DE2448816A1

DE2448816A1 - Schaufellader

Info

Publication number: DE2448816A1
Application number: DE19742448816
Authority: DE
Inventors: Harry Matthews
Original assignee: Massey Ferguson Services NV
Current assignee: Massey Ferguson Services NV
Priority date: 1973-10-17
Filing date: 1974-10-14
Publication date: 1975-04-24
Also published as: FR2248376B1; FR2248376A1

Description

Die Erfindung betrifft Fahrzeuge in Form sogenannter Schaufel- oder Schürfkübel- bzw» Frontladern, bei denen eine gewöhnlich durch den vorderen -eil des Fahrzeugs unterstützte Schaufel bzw. ein Schürfkübel im wesentlichen durch Vorwärtsfahren des Fahrzeugs gefüllt wird, um dann gehoben und mit Hilfe des Fahrzeugs an eine Stelle gebracht wird, an welcher der Kübel entleert wird.

Durch die Erfindung ist ein Fahrzeug der genannten Art, das im folgenden als "Schaufellader" bezeichnet wird, geschaffen worden, bei dem das Fahrzeug mindestens einen Hub- · arm aufweist, der auf einem Ende des Fahrzeugs schwenkbar gelagert ist, ferner einen auf dem entgegengesetzten End.e des bzw. jedes Hubarms schwenkbar gelagerten Schürfkübel, mindestens einen hydraulischen Hubmotor, der sich betätigen läßt, um den bzw. j.^ed-^eri Hubarm um sein auf dem Fahrzeug

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gelagertes Ende nach oben oder unten zu schwenken, mindestens einen hydraulischen Schürfkübel- bzv/. Schaufelmotor, der sich betätigen läßt, um den Schürfkübel gegenüber dem bzw. jedem Hubarm nach hinten oder vorn zu schwenken, sowie eine mit einem hydraulischen Druckmittel arbeitende Einrichtung mit einer Hilfsventileinrichtung, die es ermöglicht, den bzw. jeden Hubmotor mit dem bzw. jedem Schürfkübelmotor so zu verbinden, daß der bzw. jeder Hubmotor bestrebt ist-, den zugehörigen Hubarm nach unten zu schwenken, während der bzw. jeder Schürfkübelmotor bestrebt ist, den Schürfkübel nach hinten zu schwenken.

Hierbei sind sowohl der bzw. jeder Hubmotor als auch der bzw. jeder Schürfkübelmotor als hydraulische Stößel ausgebildet.

Zu der hydraulischen Steuereinrichtung gehört vorzugsweise ein erstes mit der Hand betätigbares Ventil für den bzw. jeden Schürfkübelstößel, das nach Bedarf mit der Hand gleichzeitig mit der Betätigung der Hilfsventileinrichtung betätigt werden kann.

Gegebenenfalls weist die hydraulische Steuereinrichtung ein erstes mit der Hand betätigbares Ventil zum Steuern des Schürfkübelstößels auf, das sich nach Bedarf in eine Vorwärtsschwenkstellung oder eine Eückwärtsschwenksteilung bringen läßt, sowie ein zweites mit der Hand zu betätigendes Ventil zum Steuern des bzw. jedes Hubstößels, das sich, nach Bedarf in eine neutrale Stellung oder eine Senkst&llung oder in eine Hubstellung oder in eine Hub- und ltaststellung bringen läßt, wobei die Anordnung derart ist, daß beim V.ählen

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der Hub- und Raststellung auch die Hilfsventileinrichtung betätigt wird, um den bzw. jeden Hubstößel mit dem bzw. jedem Schürfkübelstößel zu verbinden.

Ferner ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Durchführen von Ausschachtarbeiten oder dergleichen geschaffen worden, bei dem ein Schaufellader der genannten Art benutzt wird, welcher mindestens einen mit einem Ende auf einem Fahrzeug schwenkbar gelagerten Hubarm aufweist, ferner einen auf dem entgegengesetzten Ende des bzw. jedes Hubarms schwenkbar gelagerten Schürfkübel bzw. eine Schaufel, mindestens einen hydraulischen Hubmotor, der es ermöglicht, den bzw. jeden Hubarm um sein auf dem Fahrzeug gelagertes Ende nach oben oder unten zu schwenken, mindetens einen hydraulischen Schaufelmotor, der es ermöglicht, die Schaufel gegenüber dem bzw. jedem Kubarm nach Bedarf nach hinten oder vorn zu schwenken, sowie eine mit einem hydraulischen Druckmittel arbeitende Einrichtung mit Steuereinrichtungen für die Hub- und Schaufelmotoren, wobei das Verfahren maßnahmen umfaßt, um die Schaufel mit Hilfe des bzw. jedes Schaufelmotors nach hinten zu schwenken und gleichzeitig den bzw. jeden Hubarm mit Hilfe des bzw. jedes Hubmotors nach unten zu drücken.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausfiihrungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines Schaufel^ laders;

