DE202007016894U1

DE202007016894U1 - Bagger auf Rädern mit einem Mittel zur Laufverbesserung

Info

Publication number: DE202007016894U1
Application number: DE200720016894
Authority: DE
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2017-12-04
Also published as: GB0624537D0

Abstract

Folgendes wird beansprucht:
1. Ein Bagger auf Rädern, der Folgendes beinhaltet:
ein Fahrwerk auf Rädern;
einen Körper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist;
einen Lastarm, der mindestens einen Auslegerabschnitt, der schwenkbar mit dem Körper verbunden ist, eine Stange, die schwenkbar mit dem mindestens einen Auslegerabschnitt verbunden ist, und eine Verkopplung, die schwenkbar mit der Stange verbunden ist, aufweist, wobei die Verkopplung zur Verbindung mit einem Hilfsmittel konfiguriert ist;
ein Fluidsystem, das einen ersten Kolben, der konfiguriert ist, um den mindestens einen Auslegerabschnitt relativ zu dem Körper zu bewegen, einen zweiten Kolben, der konfiguriert ist, um die Stange relativ zu dem mindestens einen Auslegerabschnitt zu bewegen, und einen dritten Kolben, der konfiguriert ist, um die Verkopplung relativ zu der Stange zu bewegen, umfasst, wobei das Fluidsystem des Weiteren mindestens ein Systemventil umfasst, das konfiguriert ist, um Fluid auf Anforderung von einer Fluidquelle wahlweise...

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung bezieht sich auf einen Bagger auf Rädern und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf einen Bagger auf Rädern mit einem Mittel zur Laufverbesserung.
Hintergrund
Bagger auf Rädern, wie etwa Bagger auf Rädern, werden üblicherweise für Operationen bei unterschiedlichen Baustellen verwendet und das Fahren mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht ein schnelleres Fahren zwischen den verschiedenen Baustellen und somit weniger Zeit, die beim Fahren verloren geht. Auf Grund einer verstärkten Schaukelbewegung des Baggers der ganzen Länge nach beeinflusst Hochgeschwindigkeitsfahren den Fahrkomfort tendenziell negativ. Die Schaukelbewegung wird zumindest teilweise durch eine zeitliche Verzögerung der Bewegung des Körpers und des Auslegers auf Grund der verschiedenen unterschiedlichen Trägheitsmomente des Auslegers und des Körpers, verursacht.
Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, den Fahrkomfort verschiedener Bagger auf Rädern zu verbessern, einschließlich des Systems für einen Bagger auf Rädern, wie in US5,897,287 im Namen von Case Corporation offenbart ist. Dieses System zielt darauf ab, die Fahreigenschaften eines Baggers auf Rädern zu verbessern und umfasst ein aktives Steuersystem zur Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks in einem Aktuator. Derartige aktive Steuersysteme erfordern tendenziell komplexe Software und Messalgorithmen, um eine geeignete Steuerung möglich zu machen. Darüber hinaus stellt es keine Palette an Sicherheitsmerkmalen mit Bezug auf die Niveauregulierung bereit.
Der Gegenstand der gegenwärtigen Offenbarung zielt darauf ab, zumindest manche der zuvor erwähnten Nachteile zu beseitigen oder zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Bagger auf Rädern offenbart, der ein Fahrwerk auf Rädern, einen Körper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist, einen Lastarm, der mindestens einen Auslegerabschnitt, der schwenkbar mit dem Körper verbunden ist, eine Stange, die schwenkbar mit dem mindestens einen Auslegerabschnitt verbunden ist, und eine Verkopplung, die schwenkbar mit der Stange verbunden ist, aufweist, umfasst. Die Verkopplung kann zur Verbindung mit einem Hilfsmittel konfiguriert sein. Der Bagger auf Rädern kann des Weiteren ein Fluidsystem aufweisen, das einen ersten Kolben, der konfiguriert ist, um den mindestens einen Auslegerabschnitt relativ zu dem Körper zu bewegen, einen zweiten Kolben, der konfiguriert ist, um die Stange relativ zu dem mindestens einen Auslegerabschnitt zu bewegen, und einen dritten Kolben, der konfiguriert ist, um die Verkopplung relativ zu der Stange zu bewegen, umfasst. Das Fluidsystem kann auch mit mindestens einem Systemventil versehen sein, das konfiguriert ist, um Fluid auf Anforderung von einer Fluidquelle wahlweise zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben zu lenken. Der Bagger auf Rädern kann mit einem Niveauregulierungssystem versehen sein, das einen Fluiddruckspeicher umfasst, der über ein erstes Steuerventil mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben in Fluidverbindung stehen kann, wobei die Niveauregulierung des Weiteren eine Auswahlvorrichtung zum wahlweisen Aktivieren der Niveauregulierung umfasst, indem das erste Steuerventils betätigt wird und dadurch der Fluiddruckspeicher mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben in Fluidverbindung steht.
Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Bagger auf Rädern offenbart, der ein Fahrwerk auf Rädern, einen Körper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist, einen Lastarm, der so konfiguriert ist, dass er mindestens ein erstes und ein zweites Kastenprofil aufweist, umfasst, wobei das erste Kastenprofil ein Ende aufweist, das schwenkbar mit dem Körper verbunden ist, und wobei das zweite Kastenprofil ein Ende aufweist, das zur Verbindung mit einem Hilfsmittel konfiguriert ist, wobei das erste Kastenprofil relativ zu dem zweiten Kastenprofil schwenkbar ist. Der Bagger auf Rädern kann des Weiteren mit einem Fluidsystem versehen sein, das eine Quelle an unter Druck stehendem Fluid, einen Niederdruckbereich, mindestens einen ersten Kolben zum Schwenken des Lastarms relativ zu dem Körper, einen zweiten Kolben zum Schwenken des zweiten Kastenprofils relativ zu dem ersten Kastenprofil und mindestens ein Systemventil zum Lenken von Fluid zu und von dem mindestens einen ersten Kolben und den zweiten Kolben umfasst. Das Fluidsystem kann des Weiteren eine Lastarmsenksicherheitsventilanordnung umfassen, die zwischen dem Systemventil und dem mindestens einen ersten Kolben in Fluidverbindung steht, wobei die Lastarmsenksicherheitsventilanordnung konfiguriert ist, um im Fall eines plötzlichen Druckabfalls in der Verbindung zwischen dem Systemventil und dem mindestens einen ersten Kolben eine ungewünschte Bewegung des Lastarms zu behindern. Das Fluidsystem kann des Weiteren mit einem Fluiddruckspeicher, der über ein erstes Steuerventil mit der Verbindung zwischen dem Lastarmsenksicherheitsventil und dem mindestens einen ersten Kolben in Fluidverbindung stehen kann, und einem zweiten Steuerventil zum Steuern von mindestens einer von einer Verbindung zwischen dem mindestens einen ersten Kolben und dem Niederdruckbereich versehen sein.
Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Bagger auf Rädern offenbart, der ein Fahrwerk auf Rädern, einen Baggerkörper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist, einen Lastarm, der konfiguriert ist, um ein Hilfsmittel zu tragen, umfasst, wobei der Lastarm mindestens ein erstes und ein zweites Profil umfasst. Das erste Profil kann ein erstes Ende, das schwenkbar mit dem Baggerkörper verbunden ist, und ein zweites Ende, das schwenkbar mit dem zweiten Profil verbunden ist, aufweisen. Der Bagger auf Rädern kann des Weiteren ein Fluidsystem aufweisen, das konfiguriert ist, um einen ersten Kolben zum Schwenken des ersten Profils relativ zu dem Fahrwerk, einen zweiten Kolben zum Schwenken des ersten Profils relativ zu dem zweiten Profil zu bedienen, und das Fluidsystem kann des Weiteren mindestens einen Fluiddruckspeicher umfassen, der mit mindestens einem von dem ersten und dem zweiten Kolben in Fluidverbindung stehen kann.
Andere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine diagrammatische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Baggers auf Rädern gemäß der gegenwärtigen Offenbarung.
2 ist ein Bagger, der dem in 1 gezeigten ähnlich ist, allerdings befindet sich der Lastarm in einer anderen Position.
3 ist eine schematische Darstellung eines Fluidsystems und eines Systems zur Laufverbesserung für den Bagger auf Rädern aus 1 und 2.
Detaillierte Beschreibung
Mit Bezug auf 1 und 2 ist die beispielhafte Ausführungsform eines Baggers auf Rädern im Allgemeinen mit 10 bezeichnet. Der Bagger auf Rädern kann ein Lenkrad 11, ein Fahrwerk auf Rädern 12, einen Körper 14 und einen Lastarm, der im Allgemeinen mit 16 bezeichnet ist, aufweisen. Der Lastarm kann des Weiteren ein Hilfsmittel, wie etwa eine Schaufel 26, tragen. Der Körper 14 kann auf eine herkömmliche Art und Weise drehbar an dem Fahrwerk auf Rädern montiert sein.
Der Lastarm 16 kann verschiedene Konfigurationen aufweisen. Eine derartige Konfiguration ist in 1 gezeigt, wobei der Lastarm 16 einen ersten Auslegerabschnitt 18, einen zweiten Auslegerabschnitt 20, eine Stange 22 und eine Verkopplung 24 aufweist. Es versteht sich ausdrücklich, dass der erste und der zweite Auslegerabschnitt 18 und 20 durch einen einzigen Ausleger ersetzt werden können, oder dass sie relativ zueinander lagefixiert sein können, so dass sie gewissermaßen als ein einziger Ausleger operieren. Der Einfachheit halber wird der Ausleger, auf den von hier ab Bezug genommen wird, als der Ausleger 19 bezeichnet und kann folglich sowohl einen einteiligen als auch einen zweiteiligen Ausleger umfassen. Aus demselben Grund können die Fluidkolben 26 und 28 als ein einzelner Kolben angesehen werden, wenn angenommen wird, dass der Ausleger von einer einteiligen Konstruktion ist. Darüber hinaus kann die Konstruktion durch das Aufweisen eines einzelnen Kolbens oder einer Doppelkolbenkonstruktion an beiden Seiten des Auslegers verdoppelt werden. Erneut wird der Einfachheit halber der Kolben, auf den von hier ab Bezug genommen wird, als der erste Kolben 27 bezeichnet und kann folglich sowohl Konstruktionen mit einem Kolben als auch mit zwei Kolben an entweder einer oder beiden Seiten des Auslegers 19 umfassen.
