DE2353281A1 - Hydraulisch betaetigbare anbauvorrichtung an schleppern oder erdbewegungsfahrzeugen, beispielsweise fuer eine ladeschaufel - Google Patents

Description

art

an· Sefetl€ipperii oaei? Ei?tlbe«egattgsatlfc cyua?cB liydlraiclisefee Stellzylißöei* i^lativ Äusle^r zwischen miääeöteos einetf Betriebstiöd einea? Möitfer'alsteliims vepschwenkbaren

i beispielsweise einer arigebäiifceii Lade-

wie beispielsweise an Scnleppem anbaii- ha&e Fvati&La.aeseMa.u£&lm_s fiihren faestimmte Arfaeitsvorgänge, ZiB. Laden und EnkladeO;.* xiw? in bes^inunfcen^ injiner wiedei?- kebrenden Ärbeitssfcellungen aus» So wird eine Fronfclädeseöäitfel beim Schürfen oder Laden in einer nach; vorn ge®ffheten Stellung benatzt, dann ixt eine Transport-Stellung zurüekgekippt, in dieser Stellung mittels der Ausleger angehoben und mittels des Fahrzeuges an den Entladeort verfahren, um schließlich in eine weit nach vorn und unten geöffnete Entladestellung vorgelGippt zu werden*

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Zwisehem der Lade-* transport- xma inMaiesteCEuiig ■ bräne&ea die S-feeilzsylfecier- äe* dieses ArfeeaLtswerflÄeug; nicht betätigt zu. werden, duh« der Stetierfeefeel bsleibt Im der NmEtralsteilung> so- <üa& Sf eh VEaM¹SMd Fahrei· aoif eEia Beä±ema*g beispielsweise (fei* Mtik&tert

Mrasfcelltmg; äes ÄrteifcsvferiEzeiigea iß iie Jeweilig© beispielsweise zuf linsfeellimg; einer

im iiire· Badie-:, iransportr- eier Enfclademitfö äer F^iii?er den Merfiip- vargesefiemeK Steuerhebel atis» eier Meu*ralste;liung üeo?ai£s in öle äer gew&isciitets BefcrieiiSsfeeiluKS &η&&ρ&&&ϊι&αα& EXHiriiciElage Ibringen. unö eten SteiaeÄe&el normaierweise so lange iß dieser Stellung festnalteri, bis die Befcriefcsstellting erreiöiifc ist. Me Merfiir erförderlieiie Zeit riciitet sicfo naeh der Ärteeifesgesciiwindigkeit· des zu. bewegenden. Werkzeuges» meist nada der Äusfahr- bzeif« Binfahrgeseöiwindigkeit des iiyetraullschen Stellzylinders. Wäiirend dieser Zeit, in der sicli der Fahrer allein auf das Arbeitswerkzeug konzentriert, wird er normalerweise nicht mit voller Aiafmerksamkeit andere Vorgänge beobachten, insbesondere nur schwer das Fahrzeug bedienen können.

Andererseits ist der Zeitaufwand für das Arbeiten in der jeweiligen Betriebsstellung annähernd gleichbleibend, wenn die Schürfbedingungen entsprechend gleichbleibend sind. Liegen beispielsweise Lade- und Entladehöhe für ein bestimmtes Ladegut von vornherein fest, so ändern sich während der Arbeit die zum Verstellen der Ladeschaufel erforderlichen Vorgänge und Zeitabläufe so gut wie nicht und könnten somit zur Entlastung des Fahrers vorprogrammiert ■· werden. Hierbei müsste lediglich Rücksicht auf die Art

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und das Gewicht des Schürf gut es. genommen werden, um die.Aushebehydraulik nicht zu überfordern.

