-
Die Erfindung betrifft eine Lademaschine mit seitlich kippbarer Ladeschaufel,
die längs einer horizontalen Führung eines heb- und senkbaren Schaufelträgers aus
der Mittellage nach beiden Seiten quer verschiebbar und aus der aufgerichteten Lage
in die Kipplage schwenkbar ist.
-
Es sind Schaufelkipplader mit seitlicher Entladestellung bekannt,
bei denen die Kippachse einer V-förmigen, seitlich kippbaren Schaufel wahlweise
nach links oder rechts quer zur Laderlängsachse verschiebbar ist: Eine derartige
Querverschiebung der Schaufel hat den Vorteil, daß ein Lader .bei mittiger Stellung
des Schaufelträgers in einer angehobenen Schaufelposition unter schonender Behandlung
des Haufwerkes seitlich entladen kann. Bei der bekannten Ausführungsform erfolgt
die Querverschiebung der Schaufel mittels -eines Drehkranzes, der mit einer feststehenden
Zahnstange kämmt. Bei Verwendung eines derartigen Laders in engen Räumen, beispielsweise
im untertägigen Streckenauffahren, erweist sich eine derartige Kraft- und Bewegungsübertragung
einmal wegen der erheblichen Bauhöhe dieser Vorrichtung und zum anderen wegen der
hier dem Verschleiß besonders unterworfenen Verzahnungen und sonstigerbeweglicherTeile
als außerordentlich nachteilig.
-
Weiterhin ist ein nach beiden Seiten wahlweise kippbarer Schaufellader
bekannt, bei dem die Kippbewegung durch hydraulisch ausfahrbare Kraftzylinder und
das Verschwenken der Schaufel um eine mit den jeweiligen Kolbenenden verbundene
rechte oder linke Kippachse erfolgt. Beide Ladertypen haben den Nachteil, daß die
bei der Ladearbeit auftretenden Schubkräfte und Kippmomente von dem Seitenkippantrieb
und dessen Übertragungsorganen aufgenommen werden müssen. Die dadurch bedingte Bruchgefahr
erfordert eine größere Dimensionierung der Seitenkipporgane.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu beseitigen und
einen Lader von geringer Arbeitshöhe zu schaffen, bei dem die Schaufel so angeordnet
und geführt ist, daß die bei der Ladearbeit auftretenden Kräfte nicht von den Kipporganen
aufgenommen werden müssen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Ladeschaufel in bekannter Weise mit zwei im Abstand angeordneten Kippachsen
versehen ist und in der Führung unter dem Einfluß eines Verschiebeantriebes nur
querverschieblich ist, während die Führung Endanschläge und Aussparungen aufweist,
deren Abstände so gewählt sind, daß sich jeweils eine Kippachse unter eine Aussparung
befindet, wenn die andere Kippachse an dem zugehörigen Anschlag anliegt, so daß
die Ladeschaufel in der jeweiligen Endlage durch einen Kippantrieb in die Entladestellung
schwenkbar ist.
-
Bei der erfindungsgemäßen Ladeschaufel werden die bei dem Ladevorgang
auftretenden Kräfte über Laufrollenpaare auf eine sich quer zur Laderlängsrichtung
erstreckende feste Führungsschiene übertragen, wodurch die als Kipporgane wirkenden
hydraulischen Zylinder von den beim Laden auftretenden Kräften entlastet werden.
Auf Grund der wenigen beweglichen Einzelteile wird eine gedrungene, robuste Bauausführung
erreicht, durch die sich das Ladegerät für einen untertätigen Einsatz, bei dem naturgemäß
mit einem erhöhten, den Verschleiß verursachenden Staubanfall gerechnet werden muß,
anbietet. Aus der Beschreibung ergeben sich mehrere in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiele. Es zeigt F i g.1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des Kopfendes eines Frontladers mit Schaufel und Kippmitteln, F i g. 2 eine teilweise
geschnittene Rückansicht der Schaufel mit Kippmitteln nach Linie II-H in F i g.
