DE2654642A1

DE2654642A1 - Vorrichtung zum einstellen der lage und ausrichtung der schaufel eines schaufelladers

Info

Publication number: DE2654642A1
Application number: DE19762654642
Authority: DE
Inventors: Ishikawa Komatsu; Yoshitaka Nishimura; Yoshio Oomachi; Koju Orimoto; Masataka Uno
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2654642C2; JPS5736701Y2; FR2333902B1; US4099449A; FR2333902A1; CA1046993A; GB1564036A; JPS5276101U

Description

Dr. Joachim Rasper

Patentanwalt 62 Wiesbaden

Höh. 22 T.I. 56 28 42

KOM

Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Tokyo / Japan

Vorrichtung zum Einstellen der lage und Ausrichtung der Schaufel eines Schaufelladers

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Lage und Ausrichtung der Schaufel eines Schaufelladers.

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Aus dem japanischen Gebrauchsmuster 30 967 (1974) ist eine übliche Vorrichtung zum automatischen Stoppen einer Schaufel in einer bestimmten Lage bekannt, die mit Hilfe eines Schaufelkippzylinders gehoben und gesenkt werden kann. Gemäß Fig. 1 besteht diese bekannte Vorrichtung aus einem Schaufelzylinder a mit einer Kolbenstange b. Das freie Ende c dieser Kolbenstange kann sich zwischen Stellungen A und B über eine dazwischen befindliche Anzeigestellung C (Entladen) bewegen. Wenn sich das freie Ende c der Kolbenstange zwischen Stellung A und C befindet, wird ein Elektromagnet erregt, der ein Umschaltventil hält. Wenn das Umschaltventil dabei in eine Zurückkippstellung gebracht wird, wird seine Stellung mit Hilfe der Magnetkraft zeitweise so gehemmt, daß die Schaufel stetig zurückkippen kann. Wenn die Schaufel beim Zurückkippen eine Lage erreicht hat, bei der das freie Ende c der Kolbenstange b sich über die Stellung C hinausbewegt hat, betätigt ein Schaltarm b, der sich zusammen mit der Kolbenstange b bewegt, einen elektrischen Schalter e, wodurch dieser ausgeschaltet wird und die Schaufel durch ihr Selbstrückstellvermögen sich in ihre Neutralstellung zurückbewegen kenn, in welcher Stellung die Schaufel stoppen und eine vorbestimmte Lage einnehmen kann.

Wenn bei dieser bekannten 'Vorrichtung die Schaufel ihre Entladestellung einnimmt und das freie Ende c der Kolben-

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stange b sich zwischen Stellung A und C befindet, wird der Elektromagnet erregt, sodaß das umschaltventil durch die
Magnetkraft in einer bestimmten Stellung gehemmt wird. Bei der Betätigung des Umsehaltventils für wiederholtes Kippen und Entladen der Schaufel ergibt sich unter derartigen
Bedingungen deshalb das Problem, daß eine große manuelle
Kraft vom Bedienungspersonal zur Überwindung der Magnetkraft aufgewandt werden muß. Dies ist nicht nur beschwerlich;
manchmal ist es auch unmöglich, den Ums ehalt vor gang durchzuführen.

Bei dieser bekannten Vorrichtung gibt es ein weiteres
Problem insofern, als beim Zurückziehen des freien Endes c der Kolbenstange b in eine bestimmte, zwischen B und C
liegende Stellung und beim Festhalten in dieser Stellung es absolut notwendig war, das Umschaltventil künstlich zu halten, um zu verhindern, daß es infolge seines Selbstzurückstellvermögens in seine Neutrals teilung zurückkehrt. Durch ein derartiges künstliches Halten des Umsehaltventils kann das Bedienungspersonal verwirrt werden.

In der US-PS 3 823 647 ist ein weiterer Typ einer elektromagnetischen Vorrichtung zum Einstellen der Schaufel von
Schaufellagern beschrieben. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung muß jedoch das Bedienungspersonal das Steuerventil

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aus der Streck- Rück - Stellung (rack-back position) gegen die Magnetkraft des Elektromagneten bewegen.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb eine elektromagnetische Vorrichtung zum Einstellen der Lage und der Ausrichtung der Schaufel eines Schaufelladers, mit welcher es insbesondere möglich ist, die Betätigung des Steuerventils aus der Streck-Rück-Steilung durch manuelles überwinden der Federkraft einer im System angeordneten Feder zu erleichtern.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mittels einer Vorrichtung nach dem Hauptanspruch gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Elektromagnet vorgesehen, mit welchem ein Richtungseinstellventil in einer bestimmten Stellung gehalten wird, wenn es vom Bedienungspersonal mittels eines Steuerhebels bewegt wird.

