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Hubmast für Hublader und dergleichen.
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Bei Hubladern der in Rede stehenden Art war es ein über die Jahre
auf dem Sachgebiet hartnäckig immer wieder anzutreffendes Problem, eine Mastkonstruktion
zu schaffen, die sowohl dem Fahrer des Hubladers eine gute Sicht durch den Mast
bietet als auch relativ einfach und preisgünstig ist, besonders bei Dreifach-und
Vierfachmasten. Es sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, die die Sicht
des Fahrers durch Teleskopmasten an Hubladern verbessern oder jedenfalls auch verbessern,
wie es z. B. aus den US-PSen 2 394 458, 2 456 320, 2 855 071, 3 394 778, 3 830 342
und der DE-PS 18 07 169 hervorgeht, doch konnte keine die obigen Kriterien ausreichend
erfüllen.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen größeren Schritt nach vorn
gegenüber den bekannten Teleskopmastkonstruktionen für Hublader dar, bei denen die
Sicht des Fahrers durch den Mast und eine relative Einfachheit und Kostengünstigkeit
von Bedeutung sind Im einzelnen sieht die Erfindung eine asymmetrische Hubzylinderanordnung
vor, die mit ihrem oberen Ende mit einem Teleskopmastteil wirkungsverbunden ist
oder damit wirkungsverbunden werden kann und die derart auf einer Seite des Mastes
angeordnet ist, daß sie zumindest teilweise in den Bereich vorsteht, in dem durch
die benachbarte Mastseite in eingefahrenem
bzw. zusammengeschobener
Stellung die Sicht des Fahrers in seinem normalen Sichtbereich durch diese Mastseite
ohnehin verstellt ist. Die Zylinderanordnung wirkt auf ein flexibles Hubelement
(Kette), das so aufgespannt ist, daß es quer zu einem Teil des Mastes auf zwei gleichachsig
umlaufenden, Abstand voneinander aufweisenden Seilscheiben oder Kettenrädern geführt
ist, die an einem der Mastteile oder an der Zylinderanordnung abgestützt sind. Ein
Ende der Kette ist im wesentlichen in der Mitte eines Lastträgers angebracht, der
hebbar an dem einen Mastteil gelagert ist, während das andere Ende der Kette zu
einem relativ dazu feststehenden Glied außenseitig der einen Seite der Zylinderanordnung
befestigt ist, wobei die Zylinderanordnung an dem einen Teleskopmastteil an oder
nahe einer Stelle befestigt ist oder befestigt werden kann, die etwa in der Mitte
des projizierten Abstandes zwischen den Verbindungsstellen der Kettenenden gelegen
ist. In weiterem Sinn ist die Zylinderanordnung an dem einen Mastteil etwa in der
Mitte zwischen der vertikalen Mittelebene des Lastträgers und der Verbindung des
flexiblen Elements außenseitig der Zylinderanordnung angebracht.
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Ein wichtiges Prinzip der Erfindung besteht darin, daß die Hubkraft
des asymmetrischen Zylinders und der zugeordneten Konstruktionsgruppen wenigstens
teilweise ausbalancierte Momente in der Querebene des Mastes auf die Mastanordnung
überträgt.
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Ein Hauptziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten
neuartigen Mastkonstruktion zur Verwendung an Hubladern und dergleichen, bei der
die Sichtverhältnisse für den Fahrer durch den Mast hindurch verbessert sind.
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Ferner zielt die Erfindung auf die Schaffung einer verbesserten Sicht
bei solchen Mastkonstruktionen unter Beibehaltung einer relativen Einfachheit und
Kostengünstigkeit ab.
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Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen für einen
Fachmann aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung
anhand der beigefügten Zeichnungen hervor.
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Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Hubladers, bei dem der Lastschlitten
bis zum unteren Ende des Teleskopmastteiles eines zweistufigen Mastes abgesenkt
ist, und läßt die Verbesserung der Sichtverhältnisse durch den Mast für den Fahrer
erkennen; Fig. 2 ist eine vergrößerte Rückansicht des Mastes nach Fig. 1 in vom
Hublader demontiertem Zustand; Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht von oben auf
den Mast nach Fig. 2; Fig. 4 ist eine leicht schematisierte, verkleinerte Rückansicht
des voll ausgefahrenen Mastes; Fig. 5 ist eine Ansicht von oben, die eine Abwandlung
der Konstruktion nach Fig. 3 erkennen läßt; Fig. 6 ist eine Ansicht von oben, die
eine andere Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 3 erkennen läßt; Fig. 7 ist eine
Ansicht entsprechend Fig. 1 einer dreistufigen Mastkonstruktion; Fig. 8 ist eine
vergrößerte Rückansicht des Mastes in Fig. 7 in vom Hublader demontiertem Zustand;
Fig. 9 ist eine vergrößerte Ansicht von oben auf den Mast nach Fig. 8;
Fig.
10 ist eine leicht schematisierte Rückansicht in verkleinertem Maßstab des Mastes
in Fig. 7, bei der der Lastschlitten durch den Hauptzylinder bis zu einem vollen
Freihub angehoben ist; Fig. 11 ist eine leicht schematisierte Rückansicht des teilweise
ausgefahrenen Mastes und Fig. 12 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Rückansicht des Mastes mit auf den Boden abgesenktem Lastträgerschlitten.
