DE1555960C - Anordnung der hydraulischen Anlage auf einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine mit Knicklenkung - Google Patents

Description

Die Hriindung bezieht sich auf eine Anordnung tier hydraulischen Anlage auf einer aus einem Vorder- und einem damit gelenkig verbundenen Hinterwagen bestehenden selbstfahrenden Arbeitsmaschine mit Knicklenkung, insbesondere einem Erdbewegungsfahrzeug, bei der am Hinterwagen eine eine Hydraulikpumpe der hydraulischen Anlage antreibende Antriebsmaschine angeordnet ist und die Hydraulikpumpe über Leitungen aus einem am die Fahrerkabine, die Verbrauchsstellen der Hydraulikflüssigkeit, deren Stellmotoren und Steuerventile tragenden Vorderwagen angeordneten Vorratsbehälter Hydraulikflüssigkeit ansaugt und diese über Leitungen zu den Steuerventilen und/oder Stellmotoren fördert.

Eine solche Anordnung ist bei dem Erdbewegungsfahrzeug nach der USA.-Patentschrift 3 246 778 bekannt. Hierbei ist jedoch die Hydraulikpumpe auf dem Vorderwagen montiert. Ihren Antrieb erhält sie von der auf dem Hinterwagen angeordneten Antriebsmaschine notwendigerweise über eine mit Gelenkverbindungen ausgerüstete Antriebswelle. Bei starker Knick-Verschwenkung zwischen Vorder- und Hinterwagen un,d damit verbundener Umlenkung des Antriebes ist ein sicherer, mit hohem Wirkungsgrad arbeitender Antrieb jedoch nicht mehr gewährleistet.

Es ist an sich bei einem Erdbewegungsfahrzeug mit Knicklenkung nach der USA.-Patentschrift 3 134 628 auch bekannt, ein.eine Gelenkverbindung bildendes Kupplungsstück zur Übertragung des Druckmittels zwischen Hinter- und Vorderwagen zu verwenden, von dem seitlich abzweigend eine steife Leitung zum Vorratsbehälter führt. Das Problem, inwieweit eine mit einer Leitungsgelenkverbindung ausgerüstete Hydraulikpumpe anzutreiben ist, liegt bei dieser bekannten Bauart nicht vor.

Um Leitungsverbindungen zwischen relativ zueinander verschwenkbaren Teilen eines Hydrauliksystems gelenkig zu machen, ist es beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1024 811 bekannt, flexible Leitungen zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Erdbewegungsfahrzeug mit einer hydraulischen Anlage der eingangs genannten Bauart eine Vielzahl von flexiblen Leitungen zwischen den Verbraucherstellen und dem Vorratsbehälter zu vermeiden und einen betriebssicheren, lenkungsunabhängigen Antrieb der Hydraulikpumpe zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hydraulikpumpe mit ihrer nach oben gerichteten Saugöffnung koaxial zur Knickachse des Vorder- und des Hinterwagens auf einem Rahmenvorsprung des die Antriebsmaschine tragenden Hinterwagens angeordnet ist und an die Saugöffnung ein eine an sich bekannte Leitungsgelenkverbindung bildendes Kuppelstück angeschlossen ist, von dem seitlich abzweigend eine steife Leitung zum Vorratsbehälter führt.

Hierdurch wird erreicht, daß einmal zwischen der Hydraulikpumpe und dem Vorratsbehälter bzw. zwischen den Verbraucherstellen bzw. deren Stellmotoren und Steuerventilen starre Leitungen verwendet werden können und daß andererseits zum Antrieb der Hydraulikpumpe eine einfache Kardanwelle ausreicht, die von der Antriebsmaschine direkt zur Pumpenwelle geführt ist.

In den Zeichnungen ist eine Anordnung der hydraulischen Anlage nach der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges mit Knicklenkung und der Anordnung der hydraulischen Anlage nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzelheit der Seitenansicht nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 2,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig.3;

F i g. 5 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung;

F i g. 6 ist eine um 90° gedrehte Darstellung der Anordnung nach F i g. 5.