Es ist -bereits vorgeschlagen worden, die Stellbewegungen der Hub- und Stellzylinder für Lädeaggregate zu automatisieren. Es.hat sich jedoch durch Versuche gezeigt, daß die voreingestellten Betriebsstellungen nicht immer eingehalten werden und sich bei automatischem Ablauf der Stellbewegungen beispielsweise Nachlauffehler ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur weitgehenden Entlastung der Bedienungsperson bzw. des Fahrers eines Fahrzeuges mit auslegerartig angebautem Arbeitswerkzeug die Bedienung der Stellorgan so zu vereinfachen, daß die Stellbewegungen zwischen jeweils 2 Betriebsstellungen voreingestellt werden können und selbsttätig ablaufen, ohne daß der Fahrer während einer solchen Stellbewegung den hierfür vorgesehenen Steuerhebel festhalten muß. Bei einem Frontlader mit frontseitig anbaubarer Ladeschaufel sollen beispielsweise die Bewegungen zwischen der Ladestellung und der Transportstellung bzw.- zwischen letzterer und. der Ent ladest ellung für. ein bestimmtes Arbeitsprogramm voreinstellbar sein. Die hierfür vorgesehene Vorrichtung soll darüber hinaus nachträglich an jedem handelsüblichen Schlepper angebracht und mit den vorhandenen Anschlüssen für die Kraftversorgung verbunden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine elektromagnetisch wirkende Verriegelungsvorrichtung vorgesehen istj die einen den Druckmittelkreislauf zu den Stellzylindern schaltenden Steuerhebel bei manuell herbeigeführtem Einrücken, in die der gewünschten Betriebsstellung entsprechende Lage entgegen einer ihn in seine Neutralstellung drängenden Rückstellkraft so lange in dieser

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eingerückten Lage hält, bis durch Vergleich von mittels eines Ist-Wert-Potentiometers und eines Stell-Potentiometers für den Soll-Wert abgegriffener Spannungen bei Übereinstimmung mit dem Soll-Wert der Brückenstrom eines Differenzspannungsverstärkers verschwindet und die Verriegelungsvorrichtung abfällt. .

Mit der elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise erreichen, daß der Steuerhebel wie von einem elektrischen Halterelais in der der vorgesehenen Betrdebsstellung entsprechenden Lage eingerückt bleibt, bis die gewünschte Betriebsstellung erreicht ist.

Erreicht wird dieser Effekt in vorteilhafter Ausgestaltung dadurch, daß im Stellbereich des Steuerhebels am Ende des die eine der eingerückten Hebellagen begrenzenden Stellweges ein Elektromagnet angeordnet ist, der bei Stromfluß den Steuerhebel oder ein an ihm angeformtes metallenes Feststellglied magnetisch festhält.

Damit die Induktivität und damit die magnetische Anziehungskraft des Elektromagneten groß genug ist, um die Rückstellkraft am Steuerhebel zu überwinden, wird der mit zunehmender Annäherung an den eingestellten Soll-Wert abfallende Brückenstrom im Differenzspannungsverstärker auf eine konstante Ausgangsstromstärke kompensiert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden erläutert; in der Zeichnung zeigt

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Fig. 1 eine Seitenansicht auf einen Schlepper mit- angebauter Frontlädeschaufel;

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Steuerhebel am Schaltpult des Schleppers für die Eins teilung der Betriebsstellung der Ladeschaufel;

Fig. 3 ein elektrisches'"Blockschaltbild mit den verwendeten Meßwertgebern. :

Pas als Schlepper mit frontseitig angebauter Ladeschaufel ausgebildete Erdbewegungafahrzeug 10 mit' nach Fig. 1 in Schürf stellung abgesenkter Ladeschaufel 12. umfaßt zwei am Tragrahmen l4 seitlich angelenkte Ausleger 16, von denen in Fig. i nur einer zu erkennen ist. Mittels Hubiylinder 18 läßt sich dieser Ausleger gleichzeitig in bezug auf das Fahrzeug heben und senken, wozu ein in Reichweite des Fahrers angeordneter Steuerhebel 20 dient.

