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Die
Erfindung betrifft eine Schaufel für einen Radlader oder Hoflader.
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Ein
Radlader ist ein Arbeitsfahrzeug (oder Arbeitsmaschine), mit dem üblicherweise
verschiedenste Güter
gehoben, transportiert und/oder geladen werden. Der Transport erfolgt
dabei zumeist nur über
kurze Strecken, beispielsweise innerhalb einer Baustelle oder eines
Firmengeländes
bzw. Bauernhofes.
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Bekannte
Radlader weisen ein Trägerfahrzeug
auf, das von einem üblicherweise
auf bzw. in dem Fahrzeug sitzenden Arbeiter gefahren wird. An bzw.
vor der Vorderseite des Trägerfahrzeugs
(in Vorwärtsfahrrichtung)
ist ein Arbeitsgerät
vorgesehen, beispielsweise eine Schaufel, die über einen beweglichen Arm (Trägerarm,
Ladearm) mit dem Trägerfahrzeug
verbunden ist. Wegen dieser Frontanordnung der Schaufel werden Radlader
auch als Frontlader bezeichnet. Mittels des Trägerarms ist die Schaufel in
vertikaler Richtung beweglich, so dass beispielsweise in die Schaufel
aufgenommene Güter angehoben
werden können.
Für das
Heben und Senken des Trägerarms
ist üblicherweise
eine Hydraulik vorgesehen, über
die gegebenenfalls auch hydraulische Arbeitsgeräte oder Komponenten von Arbeitsgeräten bewegt
werden können.
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Die
Arbeitsgeräte,
auch die Schaufel, sind in der Regel als Anbaugeräte ausgebildet,
das heißt
sie sind abnehmbar an dem Trägerarm
bzw. dem Trägerfahrzeug
befestigt bzw. befestigbar. Dadurch können verschiedenste Anbaugeräte an einem
Radlader bzw. einem Trägerfahrzeug
zum Einsatz kommen.
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Ein
weiteres Beispiel für
Anbaugeräte
sind neben Schaufeln unterschiedlichster Ausprägung auch Paletten- bzw. Ladegabeln.
Das Trägerfahrzeug,
insbesondere in Verbindung mit einem Trägerarm, bildet bei diesen Radladern
bzw. Trägerfahrzeugen
das Grundgerüst.
Verschiedene Anbaugeräte,
durch die der flexible Einsatz eines Radladers bzw. Fahrzeugs ermöglicht wird,
werden an diesem Grundgerüst,
und zwar konkret am Fahrzeug selbst oder am Trägerarm, angebracht. Hierfür sind spezielle
Schnellwechseleinrichtungen (oder: Schnellwechselkupplungen, Schnellwechselrahmen)
bekannt, über
die das Anbaugerät
am Trägerarm
befestigbar ist.
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Es
gibt Radlader verschiedenster Größe und Anwendung.
Das Angebot reicht von Radladern mit einem Gewicht von weniger als
2 t bis hin zu Großgeräten mit
einem Gewicht von über
200 t. Für
Radlader, die überwiegend
in Landwirtschaft, Garten- und Landschaftsbau eingesetzt werden,
ist die Bezeichnung Hoflader üblich.
Diese Hoflader haben im Vergleich zu den im Baubereich üblichen
Radladern verhältnismäßig kompakte
Abmessungen. Dies ermöglicht
die Verwendung auch in kleineren Hallen oder Scheunen sowie das
Durchfahren enger Tore bzw. Türen
und das Befahren schmaler Wege.
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Bei
der Verwendung von Standardschaufeln, bei denen sich die Schaufelöffnung vorne,
d.h. in Vorwärtsfahrtrichtung
befindet, erfolgt das Beladen der Schaufel in der Regel dadurch,
dass das Ende des Trägerarms,
an dem die Schaufel angeordnet ist, auf die Höhe des aufzuladenden Guts positioniert
wird, und dass die Schaufelöffnung über einen
entsprechenden Mechanismus in gewünschter Weise ausgerichtet
wird. Zum eigentlichen Beladen der Schaufel wird das aufzuladende
Gut dann mittels einer Vorwärtsbewegung
des Trägerarms
oder des Trägerfahrzeugs
(Radladers bzw. Hofladers) in die Schaufel geschoben. Für den Transport
kann die Neigung der Schaufel verändert werden, um zu verhindern,
dass das Ladegut während
des Transports aus der Schaufel herausfällt. Beim Entladen wird der
Trägerarm über der
Stelle positioniert, an der das Gut abgeladen werden soll, und die
Schaufel wird so gekippt, nämlich
mit der Schaufelöffnung
nach unten, dass das auf geladene Gut aufgrund der Schwerkraft aus
der Schaufelöffnung
an den Zielort fällt.
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Ein
entscheidender Nachteil bei der Verwendung von herkömmlichen
Schaufeln liegt darin, dass das erforderliche Einstellen der Schaufelneigung beim
Beladen und Entladen mit entsprechendem Zeitaufwand verbunden ist
und damit die jeweiligen Vorgänge
entsprechend länger
dauern. Auch erfordert die optimale Neigungseinstellung zum jeweiligen Zeitpunkt Übung und
Erfahrung im Umgang mit dem jeweiligen Gerät. Hinzu kommt, dass sich herkömmliche
Schaufeln in vielen Fällen
beim Entladen nicht restlos entleeren, es bleiben Reste in der Schaufel hängen, beispielsweise
bei Silage oder Mist.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass bei manchen Ladegütern das maximale Füllvermögen der
Schaufel nicht ausgenutzt werden kann, da die Vorwärtsbewegung
der Schaufel nicht ausreichend ist, um das aufzuladende Gut bis
zum maximalen Füllvermögen der
Schaufel aufzunehmen. Umgekehrt besteht die Gefahr bei gut gefüllten Schaufeln,
dass ein Teil des aufgeladenen Guts während des Transports aus der Schaufel
herausfällt.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine neue Schaufel für einen Radlader, insbesondere
für einen Hoflader,
anzugeben, mit der sich die vorgenannten Nachteile zumindest teilweise überwinden
lassen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
eine Schaufel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Schaufel gemäß der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Schaufel
ist bestimmt für
einen Radlader oder Hoflader. Sie umfasst eine erste und eine zweite
Seitenwand und eine Unterseite, die zwischen der ersten und der
zweiten Seitenwand angeordnet und mit diesen verbunden ist. Sie umfasst
ferner eine Schaufelöffnung,
die seitlich von erster und zweiter Seitenwand und nach unten von der
Schaufelunterseite begrenzt ist. Die Erfindung sieht vor, dass die
Schaufel ferner mindestens einen gegenüber den Seitenwänden und
der Unterseite beweglichen oder schwenkbaren (auch: drehbaren) Räumer (auch:
Auswerfer) umfasst.