1 mit nach rechts gekippter Schaufel, F i g. 3 eine Seitenansicht der Schaufel,
F i g. 4 eine Vorderansicht der Schaufel, F i g. 5 Teil einer Rückansicht der Schaufel
in Mittelstellung mit schematisch angedeutetem Steuerventil für den das Seitwärtskippen
der Schaufel bewirkenden Kraftzylinder, F i g. 6 eine der F i g. 5 entsprechende
Rückansicht mit nach rechts verschobener Schaufel und F i g. 7, 8, 9 und 10 gleiche,
den F i g. 5 und 6 entsprechende Rückansichten der Schaufel mit zwei abgewandelten
Ausführungen der die Schaufel bewegenden Mittel.
-
In F i g. 1 ist das Kopfende eines Rahmens 1 eines Frontladers
mit einem der Vorderräder 2 dargestellt. Der Rahmen 1 trägt das Hubwerk für die
Schaufel, das einen Auslegerarm 3 von im wesentlichen umgekehrter V-Form und als
kastenförmige Konstruktion enthält. Der Auslegerarm 3 ist mit dem freien Ende seines
Schenkels 4 mittels Gelenkzapfen 5, die eine Querachse bilden, am Rahmen
1 angelenkt, während der andere Schenkel 6 am freien Ende einen Schaufelträger mit
horizontaler, quer verlaufender Führung aus zwei U-förmigen Traversen 7 und
8
trägt, die eine Führungsbahn bilden und miteinander durch mit ihnen verschweißten
Querstegen 9 und 10
verbunden sind. Die Schaufel ist in F i g. 1 mit
vollen Linien in angehobener und mit strichpunktierten Linien in Schürfstellung
dargestellt.
-
Die Schaufel besteht aus einer Rückwand 11 und einer Vorderwand 12,
die miteinander durch einen muldenförmigen Boden 13 verbunden sind, so daß die Schaufel,
in Längsrichtung des Frontladers gesehen, im Querschnitt die Form eines auseinandergehenden
U oder V besitzt. Die Innenkontur des Bodens 13 ist quer zum Frontlader leicht konvex
gekrümmt, wie es die F i g. 2 und 4 zeigen. An der Unterseite des Bodens 13 sind
in kurzem Abstand von den Längsseiten der Schaufel ein Paar Lagerböckchen 14 und
15 angeordnet, in denen kurze Kippachsen 16 und 17 aufgenommen sind, die in Längsrichtung
des Frontladers verlaufen und je ein Paar Laufrollen 18 und 19 tragen, die auf dem
unteren Flansch der Traversen 7 und -8 aufliegen und somit innerhalb der Führungsbahn
in Querrichtung zum Frontlader laufen. An den Enden der Traversen 7 und 8 sind Anschläge
20 und 21 für die Laufrollen 18 und 19 -vorgesehen, so daß diese nicht aus den Enden
der Führungsbahn herausgleiten können.
-
Die oberen Flansche der Traversen 7 und 8 sind mit einem Paar Aussparungen
oder Durchgangsöffnungen 22 und 23 versehen, die gerade groß genug sind, um einem
Paar der Laufrollen 18 und 19 den Durchtritt nach oben aus der Führungsbahn
zu erlauben, wenn dieses Laufrollenpaar gerade unter einem Paar der Durchgangsöffnungen
liegt. Der Abstand zwischen den beiden Durchgangsöffnungen 22 und 23 (siehe F i
g. 2) ist kleiner als der Abstand zwischen den Laufrollenpaaren 18 und 19, so daß
in der Neutral- oder Mittelstellung der Schaufel die
Laufrollen
18 und 19 zu beiden Seiten der Schaufel am Heraustreten durch die Durchgangsöffnungen
22 oder 23 gehindert sind. Demzufolge ist in der Mittelstellung der Schaufel ein
Seitwärtskippen derselben nach einer der Längsseiten des Frontladers verhindert
und die Schaufel ist am Auslegerarm 3 festgehalten. Selbstverständlich ist die Schaufel
jederzeit durch die Traversen 7 und 8 gegen ein Vorwärts-und Rückwärtskippen gesichert.