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Fig. 13 ist eine Vorderansicht einer Abwandlung des Mastes in Fig.
2; Fig. 14 ist eine Ansicht von oben des Mastes nach Fig. 13; Fig. 15 ist eine Ansicht
des Mastes nach Fig. 13 mit dem Gabelschlitten in einer Freihubstellung; Fig. 16
ist eine schematisierte Vorderansicht des Mastes nach Fig. 13 in verkleinertem Maßstab
in ganz ausgefahrenem Zustand; Fig. 17 ist eine Detailansicht der Kolbenstangenkonstruktion
des Hubzylinders.
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In Fig. 1 der Zeichnung bezeichnet 10 einen üblichen Hublader mit
einer aus Rahmen und Aufbau bestehenden Konstruktion 12 und zwei nicht dargestellten
lenkbaren Rädern am rückwärtigen Ende sowie zwei Antriebsrädern 14 am vorderen Ende.
Es sind geeignete Antriebskomponenten (elektrisch oder Verbrennung) vorgesehen.
Der Hublader kann von einem Fahrerstand 16 aus bedient werden. Der Fahrer ist in
Fig. 1 bei 18 dargestellt, wie er bei der Bedienung des Hubladers einem vor dem
Hublader befindlichen Beobachter erscheint.
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Die Mastanordilung der vorliegenden Erfindung trägt als Ganzes die
Bezugszahl 20 und ist auf dem Hublader in bekannter Weise angebracht. Ein feststehender
Mastteil 21 umfaßt zwei mit Querabstand einander gegenüberstehende U-Schienen 22,
die einen einzelnen Teleskopmastteil 24 aufnehmen, der aus zwei Querabstand aufweisenden
Schienen 26 besteht.
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Der Mastteil 24 ist über Führungsrollen in dem Mastteil 21 geführtund
kann sich in Längsrichtung dazu bewegen. Ein Last- oder Gabelschlitten 30 mit zwei
in Querrichtung sich erstreckenden Tragplatten 31 und 32 ist in bekannter Weise
an dem Teleskopmastteil über Führungsrollen hebbar geführt.
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Der Mastteil 21 ist zur Erzielung der notwendigen Steifigkeit mit
oberen und unteren Quergliedern 36 und 38 versehen, während der Mastteil 24 obere
und untere Querglieder 40 und 42 aufweist. Der die Schienen aufweisende Mastteil
24 ist in dem äußeren Mastteil 21 in bekannter Weise so eingeschachtelt, daß die
vorderen Flansche der Schienen 26 außerhalb der vorderen Flansche der U-Schienen
22 diese überlappend angeordnet sind, während die rückwärtigen Flansche der Schienen
innerhalb der benachbarten U-Schienen und
vor den rückwärtigen
Flansche der Schienen 22 sich befinden. Zwischen den benachbarten Paaren von Schienen
und U-Schienen sind Rollen in geeigneter Weise gelagert, die den die Schienen aufweisenden
Teleskopmastteil in Längsrichtung und seitlich abstützen, so daß er gegenüber dem
feststehendem Mastteil 21 ausfahren kann.
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Die Trag- und Führungsrollen jedes der genannten Paare sind in Figur
3 mit den Bezugs zahlen 33 und 34 bezeichnet, während die oberen Rollen, die den
Lastträqerschlitten 30 in den nach innen cre-
wandten kanal artigen Teilen der 1-Schienen MH Bezugszahl 37 aufweisen. Einzelheiten
der versetzt ineinander geschachtelten Mastkonstruktion mit I-Schienen, der Lagerung
des Lastträgerschlittens daran und Einzelheiten der Ausbildung und Anordnung der
Führungs-und Tragrollenpaare sind in der US-PS 3 213 967 erläutert.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Stützblock 50 für
den Zylinder auf dem Querglied 38 nahe seiner rechten Seite und in der Nähe und
teilweise hinter einer Schiene 26 befestigt, wobei auf dem Block 50 ein Hydraulikanschluß
52 angebracht ist, um Druckflüssigkeit in den Zylinder 54 der Hubzylinderanordnung
ein- und aus diesem herauszuleiten. Die Hubzylinderanordnung ist auf dem Block 50
angebracht und kann mit dem nicht dargestellten hydraulischen System des Hubladers
in Verbindung gebracht werden. Die ausfahrbare Kolbenstange 56 ist mit dem Mastteil
24 an seinem oberen Ende über eine Befestigungsplatte 58 verbunden, die an dem Ende
der Kolbenstange befestigt ist. Die Befestigungsplatte 58 ist mit dem Querglied
40
verbunden, z. B. verschweißt, und mit einem vorkragenden Tragglied
60, welches an dem rückwärtigem Flansch der benachbarten Schiene angebracht ist.