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Der
Vorteil des beweglichen oder schwenkbaren Räumers liegt darin, dass er
das aufgeladene Gut beim Entladen aus der Schaufel herausschiebt, so
dass das aufgeladene Gut zumindest weitgehend vollständig aus
der Schaufel entleert wird. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass
der Neigungswinkel der Schaufel für ein Einleeren nicht notwendigerweise verstellt
werden muss, so dass der Entleerungsvorgang nicht nur besser, sondern
auch noch schneller und einfacher durchführbar ist. Die Schaufel ist
damit eine Abschiebeschaufel.
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Ein
weiterer Vorteil des beweglichen bzw. schwenkbaren Räumers ist
auch, dass die Schaufel beim Entladen von Gut aus der Schaufel in
ein Transportfahrzeug oder in eine Arbeitsmaschine nicht in das
Fahrzeug oder die Maschine eintauchen muss. Dadurch ist es möglich, dass
Fahrzeuge bzw. Maschinen während
des Aufladens von Gut bereits bestimmte Arbeiten ausführen. Beispielsweise
kann ein Futtermischwagen bereits während der Bestückung Mischen,
ohne dass die Gefahr besteht, dass die Schaufel oder ein Beißzahn der
Schaufel in die Schnecke des Futtermischwagens gelangt und diese beschädigt. Auch
dies führt
zu einer entsprechenden Zeitersparnis und steigert somit die Effizienz
der Arbeiten.
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Insgesamt
erfordert die erfindungsgemäße Schaufel
deutlich weniger Arbeitsschritte als bekannte Schaufeln, wodurch
sich die Umschlagleistung bzw. die Ladeleistung entsprechend erhöht. Hinzuweisen
ist ferner auf den geringeren Kraftstoffverbrauch sowie die damit
verbundene Reduktion der Abgase und Verringerung der Energiekosten.
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Gemäß einer
Weiterbildung umfasst die Schaufel einen oder mehrere gegenüber den
Seitenwänden
und der Unterseite bewegliche oder schwenkbare (oder: drehbare)
Beißzähne (auch: Reißzähne) und/oder
eine gegenüber
den Seitenwänden
und der Unterseite bewegliche oder schwenkbare (oder: drehbare),
die Schaufelöffnung zumindest
wenigstens teilweise, insbesondere vollständig verschließende oder überdeckende
Schließwand.
Die Schließwand
kann hierbei eine flache Platte sein, sie kann aber auch gewölbt ausgebildet
sein. Auch ist es möglich,
die Schließwand
mit Reißzähnen zu
versehen, d.h. Schließwand
und Reißzähne miteinander
zu kombinieren.
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Der
Vorteil der beweglichen oder schwenkbaren Beißzähne und/oder der Schließwand liegt
darin, dass diese beim Beladen in das aufzuladende Gut eindringen
und das aufzuladende Gut durch der Bewegung der Beißzähne und/oder
Schließwand
zusätzlich
in die Schaufel befördert
wird. Hierdurch kann im Vergleich zu herkömmlichen Schaufeln eine größere Menge
an Gut aufgeladen werden, wobei die aufgeladene Menge an Gut im
Idealfall die maximale Füllmenge
der Schaufel erreicht. Auch muss die Befüllung nicht mühsam über eine
geeignete Neigungssteuerung der Schaufel optimiert werden, dies
erfolgt einfach und schnell durch die Bewegung der Beißzähne und/oder
Schließwand.
Ferner können
die Beißzähne und/oder
die Schließwand
beim Transport die Schaufelöffnung überspannen
und bilden somit eine Ladesicherung für das aufgeladene Gut, d.h.
die Beißzähne und/oder
Schließwand
verhindern während
des Transports das Herausfallen des aufgeladenen Guts. Die Schaufel
ist damit eine Beißschaufel.
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Besonders
vorteilhaft ist die Kombination eines bewegbaren oder schwenkbaren
Räumers
mit den bewegbaren oder schwenkbaren Beißzähnen bzw. der bewegbaren oder
schwenkbaren Schließwand,
weil hierbei das Beladen der Schaufel über die Schwenkbewegung der
Beißzähne bzw.
der Schließwand
und das Entladen der Schaufel über
die Schwenkbewegung des Räumers
erfolgt. Aufgrund der Schwenkbewegung des Räumers ist es, wie bereits oben
erwähnt,
nicht notwendig, den Neigungswinkel der Schaufel zu verstellen,
so dass die Entleerung schneller erfolgt als bei herkömmlichen
Schaufeln. Gleichzeitig kann im Vergleich zu Schaufeln des Stands
der Technik bei gleichen Ausmaßen
der Schaufel bei einem Transportvorgang eine größere Menge an Gut befördert werden.
