DE19514013A1 - Vorrichtung zum Anbau eines Vorbauarbeitsgerätes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbau eines hydraulisch bewegbaren Vorbauarbeitsgerätes insbesondere eines Schneepfluges an ein Schubfahrzeug, mit einer am Schubfahrzeug befestigbaren Tragplatte, an der schwenkbar über Ausleger eine vertikale Tragsäule auf und ab bewegbar ist, während die Pflugschar des Schneepfluges mit einem Traggestell gelenkig mit der Tragsäule verbunden ist, und daß mittels einem Hubzylinder die Tragsäule relativ zur Tragplatte höhenverstellbar ist, während mittels mindestens einem Seitenverstellzylinder die Pflugschar um die vertikale Tragsäule schwenkbar ist.

Obwohl in der nachfolgenden Beschreibung immer nur von einer Vorrichtung zum Anbau eines Schneepfluges die Rede ist, handelt es sich hierbei selbstverständlich um eine allgemein verwendbare Vorrichtung zum hydraulischen Heben und Senken sowie Verschwenken von Vorbauarbeitsgeräten. Die besondere Betonung des Schneepfluges, als hier bevorzugtes Vorbauarbeitsgerät ist darin zu sehen, daß die hier beschriebene Erfindung Vorteile bezüglich der Präzision der Führung und der Kräfteeinleitung aufweist, die besonders bei Schneepflügen geschätzt werden, da hier die Fahrgeschwindigkeit üblicherweise höher liegt als bei anderen Vorbauarbeitsgeräten während der Benutzung.

Vorrichtungen zum Anbau hydraulisch bewegbarer Vorbauarbeitsgeräte müssen grundsätzlich verschiedene, ja widersprechende Bedingungen erfüllen. Zur Übertragung der Kräfte ist eine möglichst einfache, starre Konstruktion erwünscht, während für die Arbeit mit dem Vorbauarbeitsgerät eine möglichst große Beweglichkeit erwünscht ist. Während somit im einen Fall eine möglichst starre Rahmenkonstruktion sinnvoll ist, ist im andern Fall dies nicht erwünscht, da hierdurch automatisch die Beweglichkeit eingeschränkt wird. Ein besonders wesentliches Problem stellt sich dabei bezüglich der Anordnung der hydraulischen Zylinder zur Steuerung der Bewegungen. Mindestens zwei Steuerzylinder sind hiefür unabdingbar, nämlich ein Hubzylinder für die lieb- und Senkbewegungen des Vorbauarbeitsgerätes und mindestens ein Seitenverstellzylinder zur Schwenkung des Vorbauarbeitsgerätes relativ zur Fahrtrichtung. Insbesondere bei Schneepflügen kommt hierbei noch das Problem hinzu, daß die Bewegungen unter anliegender Last durchgeführt werden müssen können.

Aus der DE-U-73 00 124 ist eine Anbauvorrichtung bekannt, die eine Tragplatte aufweist und einen an der Tragplatte in mehreren Höhenpositionen befestigbaren Querbalken. In einer der freibleibenden Befestigungspositionen ist ein dreieckiger Ausleger schwenkbar angeordnet, an dem einerseits ein Hubzylinder angreift, der an der Grundplatte gegengelagert ist. Im Querbalken 3 sind auch die beiden Seitenverstellzylinder kardanisch gelagert befestigt. Damit der Hubzylinder den Bewegungen der Seitenverstellzylinder nicht in den Weg kommt, muß dieser bezüglich der Tragplatte in Richtung zum Anbaugerät beziehungsweise Schneepflug relativ weit nach vorn versetzt werden. Dies führt einerseits zu einer unerwünschten Verlängerung des Anbaus und zum zweiten zu einer ungünstigen Kräfteeinleitung des Hubzylinders in die Tragplatte. Aus der Anmeldung geht nicht hervor, ob ein oder zwei dreieckförmige Ausleger vorgesehen sind. Sollten zwei dreieckförmige Ausleger vorhanden gewesen sein, so würden die an sich beschriebenen geometrischen Verhältnisse noch prekärer sein. Wie auch immer, sind die Seitenverstellzylinder am Querbalken befestigt, während der die mechanischen Kräfte aufnehmende Ausleger darüber oder darunter auf der Tragplatte befestigt ist. Dies führt automatisch zu einem erheblichen Drehmoment, wenn während des anliegenden Druckes am Vorbauarbeitsgerät, insbesondere bei einem Schneepflug, mittels den Seitenverstellzylindern der Winkel des Gerätes zur Fahrtrichtung verstellt werden muß. Entsprechend neigen die Gelenke zum Verkanten.