Mittig an der unteren Gabelträgerplatte 32 ist ein Kettenankerblock 62 befestigt,
an dem mittels des Ankers 63 das Ende einer Hubkette 64 oder eines anderen flexiblen
Hubzuggliedes festgelegt ist, diesich nach oben und über zwei Abstand voneinander
aufweisende Räder bzw. Umlenkrollen 66 und 68 und dann nach unten zu einer feststehenden
Ankerverbindung 70 erstreckt, die in einer vorbestimmten Position nahe dem äußeren
Ende einer Trag- und Befestigungsplatte 72 an dem Querglied 36 angebracht ist, deren
horizontale Endteile mit dem Querglied 36 durch eine vertikale Platte 74 verbunden
sind. Die Umlenkrolle 66 ist auf einem Wellenzapfen 67 drehbar gelagert, der in
einem Lagerbock 76 befestigt ist, der wiederum an dem Querglied 40 sitzt. Die Umlenkrolle
68 ist in ähnlicher Weise auf einem Wellenzapfen 69 an dem Tragglied 60 befestigt,
wobei die Hubkette und die Umlenkrollen gegenüber der Hubmastkonstruktion schrägstehen,
wie am besten aus Figur 3 hervorgeht.
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Obwohl nur eine relativ schwere Kette 64 dargestellt ist, sei darauf
hingewiesen, daß in der Praxis es aus Sicherheitsgründen durchaus vorzuziehen sein
mag, zwei oder mehr leichtere Ketten zu verwenden, die in der gleichen Weise wie
die
einzelne Kette 64 auf modifizierten einzelnen Umlenkrollen
oder Seite an Seite angeordneten Mehrfach-Umlenkrollen in der gewünschten Weise
geführt werden können. Ausdrücke wie einziges flexibles Hubzugglied" und dergleichen
umfassen solche mehrfachen, Seite an Seite angeordneten Hubzugelemente, die die
gleiche Funktion ausüben können wie das in der Zeichnung dargestellte einzelne Hubzugelement
64.
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Um die auf das dargestellte Ausführungsbeispiel der Mastanordnung
in einer Querebene ausgeübten Kraftmomente auszubalancieren, sollte die Verbindung
der Kette 64 mit dem Ankerblock 62 in Querrichtung in der Mitte bzw. im wesentlichen
in der Mitte des Lastträgerschlittens 30 liegen.
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Die Verbindung der Kolbenstange 56 mit der Befestigungsplatte 58 in
Kombination mit der Anbringung des Kettenankers 70 sollte so gewählt sein, daß die
Kolbenstange an der Platte 58 etwa in der Hälfte des Abstandes zwischen den Ankerpunkten
der Kette in der Projektion auf die Querebene des Mastes gelegen sein. Auf diese
Weise erzeugen die durch die Mastteile 21 und 24 übertragenden Kräfte keine nicht
ausbalancierten Momente oder nur ein berechenbares kleines nichtausbalanciertes
Moment in der Querebene, wie in den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, da die Zylinderanordnung
zwischen den beiden projizierten Anbringungsstellen der Kettenanker in der Mitte
bzw. etwa in der Mitte angebracht ist.
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Ersichtlich umfassen in dem Kraft system eines freien Körpers bei
Vernachlässigung des Gewichts des inneren Mastteils 24 die vertikal gerichteten
Kräfte, die auf den Mast in der genannten in
Querrichtung verlaufenden
Projektionsebene wirken bei in der vorgenannten Weise mittig angebrachter Kolben
stange eine aufwärts gerichtete Kraft von einer Einheit an iedem Kettenende. eine
abwärts
gerichtete Krafttln jedem vertikalen Strang der Kette, eine aufwärts gerichtete
Kraft von zwei Einheiten im Mittelpunkt der Verbindung der Kolbenstange mit der
Platte 58 und eine abwärts gerichtete Kraft von zwei Einheiten im Mittelpunkt des
Zylinders auf dessen Unterstützung 50. Auf diese Weise arbeitet der Mast in theoretischem
Gleichgewicht der Kraftmomente. Natürlich sind solche theoretischen Bedingungen
in der Praxis nicht vorhanden. Seitenkräfte oder eine ein Drehmoment erzeugende
Last auf dem Mast, die durch nicht ausgeglichene Momente von außermittigen Lasten
auf der Gabel herrühren können, werden durch obere und untere Paare von Seitenkraftrollen
80 an dem Ladeschlitten 30 abgefangen, die auf den äußeren Kanten der Flanschen
der Schienen 26 in bekannter Weise abrollen.
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Das Gewicht des inneren Mastteils 24 übt ein leichtes nichtausbalanciertes
Moment entgegen dem Uhrzeigersinn gemäß Figur 2 auf eine zentrische asymmetrische
Zylinderanordnung aus, so daß gewünschtenfalls dieses nicht ausgeglichene Moment
durch Verlagerung des Ortes der Zylinderanordnung leicht innerhalb seiner mittigen
Position zwischen den projizierten Stellen der Kettenanker kompensiert werden kann.
Auf der anderen Seite kann eine solche Verlagerung der Zylinderanordnung nach innen
die maximale Durchsicht durch diese Seite des Mastes stören, was von der normalen
Stellung des Fahrers auf dem Hublader abhängt. Derartige nicht ausbalancierte Kraftmomente
sind relativ gering und
in den meisten Mastkonstruktionen ohne
weiteres akzeptabel, die gewöhnlich irgend,eine Maßnahme zum Abfangen von Seitenkräften
wie z. B. die Rollen 80 umfassen.
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Die Konstrukteure von Masten verschiedener Breiten, mit verschiedenen
Sitzanordnungen u.
