DE1634753A1

DE1634753A1 - Aufhaengung des Kuebels von Erdbewegungsmaschinen mit Sicherheitsmerkmalen

Info

Publication number: DE1634753A1
Application number: DE19671634753
Authority: DE
Inventors: Rice Roger Allen; Junck John Arnold; Jessen Henry Joseph
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1966-12-15
Filing date: 1967-07-14
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1184917A; US3449845A

Description

PATENTANW. KLTE

!PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HEKRMANN 8 MÖNCHEN 2 - THERESIENSTRASSE 33

Dipl.-ing. MARTIN LICHT Or. REINHOLD SCHMIDT Dipl.-Wirtsch.-lng. AXEL HANSMANN DipL-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

Mündwn, den 14. Juli 1967

Ihr Zeidwn

Unier Zeidwn

/UP

CATERPILLAR TRACTOR CO. San Leandro,Kalifornien Davis Street 800
V.St.A.

Aufhängung des Kübels von Erdbewegungsmaschinen mit Sicherheitsmerkmalen,

vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anlagen, durch die bei Zugverbindungen zwischen Zugmaschinen und Erdbewegungsmaschinen zur Verringerung von Aufprallstößen Elastizität hervorgerufen wird, und insbesondere auf Sicherheitsmerlcmale in einer derartigen Anlage.

In einem weiteren Vorschlag der Anmelderin (USA-Patentanmeldung Serial Nr. 46i 887 "Systerfi for Control of Pitch anjd Bounce in.Tractor-Trailer Combinations") ist eine Zugverbindung

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wrtsdi.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTIASSE 33 * Telefon: 292102 · T«l«gramm-Adr*s»i Lipatii/MOndwn

Bankvirbindungani Deut«*· Bank AG, Filial· MOndtM, D«p.-Kass· Viktuqlianinarkt, Konto-Nr. 70/30Ol Bayer. VarainibanfcMOndMit, Zw»ifltf. Ottor-vofl-MiHw-Bina, KtO₁-Nr. Ν24Μ · Poiticfiedc-Kontoi MOndien Nr. 143397

OppenaiMrMn» PATENTANWALT OR. «UNHOLD SCHMIDT

— ρ —

offenbart, die einen hydraulischen Zylinder in Verbindung mit Iiuft-über-üi-Akkumulatoren verwendet, um die gewünschte Steuerung zu erzielen. Der Druckakkumulator oder die ßruekakkuraulatoren, sollten entladen werden, wenn die Maschine nicht in Gebrauch ist, und dies wird automatisch beim Abstellen des Motors der Zugmaschine und Anhalten der Pumpe durchgeführt, die die Druckakkumulatoren auflädt,

Es ist im Interesse der Sicherheit üblich, den Kübel der Erdbewegungsmaschine zu senken, so daß er auf der Erdoberfläche aufliegt, wenn die Erdbewegungsmaschine nicht benützt und abgestellt wird. Es wird dann gefährlich, den Motor und die Pumpe anlaufen zu lassen", um das Aufladen des Druckakkumulators und des hydraulischen Zylinders zu bewirken, wodurch der Kübel aus der Berührung mit der Erdoberfläche abgehoben werden kann, wenn der Fahrer noch nicht darauf vorbereitet ist, die Maschine zu steuern, wenn sie sich zu bewegen beginnt.

Ein weiterer gefährlicher und unerwünschter Zustand ergibt sich aus der Tatsache, daß ein Stillstand des Motors, gleichgültig ob zufällig oder beabsichtigt herbeigeführt, die auto- .' matische Entladung des Druckakkumulators und den Ablass des Druckes der Zugverbindung zur Folge hat. Eine schnelle „Entladung! des Druckakkumulators würde bei jedem neuen Anlassen des Motors ein vollständiges Aufladen der Akkumulatoren erfordern, was uner-

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wünschte Verzögerungen zur Folge hätte.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe

ist die Ausscheidung der oben genannten betrieblichen Unsicherheit sraerkmale und die Schaffung einer Einrichtung, durch die die Betätigung des Hydraulikkreises der Aufhängung so lange verhindert wird, bis der F_ahrer sich an Ort und Stelle befindet und die Maschine unter Kontrolle hat, und einer Einrichtung, durch die die schnelle Entladung "des Druckakkumulators verhindert wird und bewirkt wird, daß die Entladung über einen Zeitraum stattfindet, der ein Heuanlassen des Motors gestattet. Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung und 'die Art und Weise, in der sie verwirklicht wird, gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels unter Eezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor,'

In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine schematische Ansicht und Seitenrißansicht einer Kombination zwischen einer zweirädrigen Zugmaschine und einem Anhänger, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 eine schematische Ansicht, in der die mechanische Sin-· richtung und die Hydraulikkreise veranschaulicht sind, die die erwünschte Elastizität- zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger hervorrufen und