Der Ausleger 19 kann über ein erstes Gelenk 30 mit dem Körper 14 und über ein zweites Gelenk 32 mit der Stange 22 verbunden sein. Die Stange 22 kann über ein drittes Gelenk 32 mit der Verkopplung 24 verbunden sein. Der Lastarm kann durch das Bedienen des ersten Kolbens 27 gehoben und gesenkt werden, was im Grunde genommen den ersten Winkel α zwischen dem Ausleger 19 und dem Körper 14 verändert. In ähnlicher Weise kann der zweite Kolben 36 den zweiten Winkel β zwischen dem Ausleger 19 und der Stange 22 verändern und der dritte Kolben 38 kann den dritten Winkel γ zwischen der Stange 22 und der Verkopplung 24 und somit jedem beliebigen Hilfsmittel, das mit der Verkopplung 24 verbunden ist, verändern. Es versteht sich, dass die Winkel α, β und γ lediglich relative Winkel sind und von beliebigen der Achsen oder Oberflächen der entsprechenden Abschnitte des Lastarms ausgewählt werden können. Zum Beispiel ist der Winkel α aus Zwecken der Klarheit als ein Winkel zwischen einer imaginären Achse des Auslegers und dem Boden des Führerhauses gezeigt, es können jedoch, falls bevorzugt, andere Bezugsebenen und -achsen ausgewählt werden.
Die Winkel α, β und γ können entweder direkt gemessen oder indirekt bestimmt werden. Es sind verschiedene Anordnungen, um die Winkel α, β und γ zu messen oder zu bestimmen, möglich. Bei einer Ausführungsform kann eine Anordnung von Winkelsensoren 11 (nicht gezeigt), die sich angrenzend an die Gelenke zwischen dem Körper 14, dem Ausleger 19, der Stange 22 und der Verkopplung 24 befinden, zum Messen der Winkel α, β und γ verwendet werden. Eine andere Ausführungsform kann eine Anordnung von linearen Sensoren 12 (nicht gezeigt) umfassen, die sich angrenzend an den ersten, den zweiten und den dritten Kolben 27, 36 und 38 befinden und konfiguriert sind, um mindestens einen Parameter, der der ausgefahrenen Länge von mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Winkel 27, 36 und 38 entspricht, zu erkennen. Noch eine andere Ausführungsform kann eine Anordnung von Drucksensoren 13 (nicht gezeigt) umfassen, die konfiguriert sind, um den Druck in mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben 27, 36 und 38 zu messen. Falls bevorzugt, kann eine Kombination aus beliebigen der obigen Anordnungen verwendet werden.
Nun unter Bezugnahme auf 3 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Fluidsystems 39 gezeigt, das zwei im Wesentlichen ähnliche Abschnitte 40 und 42 aufweist. Die beiden Abschnitte 40 und 42 können vorhanden sein, falls eine Doppelkonstruktion verwendet wird, wobei an beiden Seiten des Auslegers 19 ein oder mehrere Kolben verwendet werden, wie oben beschrieben wurde. Der Einfachheit halber wird lediglich der Abschnitt 40 detaillierter beschrieben, es versteht sich jedoch, dass der Abschnitt 42 auf eine im Wesentlichen ähnliche Art und Weise operieren kann.
Ein Systemventil 44 kann mit einer Fluidquelle 45 und einem Niederdruckbereich, wie etwa einem Speicher 78, verbunden sein. Das Systemventil 44 kann konfiguriert sein, um als Antwort auf ein Signal, das einem Befehl eines Bedieners entspricht, das über eine Eingabevorrichtung, wie etwa einen Steuerknüppel 49 eingegeben werden kann, Fluid in die Leitungen 46 und 48 zu lenken und aus ihnen zu empfangen.
Die Eingabevorrichtung, die als Steuerknüppel 49 bezeichnet wird, muss keine einzelne Vorrichtung sein, sondern kann eine Vielzahl von Vorrichtungen, zum Beispiel zwei oder mehrere Steuerknüppel oder einen Steuerknüppel und eine Pedalanordnung (nicht gezeigt), umfassen. Der Steuerknüppel 49 kann Steuerleitungen aufweisen, die mit den Aktuatoren 43 und 47 des Systemventils 44 verbunden sind, und kann auch mit dem Aktuator 63 des Regelventils 62 verbunden sein. Bei einer Ausführungsform kann der Steuerknüppel einen Pilotfluidfluss zu den Aktuatoren 43, 47 und 63 bewirken. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Steuerknüppel eine elektronische Vorrichtung sein und die Aktuatoren 43, 47 und 63 können in diesem Fall Solenoide oder Druckreduzierventile sein. Bei dieser Ausführungsform kann der Steuerknüppel auch indirekt mit den Solenoiden verbunden sein, zum Beispiel über eine elektronische Steuerungseinheit, wie etwa eine ECU 73. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann der Steuerknüppel mechanisch sein und die Steuerleitungen zu den Aktuatoren 43, 47 und 63 können tatsächlich mechanische Verknüpfungen sein. Falls bevorzugt, kann eine Kombination aus jedem beliebigen des Obigen verwendet werden.
Die Leitung 48 kann mit einem Lastarmsenksicherheitsventil (WLS), das im Allgemeinen mit 50 bezeichnet ist, verbunden sein. Das WLS 50 kann von jeder beliebigen Art sein, wird jedoch vorzugsweise durch ein Signal von dem Steuerknüppel 49 gesteuert, wie unten näher ausgeführt wird. Das WLS 50 kann eine Vielzahl von Unterventilen, wie etwa ein Rückschlagventil 58, ein Entlastungsventil 60, ein Regelventil 62 und ein Ausgleichsventil 64, aufweisen. Das Regelventil 62 kann ein Proportionalventil sein, das eine unbegrenzte Anzahl an Positionen zwischen im Wesentlichen völlig offenen und geschlossenen Positionen aufweist. Das Regelventil 62 kann durch ein internes Signal, das zum Beispiel dem Druck in der zweiten Kammer 56 entspricht, oder durch ein externes Signal, wie etwa zum Beispiel ein mechanisches, ein Pilot- oder ein elektrisches Signal von dem Steuerknüppel 49, gesteuert werden.