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dgl. können jede Zahl von gangbaren Kombinationen im Rahmen der Erfindung
wählen. Es sei daher festgehalten, daß alle Erwähnungen in den Ansprüchen, die sich
auf den angenäherten Kraftausgleich in dem Mast oder auf die asymmetrische Stellung
des Zylinders im wesentlichen in der Mitte zwischen den projizierten Verankerungspunkten
u. dgl. beziehen, so verstanden werden sollen, daß sie einen Bereich von Positionen
der Zylinderanordnung zwischen den Umlenkrollen umfassen, der am besten dem gewünschten
Ergebnis guter Sichtverhältnisse für den Fahrer durch den Mast hindurch entspricht
und angemessen ausgeglichene Kräfte auf den Mast im Betrieb ergibt.
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Die Konstruktion ist so, daß die Anordnung der Zylinderanordnung
an einer Seite des Mastes mit der Stellung des Fahrers zusammenwirkt, die vorzugsweise
um einen vorbestimmten Betrag zu der entgegengesetzten Seite der Längsachse des
Hubladers versetzt ist, um für den Fahrer einen solche Sichtbereich durch den Mast
auf der Seite der Zylinderanordnung zu schaffen, daß die Zylinderanordnung wenig
oder überhaupt nicht die Sichtverhältnisse des Fahrers durch diese Seite des Mastes
stört. Mit anderen Worten: Die Zylinderanordnung steht zumindest teilweise in den
Bereich des Mastes vor, der bei eingefahrenem Zustand ohnehin im normalen Sichtbereich
des
Fahrers auf dieser Seite des Mastes verstellt ist.
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Die vorstehend beschriebenen Prinzipien der Mastkonstruktion gelten
auch für den dreistufigen Mast sowie für den noch zu beschreibenden normalen zweistufigen
Mast mit Freihub.
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Ein Bezug in der Beschreibung und den Ansprüchen auf eine Längsebene
oder eine Querebene einer Mastseite oder auf vertikale Schienen des Mastes und Ausdrücke
ähnlicher Bedeutung sollen folgendes beinhalten: Die Längs ebene einer Seite des
Mastes bedeutet eine vertikale Ebene, die sich in Längsrichtung der Mastanordnung
erstreckt und durch die äußeren und inneren Oberflächen der vertikalen Schienenanordnung
auf einer Seite des Mastes begrenzt ist. Die Querebene des Mastes oder einer Seite
desselben bedeutet eine vertikale Ebene, die sich in Querrichtung des Mastes erstreckt
und von der vorderen und rückwärtigen Oberfläche der vertikalen Schienenanordnung
des Mastes begrenzt ist.
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In den Abwandlungen der Figuren 5 und 6 ist eine beispielsweise umgestaltete
Konstruktion dargestellt, bei der einige Teile die gleichen wie in Figur 3 sind
oder sein können, und diese Teile tragen dann die gleichen Bezugszahlen wie in Figur
3.
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Ähnliche, jedoch abgewandelte Teile tragen die gleiche Bezugszahl
wie in Figur 3, jedoch einen einfachen oder doppelten Strich, wie z. B. die Elemente
72, 72' und 72'' in den Figuren 3, 5 und 6. Gänzlich neue Teile sind durch neue
Zahlen gekennzeichnet. Beispielsweise ist ein langer vorkragender neuer Ankerblock
in Figur 5 mit der Bezugszahl 90 gekennzeichent, jedoch in Figur 6
mit
der Nummer 62'. In Figur 6 stellen die letzteren Teile in Kombination mit dem Tragblock
76' zur Lagerung der Umlenkrolle 66 im Grunde lediglich einen Unterschied in der
Ausbildung im Vergleich mit den Teilen 62 und 76 in Figur 3 dar.
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In Figur 5 umfaßt die modifizierte Konstruktion im wesentlichen eine
Verlagerung der Umlenkrollen 66 und 68, die dort in Querrichtung zum Mast angeordnet
sind, wodurch sich auch noch eine Verkürzung der Kette 64 ergibt. Um diese Anbringung
zu verwirklichen und dabei die Hubzylinderanordnung 54, 56 in einer ähnlich benachbarten
Beziehung zur rechten Seite des Mastes zu halten, ist die Zylinderanordnung gegenüber
der Position nach Figur 3 aus der Querebene der benachbarten Seite des Mastes in
Längsrichtung etwas nach rückwärts versetzt. Die Zylinderanordnung ist zwischen
dem Tragblock 50' und der Tragplatte 58' befestigt, wobei die letztere an der Rückseite
des oberen Quergliedes 40' des inneren Mastteils beispielsweise durch Schweißen
befestigt ist. Das obere Querglied 40' ist an den rückwärtigen Flächen der rückwärtigen
Flanschen der Schienen 26 befestigt und erstreckt sich über die rechte Seite des
Mastes hinaus nach außen (Fig. 5), um nahe seinem äußeren Ende die Umlenkrolle 68
in der dargestellten Weise aufzunehmen.