ι Ein im System angeordneter, normalerweise geschlossener Schalter kann durch eine vorgewählte Bewegung der Kolbenstange eines hydraulischen Zylinders geöffnet werden, um den elektrischen Stromfluß durch den Elektromagneten zu unterbrechen, diesen Elektromagneten auszuschalten und den Steuerhebel freizugeben, wodurch das Steuerventil seine Neutralstellung einnehmen kann.

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Da zu diesem Zeitpunkt keine Hydraulikflüssigkeit mehr in den Hydraulikzylinder gelangt, wird die Schaufel in einer vorbestimmten (Streck-Rück-) Stellung angehalten und ist wieder für den nächsten Ladevorgang einsatzbereit.

In der Vorrichtung ist ein Federteil angeordnet, um die Bewegung oder Betätigung des Steuerhebels aus der Streck-Rück-Stellung gegebenenfalls zu erleichtern.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung.

In Fig. 1 ist der Bewegungsablauf einer herkömmlichen Vorrichtung zur Einstellung der Schaufel schematisch erläutert;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstellen der Schaufel gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ist ein zeitlicher Aufriß des Vorderteils eines Schaufellagers mit seiner Schaufel;

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch ein Federteil gemäß der Erfindung;

Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V von Fig. 3» und

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Pig.6 zeigt eine elektrische Schaltung gemäß der Erfindung, in der der Elektromagnet und"der Schalter in Reihe geschaltet sind.

In Pig. 2 ist ein Steuerknüppel 1 vom einhebligen Typ gelenkig auf einemWellzapfen 4 angeordnet, der in einem Joch 3' einer drehbaren Welle 3 gelagert ist. Diese Welle 3 ist drehbar in einer Gabel 2 angeordnet. Der Steuerknüppel 1 kann sowohl in die durch ^₁-P₂ als auch in die durch R₁-Rp gekernt©lehneten Richtungen bewegt werden.

Steuerknüppel 1 in Richtung P-1^2 bewegt wird, wird ein Hebeumschaltventil oder Richtungseinstellventil 9 mittels eines Schubgestänges 8, das aus einem Hebel 5» einer Stange 6 und einem Hebel 7 besteht, für den Hebevorgang betätigt. Wenn der Steuerknüppel 1 in Richtung R1-R2 bewegt wird, wird zum Kippen und Entladen ein Kipp- und Entladeumschaltventil oder Richtungseinstellventil 17 mittels eines Schubgestänges 16 betätigt, das aus einem Hebel 10, einer Stange 11, den Hebeln 12 und 13» einer Stange 14 und einem Hebel 15 besteht. Wenn der Steuerknüppel 1 in Richtung R- bewegt wird, nimmt das Umschaltventil 17 die Rückkippstellung ein. Wenn er in Richtung Rp bewegt wird, nimmt das Umschaltventil die Entladestellung ein.

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Das Hebe-umsehaltventil 9 kann mit Hilfe eines Rastklinkenmechanismus auf jede von vier Stellungen, d.h. obere und untere Stellungen, Halte- und Schwimmstellungen eingestellt werden, wobei es einen Hebe~zylinder 18 zur Aufwärts- und Abwärtsbewegung eines Hebearms 19 betätigen kann. Das Kipp- und Ent ladeums ehalt ventil 17 ist mit einer Selbstzentrier- oder Rückstellfeder 20 ausgerüstet, sodaß es zum Einstellen der Lage und Richtung der Schaufel 21 frei in jede der drei Stellungen einschließlich Kippen, Halten und Entladen umgeschaltet werden kann.