Eine Leitung 52 kann das WLS 50 mit einem Kolben, welcher der erste Kolben 27 sein kann, verbinden. Alternativ dazu versteht es sich, dass die Linie 52 stattdessen mit dem zweiten Kolben 36 oder dem dritten Kolben 38 oder mit mehr als nur einem von den Kolben 27, 36 und 38 gleichzeitig verbunden sein kann. Falls die Leitung 52 entweder mit dem zweiten Kolben 36 oder dem dritten Kolben 38 verbunden ist, kann ein entsprechendes WLS 50 ausgelassen werden, wobei es bevorzugt werden kann, dass ein WLS 50 in der Anordnung ist, wenn die Leitung 52 mit dem ersten Kolben 27 verbunden ist.
Der Einfachheit halber wird das System als eine Funktion des ersten Kolbens 27 beschrieben, es versteht sich jedoch, dass das Prinzip gleichermaßen auf den zweiten und den dritten Kolben 36 bzw. 38 zutrifft. Der Kolben 27 kann als der Hauptanhebe- und -senkkolben des Lastarms 16 angesehen werden. Das Bereitstellen von unter Druck stehendem Fluid an eine erste Kammer 54 des Kolbens 27 kann dem Heben des Lastarms 16 entsprechen, während das Bereitstellen von unter Druck stehendem Fluid an die zweite Kammer 56 des Kolbens 27 dem Senken des Lastarms 16 entsprechen kann. Es versteht sich, dass es dem Fluid aus der Kammer, die der unter Druck stehenden Kammer gegenüberliegt, ermöglicht werden muss, entzogen zu werden, um die Bewegung des Lastarms 16 zu ermöglichen.
Das Fluidsystem kann des Weiteren eine Niveauregulierungsanordnung, die im Allgemeinen mit 70 bezeichnet wird, umfassen oder durch sie ergänzt werden. Die Niveauregulierungsanordnung 70 kann durch eine Auswahlvorrichtung, wie etwa einen durch einen Bediener zu betätigenden Schalter 71, aktiviert oder deaktiviert werden. Die ECU 73 kann als ein Steuerkörper für die Niveauregulierungsanordnung 70 bereitgestellt werden und kann auch Signale von beliebigen der Sensorenanordnungen 11, 12 und 13 empfangen. Die ECU 73 kann auch eine Eingabe mit Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 10 auf Rädern empfangen. Es versteht sich, dass die ECU 73 eine einzelne Einheit sein kann oder sie eine Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten darstellen kann, die zusammen oder separat operieren. Die Niveauregulierungsanordnung 70 kann einen herkömmlichen zuvor gefüllten Fluiddruckspeicher 72 umfassen, der über ein erstes Steuerventil 74 mit der Leitung 52 verbunden ist. Das erste Steuerventil 74 kann eine erste, normalerweise geschlossene, Position aufweisen, wobei geschlossen so definiert werden kann, dass ein Fluss an Fluid durch das erste Steuerventil 74 in mindestens einer Richtung verhindert wird. Das erste Steuerventil 74 kann eine zweite Position annehmen, falls es durch einen Aktuator, wie etwa ein Solenoid 76, betätigt wird. Alternativ dazu kann das erste Steuerventil 74 zum Beispiel durch ein Pilotsignal aktiviert werden.
Die Niveauregulierungsanordnung 70 kann des Weiteren einen Niederdruckbereich 78 umfassen, der über ein zweites Steuerventil 80 in den Leitungen 57 und 59, durch die die zweite Kammer 56 mit dem Niederdruckbereich 78 in Fluidverbindung stehen kann, mit der zweiten Kammer des Kolbens 27 verbunden ist. Das zweite Steuerventil 80 kann eine erste, normalerweise geschlossene, Position aufweisen, wobei geschlossen so definiert werden kann, dass ein Fluss an Fluid durch das zweite Steuerventil 80 in mindestens einer Richtung verhindert wird. Das zweite Steuerventil 80 kann eine zweite Position annehmen, falls es durch einen Aktuator, wie etwa ein Solenoid 82, betätigt wird. Alternativ dazu kann das zweite Steuerventil 82 zum Beispiel durch ein Pilotsignal betätigt werden. Ein Druckschalter 83 kann in einer Leitung, die entweder direkt oder indirekt mit der ersten Kammer 54 des ersten Kolbens 27 verbunden ist, bereitgestellt sein, der Daten erzeugen und ein Signal an die ECU 73 leiten kann.
Um das Entleeren der zweiten Kammer 56 zu vermeiden, wenn die Niveauregulierungsanordnung aktiv ist, kann das Ausgleichsventil 84 die Leitung zwischen dem Niederdruckbereich 78 und der zweiten Kammer 56 vorspannen. Es können verschiedene andere Systeme (A), die sowohl Fluid in die Leitung 57 leiten als auch Fluid aus ihr abziehen können, mit der Leitung 57 verbunden sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Eine beispielhafte Beschreibung der Arbeitsweise des Systems während der Bedienung kann wie folgt sein.
Während der normalen Bedienung und wenn das Niveauregulierungssystem 70 deaktiviert ist, kann ein Bediener den Ausleger durch das Einschalten des Steuerknüppels 49 bedienen. Dies kann Signale zu mindestens dem Systemventil 44 senden, um mindestens einen von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben 27, 36 und 38 zu bedienen. Bei diesem Beispiel wird der Einfachheit halber angenommen, dass der Bediener lediglich den ersten Kolben 27 betätigt, wodurch der Ausleger 19 und folglich der Lastarm 16 angehoben und gesenkt wird.
