gegenläufig gerichtet sein.
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Zur formschlüssigen Verbindung des Kübels an der jeweils losen Stütze
sind vorzugsweise Anschlagplatten am Kübel angeordnet.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine teilweise geschnittene Rückansicht
eines nach den Seiten kippbaren Ladekübels, F i g. 2 eine der F i g. 1 vergleichbare
Darstellung, in welcher der Kübel in einer seitlichen Kipplage gezeigt ist, F i
g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 1, F i g. 4 ein Seitenaufriß
des in der F i g. 1 gezeigten Ladekübels,
F i g. 5 in einem größeren
Maßstab eine Schnittdarstellung nach der Linie V-V in der F i g. 3, F i g. 6 in
einem größeren Maßstab eine Schnittdarstellung nach der Linie VI-VI in der F i g.
3, F i g. 7 in einem größeren Maßstab eine Schnittdarstellung nach der Linie VII-VII
in der F i g. 6, F i g. 8 in einem größeren Maßstab eine bruchstückartige perspektivische
Darstellung der Kübelverriegelung, F i g. 9 in einem größeren Maßstab eine Schnittdarstellung
nach der Linie IX-IX in der F i g. 1.
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Wie aus den F i g. 1 und 4 hervorgeht, hat man einen Kübel 11 und
einen Grundrahmen oder ein Gestell 12. Die Lagerung des Gestells erfolgt an seitlich
in Abstand stehenden Hubarmen 13 einer Ladeschwinge durch Achsen 14 und an seitlich
in Abstand stehenden Schwenkarmen 15 durch Achsen 16. Die Hubarme 13 und die Schwenkarme
15 können mit einer Antriebseinrichtung einer nicht dargestellten Zugmaschine verbunden
sein, um dem Gestell in einer an sich bekannten Weise Hub- und Senkbewegungen sowie
Kippbewegungen zu erteilen.
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Es wird insbesondere auf die F i g. 1 und 3 Bezug genommen. Die seitliche
Kippkübelanordnung weist in Abstand stehende Haltearme 19,19' für den Kübel auf.
Diese Arme bilden einen Teil von ersten und zweiten Stützanordnungen 20, 20'. Die
Stützanordnungen können wahlweise mit dem Kübel verbunden werden und sind schwenkbar
auf einem ersten und zweiten Endteil des Gestells auf Schwenkachsen 21, 21' befestigt.
Wie beispielsweise aus der F i g. 2 hervorgeht, ist eine erste Antriebs- und Sperreinrichtung
in Form eines doppeltwirkenden hydraulischen Arbeitszylinders 22 und einem damit
zusammenarbeitenden Sperrbolzen 23 zur wahlweisen Befestigung einer oder beider
Bolzen 24, 24' der Stützanordnungen 20, 20' an dem Gestell zwecks Verhinderung von
Schwenkbewegungen hiervon vorgesehen.
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Wie insbesondere aus der F i g. 3 hervorgeht, ist eine zweite Sperreinrichtung
in Form eines Kupplungsaufbaus 25 und einer Sperrstange 26 derart angeordnet, daß
sie auf den hydraulischen Arbeitszylinder 22 anspricht, um wahlweise das eine Ende
des Kübels von der Stütze zu lösen. Dies wird dadurch erreicht, daß bei der Bewegung
der Sperrstange 26 nach rechts ihr Riegel27 ein mit einer Öffnung versehenes Ansatzstück
28 des Kübels freigibt, worauf der Riegel 27 in seinen Bewegungen durch ein
mit einer Öffnung versehenes Ansatzstück 29 geführt wird, das an der Stützanordnung
20 angeordnet ist.
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Wie aus der obigen kurzen Beschreibung ersichtlich ist, kann der Kübel
in die seitliche Schwenklage der F i g. 2 durch eine Antriebseinrichtung gekippt
werden. Diese Antriebseinrichtung hat die Form eines zweiten, doppeltwirkenden hydraulischen
Kippzylinders 30, welcher kraftschlüssig mit der ersten und mit der zweiten Stützanordnung
verbunden ist. Da die Stützanordnung während dieser Phase der Bewegung an dem Gestell
befestigt ist, wird durch den hydraulischen Arbeitszylinder 30 erreicht, daß die
i Stützanordnung 21' und der Kübel 11 um die Schwenkachse 21' gekippt werden. Wie
dies nachher noch besser verständlich wird, kann durch eine wahlweise Verschiebung
des Sperrbolzens 23 in einer Richtung entgegengesetzt der beschriebenen Richtung
i der Kübel in die Kipplage verschwenkt werden, welche der Lage gemäß der F i g.