An den freien Enden der Ausleger 16 ist in üblicher Weise eine durch.die Ausleger 16 heb- und senkbare, als auch durch zwei Stellzylinder 28 um eine horizontale Achse verschwenkbare Ladeschaufel 24 angelenkt. Die Stellzylinder 28 stützen sich einerseits am Tragrahmen I^ ab und greifen andererseits an einen Zwischenhebel 3° an, der über eine Stange 32 mit der Ladeschaufel 24 verbunden ist. Hub- und Stellzylinder können unabhängig voneinander betätigt werden. ■

Um nach dem Laden das Zurückkipperi der gefüllten Ladeschaufel zu begrenzen, ist an den Auslegern 16 ein Anschlag 21 vorgesehen.

Am Anlenkpunkt 26 des Zwischenhebels 30 am vorderen -Ende der Ausleger 16 ist ein als Ist-Wert-Geber wirksames elektrisches Potentiometer 44 (Pig. 3) angeordnet»», dessen Abgriff 46 an einem der Ausleger 16 angreift und dessen ringförmige Widerstandswicklung an der am Anlenkpunkt 26 befindlichen Welle des Zwischenhebels 30 angeordnet ist. An diesem Potentiometer 44 läßt sich somit ständig eine elektrische Spannung abgreifen, die der jeweiligen Winkellage der Ladeschaufel in bezug auf den Ausleger bzw. der Schaufelhöhe über dem Boden entspricht.

Wie im einzelnen Fig. 3 wiedergibt, ist ein als Soll-Wert-Geber wirksames Stell-Potentiometer 32 vorgesehen und gemäß Fig. 2 auf dem Armaturenbrett des Fahrzeuges angeordnet. Mit diesem Stellpotentiometer läßt sich durch den Fahrer die gewünschte Winkellage der Schaufel 24 vorbestimmen und einstellen, indem dessen Abgriff 34 betätigt wird. Die Enden der Widerstandswicklung dieses Potentiometers sind über Leitungen 38 und 40 an eine Spannungscjuelle 36 angeschlossen. Je nach gewünschter Lage der Ladeschaufel liegt somit am Abgriff 34 des Stell-Potentiometers 32 eine Teilspannung an. Die Spannungsquelle kann eine Batterie sein oder von einer Batterie gespeist werden, deren negativer Pol geerdet ist; sie versorgt sowohl die Potentiometer als auch den Rest des elektronischen Stromkreises mit Gleichstrom.

Das als Ist-Wert-Geber wirksame Potentiometer 44 ist über die Leitungen 38 und 40.dem Stell-Potentiometer 32 parallelgeschaltet. Das vom Potentiometer 44 erzeugte Signal ist somit eine Funktion des Winkels, den der Zwischenhebel mit der Horizontalebene einschließt.

Der Abgriff 34 des Stell-Potentiometers 32 führt über eine Leitung 48 zu dem einen Eingang eines Differenz-

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Spannungsverstärkers 42, und der Abgriff 46 des Potentio'-meters -44 über eine Leitung 50 zu dessen anderen Eingang. Beide Potentiometer bilden eine Kompensationsbrücke₉ die sich immer dann im-Gleichgewicht befindet, wenn die Ladeschaufel die Soll-Wertp'qsition eingenommen hat und an beiden Abgriffen ein positives Potential gegenüber Masse anliegt. Sobald eines der Potentiometer verstellt wird, ist das Brückengleichgewicht gestört, und zwischen den beiden Abgriffen entsteht eine Differenzspannung. Die Polarität dieser Differenzspannung hängt von'der Richtung ab, mit der der Abgriff des Potentiometers verstellt worden ist.

Wird beispielsweise der Abgriff 34 des Stell-Potentiometers 32 im Uhrzeigersinn verstellt, wirdv der Widerstand zwischen dem Abgriffpunkt und dem positiven Pol der Spannungsquelle reduziert und zwischen den Abgriffpunkt und dem negativen Pol vergrößert, so daß die Spannung zwischen dem Abgriff.34 und dem Abgriff 46 positiv ist. Bewegt sich daraufhin der Abgriff 46 des Potentiometers 44 im Uhrzeigersinn .bzw. verschwenkt die ringförmige Wicklung im Gegenuhrzeigersinn, bis die vom Abgriff 46 abgegriffene Teilspannung gleich der vom Abgriff 34 abgegriffenen Teilspannung ist, so kommt die Brücke wieder ins Gleichgewicht. .