Der vorstehende Hebel 13 des Schubgestänges 16 zum Kippen und Entladen ist über einen Hebel 22 mit einem beweglichen Kern 24 eines Elektromagneten 23 verbunden. Im erregten Zustand hält der Elektromagnet 23 den beweglichen Kern 24 in dessen Innenlage fest. Das Zusammenwirken zwischen den\ beweglichen Kern. 24 und einer Erregerwicklung 23 a ist derart, daß beide Teile nur dann mittels Magnetkraft in Eingriff stehen, wenn der bewegliche Kern 24 über einen vorbestimmten Hub in die Erregerwicklung 23 a eingedrungen ist. Wenn das Kipp- und Entladeumschaltventil 17 nur zum Zurückkippen betätigt wird, kann es bei dieser Anordnung nicht passieren, daß durch den Schwenkausschlag des Gestänges der bewegliche Kern 24 durch die Magnetkraft der Erregerwicklung 23 a in Stellung gehalten wird.

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Weiterhin ist im Mittelteil des Schubgestänges 16 zum Kippen und Entladen an der Stange 14 ein Federteil 25 angeordnet. Gemäß Fig. 4 besteht das Federteil 25 aus einem Federgehäusezylinder 26, von dem ein Ende mit dem am Umschaltventil 17 befindlichen Hebel 15 verbunden ist, einer Feder 27ι die innerhalb des Zylindas 26 untergebracht ist, und einer Verbindungsstange 29, die durch die Feder 27 innerhalb des Federgehäusezylinders 26 einseitig eingespannt ist und mit ihrem anderen Ende über eine Kupplung 28 mit der Stange 14 verbunden ist. Die Federkraft der Feder 27 ist größer als die der Selbstzentrier- oder Rückstellfeder 20.

Im System ist ein Schaufelzylinder 30 angeordnet, der mit einem elektrischen Schalter 31 ausgerüstet ist. Ein Schaltarm 33 kann mit dem elektrischen Schalter 31 in Berührung kommen und ihn ausschalten, wenn die Schaufel 21 in eine vorbestimmte Stellung zurückgekippt wird.

Gemäß Fig. 5 ist der Schaltarm 33 auf der Kolbenstange 32 des Schaufelzylinders 33 mittels Kiemmuffen 34 und 35 sowie Schrauben 36 und 37 befestigt. Der Kippwinkel der Schaufel 21 in Streck-Rüek-Stellung kann vom Bedienungspersonal durch Lockern der Schraube 36 und Verändern der Länge des Schaltarms 33 nach Belieben eingestellt werden.

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Der elektrische Schalter 31 ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, mit einer Erregerwicklung 23 a des Elektromagneten 23 und einer Stromversorgung 38 in Reihe geschaltet.

Gemäß der vorstehenden Anordnung wird gesteuert, indem man durch Bedienung des Steuerknüppels 1 in Richtung ^₁-Fp den Hebelarm 19aufwärts und abwärts bewegt. Die Schaufel 21 wird durch Betätigung des Steuerknüppels 1 in Richtung R.-R« gekippt bzw. entladen. Beim Kippen und Entladen der Schaufel wird das Federteil 25 unter den normalen Kipp- und Entladebedingungen nicht zusammengedrückt, und die Stange 14 dient als einfache Verbindung. Außerdem läßt es der zu diesem Zeitpunkt aufgetretene Schwenkausschlag des Schubgestänges 16 nicht zu, daß der Dorn 24 des Elektromagneten 23» der mit dem Schubgestänge 16 verbunden ist, durch die Magnetkraft in seiner Stellung gehalten wird, und zwar auch dann, wenn der Elektromagnet erregt ist. Während des Betriebs muß das Bedienungspersonal, wenn die Laderschaufel 21 sich in Entladestellung befindet, die Schaufel beim Absenken auf den Boden so ausrichten, daß sie eine geeignete Stellung für den nächsten Arbeitsgang einnimmt. Hierzu ist es erforderlich, daß das Bedienungspersonal den SteurkniAppel 1 in die Streck-Rück-Stellung über den normalen Rückkippwinkel hinaus in Richtung R₁ bewegt* Dabei wird der Richtungseinstellungs -

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zylinder 17 betätigt, wodurch, sich der Schaufelzylinder 30 zurückziehen kann.