Dies wird vermieden mittels einer Vorrichtung gemäß der EP-A-467′310. Bei dieser Vorrichtung werden die Auf-/Abbewegungen zwischen einer Tragplatte und einem plattenförmigen Tragteil mittels einem Hubzylinder bewirkt, wobei die beiden Platten mittels einer Parallelogramm- Steuerung parallel zueinander auf- und abbewegt werden können, während die Schwenkbewegung des Vorbauarbeitsgerätes mittels Seitenverstellzylindern erfolgen kann, die sich dann nur noch auf den vorgelagerten plattenförmigen Tragteil abstützen. Bei dieser äußerst aufwendigen und voluminösen Konstruktion lassen sich sämtliche Bewegungen ohne gegenseitige Beeinflussung gleichzeitig oder zeitverschoben durchführen. Problematisch ist lediglich, daß vom Ort der Krafteinleitung, nämlich an der Pflugschar bis zum Ort der Kraftaufnahme, nämlich an der Tragplatte diese über eine Vielzahl von Gelenken geführt wird, die allesamt entsprechend dem Verschleiß unterworfen sind.

Eine Vorrichtung zum Anbau eines hydraulisch bewegbaren Vorbauarbeitsgerätes, insbesondere eines Schneepfluges zeigt die DE-A-39 32 944 gemäß der eingangs genannten Art, welche den nächstliegenden Stand der Technik darstellt. Die eingangs genannten Probleme haben sich bei dieser Lösung deutlich gezeigt. Dies liegt nicht zuletzt daran, daß hier das Vorbauarbeitsgerät eine zusätzliche Bewegungsfreiheit hat, indem es senkrecht zur Tragsäule um einen Führungsarm eine zusätzliche Pendelbewegung durchführen kann. Dies ist zwar bei den Benutzern außerordentlich erwünscht, bedingte jedoch, daß die Seitenschwenkung des Schneepfluges vor der Anhebung desselben rückgestellt werden mußte. Wurde dies versäumt, so kam es vor, daß die Seitenverstellzylinder an die Auslegerarme anschlugen. Dies führte zwangsläufig zu Defekten der Konstruktion, da Fehlbedienungen nicht auszuschließen waren. Obwohl nicht dargestellt, war die Anlenkung der Seitenverstellzylinder an der Tragplatte im mittleren Höhenbereich zwischen den Anlenkstellen des oberen und unteren Auslegers. Folglich kreuzten sich im Bereich zwischen dem oberen und unteren Ausleger der Hubzylinder zur Höhenverstellung sowie die beiden Seitenverstellzylinder sowie die Hydraulikschläuche für alle drei Zylinder.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Anbau eines hydraulisch bewegbaren Vorbauarbeitsgerätes, insbesondere eines Schneepfluges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, der die volle Bewegungsfreiheit erlaubt, eine optimale Kräfteeinleitung sicherstellt und die vorgenannten Nachteile behebt.

Diese Aufgabe erfüllt eine Vorrichtung zum Anbau eines hydraulisch bewegbaren Vorbauarbeitsgerätes der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Schneepflug in angehobener Lage und

Fig. 2 in etwas detaillierterer Darstellung dieselbe Vorrichtung mit dem Schneepflug in der abgesenkten, Arbeitslage.

Fig. 3 zeigt abermals dieselbe Anbauvorrichtung mit einem Schneepflug, der mittels Seitenverstellzylinder in eine zur Fahrtrichtung geneigte Stellung gebracht ist, und schließlich ist in

Fig. 4 eine Ansicht auf einen verkürzt dargestellten Schneepflug auf dessen Rückseite dargestellt, um den Bewegungsgrad des Kippens aufzuzeigen.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung keineswegs auf die Verwendung im Zusammenhang mit Schneepflügen begrenzt, sondern ist prinzipiell für Vorbauarbeitsgeräte, wie Schneefräsen oder Kehrwalzen an Kommunalfahrzeugen sowie Hebeplattformen und Erdschieber an landwirtschaftlichen Fahrzeugen verwendbar. Bedingung für die Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist lediglich, daß das Schubfahrzeug die Möglichkeit eines Anbaus einer Tragplatte sowie die erforderlichen hydraulischen Einrichtungen aufweist.

