DE2641309C2 - Geländegängiges Fahrgestell für ein während seines Einsatzes kontinuierlich seinen Einsatzort veränderndes Arbeitsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein geländegängiges Fahrgestell für ein während seines Einsatzes kontinuierlich seinen Einsatzort Veränderndes Arbeitsgerät, mit einem im Boden mitlaufenden Schwert, z, B. zum Verlegen von Kabeln, flexiblen Rohren oder dgl., mit einem Grundrahmen, mit zwei Vorderen, lenkbaren Und zwei hinteren Rädern, Wobei die hinteren Räder jeweils von einem am Grundrahmen angelenkten Ausleger im Grundriß zu sich selbst parallel verstellbar getragen und die Ausleger unabhängig voneinander jeweils um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse annähernd 180° und zugleich um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse verschwenkbar sind, und mit Mitteln für die Tiefensteuerung des Schwerts.

Bei einem bekannten Arbeitsgerät der angegebenen Art (DE-AS 19 06 244) sind die vorderen Räder auf

ίο einer längenveränderlichen gemeinsamen Achse lenkbar gelagert und mit dieser Achse kippbar. Bei diesem Arbeitsgerät wird zur Anpassung an Geländeunebenheiten der Tiefgang des Schwerts durch vertikale Verstellung der Hinterräder verändert, wobei in der

'⁵ normalen, hinter dem Schwert liegenden Arbeitsstellung der Hinterräder eine unerwünschte Veränderung des Schwert-Anstellwinkels nicht zu vermeiden ist Ein an die Bodenbeschaffenheit nicht angepaßter Schwert-Anstellwinkel hat zur Folge, daß das Schwert das Arbeitsgerät nach oben oder unten aus der Sollage herauszudrängen versucht Um diesen Einfluß zu mindern, ist an dein Schwert eine Steuerflosse verstellbar angebracht, die jedoch während der Arbeit gegen den Widerstand des Bodens nicht verstellt werden kann und störanfällig ist.

Es soll daher ein Arbeitsgerät geschaffen werden, bei dem die Tiefensteuerung des Schwerts in bezug auf die Bodenoberfläche verbessert ist
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die vorderen Räder jeweils von einem am Grundrahmen angelenkten, um eine vertikale und eine horizontale Achse verschwenkbar in ein Gelenkparallelogramm integrierten Ausleger zu sich selbst parallel verstellbar getragen sind, und daß bei nach vorn auf normalen Radstand geschwenkten Hinterrädern die Schwertspitze in einer etwa durch deren Radaufstandspunkte gehenden, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Vertikalebene liegt

Der »normale Radstand« entspricht den üblichen,

■to beispielsweise durch Ackerschlepper im Gelände vorgegebenen Fahrspuren.

Die erfindungsgemäße Konstruktion hat den Vorteil, daß in der normalen Arbeitsstellung die Hinterräder die etwa vertikal unter ihnen befindliche Schwertspitze stets im gleichen Abstand von der Bodenoberfläche halten, und zwar unabhängig von der jeweiligen Geländeform. Die abhängig von der Geländeform über die Vorderräder bewirkte Veränderung des Schwert-Anstellwinkels kann durch Heben oder Senken der die Vorderräder tragenden Ausleger ausgeglichen werden, wobei außerdem der Anstellwinkel während des Arbeitsvorgangs der jeweiligen Bodenbeschaffenheit angepaßt werden kann. Durch Veränderung des Anstellwinkels während der Arbeit kann auch eine Verringerung oder Vergrößerung des Schwerttiefgangs bewirkt werden, wie dies beispielsweise bei der Überquerung von die Arbeitsrichtung kreuzenden Leitungen erforderlich ist.

Zur Veränderung des Anstellwinkels wird der Grundrahmen mit. dem daran befindlichen Schwert um die Achse der Hinierräder verschwenkt, wodurch diese Veränderung des Anstellwinkels trotz hoher Bodenwiderstandskräfte während des Arbeitsvorgangs möglich ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die in ein Gelenkparallelogramm integrierten Ausleger je durch einen hydraulisch betätigten Kolben^Zylinder-Anfrieb verstellbar sind

und daß die Zylinder über weitere Schaltmittel verbunden sind, um eine gegenläufige Bewegung erreichen zu können, wobei eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform darin besteht, daß diese Zylinder über ein gemeinsames Ventil füll-oder entleerbar sind,