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Fig, 3 eine vergrößerte schematische Schnittansicht eines der . Steuerventile des elastischen Hydraulikkreises mit den Verbesserungen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Hauptteile einer Kombination, die aus einer zweirädrigen Zugmaschine und einer Erdbewegungsmaschine besteht, sind schematisch in Fig. 1 der Zeichnungen veranschaulicht, in der eine Zugmaschine 1O mit zwei Rädern gezeigt ist, von denen ein Rad 11 veranschaulicht ist. Der Anhänger, der in diesem Fall eine Erdbewegungsmaschine ist, umfasst einen Kübel 12,. der von Rädern schwenkbar getragen wird, von denen ein Rad 13 teilweise gezeigt ist, so daß er um die Achse der Räder zwischen der dargestellten Tragstellung und einer unteren Stellung, in der eine Schneidkante 15 des Kübels an dem Boden angreift und einschneidet, um den Kübel zu füllen, wenn die Erdbewegungsmaschine vorwärts bewegt wird, angehoben und gesenkt werden kann;eine Zuganordnung an der Erdbewegungsmaschine umfasst auseinanderliegende Arme, von denen ein Arm 16 gezeigt ist und die bei 1 7 an entgegengesetzten Seiten des Kübels 12 angelenkt sind und starr mit einem nach vorn verlaufenden Schwanenhals 18 verbunden sind, der über eine allgemein mit 19 bezeichnete Zugverbindung an der Zugmaschine befestigt ist. Die Zuganordnung 16,18 ist an der Zugverbindung 19 bei 20 gelenkig angebracht. Eine ansich bekannte Verschlußplatte 21 ist an cen Seiten des Kübels (12) bei 22 angelenkt und kann durch eine Gestängeverbindung 2 3 und eine (nicht gezeigte) geeignete -

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Betätigungseinrichtung in eine und aus einer Stellung bewegt werden in der sie das vordere Ende des Kübels verschließt. Das vordere Ende des Kübels 12 wird durch hydraulische Winden angehoben und gesenkt, von denen eine Winde 24 gezeigt ist und die zwischen einem Halterungsansatz an dem Schwanenhals 1 8 und dem vorderen Teil des Kübels verlaufen.

Pie Federungseinrichtung, die einen Teil der Zugverbindung bildet, ist scheraatisch in Fig. 2 veranschaulicht, in der das Gußstück, das die Schwenkverbindung 20 gemäß Fig. 1 trägt, durch zwei Gelenkglieder 25 und 26 mit einem A-Rahmen 27 verbunden ist, der an der Zugmaschine um eine waagerechte Drehachse, die mit 36 bezeichnet ist, drehbar verbunden ist, wie es allgemein üblich ist. Die Glieder 2 5 und 26 gestatten eine relative senkrechte Bewegung zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger an der Zugverbindung, und dieser Bewegung wirkt der Druck von Druckmittel in einem Zylinder 28 entgegen, der einen üblichen Kolben auf einer Kolbenstange 29 enthält. Der Zylinder 28 ist an dem Α-Rahmen ?7 an der Zugmaschine angelenkt, und die Kolbenstange 29 ist an dem gelenkigen Teil angelenkt, der ein Teil der Erdbewegungsmaschine ist. Das untere oder Kopfende des Zylinders 28 steht über eine Leitung 30 mit einer kombinierten Steuerungs-, Horizontierungs- und Aussperrventilanordnung in Verbindung, die allgemein mit 31 bezeichnet ist, über eine Leitung 32 mit Akkumulatoren 33 und von dort über eine Leitung 34 mit einer kombinierten Sicherheits-,Aussperr- und Druckakkumulator-Ablaßventilanordnung in Verbindung, die allgemein mit 35 bezeichnet ist.

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Das Ventil 31 ist in der oben genannten weiteren Patentanmeldung der Anmelderin ausführlich beschrieben und eine ausführliche Beschreibung seiner Wirkungsweise ist für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht wichtig. Die vorliegende Erfindung beruht vielmehr in der Ausbildung der kombinierten Ventilanordnung 35, und diese Anordnung ist schematisch in Fig. 3 veranschaulxcht.