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Die Umlenkrolle 66 ist gegenüber der Umlenkrolle 68 hinsichtlich der
Drehung in Querrichtung zum Hubmast ausgerichtet, so daß also die Achsen einander
parallel in Längsrichtung verlaufen. Die Umlenkrolle 66 ist an der Rückseite des
Quergliedes 40' gelagert. Die Hubkette 64' ist über die Umlenkrollen geschlungen
und an einem Ende an dem Anker 70 an der darunter angeordneten Tragplatte 72' der
modifizierten Ausbildung angebracht. Am anderen Ende ist die Hubkette 64
an
einem Anker 63 an einem länglichen vorkragenden Kettenankerträger 90 befestigt,
der an der Rückseite der unteren Gabelträgerplatte 32 angebracht ist, wie es auch
bei de.l Ankerblock 62 in den Figuren 1 bis 4 der Fall ist. Die Umlenkrollen 66
und 68 sind bei diesem Ausführungsbeispiel an Wellenzapfen 67 und 69 an dem Querglied
40' gelagert. Das untere zwischen den Schienen 26 befestigte Querglied 42' ist gebogen,
so daß das Kettenankertragglied 90 bei Bewegungen des Gabelschlittens nahe dem unteren
Ende des die Schienen umfassenden Mastteiles an dem Querglied 42' vorbeigelangen
kann. Die Befestigung des Traggliedes 90 an dem unteren Querglied 38 des äußeren
Mastteils 21 ist natürlich so gewählt, daß das Tragglied 90 und das Querglied 38
sich nicht gegenseitig stören, wenn der Gabelschlitten sich an dem Mast in seiner
untersten Stellung befindet.
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In Figur 6 ist eine modifizierte Konstruktion dargestellt, bei der
die Umlenkrollen 66 und 68 quer zum Mast, jedoch gegenüber der Stellung nach Figur
5 nach vorne versetzt angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion kann eine Anordnung
der Hubzylinderanordnung in Bezug auf die benachbarte eine Seite des Mastes gewählt
werden, die, wie dargestellt, etwa dieselbe wie in den Figuren 1 bis 4 ist. Daher
können auch die Querglieder 6 und 30, 38, 40 und 42 des Mastes wie dargestellt dieselben
wie in Figur 1 bis 4 sein, mit der Ausnahme, daß die Ausbildung des nach unten versetzten
Teils 72'' des Quergliedes 36 zur Schaffung einer geeigneten Anbringungsstelle für
den Anker 70 abgewandelt worden ist, wobei die Zylinderanordnung auf dem Tragblock
50 abgestützt und am oberen Ende an der Befestigungsplatte 58'' befestigt ist.
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Wie bereits erwähnt, ist die Umlenkrolle 66 an einem Lagerblock 76'
gelagert. Die Kette ist mit dem Anker 63 ähnlich wie in den Figuren 1 bis 4 an einem
Ankerblock 62' angebracht, mit der Ausnahme, daß Änderungen für die in Querrichtung
ausgerichtete Anbringung zwischen den Umlenkrollen vorgesehen sind.
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Die Umlenkrolle 68 ist an einer vorkragenden Tragplatte 92 gelagert,
die an ihrem inneren Ende an der äußeren Fläche des vorderen Flansches des einen
I-Trägers 26 und oberhalb der Seitenkraftrollen 80 angebracht ist.
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Im Betrieb der verschiedenen Ausführungsformen der Figuren 1 bis
6 wird der einfach wirkenden Hubzylinderanordnung 54, 56 Druckflüssigkeit zugeführt
oder entnommen, wodurch ein Anheben oder Absenken des Gabelträgerschlittens an dem
Teleskopmastteil 24 und des letzteren an dem feststehenden Mastteil 21 eintritt,
ohne daß ein Freihub des Lastträgerschlittens an dem Mastteil 24 während des Hubes
gegeben ist. Der Lastträgerschlitten wird im Verhältnis 2 : 1 an dem Mastteil 24
aus der Position der Figuren 1 und 2 in die nach Figur 4 angehoben, wobei der Mastteil
24 mit der Kolbenstange 56 gegenüber dem äußeren Mastteil 21 angehoben wird.
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In den Figuren 7 bis 12 sind ähnliche Teile des Fahrgestells und
des Aufbaus des Hubladers wie in Figur 1 beziffert.
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Die als Ganzes mit 100 bezeichnete dreistufige Mastanordnung umfaßt
einen feststehenden Mastteil 102 mit zwei mit Querabstand einander gegenüberliegenden
U-Schienen 104, die einen mittleren Mastteil 106 aus zwei Querabstand aufweisenden
Schienen 108 aufnehmen, der an Rollen in dem Mastteil 102 geführt und in Längsrichtung
diesen gegenüber beweglich ist.
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Ein aus zwei Querabstand aufweisenden Schienen 112 bestehender innerer
Mastteil 110 ist in ähnlicher Weise an Rollen in dem Mastteil 106 geführt und diesem
gegenüber
in Längsrichtung beweglich. Ein Last- oder Gabelträgerschlitten 114 mit zwei in
Querrichtung verlaufenden Tragplatten 116 und 118 ist an dem inneren Mastteil 110
auf Rollen gelagert, alles in bekannter Weise.