Damit weist das Fahrgestell eine bisher nicht gekannte Manövrierfähigkeit auf, es ist nicht nur bei großer Bodenwelligkeit, sondern auch bei extremen Hanglagen geeignet, eine stets gleiche Arbeitstiefe des auf dem Fahrgestell angebrachten Arbeitsgeräts einzuhalten. Das Gerät ermöglicht außerdem die Überwindung von Spleißgräben und Bohrschächten, insbesondere aber auch den Übergang vom ebenen Gelände zu Böschungen. Da bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht nur die Hinterräder, sondern auch die Vorderräder eng zusammengerückt und im Extremfall die Räder eines Räderpaars sogar vertikal übereinander angeordnet werden können, kann mit dem erfindungsgemäßen Fahrgestell auch sehr nahe an Hinternissen entlang gearbeitet werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der nun folgenden Beschreibung -ines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrgestells in Transportstellung, ausgerüstet als Kabelpflug,

F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 gezeigten Fahrgestells in einer möglichen Arbeitsstellung,

F i g. 3 eine Draufsicht auf das Fahrgestell nach Fig. 2,

Fig.4 ein erstes Detail der Hydraulikanlage als Schaltbild und

F i g. 5 ein zweites Detail hierzu.

Das Fahrgestell besteht aus einem zentralen Grundrahmen 10, der die nachfolgend noch erläuterten Antriebs- und Steuermittel, das durch das Fahrgestell zu tragende Schwert und gegebenenfalls einen Sitz oder Steuerstand für eine Bedienungsperson aufnimmt

An dies.m Grundrahmen 10 sind über vordere Ausleger 12a, 126 und hintere Ausleger 14a, 140 jeweils ein vorderes Räderpaar 16a, 166 bzw. ein hinteres Räderpaar 18a, 186 verstellbar angeschlossen. Aus Gründen der Übersichtlichtkeit ist die zeichnerische Darstellung etwas vereinfacht, weshalb die Auslegerkonstruktion und die Art der Radstuierung nur anhand des vorderen, linken Rades 16a erläutert werden.

Der Ausleger 12a besteht aus einem durch seitliche Wangen 20 verstärkten Kastenprofil, das um eine vertikale und um eine ho.izontale Achse verschwenkbar am Grundrahmen 10 angeschlossen ist. Hierzu ist am Grundrah,nen 10 eine um die vertikale Achse drehbare Säule 22 gelagert, die an ihrem oberen und unteren Ende jeweils mit Lageraugen 24, 26 versehen ist, in denen um horizontale Achsen verschwenkbar ein Lenker 28 und der Ausleger 12a gelagert sind, die an ihrem anderen Ende durch den Lenker 28 und den Ausleger 12a parallel zur Säule 22 geführt eine Vertikalverbindung 30 tragen, an die sie in Gelenkpunkten 32, 34 um horizontale Achsen verschwenkbar angeschlossen sind. Die Vertikalverbindung 30 ist mit einem horizontal nach außen ragenden Radlagerarm 36 versehen, auf dem um eine vertikale Achse 38 verschwenkbar das Rad 16a gelagert ist. In bezug auf diese fetztgenannte Vertikalachse 38 ist drehfest mit dem Rad ein Lenkhebel 40 verbunden, an dessen innerem Ende eine Steuerstange 42 um einen Gelenkpunkt 44 bewegihih angreift, die mittels eines am Grundrahmen 10 drehbar gelagerten Steuerrades 46 im wesentlichen in Längsrichtung verstellbar ist und damit durch Verschwenken des Lenkhebels 40 das Rad 16s aus seiner neutralen, in Längsrichtung des Fahrgestells weisenden Laufrichtung auslenken kann. Damit die Verstellung des Auslegers 12a die Laufrichtung des Rads 16a nicht beeinflussen kann, ist die Steuerstange 42 bei neutraler Radstellung parallel zum Ausleger 12a angeordnet und weist die gleiche Länge auf.

Mit der Säule 22 ist ein Radialhebel 48 drehfest verbunden, an dessen äußerem Ende die Kolbenstange 50 eines Hydraulikzylinders 52a angreift, der am Grundrahmen 10 gelagert ist und der der Verstellung des Auslegers 12a um die vertikale Achse der Säule 22 dient Ein ebenfalls am Grundrahmen 10 befestigter Hydraulikzylinder 54a dient der Bewegung des Auslegers 12a um die horizontale Achse des Lagerauges 26. Dem Ausleger 126 sind entsprechende Hydraulikzylinder 520 bzw. 546 zugeordnet.