2 gegenüberliegt.
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Die Schwenkvorrichtungen auf jeder Seite der Ladeeinrichtung sind
im wesentlichen die gleichen. Insbesondere werden hierfür auch die gleichen Bezugszeichen
benutzt. Die Teile auf der linken Seite der Anordnung weisen hierfür gestrichelte
Bezugs-, zeichen auf, wie dies beispielsweise aus der F i g. 1 hervorgeht. Die Stützanordnung
20 hat in Abstand stehende, hakenförmige Verlängerungen 34 (F i g. 2), die- zur
Lagerung von in Abstand stehenden Zapfen 35 dienen, welche an dem Kübel befestigt
sind. Ferner weist die Stützanordnung in Abstand stehende Zentrierführungen 36 (F
i g. 4) zwecks Führung von konisch ausgebildeten Vorsprüngen 37 auf dem Kübel auf,
um zu verhindern, daß die Seitenplatten 33 gegen die hakenförmigen Verlängerungen
34 infolge einer seitlichen Bewegung des Kübels, wenn derselbe gesenkt wird, anschlagen.
Eine Querstrebe 38 ist zwischen den in Abstand stehenden Armen der Stützanordnung
befestigt, um für ein Querstück 39 des Kübels eine unnachgiebige Halterung zu bekommen.
Wie nachher noch verständlicher wird, ist ferner die Stützanordnung mit einer Schulter
40 (F i g. 1) versehen, die so angeordnet ist, daß sie mit Anschlagplatten
41 des Kübels bei seitlichen Kippbewegungen zusammenarbeitet.
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Wie oben dargelegt, kann der Bolzen 24 die Stützanordnung an dem Gestell
durch Zusammenarbeit mit dem Sperrbolzen 23 (F i g. 2) festlegen, welcher gleitbar
gelagert ist. Eine nach oben gerichtete Stütze 42 ist an dem Gestell befestigt und
bildet damit einen Ausschnitt, welcher als Führung für den Bolzen 24 dient. Die
Stütze 42 hat eine Öffnung 42 a. Sie dient zur gleitbaren Lagerung des Sperrbolzens.
Der Sperrbolzen hat einen Ausschnitt 43, welcher mit einem gleichen ausgeschnittenen
Teil des Bolzens 24 zusammenpaßt, um damit eine ausreichende Lagerfläche zu erhalten.
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Wie insbesondere aus der F i g. 8 hervorgeht, ist der hydraulische
Arbeitszylinder 22 mit der Stütze 42 an der Stelle 44 und mit den nach oben gerichteten
Ansatzstücken 45 an der Stelle 46 verbunden. Eine Hülse 47 ist an dem Sperrbolzen
23 befestigt und bildet einen Teil des Kupplungsaufbaus 25, welcher in Abhängigkeit
vom Betrieb des hydraulischen Arbeitszylinders 22 der Sperrstange 26 hin- und hergehende
Bewegungen über eine Leerlaufverbindung erteilt. Die Leerlaufverbindung weist eine
Hülse 48 auf. Sie ist an einer Hülse 47 über ein Plattenstück befestigt. Die Hülse
48 ist gleitbar auf der Sperrstange 26 gelagert und hat einen Stift 49, der sich
in einem Leerlaufschlitz 50 der Stange 26 befindet. Somit kann die Stange 26 in
Abhängigkeit vom Betrieb des hydraulischen Arbeitszylinders 22 hin- und herbewegt
werden.