Denn zum einen bewirken die Beißzähne und/oder
die Schließwand,
wie oben erwähnt,
dass im Vergleich zu bekannten Schaufeln eine größere Menge an Gut aufgeladen werden
kann und zum anderen entleert der Räumer das Gut zumindest weitgehend
vollständig
aus der Schaufel, so dass für
jeden Transportvorgang im Wesentlichen das gesamte Füllvermögen der
Schaufel genutzt werden kann. Somit ermöglicht die Kombination einer
Schaufel mit beweglichem bzw. schwenkbarem Räumer und beweglichen bzw. schwenkbaren Beißzähnen bzw.
beweglicher oder schwenkbarer Schließwand eine schnellere und effektivere
Umladung von Gütern
im Vergleich zu bekannten Schaufeln.
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Die
Schaufel gemäß der Erfindung
ist dann eine Beiß-
und Abschiebeschaufel. Diese eignet sich vor allem zum einfachen,
schnellen und zumindest weitestgehend vollständigen Befüllen und Entleeren von Gut
in bzw. aus der Schaufel, beispielsweise Silage. Der Neigungswinkel
der Schaufel muss nicht verstellt werden, das Trägerfahrzeug kann somit direkt
nach dem Beladen der Schaufel bewegt werden, wodurch sich deutlich
Arbeitszeit einsparen und entsprechend die Effizienz der Arbeit
erhöhen
lässt. Auch
lassen sich hohe Überladehöhen erreichen, und
es ist auch eine niedrige Entladetiefe möglich, da das Ladegut durch
den Räumer über die
Schaufelkante geräumt
wird.
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Bevorzugt
ist der Räumer
fest mit den Beißzähnen und/oder
der Schließwand
verbunden (direkt oder über
Zwischenelemente), d.h. sie Führen
die Bewegung gemeinsam aus, insbesondere werden sie jeweils um den
gleichen Winkel geschwenkt. Dabei sind sie vorzugsweise derart zueinander
angeordnet, dass Räumer
einerseits und Beißzähne und/oder
Schließwand
andererseits das Arbeitsvolumen der Schaufel zwischen sich (und
den Seitenwänden)
definieren, d.h. das Volumen, das mit dem zu transportierenden Gut
gefüllt
werden kann.
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Gemäß einer
Weiterbildung sind der Räumer und/oder
die Beißzähne und/oder
die Schließwand zwischen
einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar oder schwenkbar,
wobei die erste Stellung einen entlade nen oder offenen Zustand der Schaufel
und die zweite Stellung einen beladenen oder geschlossenen Zustand
der Schaufel definiert. Im beladenen oder geschlossenen Zustand
der Schaufel kann der Räumer
an oder nahe einer der Schaufelöffnung
gegenüber
liegenden Rückwand der
Schaufel angeordnet sein oder eine der Schaufelöffnung gegenüber liegende
Rückwand
der Schaufel ausbilden und im entladenen oder offenen Zustand der
Schaufel die Schaufelöffnung
zumindest im Wesentlichen überdecken
oder verschließen.
Alternativ oder additiv können
die Beißzähne und/oder
die Schließwand
in einem beladenen oder geschlossenen Zustand der Schaufel die Schaufelöffnung überspannen
und im entladenen oder offenen Zustand der Schaufel die Schaufelöffnung freigeben,
insbesondere von der Schaufel wegzeigend ausgerichtet sein.
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Bei
Ausführungsformen,
bei denen eine erhöhte
Stabilität
der Schaufel erforderlich ist, kann die Schaufel eine Rückwand aufweisen.
Alternativ, kann bei Ausführungsformen,
bei denen es auf eine leichte Bauweise ankommt, der Räumer in
einem beladen bzw. geschlossenen Zustand der Schaufel die Rückwand der
Schaufel zumindest im Wesentlichen ausbilden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung sind der der Räumer und/oder die Beißzähne und/oder
die Schließwand
fest an mindestens einem Drehzylinder befestigt, insbesondere angeschweißt, der
um eine sich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand der Schaufel
erstreckende Drehachse drehbar ist. Bevorzugt wird die Drehachse
definiert durch eine sich zwischen der ersten und zweiten Seitenwand
erstreckende Achse oder durch an der ersten und zweiten Seitenwand
angebrachte Achsstücke,
deren Längsachsen
auf einer gemeinsamen Geraden liegen und die mit jeweiligen Ausnehmungen oder
Durchführungen
in Drehzylinder oder Seitenwänden
korrespondieren, so dass der Drehzylinder zusammen mit der Achse
oder zusammen mit den Achsstücken
und den Ausnehmungen oder Durchführungen
ein Drehgelenk für
die Schwenkbewegung von Räumer
und/oder Beißzähnen und/oder
Schließwand
ausbildet. Abgesehen von einer einfachen Konstruktion der erfindungsgemäßen Schaufel
haben Drehzylinder und/oder Achse den zusätzlichen Vorteil, dass die
Schaufel dadurch weiter stabilisiert wird.
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Die
erste und die zweite Seitenwand der Schaufel können im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet
sein, wobei die (durchaus auch gebogen ausgebildete) Schaufelunterseite
an jeweils einer ersten Dreiecksseite mit der ersten und der zweiten Seitenwand
verbunden ist. Ist die Schaufelunterseite gebogen ausgebildet, dann
ist auch die erste Dreieckseite gebogen ausgebildet. Dies gilt auch
für die anderen
Dreieckseiten. Unter dreieckförmig
wird somit auch ein Dreieck mit gewölbten Seiten verstanden, auch
Formabweichungen im Eckbereich fallen unter die Angabe dreieckförmig. Die
Achse oder die Achsstücke
ist/sind jeweils vorzugsweise an oder nahe einer Ecke der dreieckförmigen ersten
und der zweiten Seitenwand angeordnet, wobei diese Ecke der jeweiligen
ersten Dreieckseite gegenüberliegt.