Während des Anhebens kann das Systemventil unter Druck stehendes Fluid von der Fluidquelle 45 in die Leitung 48, durch das Rückschlagventil 58, durch die Leitung 52 und in die erste Kammer 54 des ersten Kolbens 27 lenken. Gleichzeitig kann Fluid aus der zweiten Kammer 56 des ersten Kolbens 27 ausgestoßen werden und kann über die Leitung 46 in das Systemventil 44 zurückgelenkt werden. Von dem Systemventil 44 kann das Fluid dann an eine geeignete Stelle, zum Beispiel an den Speicher 78, zurückgeleitet werden. Während des Senkens kann der Prozess umgekehrt sein, mit der Ausnahme des Prozesses innerhalb der WLS 50. Das Rückschlagventil 58 kann für diesen Durchflussweg gesperrt werden und folglich ist es erforderlich, dass das Regelventil 62 geöffnet wird.
Dies kann über ein Signal von dem Steuerknüppel 49 zu dem Aktuator 63 geschehen sein, das im Wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt werden konnte, als wenn das Signal zu dem Systemventil 44 zum Lenken von Fluid zu der zweiten Kammer 56 des ersten Kolbens 27 gesendet worden wäre. Das Regelventil 62 kann folglich in einer zumindest teilweise offenen Stellung sein und somit kann Fluid durch das Regelventil 62 in die Leitung 48, durch das Systemventil 44 und zum Beispiel zu dem Speicher 78 fließen. Folglich ist ersichtlich, dass, falls der Aktuator 63 kein Signal empfangen hat, das einer Anweisung entspricht, den Lastarm 16 zu senken, das Regelventil 62 in einer geschlossenen Position bleiben kann. Selbst im Fall eines Ausfalls der Leitung 48 bleibt der Lastarm 16 in Position und plötzliches Bewegen kann vermieden werden.
Die Niveauregulierungsanordnung 70 kann zum Beispiel durch den Auswahlvorrichtungsschalter 71 aktiviert werden. Bei einer Ausführungsform kann dann ein Signal entweder direkt oder indirekt über die ECU 73 an den Steuerknüppel 49 gesendet werden oder das Signal an den Steuerknüppel 49 kann unterbrochen werden. Dies kann mindestens einen Abschnitt des Steuerknüppels 49 oder einen beliebigen anderen Teil der Steuergeräte inaktivieren, so dass kein Fluss an Öl über das Systemventil 44 zu und von dem ersten Kolben 27 gelenkt werden kann. Bei einer Ausführungsform betätigt die Aktivierung der Niveauregulierungsanordnung die Solenoide 76 und 82, so dass das erste und das zweite Steuerventil 74 und 80 ihre offenen Positionen annehmen können. Das Öffnen des ersten Steuerventils 76 kann einen Fluidfluss zwischen dem Fluiddruckspeicher 72 und der ersten Kammer 54 des ersten Kolbens 27 ermöglichen. Es kann kein Fluid den Kreislauf zwischen dem Fluiddruckspeicher 72, der ersten Kammer 54 und dem Regelventil 62 verlassen, außer wenn sich das Entlastungsventil 60 öffnet, um extreme Druckspitzen zu entlassen. Das Gewicht des Lastarms kann somit auf dem Fluiddruckspeicher gestützt werden.
Das zweite Steuerventil 80 kann sich öffnen, um eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer 56 des ersten Kolbens 27 und dem Niederdruckbereich 78 zu bilden. Somit ist deutlich, dass nun der Lastarm 16 bis zu einem gewissen Grad nach oben und nach unten fahren kann, während er auf dem Fluiddruckspeicher 72 gestützt wird und während etwas Fluid aus der zweiten Kammer 56 in den Niederdruckbereich 78 ausgestoßen werden kann, wenn sich der Lastarm relativ zu dem Körper 14 nach oben bewegt. Um das Entleeren der zweiten Kammer 56 zu verhindern, wenn die Niveauregulierungsanordnung aktiv ist, kann das Ausgleichsventil 84 die Leitung zwischen dem Niederdruckbereich 78 und der zweiten Kammer 56 vorspannen. Es können verschiedene andere Systeme (A), die sowohl Fluid in die Leitung 57 leiten als auch Fluid aus ihr abziehen können, mit der Leitung 57 verbunden sein. Somit kann jederzeit unter Druck stehendes Fluid an dem Ventil 84 stehen und das Ausgleichsventil 84 kann sich öffnen, wenn der Druck eine bestimmte Schwelle übersteigt. Bei einer Ausführungsform kann das Ausgleichsventil eingestellt werden, um die Leitung auf ein Maximum von ungefähr 500 kPa vorzuspannen.
Der Bagger auf Rädern kann mit Sicherheitsmerkmalen versehen sein.
Bei einer Ausführungsform kann die ECU 73 Software verwenden, um dem System Sicherheitsmerkmale bereitzustellen. Die ECU 73 kann Eingaben von beliebigen oder allen der Sensorenanordnungen 11, 12 oder 13 empfangen. Die ECU 73 kann des Weiteren eine Eingabe mit Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 10 auf Rädern und eine Eingabe von dem Drucksensor 83 empfangen. Obwohl die ECU 73 von der Auswahlvorrichtung 71 ein Signal zur Aktivierung der Niveauregulierungsanordnung empfangen kann, kann die ECU 73 des Baggers 10 auf Rädern die Aktivierung der Niveauregulierungsanordnung hemmen, falls bestimmt wird, dass sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festgelegten Zustand befindet. Es versteht sich, dass nicht nur die ECU 73, sondern auch der Bagger auf Rädern selbst oder jeder beliebige andere Teil davon konfiguriert sein kann, um die Aktivierung der Niveauregulierungsanordnung zu hemmen, falls bestimmt wird, dass sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festgelegten Zustand befindet.