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Fig. 2 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Einrichtung des Schaufelladers nach Fig. 1, aus der die Hauptmerkmale der Erfindung ersichtlich sind;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Steuereinrichtung des Schaufelladers; und

Fig. 4- eine vergrößerte Seitenansicht der Schaufelbaugruppe des Schaufelladers.

Gemäß Fig. 1 gehört zu dem dargestellten fahrbaren Schaufellader ein Fahrzeugkörper 1, der von hinteren Antriebsrädern 2 und lenkbaren Vorderrädern 3 getragen wird. Auf diesem Fahrzeug ist mindestens ein nach vorn ragender Hubarm 4 angeordnet, der an seinem hinteren Ende mittels einer Achse 5 auf dem Fahrzeugkörper 1 schwenkbar gelagert ist. Auf dem vorderen Ende des bzw. jedes Hubarms 4 ist mittels einer Achse 7 eine Schaufel 6 schwenkbar gelagert. Mit dem Fahrzeugkörper 1 ist mittels einer Achse 9 mindestens ein hydraulischer Hubstößel 8 schwenkbar verbunden, der mit seinem anderen Ende mittels einer Achse 10 an dem zugehörigen Hubarm 4 angelenkt ist. Ferner ist mindestens ein Schaufelstößel 11 vorhanden, der mit dem zugehörigen Hubarm 4- mittels einer Achse 12 und mit der Schaufel 6 mittels einer Achse 13 gelenkig verbunden ist.

In dem Fahrzeugkörper 1 ist ein Motor untergebracht, der dazu dient, über ein Getriebe die Antriebskraft auf die Hinterräder 2 zu übertragen und eine oder mehrere Hydraulikpumpen anzutreiben, die getrennt oder gemeinsam auf bekannte Weise eine Druckmittelquelle zum Speiser, hydraulischer £in-

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richtungen des Fahrzeugs bilden und im Hinblick auf ihre bekannte Konstruktion in Pig. 1 nicht dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt die hydraulische Anlage des Fahrzeugs nach' Fig. 1 mit einer Pumpe 14, die öl aus einem Behälter 15 über ein Filter 16 ansaugt und es zu zwei Kolbenschieberventilen 36 und 37 fördert, die dann geöffnet sind, wenn ihre Kolbenschieber ihre mittlere Stellung einnehmen. Zum Betätigen des Kolbenschieberventils 36 dient ein Hebel 18, der so angeordnet ist, daß er sich vom Fahrer des Fahrzeugs bequem mit der Hand betätigen läßt; die Hauptaufgabe des Ventils 36 besteht darin, die Zufuhr von Drucköl zu dem in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellten doppeltwirkenden Schaufelstößel 11 zu regeln. Zum Betätigen des anderen Ventils 37 dient gemäß Fig. 2 ein weiterer Hebel 19·

Der Schaufelstößel 11 ist gemäß Fig. 2 durch einen

Kolben 22 in eine Ringkaiamer 20 und eine kopfseitige Kammer 21 unterteilt. Entsprechend ist der Hubstößel 8 durch einen Kolben 23 in eine Ringkammer 24 und eine kopfseitige Kammer 25 unterteilt.

Zu der hydraulischen Anlage nach Fig. 2 gehören mehrere Leitungen für das hydraulische Druckmittel, und zwar eine an die Pumpe 14 angeschlossene Förderleitung 26, eine Leitung 27, die von dem Ventil 36 zu der kopfseitigen Kammer 21 des Schaufelstößels 11 führt, eine Leitung 28, die sich von dem Ventil 36 zu der Eingkammer 20 des Schaufelstößeis 11 erstreckt, eine Leitung 29, die das Ventil 37 mit der Eingkammer 24 des Hubstößels 8 verbindet, sowie eine Leitung 30,

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die von dem Ventil 37 zur kopfseitigen Kammer 25 des Hubstößels 8 führt.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß in einem zweckmäßig gewählten Zeitpunkt die beiden Ringkammern 20 und 24- miteinander verbunden werden, damit die Hubarme nach unten gedrückt werden, während die Schaufel 6 zurückgeschwenkt wird.