In den hier dargestellten Figuren ist als Vorbauarbeitsgerät jeweils ein Schneepflug 1 gezeichnet, der mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem, lediglich in der Fig. 1 symbolisch teilweise dargestellten Schubfahrzeug angelenkt ist. Die Verbindung der Vorrichtung zum Anbau des Schneepfluges 1 mit dem Schubfahrzeug 2 erfolgt über die Tragplatte 3. Die robuste Tragplatte 3 ist beidseits je mit einer vertikalen, nach vorne gerichteten Lagerwange 23 versehen. Tragplatte 3 und die beiden Lagerwangen 23 sind als Schweißkonstruktion gestaltet mit den entsprechenden, teilweise dargestellten, hier jedoch nicht weiter erörterten Versteifungen. Zwischen den beiden Seitenwangen 23 der Tragplatte 3 sind ein oberer Ausleger 4 und ein unterer Ausleger 5 an den Schwenkachsen 14, 15 jeweils schwenkbar gelagert. Diese schwenkbaren Ausleger 4, 5 sind hier als zwei vertikal übereinander angeordnete Schwenkarme gestaltet. Beispielsweise können diese beiden Schwenkarme je aus einem Vierkantrohr gefertigt sein. Ihre tragplattenseitigen Enden weisen Verbreiterungen 24, 25 auf, die aus Stahlblech geformt sind. Die Verbreiterungen sind im Querschnitt U-förmig und haben in der Aufsicht eine stumpfwinklig gleichschenklige Dreiecksform, bei der alle drei Ecken abgeschnitten sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. In der Aufsicht von oben liegen die beiden Schwenkarme 4 und 5 sowie die beiden Verbreiterungen 24, 25 deckungsgleich, vertikal übereinander, wodurch ebenfalls deren jeweilige Schwenkachsen 14, 15 in der Ansicht zusammenfallen. Die U-förmige Querschnittsform der beiden Verbreiterungen 24, 25 ist in der Fig. 2 deutlich erkennbar. Daß die beiden Schwenkarme 4, 5 und entsprechend die beiden Verbreiterungen 24, 25 unterschiedlich dimensioniert sind, ist für die Wirkungsweise unbedeutend und gibt hier lediglich wieder, daß die Schubkräfte, die über die Schwenkarme 4, 5 übertragen werden, bei der erfindungsgemäßen Konstruktion vorzugsweise über den unteren Schwenkarm 5 erfolgt. An dem der Tragplatte 3 entgegengesetzten Ende greifen die beiden Schwenkarme 4, 5 an einer vertikalen Tragsäule 6 an. Die Verbindung des oberen Schwenkarmes 4 mit der Säule 6 erfolgt in dessen endseitigen Bereich schwenkbar mittels einem Querbolzen 61. Auf gleiche Weise erfolgt die Verbindung zwischen dem unteren Schwenkarm 5 und der Tragsäule 6 mittels einem Querbolzen 62. Die Tragsäule 6 erstreckt sich jedoch noch über den Bereich, an dem der Querbolzen 62 angeordnet ist, nach unten hinweg. Der unterste Bereich der Tragsäule 6 ist im Querschnitt verjüngt und bildet so einen Lagerzapfen 66. Der Abstand zwischen den beiden Querbolzen 61, 62 entspricht dem Abstand zwischen den beiden Schwenkachsen 14 und 15, so daß die beiden Schwenkarme 4 und 5 parallel verlaufen. Auf der Tragsäule 6 lagert im oberen Bereich drehbar um dessen Längsachse eine Hülse 63, die unten auf einem Gleitring 64 und oben an einem Anschlagring 65 anliegt. Der zuvor genannte Querbolzen 61 durchsetzt auch den oberen Anschlagring 65, während der untere Gleitring 64 starr mit der Tragsäule 6 verbunden ist. An der Hülse 63 ist radial abstehend ein kurzer Führungsarm 19 angeschweißt. Der kurze Führungsarm 19 weist endständig eine Halterung mit einem Schalengleitlager 17 auf, welches von einem Führungsbolzen 18 durchsetzt ist. Der Führungsbolzen 18 ist in einem Haltebock 13 gelagert, der an der Rückseite der Pflugschar 10 angeschweißt ist. Der Haltebock 13 bildet Teil des Traggestelles 11 zusammen mit einer unteren Stützschiene 12, die sich über einen wesentlichen Teil der Rückseite der Pflugschar hinweg erstreckt.