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In Pig. 3 ist ein Gehäuse gezeigt, das eine Sicherheitsventilspindel 40, eine Aussperrventilspindel 42 und eine Druckakkumulator-Ablaß-oder Entladungsventilspindel 44 enthält. Diese drei Ventilspindeln sind in denjenigen Stellungen gezeigt, die sie einnehmen, wenn der Motor abgestellt ist, so daß eine in Fig. 2 gezeigte Pumpe 45 kein hydraulisches Druckmittel unter Druck durch eine Leitung 46 zu dem Ventil 35 schickt, und der Kübel 12 der Erdbewegungsmaschine auf dem Erdboden aufliegt. Der erste Schritt, der bei der Vorbereitung der Maschine für die Ingebrauchnahme erfolgt, ist das Anlassen des Motors, das durch das Anlassen der Pumpe 45 in dem Druck— akkumulatorkreis sowie einer Pumpe (nicht dargestellt) begleitet wird, die Druck für die Betätigung der Erdbewegungsmaschine liefert, einschließlich des Anhebens und Senkens des Kübels 12.

Wenn die Pumpe 45 zn arbeiten beginnt, drückt der durch die Leitung 46 in eine Kammer 4? am Ende der Spindel 44 geleitete Druck die Spindel 44 nach rechts gegen die Kraft einer Feder 48 und schließt die Druckakkumulator-Entladungsdurchgänge in einer zu beschreibenden Weise. Der Druck kann von der Kammer 47 durch einen Durchgang 50 gelangen, der über eine Ringnut 51 in der Ventilspindel 42 in Verbindung mit Durchgängen 53 und 54 steht, die beide zu der Bohrung führen, in der die Ventilspindel 40 angeordnet ist. Der Durchgang 54 wird durch einen erweiterten Teil 55 der Spindel 40 verschlossen, wodurch die Verbindung zu einer Leitung 56 geschlossen wird, die, wie es am deutlichsten in Fig. 2 gezeigt ist, zu dem Ventil 31 führt, das seinerseits den Druck zu dem Zylinder 28 über die Leitung

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30 steuert. Um zu vermeiden, daß Druck in das Kopfende des Zylinders 28 geleitet wird, wodurch das vordere Ende der Erd— ' bewegungsmaschine angehoben und der Kübel 12 vom Erdboden abgehoben werden könnte, solang der Fahrer sich nicht in einer Stellung befindet, in der er die Kontrolle über die Maschine hat, wird die Spindel 40 nur beim Vorhandensein von Druck in dem Hydraulikkreis des Erdbewegungskübels betätigt, was dann der Fall ist, wenn der Fahrer das nicht dargestellte Ventil betätigt, wodurch der Kübel angehoben wird. Dieser Druck wird über eine Leitung 58 übertragen und wirkt auf einen Kolben 59, der an dem Ende der Ventilspindel kO hin— und herbewegbar angebracht ist. Der· Kolben bewegt die Spindel gegen die Kraft einer Feder 60 an seinem entgegengesetzten Ende, um die Öffnung 53 freizugeben, wodurch der Pumpendruck in eine Kammer 62 am Ende der Spindel kO gelangen kann, um die Spindel in einer Stellung zu halten, in der die Spindelerweiterung 55 den Eingang zu der Leitung 56 freigegeben hat. Der Druck in dieser Leitung betätigt die Ventilanordnung 31 in einer Weise, wie sie ausführlich in der oben erwähnten Anmeldung beschrieben ist, um zu gestatten, daß das von der Pumpe kommende Druckmittel in der Leitung 65 zu dem Zylinder 28 fließt, bis die Zugverbindung eine ebene Stellung einnimmt und die Druckakkumulatoren ausreichend geladen sind, um diese ebene Stellung aufrechtzuerhalten. Somit kann dem Zylinder 2S, selbst wenn der Motor der Zugmaschine angelassen worden ist, solange kein Druck zugeführt werden, um den Kübel 12 anzuheben, bis der Fahrer sich an Ort und Stelle befindet und den Hydraulikkreis zum Anheben des Kübels betätigt hat.

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ORiGINAL INSPECTS)

Wenn der Motor der Zugmaschine stillsteht (absichtlich oder unabsichtlich herbeigeführt) wird der Akkumulatordruck durch die Akkumulator-Ablaßventilspindel 44 abgelassen. Der Pumpendruck von der Pumpe 45 fällt bei Stillstand des Motors aus, wodurch der Druck in der Kammer 47 sinkt und die Feder 48 in die Lage versetzt wird, die Ventilspindel 44 in die dargestellte Stellung zu drücken, in der sie sich so weit links wie möglich befindet und in der eine Nut 66 in Verbindung mit der Leitung 34 steht, die zu den Druckakkumulatoren führt. Eine Drosselöffnung 67 in der Spindel im Bereich der Nut 66 leitet Druckmittel durch Durchgänge 68 und eine Nut 69 und von dort durch einen Durchgang 70 durch die Bohrung, in der sich die Ventilspindel 42 befindet, und von dort durch einen Durchgang 71 heraus zu dem Tank, wie dargestellt. Aufgrund der durch die Öffnung 67 hervorgerufenen Strömungsdrosselung ist eine erhebliche Zeitspanne erforderlich, um den Druck in den Druekakkumu— latoren auf ein unwirksames Niveau zu senken. Bei einer in dieser Weise hervorgerufenen, drei- bis vierminütigen Verzögerung für die vollständige Entladung der Druckakkumulatoren ist es im allgemeinen möglich* einen stehengebliebenen Motor neu anzulassen, ohne daß es notwendig wäre, die Akkumulatoren wieder vollständig aufzuladen.