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Der
Räumer
weist gemäß einer
Weiterbildung in Draufsicht im Wesentlichen die Form einer rechteckigen
Platte auf mit einer Breite, die zumindest im Wesentlichen dem Abstand
zwischen erster und zweiter Seitenwand entspricht. Die Höhe der Platte
entspricht zweckmäßigerweise
nahezu oder im Wesentlichen dem Abstand zwischen Drehzylinder und
Schaufelunterseite. Alternativ oder additiv weit die Platte eine
dem Drehzylinder gegenüberliegende
Unterkante auf, deren Abstand vom Drehzylinder im Wesentlichen dem
Abstand zwischen Drehzylinder und Schaufelunterseite entspricht.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Unterkante des Räumers in
dem oder einem entladenen oder offenen Zustand der Schaufel an oder
nahe an einer vorderen, der Schaufelöffnung zugewandten Kante der
Schaufelunterseite angeordnet ist. Diese Ausbildung des Räumers stellt
sicher, dass das Schaufelvolumen bei der Schwenkbewegung des Räumers möglichst
vollständig
erfasst wird, zum zumindest nahezu vollständigen Entladen aufgenommener
Güter.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist die Schaufelunterseite zumindest
abschnittsweise, insbesondere in einem vorgesehenen Schwenkbereich des
Räumers,
so ausgebildet ist, dass eine oder die Unterkante des Räumers mit
einem vorgegebenen, im Wesentlichen gleich bleibenden Abstand über die
Schaufelunterseite bewegbar oder schwenkbar ist. Dieser Abstand
wird zweckmäßigerweise
möglichst
klein gewählt,
so dass kein Ladegut hindurch treten kann und beim Entladen auf
der Schaufelunterseite anhaftendes Ladegut durch den Räumen entfernt
wird.
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Mindestens
einer der oder alle Beißzähne und/oder
die Schließwand
können
gemäß einer
Ausführungsvariante
in Richtung Schaufelöffnung
gekrümmt
sein. Dadurch ergibt sich eine hohe Stabilität und Effektivität der Beißzähne bzw.
Schließwand beim
Eindringen in das zu transportierende Gut, gerade wenn verhältnismäßig hartes
Material wie z.B. Erde aufgerissen und aufgeladen werden muss. Auch
vergrößert die
Krümmung
das Schaufelvolumen und damit die Aufnahmemenge für Ladegut
im Vergleich zu nicht gekrümmten,
geraden Beißzähnen und/oder
Schließwand.
Ferner erhöhen
die gekrümmten
Beißzähne bzw.
die gekrümmte
Schließwand
die Effizienz bei der Nutzung des Schaufelvolumens, da die gekrümmten Beißzähne bzw.
die gekrümmte
Schließwand
wie Schürflöffel das
aufzuladende Gut auf bzw. in die Schaufel befördern.
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Der
Abstand des freien Endes mindestens eines oder aller Beißzähne und/oder
der Schließwand
von der Drehachse kann etwas größer als
der Abstand der Unterkante des Räumers
von der Drehachse sein und damit die Beißzähne und/oder die Schließwand in
einem oder dem beladenen oder geschlossenen Zustand der Schaufel
an der Schaufelunterseite anliegen und damit die Schaufelöffnung überspannen,
so dass aufgeladenes Gut während des
Transportes vor dem Herausfallen aus der Schaufel geschützt ist.
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Mindestens
einer der oder alle Beißzähne können an
ihrem jeweiligen freien Ende eine Spitze aufweisen, wodurch ein
Eindringen in das aufzuladende Gut erleichtert wird. Auch die Schließwand kann
Beißzähne mit
entsprechenden Spitzen aufweisen.
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Ferner
können
die Beißzähne parallel
zueinander angeordnet sein, insbesondere mit zumindest im Wesentlichen
gleichem Abstand zu jeweils benachbarten Beißzähnen. Auch kann wenigstens
eine Stabilisierungs- bzw. Haltestrebe vorgesehen sein, die zwei
oder mehrere Beißzähne miteinander
verbindet. Dies hat zum einen den Vorteil, dass das aufgeladene
Gut während
des Transports zusätzlich
vor dem Herausfallen aus der Schaufel geschützt ist, und zum anderen, dass
die Beißzähne zusätzlich stabilisiert
sind, so dass beispielsweise während
des Ladevorgangs, wenn die Beißzähne in das
zur beladenen Gut eindringen, weniger leicht verformt werden können.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schaufelschließen das
freie Ende des Räumers
einerseits und die freien Enden der Beißzähne und/oder das freie Ende
der Schließwand
andererseits einen Winkel ein, insbesondere einen festen Winkel,
der zwischen 50° und
120° liegt, insbesondere
zwischen 70° und
90°, vorzugsweise bei
etwa 80°.
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Der
Winkel zwischen dem freien Ende des Räumers einerseits und den freien
Enden der Beißzähne und/oder
dem freien Ende der Schließwand andererseits
ist zweckmäßigerweise
so gewählt, dass
der Räumer
in dem oder einem beladenen oder geschlossenen Zustand der Schaufel
an oder nahe einer der Schaufelöffnung
gegenüberliegenden Rückwand der
Schaufel angeordnet ist oder eine der Schaufelöffnung gegenüberliegende
Rückwand
der Schaufel ausbildet und gleichzeitig die Beißzähne und/oder die Schließwand die
Schaufelöffnung überspannen
und hierbei insbesondere an der Schaufelunterseite anliegen. Hieraus
ergibt sich eine vorteilhafte Zwangssteuerung: Sobald die Schaufel
beladen ist, befinden sich die Beißzähne bzw. die Schliewand in
ihrer geschlossenen Stellung, d.h. sie überspannen die Schaufelöffnung.
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Eine
Weiterbildung sieht vor, dass der Räumer und/oder die Beißzähne und/oder
die Schließwand
mittels einer Hubvorrichtung beweglich, insbesondere schwenkbar
oder drehbar, sind. Hierbei kann der Drehzylinder mit der Hubvorrichtung
gekoppelt sein und die Bewegung der Hubvorrichtung auf den an ihm
angebrachten Räumer
und/oder die an ihm angebrachten Beißzähne und/oder die an ihm angebrachte
Schließwand übertragen.