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Der Mastteil 102 ist aus Gründen der Steifigkeit durch obere und
untere Querglieder 120 und 122 verstärkt, der mittlere Mastteil 106 durch obere
und untere Querglieder 124 und 126 und der innere Mastteil durch obere, mittlere
und untere Querglieder 128, 130, 132 und 134, von denen die Querglieder 130 und
132 zusätzlich zur Abstützung des Primärhubzylinders in noch zu erläuternder Weise
dienen.
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Der aus Schienen bestehende Mastteil 106 ist in bekannter Weise in
dem äußeren Mastteil 102 so eingeschachtelt, daß die vorderen Flansche der Schienen
108 außerhalb der vorderen Flansche der U-Schienen 104 diese überlappend und die
rückwärtigen Flansche der Schienen innerhalb der benachbarten U-Schienen und vorderseitig
der rückwärtigen Flansche.
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der U-Schienen 104 angeordnet sind. Zwischen den benachbarten Paaren
von Schienen und U-Schienen sind in geeigneter Weise Rollenpaare gelagert, die den
die Schienen aufweisenden Teleskopmastteil 106 in Längsrichtung und seitlich bei
der Ausfahrbewegung gegenüber dem feststehendem Mastteil 102 führen. In ähnlicher
Weise ist der innere, Schienen aufweisende Mastteil 110 in dem mittleren Mastteil
106 eingeschachtelt, um die Ausfahrbewegung gegenüber dem mittleren Schienen aufweisenden
Mastteil 106 ausführen zu können. Die Trag- und Führungsrollen jedes Paares sind
in Figur 9 mit 140, 142 bzw. 144, 146 bezeichnet, während die oberen Rollen des
Lastträgerschlittens 114 in den nach innen weisenden Kanalteilen
des
inneren, die Schienen aufweisenden Mastteils 110 in Figur 9 die Bezugszahl 148 tragen.
Bestimmte Besonderheiten der eingeschachtelten Mastanordnung mit versetzten I-Schienen,
der Anbringung des Lastträgerschlittens daran und Einzelheiten der Ausbildung und
Anbringung der Trag- und Führungsrollenpaare sind im einzelnen in der US-PS 3 213
967 dargestellt.
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Mittig zum inneren Mastteil 110 ist eine primäre frei vorkragende
Hubzylinderanordnung 150 auf Tragstücken 152 und 154 abgestützt, die an dem Zylinder
beispielsweise angeschweißt und durch Bolzen mit den Quergliedern 130 und 132 verbunden
sind (Fig. 12). Eine einzige Umlenkrolle 156 ist mittels eines Lagerstücks 158.
am Ende der Kolbenstange 160 angebracht. Über die Umlenkrolle 156 ist eine Hubkette
162 geschlungen, die an einem Ende an einer Ankerplatte 164 an dem Zylinder und
an dem anderen Ende mittig an einem Ankerblock 166 (Fig. 9) an der Tragplatte 180
des Lastträgerschlittens befestigt ist. Der hydraulische Hubzylinder 150 besitzt
im wesentlichen die halbe Länge des inneren Mastteils und bewegt beim Ausfahren
den Gabelschlitten im Verhältnis 2 : 1 bis zu einer vollen Freihubstellung gemäß
Figur 10, bevor das Ausfahren der mittleren und inneren Mastteile 106 und 110 durch
eine asymmetrische Sekundärhubzylinderanordnung 170 beginnt, die in teilweise ausgefahrenem
Zustand in Figur 11 dargestellt ist.
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Der Zylinder 170 ist nahe seinem unteren Ende an dem Querglied 122
durch einen Kragen 172 abgestützt, der mit dem Zylinder und der Oberkante des Quergliedes
122 verschweißt ist. Die Kolbenstange 174 ist mittels zweier Bolzen 178 mit einem
an der Rückseite des Quergliedes 124 angeschweißten Block verbunden, so daß der
Zylinder an seinem oberen und unteren Ende auf diese Weise abgestützt ist. Am unteren
Ende des
Zylinders ist ein Anschlußblock 182 vorgesehen, um Druckflüssigkeit
aus einem nicht dargestellten hydraulischen System in den Zylinder hinein und aus
diesem herauszuleiten. Das Druckflüssigkeitssystem ist auch mit einem Anschlußblock
184 an dem Primärzylinder 150 über einen Anschluß 186 in dem Block 182, nicht flexible
Leitungen 188 und 190 und eine flexible Leitung 192 verbunden, die die Leitungen
188 und 190 verbindet und über drei Führungsrollen 194 geleitet ist, die drehbar
an einer Lagerplatte 196 gelagert sind, die über einen Befestigungswinkel 198 an
dem Querglied 124 abgestützt ist. Die Anordnung der Führungsrollen und der Leitungen
ist in einer umgekehrt U-förmigen Lage hinter oder nahe devr Mastschienen worges4en
so daß sie den Sichtbereich des Fahrers nur minimal stören.