Die Wirkung der Aussperrspindel 42 braucht hier nicht beschrieben zu werden, da sie in der obengenannten Anmeldung vollständig dargelegt ist, und ihre Punktion besteht einfach darin, daß sie den Ablaß von Öl aus dem hydraulischen Zylinder 28 während der Zeit gestattet, in der der Kübel der Erdbeweguugs-

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maschine mit Erde gefüllt wird, und sie wird durch ein in Fig. 2 bei 73 gezeigtes Pedal betätigt, das gegenüber der obengenannten Anmeldung zur Durchführung derselben Funktion einen handbetätigten Hebel ersetzt.

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Claims

Patentanmeldung: "Aufhängung des Kübels von Erdbewegungs-

maschinen mit Sicherheitsmerkmaleu¹¹

PATENTANS P -R Ü C H E

(tä Aufhängung des Kübels von Erdbewegungsmaschinen bei aus einer Zugmaschine und einer Erdbewegungsmaschine bestehenden Kombination, die eine Zugverbindung mit hydropneumatischer Aufhängung aufweisen, die einen Hydraulikkreis mit einer durch den Motor der Zugmaschine angetriebenen hydraulischen Pumpe aufweist und bei Betätigung bestrebt ist, die Erdbewegungsmaschine von dem Boden abzuheben und, wenn sie nicht betätigt wird, die Absenkung der Erdbewegungsmaschine auf den Erdböden gestattet, dadurch

gekennzeichnet, daß der Hydraulikkreis Druekakkumulatoren ο

ο (33) umfaßt, daß die Erdbewegungsmaschine einen Kübel (l2) to

und einen getrennten Hydraulikkreis zum Anheben und Senken

Ca)

ί^ des Kübels (l2) umfaßt, wodurch der Kübel aus Sicherheitsgründen in Berührung mit dem Erdboden abgesenkt werden kann, wenn der Motor abgestellt ist, und daß eine Einrichtung (35) vorgesehen ist, die die Betätigung der hydro—pneumatischeil Auf—

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-lng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 ■ Telefon; 2921 02 · Telegramm-Adresse: Üpatli/München

Bankverbindungen-. Deutsche Bank AG, Filiale München, Dep.-Kasse Viktuolienmarkt, Konto-Nr. 70.30638 Bayer. Vereinsbcnk München, Zweigst. Oskar-von-Miller-Ring, KO .Nr. 832495 - Postscheck-Konto: München Nr. 1633 9~

Oppe.-icue- Bö'C PATENTANWALT DR REINHOLD SCHMIDT

ORIGIN*'

cn to

hängung zum Anheben der Erdbewegungsmaschine solange verhindert, bis dem Hydraulikkreis zum Anheben des Kübels Druck zugeführt worden ist.
2. Aufhängung mch Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (44,67,68,69) vorgesehen ist, durch die die Entladung der Akkumulatoren bei Nichtbetätigung der Aufhängung infolge des Stillstands des Motors, der die Pumpe (45) antreibt, solange verzögert wird, daß die Zeit, die zur

W Neuaufladung der Akkumulatoren erforderlich ist, wenn der Motor während dieser Verzögerungszeit neu angelassen wird, so gering wie möglich gehalten ist.
3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung (35), mittels derer die Betätigung der Aufhängung verhindert wird, ein normalerweise geschlossenem Ventil umfaßt, das die Abgabe von Druckmittel von der Pumpe (45) verhindert, sowie eine Einrichtung, die durch den Druck in dem Hydraulikkreis zum Anheben des Kübels betätigt wird, um das . Ventil zu offen.
4. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß dieses Ventil durch den Druck in der Aufhängungsanlage offengehalten wird.
5. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung einen Entladungsdurchgang in der Akkumulatoranlage, ein diesen Durchgang steuerndes Ventil (44) und eine Strömungsdrosselungseinrichtung (67,68,69) umfaßt, die zu dem Durchgang führt, wenn das Ventil (44) geöffnet ist.
6. Aufhängung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (44) ein Ventil mit verschiebbarer Spindel ist, das

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durch eine Feder (48) an einem Ende der Spindel in seine geöffnete Stellung gedrückt wird und durch den Anlagendruck am entgegengesetzten Ende der Spindel in seine Sehließstellung gedrückt wird.

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