Bei einem Anheben der beiden Schwenkarme 4 und 5 wird somit die Tragsäule 6 nach oben bewegt. Dabei kann die Tragsäule 6 mit ihrem Lagerzapfen 66 im Schalengleitlager 16 ein Stück weit nach oben verschieben. Gleichzeitig bewegt sich die Hülse 63 mit dem angeschweißten Führungsarm 19 nach oben, wobei das Schalengleitlager 17 am Führungsbolzen 18 nach oben gleitet. Diese Bewegung wird erst gestoppt, wenn der Führungsarm 19 am oberen Rand einer Durchführung 20 im Haltebock 13 anliegt. Die Durchführung 20 hat eine nach oben sich auf den Durchmesser des Führungsarmes 19 verengende Form, so daß beim Anheben der Tragsäule 6 und damit der Pflugschar 10 diese beiden Teile in eine definierte und stabilisierte Lage zueinander gelangen.

Erst wenn diese Lage erreicht ist, kann durch weiteres Nachobenschwenken der beiden Schwenkarme 4 und 5 die Tragsäule 6 weiter angehoben werden und wird somit erst dann die Pflugschar 10 vom Boden abgehoben.

Die eben beschriebene Hubbewegung erfolgt mittels einem Hubzylinder 7. Der Hubzylinder 7 greift in der hier dargestellten Ausführungsform am oberen Schwenkarm 4 vor dessen Schwenkachse 14 an, während die Anlenkung am unteren Schwenkarm 5 hinter dessen Schwenkachse 15 erfolgt. Der Hubzylinder 7 kreuzt somit die gedankliche Verbindungslinie zwischen den beiden Schwenkachsen 14 und 15. Um eine möglichst verwindungsfreie Kräfteeinleitung zu erreichen, durchstößt der Hubzylinder 7 die Verbreiterung 24 und den Schwenkarm 4 und ist zwischen zwei Befestigungslaschen 26, die auf der Verbreiterung beziehungsweise auf dem Schwenkarm 4 aufgeschweißt sind schwenkbar gelagert. An der rückseitigen Stirnfläche der Verbreiterung 25 des unteren Schwenkarmes 5 sind ebenfalls zwei Befestigungslaschen 27 angeschweißt, die von einem Bolzen durchsetzt sind, mit welchem der Hubzylinder 7 gelenkig mit dem unteren Schwenkarm 5 verbunden ist. Wird die Kolbenzylindereinheit 7 unter Druck verlängert, so schwenken die beiden Schwenkarme 4 und 5 nach oben, wobei automatisch die Distanz zwischen den Befestigungslaschen 26 und 27 sich entsprechend vergrößert. Durch diese Anordnung des Hubzylinders verbleibt der Raum zwischen den beiden Schwenkarmen in Sichtrichtung von der Tragplatte 3 zum Schneepflug 1 vor den Verbreiterungen 24 und 25 vollkommen frei. Entsprechend steht dieser Raum den beiden Seitenverstellzylindern 8 und 9 nun vollständig zur Verfügung. Obwohl hier im einzigen Beispiel die Vorrichtung immer mit zwei Seitenverstellzylindern 8, 9 ausgerüstet ist, wäre es selbstverständlich auch möglich, mit einer einzigen, doppelseitig wirkenden Kolbenzylindereinheit zu arbeiten. Auch der Hubzylinder 7 könnte als doppelseitig wirkende Kolbenzylindereinheit gestaltet sein, doch ist dies nicht nötig, weil die Absenkung einfach mittels einer Drosselung des ablaufenden Hydrauliköls erreicht werden kann.

Die beiden Seitenverstellzylinder 8 und 9 sind pflugscharseitig in der Stützschiene 12 in entsprechenden Schwenklagern 28 gehalten. Die beiden Schwenklager 28 liegen in derselben Ebene wie der Querbolzen 62, welcher den unteren Schwenkarm 5 mit der Tragsäule 6 verbindet. Die Krafteinleitung erfolgt somit in idealer Weise sowohl über den unteren Schwenkarm 5 wie auch über die beiden Seitenverstellzylinder immer exakt auf derselben Ebene, so daß durch die anliegende Schneelast kein resultierendes Drehmoment auftritt. Damit werden aber auch die Lager nur in der gewünschten, korrekten Richtung belastet. Weil nun bei dieser Anordnung die Ausleger zentral als Schwenkarme vertikal übereinander angeordnet sind, können die beiden Verstellzylinder 8, 9 jeder beliebigen Bewegung der Pflugschar folgen, ohne daß hierbei die Gefahr besteht, daß die Ausleger und die Seitenverstellzylinder oder deren Hydraulik­ leitungen in unerwünschter Art miteinander in Kontakt geraten. Die tragplattenseitige Befestigung der beiden Seitenverstell­ zylinder 8, 9 ist mittels zwei an der Rückseite der im Quer­ schnitt U-förmigen Verbreiterung 25 des unteren Schwenkarmes 5 angeformte Verlängerungen gehalten. Damit wird erreicht, daß die beiden Seitenverstellzylinder 8, 9 mindesten annähernd den gleichen Ansatz haben wie der untere Schwenkarm 5.