Wird in ähnlicher Weise der Abgriff 46 des Potentiometers 44 im. Uhrzeigersinn verschwenkt und hierdurch der Wiederstand zwischen dem Abgriffpunkt und dem Plus-Pol reduziert, so wird die Spannung zwischen Abgriff'46 und ,Abgriff 34 positiv. Die Polarität der über die Leitungen 48 und 50 an den Eingängen des DiffererKspannungsverstärkers 42 anliegenden Spannungen kann demzufolge entweder gleich oder unterschiedlich sein, wobei im letzten Fall die eine Eingangsspannung gegenüber der

anderen Eingangsspannung einen größeren positiven Wert hat bzw. die letztere Eingangsspannung als negativ gewertet wird.

Will der Schlepperfahrer die Schaufel in eine bestimmte Höhe über dem Boden bringen, so stellt er die gewünschte Höhe am Stell-Potentiometer 32 ein oder verstellt es , von der zuvor eingestellten Höhe. Die von der Soll-Stellung abweichende Lage der Schaufel wird daraufhin durch das Potentiometer 44 ermittelt, was zur Folge hat., daß die Schaufel in die Soll-Stellung gebrächt wird.

Der Differenzspannungsverstärker 42 ist über eine . Leitung 52 an die Spannungsquelle 36 angeschlossen. Wenn das Brückengleichgewicht dieses Verstärkers bei Übereinstimmung der Potentiometereinstellungen herbeigeführt worden ist, besteht zwischen den Eingängen 54 und 56 dieses Verstärkers keine Differenzspannung, und es tritt demzufolge auch keine Verstärkung auf.

Erst bei fehlendem Brückengleichgewicht erfolgt ein Stromfluß in Richtung einer mit dem Differenzspannungsverstärker gekoppelten elektromagnetischen Verriegelungsvorrichtung 58, die einen Elektromagneten 60 aufweist, der so lange eregt wird, wie der Stromfluß anhält.

Der in Fig. 2 dargestellte Steuerhebel 62 zur Verstellung der Schaufel in bezug auf den Ausleger 16 wirüt auf in der Zeichnung nicht näher dargestellte Ventile 64 ein, die den DruckmitteIfluß zu den Stellzylindern 28 steuern. Der Steuerhebel 62 läßt sich in die mit ausgezogenen Linien'dargestellte Neutralstellung A, in die gestrichelt dargestellte Ladestellung B der Schaufel und in die ebenfalls gestrichelt wiedergegebene Entladestellung C bewegen. Wesentlich ist es, daß am Steuerhebel 62 in der

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M§firtt£iig nicht mehr äärigestelite elastische Mttelj

beispii§i§we"a-s§ 2ügf^d§rhj äirtiröiferi* die" ihfi jederzeit entweder aus dir Bieiiuhg B odir" (J in die" .mitlleri Meüträistiilüng Ä mi zi.§iieii ö

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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist derart, daß der Fahrers nachdem ei? die .Schaufel ih der Eritlädestellüiig C entladen hati zunächst den Steuerhebel 62 in die Ladestellung schwenkt üiid gleichzeitig den Abgriff 34 des --. Steii-Pötfentiometers *j52 in die geWühsdht^ Lädehöhe ; ·: vorstellt. Die sieh dariüfhih ergebende Differehzsßannung im Öifferehzspähnü^igsverstäiker 42 verursacht- infolge der Abweichung vofe der iäomerrtaneii Steiluhg del?-Bchaufel einen StromfJCüß -v^ÄiSgäiig-des^; Verstärkers ^dureh dent &iek£ro>^: mä-gneteh¹60 i- der" das Peststellglied ^66 und,'damit den \-r ■■-:■'