Bei einer Ausführungsform kann die ECU 73 die Aktivierung durch das Senden eines Warnsignals an den Bediener hemmen, um ihn zu informieren, dass sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festgelegten Zustand befindet, so dass es verboten oder nicht empfohlen ist, die Niveauregulierungsanordnung zu aktiveren. Bei einer anderen Ausführungsform kann die ECU 73 die Aktivierung hemmen, indem sogar verhindert wird, dass das Niveauregulierungssystem aktiviert wird.
Bei einer Ausführungsform kann der festgelegte Zustand sein, dass der Bagger auf Rädern eine geringe Fahrgeschwindigkeit, wie etwa zum Beispiel einen wesentlichen oder völligen Stillstand, haben muss. Bei einer Ausführungsform kann der festgelegte Zustand sein, dass die Geschwindigkeit des Baggers auf Rädern ungefähr geringer als 1 Kilometer pro Stunde ist.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der festgelegte Zustand sein, dass der Druck, wie durch den Drucksensor 83 bestimmt, eine bestimmte Schwelle, zum Beispiel auf Grund schwerer Ladungen, nicht übersteigt. Falls der Druck den Schwellendruck übersteigen würde und die Niveauregulierungsanordnung 70 aktiviert würde, kann auf Grund des Druckausgleichs zwischen der ersten Kammer 54 und dem Fülldruck des Druckspeichers 72 ein unerwarteter Bewegungsablauf des Auslegers die Folge sein. Die Niveauregulierungsanordnung kann folglich lediglich dann aktiviert werden, wenn der Druck, der dem Druck in der ersten Kammer 54 entspricht, einen bestimmten Schwellenwert, der zum Beispiel dem 1,5- bis 2-fachen des Fülldrucks des Druckspeichers entsprechen kann, nicht übersteigt. Diese Schwelle kann ein anpassbarer Parameter in der Software sein, was ermöglicht, dass die Niveauregulierungsanordnung präzise an verschiedene Anwendungen angepasst werden kann.
Bei einer Ausführungsform kann der Bagger 10 auf Rädern konfiguriert sein, um Daten mit Bezug auf beliebige Druckunterschiede zwischen dem Fluiddruckspeicher 72 und der ersten Kammer 54 des ersten Kolbens 27 zu erzeugen, wenn das erste Steuerventil 74 in einer Position ist, so dass der Fluss an Fluid in mindestens einer Richtung verhindert wird. Der festgelegte Zustand kann in diesem Fall nicht erfüllt worden sein, falls sich der Druckunterschied außerhalb einer gewünschten Spanne befindet.
Bei einer anderen Ausführungsform kann der festgelegte Zustand sein, dass mindestens ein Abschnitt des Lastarms 16 oder des Hilfsmittels 26 positioniert ist, so dass er in eine bevorzugte Spanne an Positionen relativ zu einem anderen Abschnitt des Baggers 10 oder zu einem anderen Bezugspunkt, wie etwa zum Beispiel der Oberfläche, auf der der Bagger entweder beim Stillstand oder beim Fahren positioniert ist, fällt. Bei einer Ausführungsform kann die bevorzugte Spanne an Positionen definiert sein, so dass, wenn stationär, der höchste Teil des Auslegers eine Höhe von vier Meter, gemessen von der Oberfläche, auf der die Maschine geparkt ist, nicht übersteigt. Die bevorzugte Spanne kann des Weiteren die Spanne umfassen, wobei sich kein Abschnitt des Lastarms vor einer im Wesentlichen vertikalen Ebene Y-Y befindet, die bei einer Entfernung von ungefähr 3,5 Meter von der Mittellinie X-X lokalisiert ist. Vorne soll in diesem Fall als sich nicht zwischen der Ebene Y-Y und der Mittellinie X-X befindend interpretiert werden.
Die Bestimmung, dass die Positionskriterien erfüllt werden, kann durch die Verwendung beliebiger oder aller Sensorenanordnungen 11, 13 und 15 gemacht werden. Aus den Daten, die von diesen Sensorenanordnungen 11, 13 und 15 empfangen werden, kann die ECU 73 in der Lage sein, die Position des relevanten Abschnitts des Lastarms 16 oder des Hilfsmittels 26 zu berechnen oder annähernd zu bestimmen.
Bei einer Ausführungsform kann der Bediener alarmiert werden, dass die Position des relevanten Abschnitts des Lastarms 16 oder des Hilfsmittels 26 nicht in eine bevorzugte Spanne an Positionen relativ zu einem anderen Abschnitt des Baggers 10 auf Rädern oder zu einem anderen Bezugspunkt, wie etwa zum Beispiel der Oberfläche, auf der der Bagger 10 auf Rädern platziert ist oder fährt, fällt. Der Alarm kann schlichtweg sein, dass der Bediener eine visuelle Hilfe hat, um zu bestimmen, ob die Position des relevanten Abschnitts des Lastarms 16 oder des Hilfsmittels 26 akzeptabel ist. Die visuelle Hilfe kann zum Beispiel eine oder mehrere Markierungen an einem oder mehreren Abschnitten des Baggers auf Rädern sein.
Der Alarm, dass sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festegelegten Zustand befindet, kann nicht aktiv verhindern, dass die Niveauregulierungsanordnung 70 aktiviert wird. In dieser Situation kann die Aktivierung der Niveauregulierungsanordnung weiterhin gehindert werden, da der Bediener unterstützt werden kann, die Sache anzugehen und zu versuchen, den relevanten Abschnitt des Lastarms 16 oder des Hilfsmittels 26 korrekt zu positionieren.