Um dies zu ermöglichen, weist die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform ein Hilfsventil 31 auf, das mit vier Anschlüssen versehen ist, sich in zwei verschiedene Stellungen bringen läßt und mit Hilfe eines Handhebels 32 betätigbar ist. Der Hebel 32 ist in unmittelbarer Nähe des Hebels 18 angeordnet, so daß diese Hebel gleichzeitig mit einer Hand betätigt werden können. Das Hilfsventil 31 ist mit der Leitung 28 durch eine Leitung 33 und mit der leitung 29 durch eine Leitung 35 verbunden. Außerdem ist das Hilfsventil mit der Leitung 30 durch eine Leitung 34- sowie durch eine Leitung mit einem Sumpf 15 verbunden.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Ventile befinden sich die beiden Stößel 8 und 11 in ihrer neutralen Stellung, in der sie festgelegt sind, '.','erden die hebel 18 und 32 gemäß Pig. 2 gleichzeitig nach links geschwenkt, während der Hebel 19 in der gezeigten Stellung belassen wird, ?:erd-.-i. die Ringkammern IC und 24 der Stößel 11 und 8 gleichzeitig mit Druck beaufschlagt, so daß die Schaufel 6 zurückbewegt, d.h. gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinne um uie Acrse 7 ge schwenk*. wird, und daß gleichzeitig der Hubarm 4 nach unten gedrückt

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wird. Derjenige Teil des Druckmittels, der aus der kopfseitigen Kammer 25 des Hubstößels 8 entweichen können muß, damit sich der Hubarm 4 nach unten bewegen kann, wird aus dem Hubstößel dadurch abgeführt, daß das Ventil 3Ί die Leitung über die Leitung 67 mit dem Sumpf 15 verbindet.

Wird der Hebel 32 wieder freigegeben, wird er gemäß Fig. 2 durch eine Feder 38 in seine Ruhestellung nach Fig. zurückgeführt, woraufhin nur noch das Ventil 36 betätigt v/ird, um die Bewegung des Schaufelstößels 11 in der üblichen V/eise zu steuern»

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Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei der dadurch eine vorteilhafte Wirkung erzielt wird, daß sich der Ventilbetätigungshebel 19 in eine mit ¹¹LI-DET" bezeichnete Hub- und Kaststellung bringen läßt, bei welcher der zugehörige Kolbenschieber des Ventils 37 durch ein ^astglied in seiner Hebestellung festgehalten wird, und bei welcher das Druckmittel diesem Ventil erst in zweiter Linie zugeführt wird, während es dem Ventil 36 in erster Linie zugeführt wird.

In Fig. 3 sind in Fig. 2 dargestellten Teilen entsprechende Teile jeweils mit den gleichen Bezugsfcahlen bezeichnet. Gemäß Fig. 3 sind die beiden Ventile 36 und 37 in einem gemeinsamen Ventilgehäuse 39 untergebracht, und es ist eine Achse 41 vorhanden, auf der die beiden Hebel 18 und 19 schwenkbar gelagert sind. Die Kclbenschieber 4-2 und 43 der Ventile 36 und 37 sind mit den zugehörigen Hebeln durch Bolzen 44 und 45 gelenkig verbunden, und die hebel weisen jeweils eine Verlängerung 46 bzw. 47 auf; an jede dieser Verlänge-