-
Innerhalb der durch die Traversen 7 und 8 gebildeten Führungsbahn
ist ein Schlitten 24 angeordnet, der mit Laufrollen 25 und 26 versehen ist, die
auf den unteren Flanschen der Traversen laufen. Der Schlitten ist so lang, daß er
sich von dem einen Lagerböckchen 14 zum anderen Lagerböckchen 15 erstreckt. Der
Schlitten 24 ist in der Führungsbahn mittels eines Antriebes in Form eines hydraulisch
betätigten Kraftzylinders 27 mit Kolben und Kolbenstange 28 verschiebbar. Der Kraftzylinder
27 ist zu diesem Zweck mit der Führungsbahn mittels eines Gelenkzapfens 43 an einem
Lagerböckchen 44 angelenkt, das an einem der Querstege 9 angeschweißt ist. Der Kraftzylinder
27 ist durch Leitungen 29 und 30 an ein nicht dargestelltes Steuerventil und an
eine Druckmittelquelle angeschlossen. Der Kraftzylinder 27 arbeitet nach beiden
Seiten und die Kolbenstange 28 ist durch einen Gelenkzapfen 31 mit einem Ende des
Schlittens 24 verbunden. Wenn dem Kraftzylinder 27 z. B. durch die Leitung 29 Druckflüssigkeit
zugeführt wird, wird der Schlitten 24 mit Bezug auf F i g. 2 nach rechts verschoben
und bewegt dadurch die Schaufel aus der Mittelstellung nach rechts in eine äußere
rechte Stellung, in welcher sich das linke Laufrollenpaar 18, 19 gerade unterhalb
der Durchgangsöffnung 22 in den Spuren 7 und 8 befindet.
-
Ein weiterer Antrieb zum Kippen der Schaufel in Form eines hydraulisch
betätigten Kraftzylinders 33 mit Kolben und Kolbenstange 34 ist mittels eines Gelenkzapfens
35 an den Traversen 7 und 8 angelenkt. Dieser Gelenkzapfen 35 wird von einem kurzen
Hebel 45 getragen, der auf einem Zapfen 46 drehbar gelagert ist, der seinerseits
in einem an der hinteren Spur 7 angeschweißten Lagerböckchen 47' befestigt ist.
Die Kolbenstange 34 ist mittels eines Gelenkzapfens 36 an der Rückwand 11 der Schaufel
angelenkt. Der Gelenkzapfen wird durch ein an der Rückwand 11 angeordnetes Lagerböckchen
37 getragen. An dem Kraftzylinder 33 sind Leitungen 38 und 39 für die hydraulische
Druckflüssigkeit angeschlossen.
-
Die F i g. 5 und 6 zeigen schaubildlich die Anordnung und Funktion
des Kippzlinders 33 mit Kolben und Kolbenstange 34, wenn die Schaufel aus ihrer
Mittelstellung F i g. 5 in die rechte Seitenstellung F i g. 6 bewegt ist, sowie
den Hydraulikkreislauf für den Kippzylinder 33. Ein in dem Hydraulikkreislauf liegendes
Steuerventil 47 kann mittels einer Betätigungsstange 48 gegen die Wirkung einer
Feder 49 aus einer Neutralstellung a wahlweise in die Seitenstellung b oder c verstellt
werden. Die Druckflüssigkeit wird diesem Steuerventil von einer nicht dargestellten
Druckmittelquelle durch eine Leitung 50 zugeführt und durch eine Leitung 51 zurückgeführt.
Die Leitung 38 ist am unteren Ende und die Leitung 39 am oberen Ende des Kippzylinders
33 angeschlossen. Der Hebel 45 besitzt eine Auflagefläche 52, die mit einer anderen
Auflagefläche 53 einen stumpfen Winkel bildet und in der Mittelstellung der Schaufel
ruht die Auflagefläche 52 auf dem oberen Flansch der Traverse 7. Wenn nun der in
der Führungsbahn liegende Kraftzylinder 27 so betätigt wird, daß die Schaufel nach
rechts bewegt wird (F i g. 6), stellt sich der Kippzylinder 33, welcher sich wegen
der Neutralstellung a des Steuerventils 47 nicht entspannen kann, schräg in die
Stellung gemäß F i g. 6, so daß der Hebel 45 mit seiner Anlagefläche 53 auf den
oberen Flansch der Spur 7 anschlägt.