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Bevorzugt
ist die erfindungsgemäße Schaufel
austauschbar mit einem Trägerfahrzeug
verbindbar, d.h. sie stellt ein auswechselbares Arbeitsgerät dar. Dadurch
kann zum einen das Trägerfahrzeug durch
Austausch des Arbeitsgeräts
flexibel eingesetzt werden, zum anderen kann auch die Schaufel flexibel
an verschiedenen Trägerfahrzeugen
angebracht werden.
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Die
Erfindung sieht insbesondere auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaufel
bei einem Radlader, insbesondere einem Hoflader vor.
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Die
Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und
Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils in
schematischer Darstellung in einer Seitenansicht
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1 in
seitlicher Querschnittsdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaufel
in einem entladenen bzw. offenen Zustand,
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2 die
Schaufel gemäß 1 in
einem beladenen bzw. geschlossenen Zustand,
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3 die
Verwendung der Schaufel gemäß 1 und 2 mit
einem Radlader, in einem beladenen bzw. geschlossenen Zustand, vor
dem Entladen der Schaufel, und
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4 die
Verwendung der Schaufel gemäß 1 und 2 mit
einem Radlader, in einem entladenen bzw. offenen Zustand, nach dem
Entladen der Schaufel.
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Einander
entsprechende Teile und Komponenten sind in 1 bis 4 mit
den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 und 2 in einer schematischen seitlichen
Querschnittsdarstellung abgebildete Schaufel 10 zeigt eine
Beiß-
und Abschiebeschaufel gemäß der Erfindung
in einem offenen Zustand (1), in dem
das Ladegut entladen und die Schaufel für die Aufnahme eines neuen
Ladeguts bereit ist, und in deinem geschlossenen Zustand (2),
in dem die Schaufel 10 beladen ist. Die Schaufel 10 umfasst
eine erste und zweite Seitenwand 11, wobei auf der Zeichnung
nur eine Seitenwand erkennbar ist, eine Schaufelunterseite 12,
die zwischen der ersten und zweiten Seitenwand 11 angeordnet
ist und mit diesen verbunden ist, eine Rückseite 19, eine Schaufelöffnung 22,
einen Räumer 13,
eine Vielzahl von Beißzähnen 14,
wobei auch hier in der Zeichnung nur ein Beißzahn 14 erkennbar
ist, einen Drehzylinder 16, der um eine Achse 15 drehbar
ist, einen Ausleger 17 und eine hydraulische Hubvorrichtung 18.
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Die
Seitenwand 11 der Schaufel 10 ist im Wesentlichen
dreieckförmig
ausgebildet, wobei die der Schaufelöffnung 22 zugewandete
Kante 11a der Seitenwand 11 als Schneidkante ausgebildet
ist. Die Achse 15 erstreckt sich zwischen erster und zweiter Seitenwand 11 und
ist in jeweils dem Eck der dreieckförmigen Seitenwand 11 mit
der jeweiligen Seitenwand verbunden, das der von der Schaufelunterseite 12 gebildeten
Dreiecksseite gegenüber
liegt. Der Drehzylinder 16 ist drehbeweglich um die Achse 15 angeordnet
und bildet mit dieser ein Drehgelenk. Alternativ kann statt der
durchgehenden Achse 15 auch jeweils ein Achsstück als Lager
für den
Drehzylinder an jeder der beiden Seitenwände angeordnet bzw. befestigt
bzw. vorgesehen bzw. ausgebildet sein, d.h. die beiden Achsstücke ragen
jeweils ein Stück
aufeinander zu aus den Seitenwänden
heraus. In diesem Fall bilden die beiden Achsstücke (auch: Lager) und der Drehzylinder
ein Drehgelenk. Weiter alternativ kann an jeder der beiden Grundflächen des
Drehzylinders jeweils ein Achsstück
angebracht bzw. ausgebildet sein, das in eine Halterung, beispielsweise eine
Ausnehmung oder Durchführung
an der jeweiligen Seitenwand 11, eingreift.
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Die
Halterungen dienen somit als Lager für die Achsstücke, Achsstücke und
Halterungen ermöglichen
eine Drehbewegung des Drehzylinders gegenüber den Seitenwänden.
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Auf
der Rückseite 19 der
Schaufel 10 befinden sich im vordefinierten Abstand angeordnete Längsstreben
(nicht gezeigt), um einen leichten Aufbau der Schaufel zu gewährleisten,
aber dennoch eine genügend
gute Stabilität
der Schaufel zu erhalten. Es ist denkbar, die Längsstreben bei anderen Ausführungsformen
wegzulassen oder durch andere Konstruktionen zu ersetzen.
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Die
Schaufelunterseite 12 weist eine im Querschnitt kreisbogenförmig um
die Achse 15 gebogene Bodenplatte 20 und eine
Schürfleiste 21 auf, wobei
die Schürfleiste 21 sich über die
gesamte Breite der Schaufelunterseite 12 erstreckt, an
einer der Schaufelöffnung 22 zugewandten
Kante der Bodenplatte 20 befestigt und von der Schaufelöffnung 22 nach
unten weg abgeknickt ist.
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Der
Räumer 13 ist
plattenförmig
ausgebildet und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite der
Schaufel 10. Die Höhe
des plattenförmigen Räumers 16 entspricht
im Wesentlichen der Höhe der
Rückseite 19 der
Schaufel 10. Im beladenen, d.h. geschlossenen Zustand,
wie in 2 dargestellt, bildet der Räumer 13 letztendlich
die Rückwand
der Schaufel 10, die Abmessungen sind derart gewählt, dass
kein Transportgut zwischen der Schaufelunterseite 12 und
dem Räumer 13 und
zwischen den Seitenwänden 12 und
dem Räumer 13 hindurchrutschen kann.