So wird also das Umschaltventil 17 mittels des Schubgestänges 16 in seine Rückkippstellung bewegt, so daß die Schaufel zurückkippen kann. Gleichzeitig bewegt sich jedoch das Schubgestänge 16 über einen bestimmten Anschlag hinaus, und die bei dieser einen bestimmten Wert überschreitenden Bewegung des Gestänges 16 auftretende kinetische Energie kann durch das Pederteil 25 absorbiert werden. Durch eine derartige Bewegung des Schubgestänges 16 wird der bewegliche Kern 24 des Elektromagneten 23 in das Magnetfeld der Erregerwicklung 23 a bewegt, sodaß er mittels der Magnetkraft in Stellung gehalten wird und folglich das gesamte Schubgestänge 16 einschließlich des Steuerknüppels 1 gehemmt und in diesem Zustand gehalten werden. Dabei kippt die Schaufel 21 zurück, sodaß der Schaltarm 33 mit dem elektrischen Schalter 31 in Berührung kommt und ihn ausschaltet. Dadurch wird der Elektromagnet 23 ausgeschaltet, sodaß das gesamte Schubgestänge in die Neutralstellung zurückkehrt und die Zuführung von Hydraulikflüssigkeit zum Schaufelzylinder 30 unterbrochen wird, wodurch die Bewegung der Schaufel 21 gestoppt wird.

Gegebenenfalls kann das Bedienungspersonal durch manuelles Überwinden der Federkraft der Feder 27 des Federteils 25 das Richtungseinstellventil 17 aus der Streck-Rück-Stellung

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bewegen. Diese Arbeit ist relativ leicht und benötigt weniger Kräfte im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen das Bedienungspersonal das Richtungseinstellventil durch manuelles Überwinden der Kraft des Elektromagneten bewegen muß.

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Claims

Patentansprüche:

( 1.) Vorrichtung zum Einstellen der Lage und Ausrichtung der Schaufel eines Schaufelladers mittels Hebezylindern für die Schaufel und Schaufelzylindern zum Kippen der Schaufel, gekennzeichnet durch

a) einen Stauerknüppel (1), der sowohl vor und zurück als auch nach der Seite bewegt werden kann,

b) ein mit dem Steuerknüppel (1) verbundenes, erstes Schubgestänge (8), das in Reaktion auf die Vor- und Rückbewegung des Steuerknüppels (1) bewegbar ist,

c) ein mit dem Schubgestänge (8) verbundenes Hebeumschaltventil (9) zum Betätigen der Hebezylinders (18) der Schaufel (21),

d) ein mit dem Steuerknüppel (1) verbundenes, zweites Schubgestänge (16), das in Reaktion auf die seitliche Bewegung des Steuerknüppels (1) bewegbar ist,

e) ein mit dem Schubgestänge (16) verbundenes Kipp- und Entladeumsehaltventil (17) zum Betätigen der Schaufelzylinder (30),

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ORIGINAL INSPECTED

f) einen am Schubgestänge (16) derart angeordneten Elektromagneten (23), daß das Schubgestänge (16) während der normalen Rückkippbetätigung des Steuerknüppels (1) nicht und ansonsten nur festgehalten wird, wenn der Steuerknüppel (1) eine Streck-Rück-Stellung einnimmt,

g) ein am Schubgestänge (16) angeordnetes Federteil (25) für die lockere Verbindung des Schubgestänges (16) mit dem Kipp- und Entladeumschaltventil (17), und

h)einei an einem der Schaufelzylinder (30) angeordneten Schalter (31, 33) zum Unterbrechen des elektrischen Stromflusses durch den Elektromagneten (23) in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Bewegung einer Kolbenstange (32) eines der Schaufelzylinder (30).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (25) ein Gehäuse (26), eine koaxial in diesem Gehäuse (26) angeordnete Verbindungsstange (29) und eine innerhalb des Gehäuses (26) angeordnete Feder (27) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kipp- und Entladeums chaltvent il (17) an einem Ende eine selbstzentrierende Feder (20) aufweist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem normalerweise geschlossenen, auf den Schaufelzylinder {30) angeordneten elektrischen-Schalter (31) und einem auf der Kolbenstange (32) befestigten Schaltarm (33) besteht, dessen länge veränderbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft des Federteils (25) größer ist als die der innerhalb eines Kipp- und Entladeumschaltyentils {17) angeordneten, selbstzentrierenden Feder (20).

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