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rungen ist ein Gestängeglied 48 bzw. 49 angelenkt, das einen Längsschlitz aufweist. Ferner ist gemäß Fig. 3 ein Ausgleichshebel 50 vorhanden, dessen Enden in Eingriff mit den Längsschlitzen der ^Gestängeglieder 48 und 49 stehen. Der Ausgleichshebel 50 ist gelenkig mit dem Kolbenschieber 51 des Hilfsventils 31 verbunden, der in dem zugehörigen Ventilgehäuse 52 gleitend geführt ist. Die Schlitze der Gestängeglieder und 49 sind so bemessen, daß sie den Ausgleichshebel 50 veranlassen, das Hilfsventil 31 nur dann zu betätigen, wenn sich der Hebel 18 in seiner Rückwärtsschwenkstellung EB befindet und der Hebel 19 die Hub- und Raststellung LI-DEO? einnimmt. Bei diesen Stellungen der Hebel verbindet das Hilfsventil die Eingkammern 20 und 24 der Stößel 11 und 8 in der anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise, so daß wiederum die gleiche Wirkung erzielt wird. Die Kingkammer 24 des Hubstößels 8 bewirkt, daß der Hubstößel nach unten gedrückt wird, obwohl sich das Ventil 37 in eier Stellung befindet, bei der die kopfseitige Kammer 25 mit Druck beaufschlagt wird, Jedoch steht für diesen Zweck in diesem Zeitpunkt kein Druckmittel zur Verfügung, da die gesamte Fördermenge durch das Ventil dem Schaufelstößel 11 zugeführt wird.

Fig. 4 veranschaulicht die Auswirkungen der vorstehend beschriebenen Vorgänge auf die eigentliche Schaufelbaugruppe.

Nimmt man an, daß die Schaufel 6 mit dem Kubarm 4 starr verbunden ist, bewegt sich die Schneide 57 der Schaufel unter dem Einfluß des durch den Hubarm gebildeten Eebels längs eines Kreisbogens 58, dessen Mittelpunkt mit der Lagerachse 5 zusammenfällt. Wird dagegen der Schaufelstößel 11

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betätigt, wird die Schaufel um ihre Lagerachse 7 geschwenkt, so daß sich die Schneide 57 längs des Kreisbogens 59 bewegt. Wird die Schaufel in der vorstehend beschriebenen Weise dadurch zurückgeschwenkt und nach unten gedruckt, da der Schaufelstößel 11 und der Hubstößel 8 gleichzeitig betätigt werden, hat dies zur Folge, daß sich die Schneide 57 der Schaufel allgemein in Richtung des Doppelpfeils 60 bewegt, bei dem es sich um die Vektorsumme der Verlagerungsvektoren 61 und handelt, welche die Kreisbögen 58 und 59 tangieren. Da die Schaufel 6 in diesem Zeitpunkt gefüllt ist, weil das Fahrzeug die Schaufel vorher gegen einen Haufen des abzutragenden Materials geschoben hat, erweist sich diese Bewegung der Schneide 57 "von dem Materialhaufen weg insofern als vorteilhaft, als es nicht erforderlich ist, weiteres Material abzutragen, um das Zurückschwenken der Schaufel zu ermöglichen.

Die Erfindung bietet insofern einen weiteren wesentlichen Vorteil, als anzunehmen ist, daß gemäß Fig. 4 eine Kante des Bodens 65 der Schaufel 6 auf dem Erdboden eine Drehachse bildet, und daß durch das Aufbringen einer nach unten gerichteten Kraft an der Lagerachse 7 der Schaufel eine Hubwirkung an der Schaufelschneide 57 hervorgerufen wird, die den bzw. jeden Schaufelstößel 11 beim Zurückschwenken der Schaufel unterstützt.

Hieraus ergibt sich ein'weiterer Vorteil, der darin besteht, daß die Druckbeaufschlagung des bzw. jedes Eubstöfiels 8 auf seiner Kolbenstangenseite bev;irkt, daß die Hinterräder 2 des Fahrzeugs fester auf den Boden gedruckt werden, und

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daß hierdurch die Bodenhaftung verbessert wird.

Abschließend sei bemerkt, daß sich die Erfindung bei jedem Fahrzeug anwenden läßt, das mit einer Schaufel der
genannten Art ausgerüstet ist, welche von mindestens einem Hubarm getragen wird, ohne Rücksicht darauf, ob es sich um ein auf Rädern laufendes Fahrzeug oder um ein Gleiskettenfahrzeug handelt.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht;.