Obwohl einige Ausführungsformen dieser Erfindung hier beschrieben worden sind, können Verbesserungen und Abwandlungen inkorporiert werden, ohne den Bereich der folgenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

Folgendes wird beansprucht: 1. Ein Bagger auf Rädern, der Folgendes beinhaltet: ein Fahrwerk auf Rädern; einen Körper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist; einen Lastarm, der mindestens einen Auslegerabschnitt, der schwenkbar mit dem Körper verbunden ist, eine Stange, die schwenkbar mit dem mindestens einen Auslegerabschnitt verbunden ist, und eine Verkopplung, die schwenkbar mit der Stange verbunden ist, aufweist, wobei die Verkopplung zur Verbindung mit einem Hilfsmittel konfiguriert ist; ein Fluidsystem, das einen ersten Kolben, der konfiguriert ist, um den mindestens einen Auslegerabschnitt relativ zu dem Körper zu bewegen, einen zweiten Kolben, der konfiguriert ist, um die Stange relativ zu dem mindestens einen Auslegerabschnitt zu bewegen, und einen dritten Kolben, der konfiguriert ist, um die Verkopplung relativ zu der Stange zu bewegen, umfasst, wobei das Fluidsystem des Weiteren mindestens ein Systemventil umfasst, das konfiguriert ist, um Fluid auf Anforderung von einer Fluidquelle wahlweise zu dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben zu lenken; ein Niveauregulierungssystem, das einen Fluiddruckspeicher umfasst, der über ein erstes Steuerventil mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben in Fluidverbindung stehen kann, wobei die Niveauregulierung des Weiteren eine Auswahlvorrichtung zum wahlweisen Aktivieren der Niveauregulierung umfasst, indem das erste Steuerventil betätigt wird und dadurch der Fluiddruckspeicher mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben in fluider Verbindung steht.
Bagger auf Rädern, der Folgendes beinhaltet: ein Fahrwerk auf Rädern; einen Körper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist; einen Lastarm, der so konfiguriert ist, dass er mindestens ein erstes und ein zweites Kastenprofil aufweist, wobei das erste Kastenprofil ein Ende aufweist, das schwenkbar mit dem Körper verbunden ist, und wobei das zweite Kastenprofil ein Ende aufweist, das zur Verbindung mit einem Hilfsmittel konfiguriert ist, wobei das erste Kastenprofil relativ zu dem zweiten Kastenprofil schwenkbar ist; ein Fluidsystem, das Folgendes umfasst eine Quelle an unter Druck stehendem Fluid; einen Niederdruckbereich; mindestens einen ersten Kolben zum Schwenken des Lastarms relativ zu dem Körper; einen zweiten Kolben zum Schwenken des zweiten Kastenprofils relativ zu dem ersten Kastenprofil, und mindestens ein Systemventil zum Lenken von Fluid zu und von dem mindestens einen ersten Kolben und den zweiten Kolben, wobei das Fluidsystem des Weiteren eine Lastarmsenksicherheitsventilanordnung umfasst, die zwischen dem Systemventil und dem mindestens einen ersten Kolben in Fluidverbindung steht, wobei die Lastarmsenksicherheitsventilanordnung konfiguriert ist, um im Fall eines plötzlichen Druckabfalls in der Verbindung zwischen dem Systemventil und dem mindestens einen ersten Kolben eine ungewünschte Bewegung des Lastarms zu behindern; wobei das Fluidsystem des Weiteren einen Fluiddruckspeicher, der über ein erstes Steuerventil mit der Verbindung zwischen dem Lastarmsenksicherheitsventil und dem mindestens einen ersten Kolben in Fluidverbindung stehen kann, und ein zweites Steuerventil zum Steuern von mindestens einer von einer Verbindung zwischen dem mindestens einen ersten Kolben und dem Niederdruckbereich umfasst.
Bagger auf Rädern, der Folgendes beinhaltet: ein Fahrwerk auf Rädern; einen Baggerkörper, der drehbar auf dem Fahrwerk auf Rädern montiert ist; einen Lastarm, der konfiguriert ist, um ein Hilfsmittel zu tragen, wobei der Lastarm mindestens ein erstes und ein zweites Profil umfasst, wobei das erste Profil ein erstes Ende, das schwenkbar mit dem Baggerkörper verbunden ist, und ein zweites Ende, das schwenkbar mit dem zweiten Profil verbunden ist, aufweist ein Fluidsystem, das konfiguriert ist, um einen ersten Kolben zum Schwenken des ersten Profils relativ zu dem Fahrwerk, einen zweiten Kolben zum Schwenken des ersten Profils relativ zu dem zweiten Profil zu bedienen, wobei das Fluidsystem des Weiteren mindestens einen Fluiddruckspeicher umfasst, der mit mindestens einem von dem ersten und dem zweiten Kolben in Fluidverbindung stehen kann.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei der erste Kolben eine erste Kammer, die konfiguriert ist, um Fluid von dem mindestens einen Systemventil zum Heben des Lastarms zu empfangen und um Fluid an das mindestens eine Systemventil zum Senken des Lastarms abzugeben, und eine zweite Kammer, die konfiguriert ist, um Fluid von dem mindestens einen Systemventil zum Senken des Lastarms zu empfangen und um Fluid zu dem mindestens einen Systemventil abzugeben, wenn der Lastarm gehoben wird, aufweist.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 4, wobei ein Lastarmsenksicherheitsventil zwischen der ersten Kammer und dem mindestens einen Systemventil des ersten Kolbens mit der ersten Kammer in Fluidverbindung steht, und der Fluiddruckspeicher an einem Punkt zwischen der ersten Kammer und dem Lastarmsenksicherheitsventil mit der ersten Kammer des Kolbens in Fluidverbindung stehen kann.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 5, wobei das mindestens eine Systemventil als Antwort auf ein Eingabemittel eines Bedieners bedient werden kann, wobei das Eingabemittel eines Bedieners des Weiteren konfiguriert ist, um das Lastarmsenksicherheitsventil so zu steuern, dass das Lastarmsenksicherheitsventil einen Fluss von dem ersten Kolben zu dem mindestens einen Systemventil ermöglicht, wenn der Bediener einen Befehl eingibt, der einer Lastarmsenkoperation entspricht.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 6, wobei das Lastarmsenksicherheitsventil durch ein Fluidpilotsignal von dem Eingabemittel eines Bedieners gesteuert wird.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 4–7, der des Weiteren eine Fluidverbindung zwischen der zweiten Kammer des ersten Kolbens und einem Niederdruckbereich umfasst, wobei die Fluidverbindung zu dem Niederdruckbereich wahlweise über ein zweites Steuerventil verbunden werden kann, wenn die Niveauregulierung aktiv ist.