-
Es ist zu sehen, daß, wenn die Schaufel entsprechend F i g. 2 und
6 in der Führungsbahn nach rechts bewegt ist, durch eine Verschiebung des Steuerventils
47 in die Stellung b dem Kippzylinder 33
Druckflüssigkeit durch die
Leitung 38 zugeführt wird, so daß sich dieser ausdehnt und dadurch die Schaufel
nach rechts kippt (siehe F i g. 2). Während dieser Bewegung tritt das linke von
der Achse 16 getragene Laufrollenpaar 18 und 19 der Schaufel durch die Durchgangsöffnung
22 in den Traversen 7 und 8 heraus, wie mit den strichpunktierten Linien in F i
g. 2 angedeutet. Das andere, von der Achse 17 getragene Laufrollenpaar 18, 19 ruht
hierbei gegen den Anschlag 21, so daß es in der durch die Traversen 7 und 8 gebildeten
Führungsbahn am Anschlag 21 festgehalten ist.
-
Die oben beschriebene Bewegung der Schaufeln schließt in sich eine
Verschiebung der Schaufel zur Längsseite des Frontladers vor dem eigentlichen Kippvorgang
ein, mit der Wirkung, daß die Schaufel ihren Inhalt weiter weg von der Längsseite
des Frontladers kippt als bei einem Frontlader, bei dem die Schaufel nach jeder
Seite um eine ortsfeste Achse kippt. Die konvexe Wölbung der Innenkontur des Schaufelbodens
zwingt das in der Schaufel vorhandene Material, allmählich aus dieser herauszugleiten,
so daß es mit dieser Schaufel leicht ist, ein an der Längsseite des Frontladers
laufendes Förderband gleichmäßig zu füllen. Wenn das Steuerventil 47 mit der Betätigungsstange
48 in die Stellung c bewegt wird, wird der Kraftzylinder zusammengezogen, so daß
die Schaufel aus der Stellung F i g. 2 in die Stellung F i g. 6 zurückgekippt wird.
Das Zusammenziehen des anderen Kraftzylinders 27 bewegt die Schaufel in ihre Mittelstellung
entsprechend F i g. 5 zurück.
-
Wenn es gewünscht wird, die Schaufel mit Bezug auf F i g. 2 nach links
zu entleeren, so wird die Schaufel, wenn sie sich in horizontaler Stellung befindet,
zuerst mittels des Schlittens 24 nach links bewegt. Das von der Achse 16 getragene
Laufrollenpaar 18, 19 stößt dann gegen den Anschlag 20 und das von der Achse 16
getragene Laufrollenpaar 18, 19 kommt in Übereinstimmung mit der Durchgangsöffnung
23 in den Traversen 7 und 8, so daß eine Ausdehnung des Kippzylinders 33 die Schaufel
nach links schwenkt.
-
Eine Bewegung der Schaufel aus der mit vollen Linien in F i g. 1 dargestellte
angehobene Entleerungsstellung in die mit strichpunktierten Linien angedeutete Schürfstellung
erfolgt mittels eines hydraulisch betätigten Kraftzylinders 54 mit Kolben und Kolbenstange
55. Der Kraftzylinder 54 ist mittels eines Gelenkzapfens 56 an dem Rahmen 1 und
die Kolbenstange 55 mittels eines Gelenkzapfens 57 an dem Auslegerarm 3 angelenkt.
Druckflüssigkeit wird dem Kraftzylinder 54 über ein nicht dargestelltes Steuerventil
von einer Druckmittelquelle durch Leitungen 58 und 59 zugeführt. Das Steuerventil
kann
von derselben Art wie das Steuerventil 47 sein und ein gleiches
Steuerventil kann mit dem Kraftzylinder 27 verbunden sein und alle Steuerventile
sind zweckmäßigerweise am Rahmen 1 in eine leicht von der Bedienungsperson erreichbaren
Stelle angeordnet. Wenn sich die Schaufel in der Schürfstellung befindet, wird der
Frontlader gegen den Materialhaufen vorgefahren und dadurch die Schaufel gefüllt
und gleichzeitig wird die Schaufel durch den Kraftzylinder 54 und den Auslegerarm
3 in die Entleerungsstellung angehoben. Die F i g. 3 und 4 zeigen die Schaufel für
sich allein und es ist zu erkennen, daß die Innenkontur des Bodens 13 in Querrichtung
zum Frontlader konvex verläuft, so daß der Boden 13 einen höheren Mittelteil und
Seitenteile 60 aufweist, die zu den offenen Längsseiten der Schaufel abfallen. Die
Vorderwand 12 der Schaufel bildet eine Schürflippe 40, die ziemlich dünn ist und
die große Fähigkeit besitzt, leicht in einen Materialhaufen einzudringen. Die Rückwand
11 der Schaufel ist an den Längsseiten, wie F i g. 4 zeigt, bei 41 und 42 abgeschnitten,
so daß die Maximalhöhe der Schaufel in der Kippstellung, wie in F i g. 2 zu ersehen,
reduziert ist und dadurch der notwendige Kopfraum für den Frontlader in einem Stollen
oder einem anderen unterirdischen Raum entsprechend niedrig gehalten werden kann.