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An dem Querglied 132 des inneren Mastteils ist ein Kettenankerblock
200 über eine Ankerverbindung 202 mit einer zweiten Hubkette 204 verbunden, die
sich nach oben und über zwei Abstand voneinander aufweisende Umlenkrollen 206 und
208 und von da nach unten zu einer feststehenden Ankerverbindung 210 erstreckt,
die sich in einer vorbestimmten Position nahe dem äußeren Ende einer nach unten
versetzten Halteplatte 212 des Quergliedes 120 befindet, wobei die horizontalen
Endteile des Quergliedes 120 durch ein vertikales Verbindungsstück 214 verbunden
sind. Die Umlenkrollen 206, 208 sind wie bei dem zweistufigen Mast auf Wellenzapfen
drehbar gelagert, die an dem Querglied 124 frei vorkragend befestigt sind. Die Achsen
der Umlenkrollen 206, 208 verlaufen parallel zueinander in Längsrichtung des Hubladers.
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Die auf die Mastanordnung wirkenden Kräfte befinden sich im Hinblick
auf den in der Mitte angeordneten Primärzylinder natürlich im Gleichgewicht, und
ebenso im Hinblick auf den asymmetrischen Zylinder 170, 174, der mittig oder fast
mittig zwischen den Umlenkrollen 206, 208 angeordnet ist und bei dem das innere
Ende der Kette 204 im wesentlichen mittig zum inneren Mastteil angreift. Die durch
die jeweiligen Mastteile übertragenen Kräfte erzeugen praktisch keine nicht im Gleichgewicht
befindlichen Momente oder jedenfalls nur ein kalkuliertes Ungleichgewicht in der
Querebene des Mastes in einer Weise, die der im einzelnen vorstehend im Bezug auf
den zweistufigen Mast beschriebenen Weise ähnelt.
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Die Ausbildung und Betriebsweise des vorstehend beschriebenen dreistufigen
Mastteiles dürfte somit ersichtlich sein, insbesondere unter Berücksichtigung der
detaillierteren Beschreibung des Prinzips der Erfindung und einiger der möglichen
Konstruktionsvarianten, die vorstehend im Zusammenhang mit dem zweistufigen Mast
beschrieben worden sind. Um die besten Ergebnisse hinsichtlich des Sichtbereichs
für den Fahrer zu erzielen, sollte der Zylinder 170 so angeordnet sein, daß er eine
gewisse Strecke in die bereits erwähnte durch die benachbarte Seite des eingefahrenen
Mastes verstellte Zone hineinragt, die gleich oder größer als der Radius des Zylinders
ist.
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Um im Betrieb den Mast aus der Stellung nach Figur 8 beispielsweise
in diejenige nach Figur 11 zu bringen, wird Druckflüssigkeit von dem hydraulischen
System gleichzeitig auf die Zylinderanordnungen 150 und 170 gegeben. Die Zylinder
arbeiten in bekannter
Weise von selbst in Abhängigkeit von der
von ihnen zu tragenden Last nacheinander, wobei-der Zylinder 150 zunächst den Lastträgerschlitten
140 an dem inneren Mastteil 110 bis auf den in Figur 10 dargestellten vollen Freihub
mit einem Bewegungsverhältnis von 2 : 1 zur Bewegung der Kolbenstange 160 anhebt.
Am Ende dieser ersten Betriebs stufe läßt die Druckflüssigkeit automatisch anschließend
den asymmetrischen Zylinder 170 ausfahren, um die gesamte teleskopartige Mastkonstruktion
in dem äußeren Mastteil 102 anzuheben, während der Lastträgerschlitten durch den
Primärzylinder 150 in der erwähnten Stellung des vollen Freihubs gehalten wird,
d. h. die direkte Verbindung der Zylinderanordnung 170 zum mittleren Mastteil 106
bewirkt ein Anheben desselben in dem Mastteil 102, wie es bei der teilweise ausgefahrenen
Stellung in Figur 11 zu erkennen ist,und erzeugt gleichzeitig durch die Art der
Führung und Anbringung der Kette 204 an dem inneren Mastteil 110 ein Anheben desselben
im Verhältnis 2 : 1 zur Bewegung des Mastteils 106 in die Position der Figur 11
und von da an bis zur maximalen Hubstellung, sofern der Fahrer die Zufuhr von Druckflüssigkeit
aus dem hydraulischen System aufrechterhält. Das Absenken des Mastes wird dadurch
herbeigeführt, daß die Zylinder in den Vorratsbehälter entleert werden, wobei eine
Umkehrung der vorstehend geschilderten Bewegungsfolge eintritt r indem die Zylinderanordnung
170 zuerst ganz in die Stellung nach Figur 10 einfährt, worauf der Zylinder 150
den Lastschlitten in die Stellung nach Figur 8 absenkt.
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In dem abgewandelten zweistufigen Mast der Fig.
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13 - 17 sind die größeren vergleichbaren Teile wie in den Fig. 2,
4 und 5 numeriert. Der dargestellte Mast stimmt im Hinblick auf die Anbringung der
Umlenkrollen in Querrichtung des Mastes mit der Ausführungsform nach Fig. 5 überein,
mit der Ausnahme, daß die Umlenkrollen nicht an dem oberen Querglied 40' des inneren
Mastteils 24, sondern am oberen Ende der Kolbenstange des Zylinders angebracht sind,
sodaß in bekannter Weise ein üblicher Freihub wie in Fig. 15 dargestellt möglich
ist. Mit Ausnahme der diesen Freihub ermöglichenden Konstruktionsänderung, entspricht
die Mastanordnung nach den Fig. 13 - 17 der in den Fig.