Pa t ent ans t>r üc he

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) . Schaufellader mit einem Fahrzeug, mindestens einem mit einem Ende auf dem Fahrzeug schwenkbar gelagerten Hubarm, einer auf dem entgegengesetzten Ende des bzw. jedes Hubarms schwenkbar gelagerten Schaufel, mindestens einem hydraulischen Hubmotor zum Aufwärts- bzw. Abwärtsschwenken des bzw. jedes Hubarms um sein auf dem fahrzeug gelagertes Ende sowie mit mindestens einem hydraulischen Schaufelbetätigungsmotor zum Rückwärts- und Vorwärtsschwenken der Schaufel gegenüber dem bzw. jedem Hubarm, gekennzeichnet durch eine mit einem hydraulischen Druckmittel arbeitende Einrichtung, zu der ein Hilfsventil (31) gehört, das betätigbar ist, um den bzw. jeden Hubmotor (8) mit dem bzw. jedem Schaufelbetätigungsmotor (11) .so zu verbinden, daß der bzw. jeder Hubmotor bestrebt ist, den bzw. jeden Hubarm (4) in der Abwärtsrichtung zu schwenken, wenn der bzw. jeder Schaufelbetätigungsmotor betätigt wird, um die Schaufel (6) zurückzuschwenken.

2. Schaufellader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der bzw. jeder Kubmotor (8) und der bzw. jeder Schaufelbetätigungsmotor (11) als hydraulischer

Stößel ausgebildet ist.

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3. Schaufellader nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zu der hydraulischen Steuereinrichtung ein mit der Hand betätigbares erstes Ventil (36) zum Steuern des bzw. jedes Schaufelbetätigungsmotors (11) gehört, das nach Bedarf gleichzeitig mit dem Hilfsventil (31) betätigbar ist.

4. Schaufellader nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Hand betätigbare erste Ventil (36) nach Bedarf in eine Vorwärtsschwenkstellung (RP) bzw. in eine Rückwärtsschwenkstellung (RB) bringbar ist, und daß ein mit der Hand betätigbares zweites Ventil (57) zum Steuern des bzw. jedes Hubmotors (8) vorhanden ist, das mindestens in eine neutrale Stellung (K), eine Senkstellung (LC), eine Hubstellung (LI) bzw. eine Hub- und Raststellung (LI-DET) bringbar ist, so daß eine Betätigung des zweiten Ventils, durch die das zweite Ventil in seine Eub- und Raststellung gebracht wird, und eine Betätigung des ersten Ventils, durch die das erste Ventil in seine Rückwärtsschwenkstellung gebracht wird, bewirkt, daß auch das Hilfsventil (31) betätigt wird, um den bzw. jeden Kubmotor (8) mit dem bzw. jedem Schaufelbetätigungsmotor (11) zu verbinden.

5· Schaufellader nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (31) mit dem ersten Ventil (36) und dem zweiten Ventil (37) durch eine mit totem Gang arbeitende Verbindung (48, 49, 50) gekuppelt ist, und daß hierbei die Anordnung derart ist, daß die mit totem Gang arbeitende Verbindung ein Betätigen sowohl des ersten als auch des zweiten Ventils ermöglicht, ohne daß das Hilfs-

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ventil ($1) "betätigt wird, bis das erste Ventil in seine Rückwärtsschwenkstellung (EB) und das zweite Ventil in seine Hub- und Baststellung (LI-DET) gebracht wird, wodurch der tote Gang der genannten Verbindung beseitigt und das Hilfsventil betätigt wird.

6. Verfahren zum Durchführen von Ausschachtungsarbeiten oder dergleichen mit Hilfe eines Schaufelladers mit mindestens einem mit einem Ende auf einem Fahrzeug schwenkbar gelagerten Hubarm, einer auf dem entgegengesetzten Ende des bzw. jedes Hubarms schwenkbar gelagerten Schaufel, mindestens einem hydraulischen Hubmotor zum Aufwärts- bzw. Abwärtsschwenken des bzw. jedes Hubarms um sein auf dem Fahrzeug gelagertes Ende, mindestens einem hydraulischen Schaufelbetätigungsmotor zum Rückwärts- und Vorwärtsschwenken der Schaufel gegenüber dem bzw. jedem Hubarm sowie einer mit einem hydraulischen Druckmittel arbeitenden Einrichtung mit Einrichtungen zum Steuern des bzw. jedes Eubmotors und des bzw. jedes Schaufelbetätigungsmotors, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufel mit Hilfe des bzw. jedes Schaufelbetätigungsmotors zurückgeschwenkt wird, und daß gleichzeitig der bzw. jeder Hubarm mit Hilfe des bzw. jedes Hubmotors nach unten gedrückt wird.

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