In F i g. 1 ist ein Erdbewegungsfahrzeug 10 mit einem Vorder- und einem Hinterwagen 12 und 14 dargestellt. Der Vorder- und der Hinterwagen 12 und 14 sind um in einer senkrechten Knickachse 16 liegenden Bolzen 30 relativ zueinander schwenkbar. Sowohl eine Antriebsmaschine 18 wie auch eine Hydraulikpumpe 20 sind auf dem Hinterwagen 14 angeordnet. Andererseits sind alle hydraulischen Steuer- und Regelgeräte wie auch ein Vorratsbehälter 22 für die Hydraulikflüssigkeit auf dem Vorderwagen untergebracht. Da die Antriebsmaschine 18 und die Hydraulikpumpe 20 sich auf dem Hinterwagen 14 befinden, erübrigt sich ein besonderer elastischer Pumpenantrieb. Der Nachteil einer flexiblen Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 22 und der Hydraulikpumpe 20 wird ausgeschaltet durch eine verhältnismäßig steife Leitung 24, die an ein drehbares Kuppelstück 26 angeschlossen ist. Dieses Kuppelstück 26 erlaubt eine vollständige Schwenkung zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen, und zwar auf Grund seiner koaxialen Anordnung in bezug auf die Knickachse 16. Auf diese Weise erlaubt das Kuppelstück 26 zwar eine widerstandsfähige Leitungsverbindung, gleichzeitig aber auch eine leichtgängige Drehverbindung. Die von der Hydraulikpumpe 20 abgehenden flexiblen Auslaßleitungen lassen sich dadurch vermeiden, wie in F i g. 5 und 6 dargestellt ist, daß man weitere zur Knickachse koaxiale Gelenkkuppelstücke vorsieht.

Bei näherer Betrachtung des Erdbewegungsfahrzeugs 10 zeigt sich, daß die Hydraulikpumpe 20 auf dem äußersten oberen Vorsprung des Hinterwagens 14 montiert ist, so daß sie tatsächlich unterhalb einer überhängenden Fahrerkabine 28 des Vorderwagens zu liegen kommt.

Eine vorteilhafte Lage der Hydraulikpumpe 20 ergibt sich dadurch, daß sie koaxial zur Knickachse 16 zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen 12 und 14 angeordnet ist. Da sowohl die Hydraulikpumpe und Leitungen auf dem Hinterwagen 14 untergebracht sind, kommt man mit einem Direktantrieb der Hydraulikpumpe durch eine Welle 32 aus. Die Hydraulikpumpe 20 hat eine große Säugöffnung 34, an die die ebenfalls großen Querschnitt aufweisende Leitung 24 angeschlossen ist. Der Pumpenauslaß 36 ist über eine flexible Leitung 40 mit einem Steuerventil 38 für die Ladereinrichtungen verbunden. Dieses Steuerventil kann für die Betätigung des vorderen Arbeitswerkzeugs, wie einem Räumschild od. dgl., vorgesehen sein. Ein kleinerer Pumpenauslaß 37 steht über eine zweite flexible Leitung 42 mit einem Steuerventil 44 in Verbindung.

Der Vorratsbehälter 22 für die Hydraulikflüssigkeit ist auf dem Vorderwagen 12 angeordnet. Ein vorbestimmter Platz für die Lagerung des Vorratsbehälters ist nicht ausschlaggebend. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist der Vorratsbehälter 22 hinter der Fahrerkabine 28 so angebracht, daß er über dem Vorderteil des Hinterwagens 14 hängt. Der Vorratsbehälter ist deswegen auf dem Vorderwagen 12 angeordnet, um sich die zum Vorratsbehälter zurückführenden, flexiblen Leitungen zu ersparen, d. h., es genügen hier die üblichen starren Leitungen 46 und 48. Eine Anordnung des Vorratsbehälters auf dem Hinterwagen ist deshalb kompliziert, weil die Anzahl der erforderlichen Leitungsverbindungen zu den einzelnen hydraulischen Verbrauchsstellen im Fahrerstand groß ist. Bei den auftretenden Drücken besteht dann immer die Gefahr, daß durch die ständig wiederholten Biegungen die Wechselfestigkeit hier bald überschritten wird, was naturgemäß zu gefährlichen Betriebsstörungen führt. Bei in sich starren und unbeweglich bleibenden Leitungen dagegen besteht diese Gefahr in weit geringerem Maße.