Prinzipiell könnte
sogar auf die eigene Rückseite 19 der
Schaufel 10 verzichtet werden.
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Eine
Längsseite
des Räumers 13 ist
entlang des Drehzylinders 16 ausgerichtet und mit diesem fest
verbunden, so dass der Räumer 13 eine Schwenkbewegung
ausführt,
wenn der Drehzylinder 16 sich um die Achse 15 dreht.
Die Krümmung
der Bodenplatte 20 der Schaufelunterseite 12 ist
so ausgelegt, dass der Räumer 13 mit
einem vordefinierten Abstand über
die Bodenplatte 20 streicht. Der vordefinierte Abstand
ist so gewählt,
dass praktisch kein Transportgut hindurch dringen kann und an der Schaufelunterseite 12 haftendes
Transportgut durch den Räumer 13 von
der Schaufelunterseite 12 abgestrichen werden kann, der
Räumer 13 aber
nicht auf der Schaufelunterseite 12 kratzt, was Abrieb
auf der Schaufelunterseite 12 und am Räumer 13 bedeuten würde sowie
einen erhöhten
Energieverbrauch bei der Drehbewegung aufgrund von Reibungskräften. In analoger
Weise ist die Breite des Räumers 16 so
angepasst, dass praktisch kein Transportgut an der ersten und zweiten
Seitenwand 11 hindurch dringen kann und an den Seitenwänden 11 haftendes
Material abgestrichen werden kann, ohne dass der Räumer 13 an
der ersten und zweiten Seitenwand 11 reibt. Im entladenden,
d.h. offenen Zustand, wie in 1 gezeigt,
befindet sich die Unterkante 23 des Räumers 13 an der der
Schaufelöffnung 22 zugewandten
Kante der Bodenplatte 20.
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Im
beladenen, d.h. geschlossenen Zustand erstreckt sich jeder Beißzahn 14 vom
Drehzylinder 16 bis zur Schaufelunterseite 12.
Jeder Beißzahn 14 ist sichelförmig ausgebildet,
d.h. jeder Beißzahn 14 ist zur
Schaufelöffnung 22 hin
gekrümmt
und weist an seinem freien Ende eine Spitze 24 auf. Im
seitlichen Querschnitt verjüngt
sich somit jeder Beißzahn 14 ausgehend
von Drehzylinder 16, an der er befestigt ist, zur Spitze 24 hin,
während
die beiden Seitenwände
jedes Beißzahns 14 im
Wesentlichen parallel verlaufen. Wie in 2 zu sehen
ist, stößt die Spitze 24 im
beladenen, d.h. geschlossenen Zustand an die der Schaufelöffnung 22 zugewandte
Kante der Schürfleiste 21.
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Die
Beißzähne 14,
typischerweise sieben Stück
bei einer Schaufelbreite von 1800 mm, sind im Wesentlichen parallel
in einem vorbestimmten Abstand entlang dem Drehzylinder 16 angeordnet
bzw. befestigt, wobei auch die Krümmung der Beißzähne 14 parallel
zueinander verläuft.
Senkrecht zu den Beißzähnen 14 und
parallel zu der Achse 15 und dem Drehzylinder 16 sind
jeweils zwei benachbarte Beißzähnen 14 über eine
Befestigungs- bzw. Haltestrebe 25 miteinander verbunden,
um die Stabilität
der Beißzähne 14 beim
Beladen zu erhöhen
und das Ladegut zusätzlich
gegen ein Herausfallen während
des Transports zu schützen.
Alternativ kann auf diese Befestigungs- bzw. Haltestrebe 25 zwischen
den Beißzähnen 14 auch
verzichtet werden oder es können mehrere
derartige Streben ausgebildet werden, auch in verschiedener Orientierung.
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Der
Räumer 13 und
die Beißzähne 14 sind
in einem vordefinierten Winkel zueinander angeordnet, wobei der
Winkel so gewählt
ist, dass im entladenen und damit beladbaren, d.h. offenen Zustand
die Beißzähne 14 geöffnet sind,
d.h. die Schaufelöffnung 22 für das Beladen
freigeben, und die Unterkante 23 des Räumers 13 an oder nahe
der der Schaufelöffnung 22 zugewandten
Kante der Bodenplatte 20 liegt, und im beladenen, d.h.
geschlossenen Zustand der Räumer 20 die
Rückwand
der Schaufel bildet oder bündig an
der Rückwand 19 anliegt
und die Beißzähne 14 die
Schaufelöffnung 22 überspannen,
wobei die Außenkante
der Schürfleiste 21 an
oder nahe der Spitzen 24 an den Beißzähnen 14 anliegt.
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Weiterhin
sind an dem Drehzylinder 16 zwei Ausleger 17 befestigt,
beispielsweise jeweils einer nahe jeder der Seitenwände 11.