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Wie in der F i g. 3 gezeigt ist, weist die Sperrstange 26 einen Bügel
51 auf. Die Stange 26 ist gleitbar in dem aufrecht stehenden, mit Öffnungen versehenen
Stützen 52, 52' gelagert. Diese Stützen sind am Gestell befestigt. Der Riegel
27 ist als T-förmiges Teil ausgebildet. Der rohrförmige Teil hiervon ist
schwenkbar um einen Stift 53, der am Bügel 51 befestigt ist. Der Stift hat eine
konische Zunge 54,
welche so ausgebildet und angeordnet ist, daß sich der
Stift automatisch aus dem teilweisen Eingriff mit dem mit einer öffnung versehenen
Ansatzstück 28 des Kübels lösen kann, wie dies nachher noch verständlicher wird.
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Während des seitlichen Kippvorganges gemäß der F i g. 2 ist es zweckmäßig,
daß der Riegel 27' so ausgebildet
und angeordnet ist, daß eine
freie Bewegung in der Weise möglich ist, wie dies aus der F i g. 6 hervorgeht. Wie
weiter unten noch erläutert wird, befindet sich ein Leerlaufschlitz 55' in dem röhrförmigen
Teil des Riegels, um sicherzustellen, daß der Stiftteil dieser Zusammensetzung sich
nicht verbiegen kann, wenn die einzelnen Teile des Aufbaus in einer geringfügigen
Weise aus ihrer ausgerichteten Lage gelangen. Wie dies noch klarer in der F i g.
5 dargestellt ist;' können bogenförmige Ansatzstücke 56' auf dem Gestell so ausgebildet
sein, daß man eine Selbstzentrierung erhält, wenn der Schwenkstift dagegen bewegt
wird. Wie aus der F i g. 6 hervorgeht, ist ein gewisser Spielraum zwischen dem vorragenden
Stiftteil` des Riegels und der Stütze 28' des Kübels vorgesehen.
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Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, fluchten die Schwenkachse
21' und der Stift 53', wenn der Kübel und seine dazugehörigen Teile um diese
Stifte herum verschwenkt werden. Sollte jedoch die Bewegung der Stange 26 nach rechts
etwas begrenzt sein, um so den Stift 53' in die versetzte, gestrichelte Lage gemäß
der F i g. 5 zu bringen, so bildet der Leerlaufschlitz 55' des Riegels 27' einen
genügenden Spielraum, so daß dessen Schwenkbewegungen nicht eingeschränkt werden.
Führungsblöcke 57' sind an dem Gestell befestigt und gemäß der F i g. 6 so angeordnet,
daß man einen bogenförmigen Oberflächenteil 58' erhält, welcher als Sicherheitsanschlag
dafür dient, daß sich der Riegel 27' nicht aus dem Ansatzstück 28' während des seitlichen
Kippvorganges zurückziehen kann, wie dies aus der F i g. 2 hervorgeht.
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Es wird wiederum auf die F i g. 1 Bezug genommen. Der hydraulische
Kippzylinder 30 kann so angeordnet sein, daß er zuerst mit einem dritten
Sperrorgan 61 zusammenarbeitet, wobei dieses Sperrorgan zur Befestigung des Kübels
an einer mit einer öffnung versehenen Stütze 62 der Stützanordnung 20 dient. Dieses
Sperrorgan 61 hat einen Schnappriegel 63der durch eine Spiralfeder 64 nach
links gedruckt wird, wobei dieser Riegel 63 in seiner Bewegung durch eine Buchse
60 begrenzt wird.
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Die mit einer Öffnung versehene Stütze 62 hat einen solchen ansteigenden
Teil, daß der Schnappriegel 63 entgegen der Wirkung der Spiralfeder 64 zusammengedrückt
werden kann, wenn der Kübel nach unten bewegt wird. Wie insbesondere aus der F i
g. 9 hervorgeht, hat der Kolben des Kippzylinders 30 einen sich seitlich erstreckenden
Stift 65. Dieser Stift 65 ist an dem Kolben befestigt und kann Gleitbewegungen
in einem Leerlaufschlitz 66 der Stützanordnung 20 durchführen. Der Stift
65 hat einen Stoßstift 67, welcher auf demselben schwenkbar so gelagert ist, daß
der Sperrstift von der Stütze 62 freigegeben wird, falls in einem ausreichenden
Maß eine Bewegung nach rechts erfolgt.