Bagger auf Rädern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bagger auf Rädern konfiguriert ist, um die wahlweise fluide Verbindung des Fluiddruckspeichers mit mindestens einem von dem ersten und dem zweiten Kolben zu hemmen, wenn sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festgelegten Zustand befindet.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 1, wobei der Bagger auf Rädern konfiguriert ist, um die wahlweise fluide Verbindung des Fluiddruckspeichers mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben zu hemmen, wenn sich der Bagger auf Rädern nicht in einem festgelegten Zustand befindet.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 10, wobei der Körper und der mindestens eine Auslegerabschnitt einen ersten Winkel bilden, der mindestens eine Auslegerabschnitt und die Stange einen zweiten Winkel bilden und die Stange und die Verkopplung einen dritten Winkel bilden und der festgelegte Zustand ein Anzeichen dafür ist, dass sich mindestens einer von diesen Winkeln in einer festgelegten Spanne befindet.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 11, wobei das Anzeichen dafür, dass sich der mindestens eine von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Winkel in der festgelegten Spanne befindet, teilweise durch eine Winkelmessung von mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Winkel bestimmt wird.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei das Anzeichen dafür, dass sich der mindestens eine von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Winkel in der festgelegten Spanne befindet, teilweise durch das Messen eines Drucks, der einem Druck in mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben entspricht, bestimmt wird.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei sich der Bagger auf Rädern nicht in dem festgelegten Zustand befindet, falls der zweite Winkel größer als 90 Grad ist.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei der festgelegte Zustand nicht erfüllt wird, falls die Geschwindigkeit des Baggers auf Rädern zu hoch ist.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei der festgelegte Zustand erfüllt wird, falls die Geschwindigkeit des Baggers auf Rädern ungefähr geringer als 1 Kilometer pro Stunde ist.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 11 bis 16, wenn abhängig von Anspruch 4, wobei der Bagger auf Rädern konfiguriert ist, um Daten in Bezug auf jedwede Druckunterschiede zwischen dem Fluiddruckspeicher und der ersten Kammer des ersten Kolbens zu erzeugen, wenn das erste Steuerventil in einer Position ist, so dass der Fluss des Fluids in mindestens eine Richtung verhindert wird, wobei der festgelegte Zustand nicht erfüllt wird, falls sich der Druckunterschied außerhalb einer gewünschten Spanne befindet.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 9–17, wobei sich der Bagger auf Rädern nicht in dem festgelegten Zustand befindet, falls mindestens ein Abschnitt des Lastarms eine Höhe von ungefähr 4 Meter von der Oberfläche, auf der der Bagger auf Rädern positioniert ist, übersteigt.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 9–18, wobei der Bagger auf Rädern des Weiteren ein Lenkrad mit einer Mittellinie umfasst, und wobei sich der Bagger auf Rädern nicht in dem festgelegten Zustand befindet, falls sich mindestens ein Abschnitt des Lastarms vor einer im Wesentlichen vertikalen Ebene befindet, die bei einer Entfernung von ungefähr 3,5 Meter von der Mittellinie lokalisiert ist.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 10, wobei das Konfiguriertsein zur Hemmung umfasst, dass verhindert wird, dass der Fluiddruckspeicher mit mindestens einem von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kolben in Fluidverbindung steht.
Bagger auf Rädern gemäß einem der Ansprüche 9–20, wobei das Konfiguriertsein zur Hemmung umfasst, dass sich der Bagger auf Rädern nicht in dem festgelegten Zustand befindet.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 1, wobei das Niveauregulierungssystem des Weiteren eine Fluidverbindung zwischen einer zweiten Kammer des ersten Kolbens und einem Niederdruckbereich umfasst, wobei die Fluidverbindung zu dem Niederdruckbereich wahlweise über ein zweites Steuerventil verbunden werden kann, wenn die Niveauregulierung aktiv ist.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 22, wobei die Fluidverbindung zwischen der zweiten Kammer des ersten Kolbens und dem zweiten Steuerventil mit einem Fluiddruck vorgespannt wird, um das Entleeren der zweiten Kammer zu verhindern, wenn die Niveauregulierung aktiv ist.
Bagger auf Rädern gemäß Anspruch 23, wobei die Fluidverbindung zwischen der zweiten Kammer des ersten Kolbens und dem zweiten Steuerventil auf im Wesentlichen 500 kPa vorgespannt wird.