Bezüglich
des Räumers 13 und
der Beißzähne 14 können die
Ausleger 17 derart am Drehzylinder 16 angebracht
sein, dass die Ausleger 17 jeweils im Wesentlichen auf
der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen Räumer 13 und Beißzähnen 14 liegt
(in der seitlichen Querschnittsbetrachtung). Am außen liegenden
Ende 26 des Auslegers 17 ist die Hubvorrichtung 18,
die beispielsweise eine hydraulische Hubvorrichtung mit einem Hubzylinder
und einer Kolbenstange sein kann, befestigt. Aus energetischen Gesichtspunkten
wird ein Hubzylinder mit einer dicken Kolbenstange gewählt. Ist
die Kolbenstange ausgefahren, befindet sich die Schaufel 10 in
ihrem beladenen, d.h. geschlossenen Zustand. Befindet sich die Kolbenstange
jedoch im Hubzylinder, ist die Schaufel 10 in ihrem beladbaren,
d.h. entladenen bzw. offenen Zustand. Das Zusammenspiel der Ausleger 17 mit
der Hubvorrichtung 18 bewirkt somit, dass sich der Drehzylinder 16 um
einen vordefinierten Winkel um die Achse 15 dreht, so dass
die Beißzähne 14 und
der Räumer 13 um
einen vorbestimmten Winkel schwenkbar sind. Dementsprechend sind
die Länge
des Auslegers 17 und/oder der Hubweg der Hubvorrichtung 18 so
ausgelegt, dass der Räumer 13 von
der Schaufelrückseite 19 bis
zur Schaufelöffnung 22,
genauer gesagt bis zur Kante der Bodenplatte 20, die der
Schaufelöffnung 22 zugewandt
ist, schwenkbar ist, und jeder Beißzahn von einer geöffneten
Stellung bis zu dem Punkt schwenken kann, an dem er an die Schürfleiste 21 stößt. Selbstverständlich können bei
anderen Ausführungsformen
andere Winkel zwischen dem Räumer
und den Beißzähnen zweckmäßig sein, ebenso
können
die Anzahl der Ausleger 17 und Hubvorrichtungen 18,
der Ort der Befestigung der Ausleger 17 an dem Drehzylinder 16 und
die Ausrichtung des Auslegers 17 an dem Drehzylinder 16 bezüglich des
Räumers 13 und
der Beißzähne 14 anderen
Verwendungszwecken und Ausführungsformen
angepasst sein. So ist es denkbar, nur einen Ausleger und eine Hubvorrichtung
zu verwenden, die dann in etwa in der Schaufelmitte angeordnet sind.
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Um
die Schaufel 10 auswechselbar mit einem Transportfahrzeug 29 bzw.
dessen Trägerarm 31,
wie in 3 und 4 dargestellt, zu verbinden, sind
Befestigungselemente 27 an der Rückseite der Schaufel 19 angebracht,
die in entsprechende Befestigungsmittel des Transportfahrzeugs 29 eingreifen können.
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Die
Beiß-
und Abschiebeschaufeln 10 weisen im Allgemeinen eine Breite
von 1,20 m bis 2,20 m, vorzugsweise 1,20 m oder 1,40 m oder 1,60
m oder 1,80 m oder 2,00 m oder 2,20 m auf. Bei Schaufeln mit einer
Breite von 1,80 m, die üblicherweise eine
Tiefe von 0,900 m und eine Höhe
0,935 m aufweisen, wird ein Füllvolumen
von etwa 500 l erreicht.
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Zum
Beladen der Schaufel 10 werden die Beißzähne 14 zunächst mittels
der Hubvorrichtung 18 nach außen von der Schaufel 10 weg
geschwenkt bis sie ihre geöffnete
Stellung erreichen. Hierbei schwenkt der Räumer 13 um den gleichen
Winkel wie die Beißzähne 14 mit.
Sobald sich die Beißzähne 14 in
ihrer geöffneten
Stellung befindet, werden sie über bzw.
in das Ladegut positioniert. Die Beißzähne 14 werden über den
Drehzylinder 16 mittels der Hubvorrichtung 18 nun
nach innen Richtung Schaufelöffnung 22 ge schwenkt.
Hierbei dringt die Spitze 24 jedes Beißzahns 14 in das Ladegut
ein. Die weitere Schwenkbewegung der Beißzähne 14 Richtung Schaufelöffnung 10 in
die geschlossene Stellung bewirkt, dass das Ladegut in die Schaufel 10 befördert wird.
Hierbei wirken die gekrümmten
Beißzähne 14 wie
Schürflöffel, die
das Ladegut auf bzw. in die Schaufel 10 befördern. Da
der Räumer 13 gleichzeitig
mit den Beißzähnen 14 Richtung
Schaufelrückseite 19 zurückschwenkt,
behindert der Räumer 13 nicht den
Beladungsprozess. Sobald der Räumer 13 an die
Rückseite 19 der
Schaufel 10 anstößt, ist
der Beladungsvorgang abgeschossen und die Schaufel 10 vollständig befüllt. Die
Schürfleiste 21 berührt dann de
Beißzähne 14 an
oder nahe deren Spitzen 24, so dass sich die Beißzähne 14 über die
Schaufelöffnung 22 und
somit über
das Ladegut hinweg erstrecken und diesem damit in der Schaufel 10 sichern.
Das Ladegut kann dann von einem Ort zum anderen transportiert werden.
Aufgrund der Krümmung
eines jeden Beißzahns 14 kann
Ladegut sogar über
die Schaufelöffnung 22 hinaus
in die Schaufel 10 gefüllt
werden. Die Beißzähne 14 und
die Befestigungs- bzw. Haltestreben 25 (falls vorhanden)
schützen
das Ladegut während
des Transports vor dem Herausfallen.
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Beim
Entladen schwenkt der Räumer 13,
angetrieben von der Hubvorrichtung 18 über die Ausleger 17 und
den Drehzylinder 16 von der Schaufelrückseite 19 zur Schaufelöffnung 22.
Da die Beißzähne 14 um
den gleichen Winkel wie der Räumer 13 schwenken,
wird durch den Schwenkvorgang gleichzeitig die Öffnung 22 der Schaufel 10 freigegeben. Der
Schwenken des Räumers 13 bewirkt,
dass das Ladegut vollständig
aus der Schaufel 10 herausgeschoben wird.
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Weder
beim Beladen noch beim Entladen muss der Neigungswinkel der Schaufel 10 verändert werden,
so dass die Schaufel 10 schnell be- bzw. entladen werden
kann. Bei der dargestellten Ausführungsform
liegt die Entladezeit im Bereich von Sekunden. Der Be- bzw. Entladevorgang
ist sehr effizient, da das gesamte Volumen der Schaufel 10 vollständig genutzt
werden kann. Dies spart Kosten sowohl beim Kraftstoffverbrauch als
auch beim Personaleinsatz, da weniger Transportvorgänge notwendig sind
als bei bisher bekannten Schaufeln und weniger Arbeitszeit erforderlich
ist.