Die optimale Kräfteeinleitung sowie die erwünschte absolute Beweglichkeit der Pflugschar relativ zur Tragplatte 3 ist somit für den Fachmann offensichtlich erkennbar. Nicht zuletzt dank der besonders einfachen Konstruktion, der Robustheit und der optimalen Kräfteeinleitung, die für eine lange Lebensdauer der Konstruktion erforderlich ist, eignet sich die erfindungsgemäße Lösung nicht nur zur Anwendung bei den relativ teuren Kommunalfahrzeugen, sondern ist auch vorzüglich zum Anbau an landwirtschaftliche Fahrzeuge geeignet.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Anbau eines hydraulisch bewegbaren Vorbauarbeitsgerätes, insbesondere eines Schneepfluges (1) an einem Schubfahrzeug (2), mit einer am Schubfahrzeug befestigbaren Tragplatte (3), an der schwenkbar über Ausleger (4, 5) eine vertikale Tragsäule (6) auf und ab bewegbar ist, während die Pflugschar (10) des Schneepfluges mit einem Traggestell (11) gelenkig mit der Tragsäule (6) verbunden ist, und daß mittels mindestens einem Hubzylinder (7) die Tragsäule (6) relativ zur Tragplatte (3) höhenverstellbar ist, während mittels mindestens einem Seitenverstellzylinder (8, 9) die Pflugschar (10) um die vertikale Tragsäule schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Ausleger (4, 5) zwei vertikal übereinander angeordnete Schwenkarme sind, die in zwei horizontalen Schwenkachsen (14, 15) in der Tragplatte (3) lagern, während der Hubzylinder (7) einerseits an einem Schwenkarm (4) vor und am anderen Schwenkarm (5) hinter der jeweiligen Schwenkachse (14, 15) angreift und der mindestens eine Seitenverstellzylinder (8, 9) einerends im Bereich der unteren Schwenkachse (15) mittel- oder unmittelbar am unteren Schwenkarm (5) angelenkt ist und andererends am Traggestell (11) des Schneepfluges (1) angreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (3) beiderseits je eine vertikale nach vorne gerichtete Lagerwange (23) aufweist, in die die beiden Tragarme (4, 5) schwenkbar (14, 15) gelagert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragarme (4, 5) an ihren tragplattenseitigen Enden entsprechend dem Abstand zwischen den beiden Lagerwangen (23) verbreitert (24, 25) sind und beidseits mittels fluchtend (14, 15) auf einer Geraden liegenden Lagerbolzen in den Lagerwangen (23) gehalten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Seitenverstellzylinder (8, 9) pflugscharseitig auf derselben Höhe wie der untere Schwenkarm (5) am Traggestell (11, 12) der Pflugschar (1) angelenkt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (7) in derselben Ebene wie die beiden Schwenkarme (4, 5) liegt und einerseits durch die Verbreiterung (24) des oberen Schwenkarmes (4) hindurch oben (26) an diesem Schwenkarm angreift, während der untere Schwenkarm (5) sich durch dessen Verbreitung (25) hinweg nach hinten erstreckt, wo das andere Ende des Hubzylinders (7) angreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubzylinder (7) und der mindestens eine Seitenver­ stellzylinder (8, 9) je doppelseitig wirkende Druckzylinder sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Traggestell (11) des Schneepfluges (1) mindestens aus einer unteren Stützschiene (12) und einem oberen Haltebock (13) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragsäule (6) einerseits in einem schwenkbeweglichen Schalengleitlager (16) an der Stützschiene (12) gelagert ist und desweiteren einen kurzen Führungsarm (19) am oberen Ende der Tragsäule aufweist, der durch den V-förmigen Halteblock (13) frontseitig hindurch geführt (20) ist und sich an einem vertikalen Führungsbolzen (18) mittels einem Schalengleitlager (17) hält.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (20) eine nach oben auf den Durchmesser des Führungsarmes (19) sich verengende Form aufweist, so daß beim Anheben der Tragsäule (6) und damit der Pflugschar (10) diese beiden Teile in eine definierte und stabilisierte Lage zueinander bringbar sind.