Die hinteren Ausleger 14a, 146 sind wie die vorderen Ausleger 12a, 126 an um vertikale Achsen drehbaren Säulen angeschlossen, wobei in de-i F i g. 1 und 2 die Säule 66a für den linken hinteren Ausleger 14a zu sehen ist, an der der Ausleger 14a mittels des Lagerauges 68 um eine horizontale Achse verschwenkbar angeienkt ist. Ein Lenker 70 ergänzt das Auslegerparallelogramm, wie dies bereits für den vorderen Ausleger 12a beschrieben wurde. Da die Hinterräder 18a, 186 beim gezeigten Beispiel nicht lenkbar sind, obwohl dies in gleicher Weise wie für die Vorderräder 16a, 166 möglich ist, um das Fahrgestell unter besonders schwierigen Verhältnissen parallel zu sich selbst seitlich zu versetzen, sind für die hinteren Ausleger 14a, 146 bzw. die von ihnen getragenen Räder 18a, 186 keine Steuerstangen vorhanden.

Den Säulen für die hinteren Ausleger 14a, 146 ist jeweils ein Hydraulikzylinder zugeordnet, der einerseits am Grundrahmen 10, andererseits an einem mit der zugeordneten Säule verbundenen Radialarm angreift, um dadurch die Säule verschwenken zu können.

Ein Schwert 86 zum Einbringen eines auf einer Krbeltrommel 78 aufgespulten Kabels in das Erdreich ist in bekannter Weise ausgebildet und mittels eines Paares Hydraulikzylinder 88a, 886 heb- urd senkbar in einer am Grundrahmen 10 ausgebildeten Führung angeordnet. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß sich bei nach vorn geschwenkten Hinterrädern 18a, 186(F ig. 3) die Schwertspitze 90 in einer etwa durch die Radaufstandspunkte gehenden, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Vertikalebene liegt. Damit wird erreicht, daß die Schwertspitze 90 in einem annähernd gleichen Abstand von der Geländeoberfläche geführt und damit die Arbeitstiefe des Geräts konstant gehalten wird, oiine daß in der Regel hierfür besondere, zusätzliche bteuerungsmaßnahmen erforderlich sind.

Auf dem Grundrahmen 10 ist eir Motor 92. vorzugsweise ein Verbrennungsmotor angeordnet, der eine Ölpumpe 94 treibt. Diese versorgt ihrerseits in den Rädern 16a, 166, 18a, 186 angeordnete Ölmotoren über jedem Ölmotor zugeordnete Steuerventile; von den ölmotorer ist beispielsweise der im Rad 166 angeordnete Ölmotor 96 schematisch dargestellt (F i g. 2).

Durch den Motor 92 wird außerdem zur Versorgung der hydraulischen Steuerung eine Nullhubpumpe 100 angetrieben, die das Steuersystem aus einem Ölreservoir 102 mit Druckdi versorgt (F i g. 4). Die Druckölieitung ist in den Fig.4 und 5 mit Pbezeichnet, die der ölrückführung in das Reservoir 102 dienende Rücklauf'

' leitung mit R. Der besseren Übersicht wegen ist das Schaltbild in zwei Teile aufgeteilt, die Verbindungsstellen zwischen dem in F i g. 4 und dem in F i g. 5 gezeigten TeilstUck sind in beiden Figuren gleich mit A, B, Cund D gekennzeichnet. Hydraulikeinrichtungen, die nicht unmittelbar mit der Steuerung des Fahrgestells bzw. der Räder und der Einstellung der Ausleger zu tun haben, sind nicht näher dargestellt, ihre Betätigung erfolgt sinngemäß in gleicher Weise und für den Fachmann ohne Schwierigkeitkeiten. Dies gilt insbesondere für das Schwert und seine Hilfseinrichtungen.

Für die wunschgemäße Betätigung der einzelnen Betätigungszylinder sind Steuerventile vorgesehen, die eine neutrale Mittelstellung aufweisen, in welcher die Hydraulikzylinder von der Druckölleitung P und der Rücklaufleitung R getrennt sind. Diese Ventilstellung ist in der Zeichnung dargestellt. Aus dieser neutralen Stellung können die Ventile in zwei verschiedene Betriebsstellungen bewegt werden, in denen sie entweder die eine oder die andere Seite der Hydraulikkolben in den Hydraulikzylindern mit Drucköl beaufschlagen, während zugleich die jeweils andere Kolbenseite mit der Rücklaufleitung verbunden ist.

Wie die Fi g. 4 zeigt, ist der zum Heben und Senken des linken, vorderen Auslegers 12a dienende Hydraulikzylinder 54a unabhängig vom entsprechenden Hydraulikzylinder 546 zum Heben und Senken des rechten vorderen Auslegers 126betätigbar. Gleichermaßen sind die hinteren Ausleger 14a und 146 voneinander unabhängig über Hydraulikzylinder 104a bzw. 1046 heb- und senkbar, so daß der Grundrahmen 10 in beliebiger Weise gegenüber dem Gelände geneigt bzw. gekippt werden kann, um dadurch auch bei schwieriger und äußerst unebener Geländeoberfläche das Schwert 86 parallel zu sich selbst führen zu können.