Bei einer Anordnung des Vorratsbehälters 22 auf dem Vorderwagen und der Hydraulikpumpe 20 auf dem Hinterwagen braucht lediglich die Leitung 24 zwischen der Hydraulikpumpe und dem Vorratsbehälter begrenzt beweglich angeordnet zu sein. Diese eine Leitung kann man dann so überdimensionieren und mit einem so großen Querschnitt ausstatten, daß die Bruchgefahr praktisch nicht mehr vorhanden ist. Da der Flüssigkeitsdruck sehr starken Schwankungen unterliegt, muß diesem Umstand besonders Rechnung getragen werden. Man erreicht dies im wesentlichen dadurch, daß man die Leitung 24 in ein leichtdrehbares Kuppelstück 26 auslaufen läßt. Wie dieses Kuppelstück im einzelnen ausgebildet ist, ist im Schnitt der F i g. 4 dargestellt. Daraus ist ersichtlich, daß die Leitung zunächst in einer hohlen Kappe 50 endet, die mittels einer Lagerung auf einem rechtwinklig abzweigenden Rohrstutzen 52 sitzt. Der Rohrstutzen 52 andererseits ist wieder mit dem darunterliegenden Pumpengehäuse der Hydraulikpumpe 20 fest verbunden, und zwar oberhalb der Saugöffnung 34. Wie bereits erwähnt, fällt die Drehachse dieses Kuppelstücks mit der Knickachse 16 des Fahrzeugs zusammen. In F i g. 3 ist dargestellt, daß die Relativbewegung zwischen dem Vorder- und dem Hinterwagen eine symmetrische ist, d. h., der Vorder- und der Hinterwagen sind an der Schwenkbewegung beteiligt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, hat die Leitung 24 die Möglichkeit einer völlig freien Drehung um die Knickachse 16.

Als weitere Einzelheit des drehbaren Kuppelstücks 26 ist noch erwähnenswert, daß die Kappe 50 eine glatte zylindrische Innenfläche 54 aufweist, die auf einer entsprechenden zylindrischen Außenfläche 56 des Rohrstutzens 52 aufliegt. Auf diese Weise wird eine sichere Führung zwischen den beiden Teilen erreicht. Die starken Druckschwankungen machen es notwendig, daß zusätzliche Dichtmittel vorgesehen werden. Es ist z. B. in der Kappe 50 eine ringförmige Ausnehmung vorhanden, in der ein Dichtring 58 mit U-Profil angeordnet ist. Die Dichtwirkung derartiger U-förmiger Dichtringe ist bekanntlich dem durchströmenden Druck proportional, so daß eine unbedingte Abdichtung erreicht wird. Der Dichtring 58 nimmt gleichzeitig etwa austretende Flüssigkeit zwischen den beiden aufeinandergleitenden Teilen auf. Oberhalb des Dichtringes 58 sind noch zwei weitere Ringausnehmungen 60 angeordnet. Diese haben einige wichtige Aufgaben zu erfüllen:

erstens garantieren sie eine ausreichende Schmierung des Kuppelstückes 26, weil sie ständig mit durchtretender Hydraulikflüssigkeit versorgt werden;

zweitens bewirken diese beiden Ringausnehmungen einen gewissen Druckausgleich zwischen den einzelnen Lagerzonen, was zu einer besseren Passung und damit auch zu einer leichteren Drehung beiträgt. Passungsungenauigkeiten beim Zusammenbauen der beiden Drehteile lassen sich nämlich nicht völlig vermeiden, so daß Drehstörungen oder Klemmungen denkbar sind;

drittens können die Ringausnehmungen 60 dazu beitragen, daß Druckschwankungen im Bereich des Dichtringes 58 ausgeglichen werden, wie sie überhaupt dazu beitragen, daß die Druckspitzen in der Leitung 24 ausgeglichen bzw. gedämpft werden. Insgesamt gesehen wird also eine bessere Dichtung erzielt und verhindert, daß bei vorübergehend auftretendem Vakuum in der Leitung 24 Flüssigkeit abgesaugt wird.