-
Die Wände 11, 12 und 13 der Schaufel sind glatt und eben und ziemlich
dünn und infolgedessen wird die Schaufel unter Belastung elastisch nachgeben, was
erlaubt, die Schaufel leichter zu machen und das Gewicht zu reduzieren. Wenn erwünscht,
kann die Schaufel selbstverständlich mit Seitenwänden versehen werden, um ihre Aufnahmefähigkeit
zu vergrößern, wenn die Schaufel zum Bewegen von leichtem Material benutzt werden
soll. Solche Seitenwände sind dann so angeordnet, daß sie sich automatisch beim
Kippen der Schaufel nach der einen oder der anderen Längsseite des Frontladers öffnen.
-
Es ist selbstverständlich, daß die mit Bezug auf die F i g. 2, 3 und
4 beschriebenen Ausführungen auch in Verbindung mit Frontladern mit nach vorwärts
kippender Schaufel benutzt werden können.
-
Die F i g 7 und 8 zeigen z. B. eine abgewandelte Anordnung des zum
Seitwärtskippen der Schaufel dienenden Kippzylinders 33 und des Steuerventils 47.
Der Kippzylinder 33 ist hierbei mittels des Gelenkzapfens 35 an ein Lagerböckchen
61 angelenkt, das auf dem oberen Flansch der Traverse 7 festgeschweißt ist. Wenn
die Schaufel aus der Mittelstellung in F i g. 7 nach rechts, wie in F i g. 8 dargestellt,
bewegt ist, muß der Kippzylinder 33 die Möglichkeit haben, sich auszudehnen. Zu
diesem Zweck ist das Steuerventil 47 in der Neutralstellung a 1 mit einem überströmkanal62
versehen, so daß die Länge des Kippzylinders 33 in der Stellung a 1 des Steuerventils
47 nicht unveränderlich ist, sondern eine Leerlaufbewegung zwischen Schaufel und
Führungsbahn gestattet. In anderer Beziehung ist diese Ausführung genauso ausgebildet,
wie die Ausführung mit Bezug auf F i g. 1 bis 6, und gleiche Bezugszeichen wurden
benutzt, um gleiche Teile, die nicht noch einmal beschrieben wurden, zu bezeichnen.
-
Bei der Ausführung nach den F i g. 9 und 10 ist der das Seitwärtskippen
der Schaufel bewirkende Kippzylinder 33 mittels des Gelenkzapfens 35 an ein Lagerböckchen
63 angelenkt, das auf der Oberseite des Schlittens 24 festgeschweißt ist
und sich aufwärts zu beiden Seiten des die Seitenverschiebung der Schaufel bewirkenden
Verschiebezylinders 27 zwischen den oberen Querstegen 9 erstreckt. Eine Seitenverschiebung
der Schaufel in der durch die U-förmigen Traversen 7 und 8 gebildeten Führungsbahn
verändert bei dieser Ausführung nicht die Ausgangslänge des Kraftzylinders 33, wie
aus F i g. 10 zu entnehmen, und das gleiche Steuerventil 47 entsprechend der F i
g. 5 und 6 kann deshalb zur Steuerung des Druckflüssigkeitsstromes zu und von dem
Kippzylinder 33 benutzt werden. Gleiche Bezugszeichen sind in F i g. 9 und 10 wie
in den F i g. 1 bis 6 benutzt, um gleiche Teile zu bezeichnen.