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Die
3 und
4 zeigen
die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaufel
10 bei
einem Radlader. In den
3 und
4 ist ein
bekannter Radlader, speziell ein Hoflader
28, dargestellt.
Er umfasst ein Trägerfahrzeug
29,
einen am Trägerfahrzeug
29 um
eine Drehachse
30 bewegbar angebrachten Trägerarm
31 und
eine am Trägerarm
31 angebrachte Schaufel
10,
die entsprechend den vorstehenden Erläuterungen ausgebildet ist (vgl.
1 und
2). Die
Schaufel
10 ist auswechselbar an dem Trägerarm
31 befestigt.
Der Radlader, insbesondere Hoflader, wird hier nicht im Detail beschrieben,
da Radlader, insbesondere Hoflader, hinreichend aus dem Stand der
Technik bekannt sind. So beschreibt zum Beispiel das deutsche Gebrauchsmuster
DE 20 2006 001 065
U1 einen Radlader, insbesondere Hoflader, der für die Verwendung
der erfindungsgemäßen Schaufel
geeignet ist.
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In 3 ist
ein Zustand dargestellt, in dem sich die gefüllte Schaufel über einem
Wagen 32 befindet, in den das Transportgut eingeladen werden soll. 4 zeigt
den Zustand, in dem das Transportgut bereits in den Wagen 32 entleert
wurde.
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Zum
Beladen des Wagens 33 wird der Hoflader 28 mit
dem sich in der Schaufel 10 befindlichen Ladegut an den
Wagen 33 gefahren. Dann wird der Trägerarm 32 so positioniert,
dass sich die beladene oder geschlossene Schaufel 10 über dem
Wagen 33 befindet. In der Schaufel 10 befindet
sich der Räumer 13 an
der Rückseite
der Schaufel 19 und die Beißzähne 14 sichern das
Transportgut. Wie oben beschreiben, schiebt der Räumer 13 das
Transportgut beim Entleeren vollständig aus der Schaufel 10 heraus,
so dass es in den Wagen 33 fällt. Nach dem Entleeren befinden
sich die Beißzähne 14,
wie in 4 dargestellt, in der geöffneten Stellung. In dieser
geöffneten
Stellung der Beißzähne 14 kann
der Hoflader 28 wieder an die Beladungsstelle fahren, den
Trägerarm
eventuell senken und den Beladungsprozess sofort fortsetzen, d.h.
es muss nicht erst wieder der Neigungswinkel der Schaufel angepasst
werden wie bei herkömmlichen
Schaufeln. Da die Schaufel beim Entleeren nicht gekippt werden muss,
kann das Ladegut bei gleicher Länge
des Trägerarms
darüber
hinaus auf eine größere Höhe befördert werden.
D.h. bei gleichem Trägerfahrzeug
kann mit der erfindungsgemäßen Schaufel
ein größerer Hubbereich erhalten
werden. Schließlich
kann auch der Überstand
vergrößert werden,
d.h. das Trägerfahrzeug muss
nicht so nahe an die Abladestelle heranfahren, da das transportierte
Gut herausgeschoben wird und vorne vor der Schaufel herunterfällt, anstatt
dass die Schaufel gekippt wird und das transportierte Gut unter
der Schaufel herausfällt.
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Die
erfindungsgemäße Schaufel
eignet sich vor allem für
die Entnahme von Silage sowie die Bestückung von Futtermischern. Bei
der Bestückung von
Futtermischern besteht bei der erfindungsgemäßen Schaufel darüber hinaus
der Vorteil, dass die Schaufel nicht in das Transportfahrzeug eintaucht. Somit
kann ein Mischvorgang, bei dem das Drehen einer Schnecke erforderlich
ist, bereits während
der Bestückung
gestartet werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass beispielsweise
ein Beißzahn
der Schaufel in Kontakt mit der Schnecke kommt. Darüber hinaus
bewirkt das restlose Entleeren der Schaufel auch eine präzisere Mischung.
Eine weitere Einsatzmöglichkeit
der erfindungsgemäßen Schaufel
ist die Entmistung und Verladung auf Miststreuern. Selbstverständlich kann
die erfindungsgemäße Schaufel
zur Beladung aller Arten von Gütern,
insbesondere Schüttgütern, verwendet
werden. Für
bestimmte Verwendungszwecke kann es sinnvoll sein, eine Schaufel
einzusetzen, die nur den Räumer
aufweist.
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Bei
der in den Figuren dargestellten Schaufel können die Beißzähne 14 durch
eine Schließwand ersetzt
sein oder durch eine Kombination aus Schließwand und Beißzähnen. Im
Unterschieß zu den
Beißzähnen ist
die Schließwand
vollflächig
ausgebildet und kann somit die Schaufelöffnung zumindest weitgehend
verschließen.
Alle vorstehenden Ausführungen
zu den Figuren gelten analog auch für eine Schaufel mit Schließwand oder
eine Kombination aus Schließwand
und Beißzähnen.
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- 10
- Schaufel
- 11
- Seitenwand
- 11a
- Schneidkante
- 12
- Schaufelunterseite
- 13
- Räumer
- 14
- Beißzahn
- 15
- Achse
- 16
- Drehzylinder
- 17
- Ausleger
- 18
- Hubvorrichtung
- 19
- Rückseite
- 20
- Bodenplatte
- 21
- Schürfleiste
- 22
- Schaufelöffnung
- 23
- Unterkante
des Räumers
- 24
- Spitze
des Beißzahns
- 25
- Befestigungs-
bzw. Haltestrebe
- 26
- außen liegendes
Ende des Auslegers
- 27
- Befestigungselement
- 28
- Hoflader
- 29
- Trägerfahrzeug
- 30
- Drehachse
- 31
- Trägerarm
- 32
- Wagen