Zur willkürlichen Betätigung der Hydraulikzylinder 54a, 546 dienen Steuerventile 106a, 1066. zur willkürlichen Betätigung der Hydraulikzylinder 104a, 1046 Steuerventile 108a, 1086.

Neben der willkürlichen Betätigung dieser dem Heben und Senken der vier Ausleger 12a. 126. 14a. 146 dienenden Hydraulikzylinder 54a. 546. 104a. 1046 ist eine automatische Betätigung vorgesehen, die auf Wunsch zugeschaltet werden kann und die geeignet ist. den Grundrahmen 10 stets in horizontaler Lage in bezug auf eine in Fahrgestellängsrichtung verlaufende Horizontalachse zu halten, um dadurch ein seitliches Kippen des Schwerts 86 zu verhindern und die Bedienungsperson zu entlasten. Diese automatische Einrichtung ist insgesamt mit 110 bezeichnet und in Fig.4 dargestellt. Ihre Ölversorgung Wann durch ein Ventil 112 unterbrochen werden, um sie außer Betrieb zu setzen. Es kann aber auch ein zur Steuerung der Automatik dienender Fühler 114 mit einem Pendel blockiert werden.

Dem Fühler 114 sind Stoßdämpfer 116a, 1166 zugeordnet, um den Pendelausschlag zu beruhigen und Schwingungen aufgrund von Erschütterungen zu unterdrücken. Bei einem Ausschlag nach links oder rechts wirkt der Fühler 114 auf ein linkes und rechtes Geberventil 118a bzw. 1186 derart ein, daß ein ölhydraulisch betätigbares Arbeitsventil 119 aus seiner neutralen Mittelstellung nach links oder rechts ausgelenkt wird und damit eine von zwei Steuerleitungen 120, 122 mit Druck beaufschlagt, die andere dagegen mit der Rücklaufleitung R verbunden wird. Die Leitungen 120, 122 sind über ein Umschaltventil 125 geführt, durch das sie entweder an weiterführende Leitungen 120', 122' oder 120", 122" angeschlossen werden können. Die Leitungen 120', 122' führen zu den Steuerleitungen der vorderen Hydraulikzylinder 54a, 546, die Leitungen 120", 122" entsprechend zu den hinteren Hydraulikzylindern 104a, 1046. Nachfolgend wird die WirkungsweW se nur für die vorderen Hydraulikzylinder 54a, 546 erläutert, da sie für die Zylinder 104a, 1046 sinngemäß gleich ist.

Wie erwähnt wurde, sind die Zylinder 54a, 546 jeweils doppeltwirkend, so daß die Zylinderkammern beiderseits der Kolben entweder an die Druckölleitung /Oder die Rücklaufleitung R angeschlossen werden können und umgekehrt. Die der Druckölzüführ des linken Zylinders 54a beim Heben dienende Leitung ist mit hl, die der Druckölzüführ beim Senken dienende Leitung ist mit s/bezeichnet.

Sinngemäß ist die der Druckölzüführ beim Heben dienende Anschlußleitung des rechten Zylinders 546 mit hr, die andere Leitung mit srbezeichnet.

Stellt die Automatik durch Pendelausschlag fest, daß sich der Grundrahmen 10 nach !inks neigt, muß die linke Seite angehoben, die rechte Seite dagegen gesenkt werden. Es wird deshalb das Arbeitsventil 119 in F i g. 4 nach links gedrückt und dadurch die Druckölleitung P mit der Leitung 120 verbunden, während die Leitung 122 mit der Rücklaufleitung R verbunden wird. Dadurch gelangt Drucköl in die Leitung i/und in die Leitung hr, während die Leitungen /i/und sr an die Rücklaufleitung angeschlossen sind. Somit hebt der linke Zylinder 54a den Grundrahmen 10 durch Absenken des linken Auslegers 12a links an, während der rechte Zylinder 546 durch Anheben des rechten Auslegers 126 die rechte Seite des Grundrahmens 10 absenkt Bei einem Pendelausschlag nach der Gegenseite ergibt sich die entgegengesetzte Wirkung. Soll der Ausgleich der Seitenneigung nicht durch das vordere Auslegerpaar 12a, 126, sondern durch das hintere Auslegerpaar 14a, 146 bewirkt werden, wird das Ventil 123 umgeschaltet.