Die begrenzte Drehbewegung zwischen der Kappe 50 und dem Rohrstutzen 52 führt nicht zu einer Beeinträchtigung der Dichtwirkung. Im übrigen ist das Kuppelstück so ausgebildet, daß senkrechte Bewegungen der Dichtringe nicht auftreten können, und zwar durch Anordnung einer Ringschulter 62 an der Kappe 50, die sich auf einem Ringflansch 64 des Rohrstutzens 52 abstützt. Weitere Befestigungsmittel sind unter anderem ein angeschraubter Ringflansch 66, der noch durch eine O-Ringdichtung 68 zusätzlich abgestützt wird. Daß das Kuppelstück 26 den beweglichen Anschluß der Leitung 24 an die Hydraulikpumpe bildet, wirkt sich vorteilhaft aus. Alle übrigen Verbindungsstellen sind starr ausgeführt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung

ίο der hydraulischen Anlage nach der Erfindung ist in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Die baulichen Abweichungen sind indessen geringfügig. Worin sich diese zweite Ausführungsform von der vorhergehenden unterscheidet, ist ein zusätzliches Kuppelstück 70, wodurch die flexible Steuerleitung 40 zwischen dem Pumpenauslaß 36 und dem Steuerventil 38 überflüssig wird. Dieses drehbare Kuppelstück 70 ist dem Kuppelstück 26 weitgehend ähnlich. Auch in diesem Fall fällt die Schwenkachse des Kuppelstückes 70 mit der Knickachse des Fahrzeugs zusammen. Nur ist die flexible Leitung 40 durch eine starre Leitung 72 ersetzt. Um auch die weitere biegsame Leitung 42 zu ersetzen, müßte noch ein drittes Kuppelstück dieser Art vorgesehen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung der hydraulischen Anlage auf einer aus einem Vorder- und einem damit gelenkig verbundenen Hinterwagen bestehenden selbstfahrenden Arbeitsmaschine mit Knicklenkung, insbesondere einem Erdbewegungsfahrzeug, bei der am Hinterwagen eine eine Hydraulikpumpe der hydraulischen Anlage antreibende Antriebsmaschine angeordnet ist und die Hydraulikpumpe über Leitungen aus einem am die Fahrerkabine, die Verbrauchsstellen der Hydraulikflüssigkeit, deren Stellmotoren und Steuerventile tragenden Vorderwagen angeordneten Vorratsbehälter Hydraulikflüssigkeit ansaugt und diese über Leitungen zu den Steuerventilen und/oder Stellmotoren fördert, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe (20) mit ihrer nach oben gerichteten Saugöffnung (34) koaxial zur Knickachse (16) des Vorder- und des Hinterwagens (12 und 14) auf einem Rahmenvorsprung des die Antriebsmaschine (18) tragenden Hinterwagens (14) angeordnet ist und an die Saugöffnung (34) ein eine an sich bekannte Leitungsgelenkverbindung bildendes Kuppelstück (26) angeschlossen ist, von dem seitlich abzweigend eine steife Leitung (24) zum Vorratsbehälter (22) führt.

2. Anordnung der hydraulischen Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Leitung (24) zwischen dem Vorratsbehälter (22) und der Hydraulikpumpe (20) in eine Kappe (50) des Kuppelstückes (26) mündet, die auf einem an der Saugöffnung (34) angeschlossenen Rohrstutzen (52) um die Knickachse (16) schwenkbar angebracht ist.

3. Anordnung der hydraulischen Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Kuppelstück (26) vorgesehenen Dichtungen aus einem in der Kappe (50) angeordneten rohrförmigen Dichtring (58) und. am Rohrstutzen (52) angeordneten O-Ring-Dichtungen (54) bestehen.

4. Anordnung der hydraulischen Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringschulter (62) der Kappe (50) auf einem Ringflansch (64) des Rohrstutzens (52) aufliegt und ein mit der Kappe (50) verschraubter Ringflansch (66) den Ringflansch (64) des Rohrstutzens (52) nach unten abstützt.

5. Anordnung der hydraulischen Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse der Hydraulikpumpe (20) und den Hydraulikverbrauchsstellen oder Steuerventilen in an sich bekannter Weise flexible Leitungen (40 und 42) angeordnet sind.

6. Anordnung der hydraulischen Anlage nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse der Hydraulikpumpe (20) ein zweites drehbares Kuppelstück (70) koaxial zur Knickachse (16) angeordnet ist, von dem, wie für sich bekannt, eine starre Leitung (72) zu einem Steuerventil (38) abzweigt.