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Der Vorgang zum Kippen des Kübels 11 in die seitliche Entladungslage
der F i g. 2 wird durch die hydraulischen Arbeitszylinder 22, 30 eingeleitet.
Bei der soweit beschriebenen Konstruktion und Anordnung hat die wahlweise Betätigung
des hydraulischen Arbeitszylinders 22 zur Folge, daß die Sperrstange 23 in die gezeigte
Lage bewegt wird, um den Bolzen 24'
der' Stützanordnung 20' vom Gestell
12 zu lösen. Nach diesem ersten Anhalten des Vorganges und infolge der Leerlaufverbindung
25 gemäß der F i g. 8 wird hierauf die Sperrstange 26 nach rechts, gesehen in der
F i g. 3, bewegt, um die Zunge 54 des Riegels 27 aus dem mit einer Öffnung versehenen
Ansatzstück 28 des Kübels zu entfernen und dadurch eine Entriegelung durchzuführen.
Gleichzeitig hat diese Stangenbewegung zur Folge, daß sich die Zunge 54'
des
Riegels 27' mit dem Ansatzstück 28' des Kübels verriegelt. Wie schon oben dargelegt,
zentriert sich der Schwenkstift 53 des Riegels automatisch in der Weise gemäß der
F i g. 5 infolge seiner Zusammenarbeit mit den Ansatzstücken 56' des Gestells.
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Gleichzeitig mit diesen Arbeitsvorgängen erfolgt die Beaufschlagung
des hydraulischen Kippzylinders 30, wodurch die Schnappriegel 63, 63' von ihren
Stützstücken 62, 62' gelöst werden. Eine relativ schnelle Freigabe wird hierbei
infolge der kugelförmigen Enden an den Riegeln 63, 63' erreicht. Durch die weitere
Beaufschlagung des hydraulischen Kippzylinders 30 gleitet der Stift 65 zum rechten
Ende des Leerlaufschlitzes 66, wie dies in der F i g. 2 gezeigt ist, so daß durch
die Kolbenstange die Stützanordnung 20' um die Schwenkachse 21' gekippt werden kann.
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Wie insbesondere aus der F i g. 2 hervorgeht, kommt die Schulter 40'
der Stützanordnung in Eingriff mit der Anschlagplatte 41' während des seitlichen
Kippvorganges. Handelt es sich jedoch um einen seitlichen Kippvorgang im vollem
Ausmaß, kommt das Querstück 39' in Berührung mit der Querstrebe 38'. Infolge
der Trägheitskraft des Kübels und seiner Last wird eine weitere Bewegung des Kübels
entgegen dem Uhrzeigersinn verhindert. Wegen der schrägen Ebene zwischen der Schulter
40' und der Anschlagplatte 41' werden die Kippkräfte dem Kübel hauptsächlich in
der Richtung der Längsachse des hydraulischen Kippzylinders 30 erteilt und in konstanter
Weise während des gesamten Kübel-Kippvorganges ausgenutzt. Wie schon vorher im Zusammenhang
mit der Verriegelung gemäß der F i g. 6 erläutert wurde, werden während des Kippvorganges
keine schädlichen Kräfte auf den Riegel 27' übertragen.
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Das Kippen des Kübels um die Schwenkachse 21
gemäß der F i g.
1 wird in derselben Weise erreicht, wie dies vorhergehend erläutert wurde. Wird
eine ausreichende Druckkraft durch die Federn 64, 64' geliefert, kann der hydraulische
Kippzylinder 30 ein solcher Zylinder sein, der nur in einer Richtung wirksam wird,
da der Arbeitsvorgang für das seitliche Kippen sowohl nach rechts als auch nach
links durch diesen Zylinder der gleiche ist. Durch die Bewegung der Sperrstange
23 nach links wird die Stützanordnung an dem Gestell an dem Bolzen 24' befestigt.
Der Kübel wird von der Stützanordnung 20' durch den Riegel 27' freigegeben.
Der hydraulische Kippzylinder 30 hat danach die Aufgabe, den Schnappriegel 63' von
der mit einer Öffnung versehenen Stütze 62' zu lösen um somit den Kübel von der
Stützanordnung 20' freizugeben, und zwar in einer Weise, wie dies vorher erläutert
wurde.