S2 in äe^;r Iiädestöilühg B festhält j bis das Brüökengieieligewient wiederhörgeätellt ist,, äih; Bis die Schaufel die gewünschte Ladestellung erreicht hat. So länge wiiä äüeh das Vintil 64 iri der Richtung offengehalten, daß Druckmittel den Stellzylinder 28 bis zu der gewünschten Ladehöhe feeäufschlagt *

Erst riäch Erreibhöh dieser Stellung hört dör Stromflüß auf, und der Steuerhebel 62 wird durch die Rückstellkraft der elastischen Mittel in seine Neütralstelllung A zurüekgezögehi wodurch das Ventil .64 schließts 1 ^: Während dieser Zeit braucht der Pährör iuf den ä vörgähg keine Hücksxchfc zu rieiiraen.

Fat ehtariaprücHe;

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Claims (7)

1. a te η t a-η s. ρ r u c h e

   1J Hydraulisch betätigbare Anbauvorrichtung an Schleppern oder Erdbewegungsfahrzeugen mit durch hydraulische Stellzylinder relativ zu einem Ausleger zwischen mindestens-einer Betriebsstellung und einer^; Neutral- -.-,... stellung verschwenkbaren Arbeitswerkzeugen, beispielsweise einer angebauten Ladeschaufel dadurch gekenn- .-.·.-. .... zeichnet, daß eine elektromagnetisch wirkende Verriegelungsvorrichtung (58) vorgesehen ist, die einen den Druckmittelkreislauf zu den Steilzylindern- (28) schaltenden Steuerhebel (62) bei manuell herbeigeführtem Einrücken in die der gewünschten Betriebsstellung (B bzw. C) entsprechenden Lage entgegen einer ihn in seihe Neutralstellung (A) drängenden Rückstellkraft so lange in dieser eingerückten Lage hält, bis durch Vergleich von mittels eines Ist-Wert-Potentiometers (44)

   • und eines Stell-Potentiometers (32) für den Soll-Wert abgegriffener Spannungen bei Übereinstimmung mit dem Soll-Wert der Brückenstrom eines Differenzspannungsr Verstärkers (42) verschwindet und die Verriegelungsvorrichtung abfällt.
2. 2. Anbauvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .das Ist-Wert-Potentiometer (44) an dem Anlenkpunkt (26) eines der am Ausleger (16). verschwerikbaren Teile (30, 24) und das Stell-Potentiometer (32) für den Soll-Wert in Reichweite der Bedienungsperson angeordnet sind.

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3. 3. Anbauvorrichtung nach Anspruch 2₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Stell-Potentiometer (32) in einem geschlossenen Stromkreis angeordnet ist₉ und daß bei Einstellung des Soll-Wertes mittels dieses Stell-Potentiometers (32) durch den Stromkreis ein Brückenstrom fließt, der einen Elektromagneten (60) der elektromagnetisch wirkenden Verriegelungsvorrichtung (58) erregt.
4. 4. Anbauvorrichtung nach Anspruch 3_a dadurch gekennzeichnet j daß'der Elektromagnet (60) im Stellbereich des Steuerhebeis (62) am Ende des die eine der eingerückten Hebellagen begrenzenden Stellweges angeordnet ist und bei Stromfluß den Steuerhebel (62) magnetisch

   .festhält.
5. 5. Anbauvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ara Steuerhebel (62) ein metallenes Feststellglied (66) angeformt ist, das am Ende des Stellweges vom Elektromagneten (60) magnetisch festgehalten wird.
6. 6. Anbauvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet _s daß der mit zunehmender Annäherung an den eingestellten Soll-Wert abfallende Drückenstrom im Differenzspannungsverstärker (42). auf eine konstante Ausgangsstromstärke kompensiert wird.
7. 7. Anbauvorrichtung nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch eine den Steuerhebel (62) in seine NeuträJLstellung (A) ziehende Feder gebildet wird.

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