Wie aus Fig.4 ersichtlich ist, ist zwischen den Leitungen si und hr auch zugleich zwischen den Leitungen hl und sr durch Eindrücken eines in seiner Sperrstellung gezeigten Ventils 124 eine Verbindung herstellbar. Das Ventil 124 wird in beiden Betriebsstellungen durch Rasten festgehalten. Diese Verbindung über das Ventil 124 bewirkt, daß beim Absenken beispielsweise des linken Auslegers 12a das aus dem Zylinder 54a verdrängte öl in den rechten Zylinder 546 einströmt, um dort ein Anheben des rechten Auslegers 126 zu bewirken und umgekehrt ohne daß ein Zufuhr aus der Druckölleitung P erfolgt oder Öl in die Rücklaufleitung R abströmt Es wird damit ein Druckgleichgewicht im rechten und linken vorderen Zylinder 54a und 546 aufrechterhalten, das gewährleistet daß stets beide vorderen Räder 16a, 166 mit gleichem Raddruck Bodenberührung haben. Die gleiche Anordnung ist — wie Fig.5 zeigt — auch für die hinteren Räder 18a, 186 vorgesehen, wo die Hydraulikzylinder 104a, 1046 über ein Ventil 126 verbindbar sind.

Um die vorderen Ausleger 12a, 126 um die vertikalen Achsen zu verschrenken, dienen die Hydraulikzylinder 52a, 526, die jeweils durch eines der Ventile 128, 130 betätigbar sind. Die entsprechenden Zylinder für die hinteren Ausleger 14a, 146 sind in F i g. 5 mit 82a und 826, die entsprechenden Ventile mit 83a bzw. 836 bezeichnet Um die hinteren Räder 18a, 186 beim Verschwenken der hinteren Ausleger 14a, 146 um ihre Vertikalachse zu sich selbst parallel zu halten, können entweder Parallellenker vorgesehen werden, oder es können die Räder 18a, 186 selbst an den vom

Grundrahmen 10 abgewandten Enden der Ausleger 14a, 14£> um vertikale Achsen verschwenkbar angebracht sein, wobei dann in Fig.5 gezeigte Hydraulikzylinder 132, 134 mit zugeordneten Steuerventilen 136, 138 zur Einstellung der Ruder 18a, 18ödienen.

Hierzu j Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Geländegängiges Fahrgestell für ein während seines Einsatzes kontinuierlich seinen Einsatzort veränderndes Arbeitsgerät, mit einem im Boden mitlaufenden Schwert, z, B, zum Verlegen von Kabeln, flexiblen Rohren oder dgl, mil einem Grundrahmen, mit zwei vorderen, lenkbaren und zwei hinteren Rädern, wobei die hinteren Räder jeweils von einem am Grundrahmen angelenkten Ausleger im Grundriß zu sich selbst parallel verstellbar getragen und die Ausleger unabhängig voneinander jeweils um eine im wesentlichen vertikale Schwenkachse annähernd 180° und zugleich um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende horizontale Achse verschwenkbar sind, und mit Mitteln für die Tiefensteuerung des Schwertes, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Räder (16a, i6b) jeweils von einem am Grundrahmen (10) angelenkten, um eine vertikale und eine horizontale Achse verschwenkbar in ein Gelenkparallelogramm integrierten Ausleger (12a, i2b) zu sich selbst parallel verstellbar getragen sind, und daß bei nach vorn auf normalen Radstand geschwenkten Hinterrädern (18a, t8b) die Schwertspitze (90) in einer etwa durch d-^ren Radaufstandspunkte gehenden, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Vertikalebene liegt.

2. Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in ein Gelenkparallelogramm integrierten A; sieger (12a, i2b) je durch einen hydraulisch betätigten Kolb^i-Zylinder-Antrieb verstellbar sind und die Zylinder (54a, 54b) über weitere Schaltmittel verbunden sind, um eine gegenläufige Bewegung erreichen zu können.

3. Fahrgestell nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (54a, 546J über ein gemeinsames Ventil (124, 126) füll- oder entleerbar sind.

4. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger (12a, 12b) von einem auf Abweichungen aus der senkrechten um die in Fahrtrichtung liegende Längsachse ansprechenden Fühler (114) derart steuerbar sind, daß das Schwert (86) in eine in bezug auf diese Längsachse vertikale Arbeitsstellung eingeregelt wird.

5. Fahrgestell nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (114) ein Pendel enthält.

6. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 4 oder '>. dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (114) wahlweise zur Steuerung des vorderen oder des hinteren Auslegerpaars (12a, 12/>: 14a, 14ö^ einsetzbar ist.