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2, 4 und 5 dargestellten Konstruktion. Die Bezugnahme auf die Konstruktion
der Fig. 2 und 4 umfaßt die Modifikation der Fig. 5 . Die Verwendung von einfach
oder doppelt gestrichenen Bezugszahlen erfolgt in der gleichen Weise wie in den
Fig. 5 und 6 und oben angegeben.
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Die Zylinderanordnung 54', 56' ist am unteren Ende fest an dem Querglied
38 angebracht und kürzer als in den Fig. 2, 4 und 5 dargestellt, so daß der Lastschlitten
30 in dem Mast in der in Fig. 15 wiedergegebenen Weise in eine Freihubstellung gebracht
werden kann, wenn die Kolbenstange 56' aus der Stellung nach Fig. 13 in die nach
Fig. 15 ausfährt.
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Am oberen Ende der Kolbenstange ist ein Block oder eine Platte 220
(Fig. 17) starr angeordnet, die einen Ansatz 222 aufweist, der sich nach vorne erstreckt,
so daß er das Querglied 401 (Fig. 14 und 15) berührt, so daß er den inneren Mastteil
24 in die in Fig. 16 dargestellte Stellung bringt, wenn der Lastschlitten 30 von
der Stellung der Fig. 15 in die der Fig. 16
durch die Kette 64'
beim Ausfahren der Kolbenstange von der Stellung nach Fig. 15 in die nach Fig. 16
angehoben wird. Die Umlenkrollen 66 und 68 sind auf Wellen an den einander gegenüberliegenden
Enden zweier in Längsrichtung Abstand zueinander aufweisender Tragplatten 224 und
226 gelagert, die sich quer zum Mast erstrecken und fest an der Oberseite der Platte
220 angebracht sind, z. B. durch Schweißen, wobei sich der Ansatz 222 wie in Fig.
14 dargestellt nach vorne erstreckt. Die Kolbenstange ist bei dieser abgewandelten
Mastkonstruktion mit der Umlenkrollenanordnung in der Mitte oder nahe der Mitte
zwischen den Befestigungsstellen 63 und 70 der Kette verbunden. Die Umlenkrollen
sind quer zum Mast in der gleichen Weise drehbar ausgerichtet wie in Fig. 5. Das
obere Querglied 36 besitzt einen über den Teil 74' mit ihm verbundenen Teil 72'',
der tiefer abgesetzt ist als in den Fig. 4 und 5, so daß die Freihubanordnung erzielt
wird. d. h., so daß eine kürzere Zylinderanordnung mit einem vorgegebenen Freihub
und einer geringeren maximalen Gabelhöhe bei gleicher Masthöhe erreichbar ist.
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Für einen Fachmann ist ersichtlich, daß außer den bereits beschriebenen
konstruktiven Abwandlungen der Masten noch vielfältige andere Variationen verwirklicht
werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.
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Obwohl beispielsweise die allen Ausführungsbeispielen zugrundeliegende
Grundkonstruktion mit versetzten und rollengelagerten Schienen wegen des hinter
dem rückwärtigen Flansch oder den rückwärtigen Flanschen der vertikalen Schienen
für die Unterbringung des asymmetrischen Zylinders zur Verfügung stehenden Raums
bevorzugt ist (siehe Fig.
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3, 6 und 9), kann die Erfindung auch bei vielen anderen bekannten
Mastkonstruktionen eingesetzt werden, beispielsweise bei in einer Ebene befindlichen
(nicht versetzten) rollengelagerten U- oder I-Schienen, bei voll in äußeren U-Schienen
untergebrachten rollengelagerten I-Schienen, bei nicht rollengelagerten, in äußeren
U-Schienen gleitenden inneren U-Schienen bei einem außenseitig eines inneren festen
Mastteils angebrachten äußeren Teleskopmastteil u. dgl.
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Die Stelle der feststehenden Kettenanker 70 und 210 kann natürlich
bei verschiedenen Mastkonstruktionen gewünschtenfalls geändert werden, beispielsweise
im Hinblick auf verschiedene vertikale Positionen auf der äußeren Schiene oder auf
einer vorkragenden Verankerung, die an dem asymmetrischen Zylinder angebracht sein
kann. Im Fall eines bei bestimmten Hubladertypen ohne Vorwärts- und Rückwärtsneigung
angebrachten Mastes kann der Anker auch am Rahmen des Hubladers angebracht sein.
In diesem Fall kann es sich natürlich auch als zweckmäßig erweisen, das untere Ende
des asymmetrischen Zylinders am Rahmen des Hubladers anstatt unmittelbar am unteren
Ende des feststehenden Mastteils abzustützen.
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Es kann ferner in einigen Konstruktionen vorteilhaft sein, die asymmetrische
Zylinderanordnung so anzubringen, daß der Zylinder 54 oder 170 auf einer feststehenden
Kolbenstange 56 oder 174 in bekannter
Weise ausfährt, d. h. indem
die dargestellte Anordnung umgekehrt wird und die Kolbenstange auch als Druckflüssigkeitszuleitung
zu dem zu betätigenden Zylinder verwendet wird.
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Je nach solchen Kriterien wie dem axialen Abstand des Fahrers vom
Mast, der Breite des Mastes oder der Stellung in Querrichtung des Fahrers beim Sitzen
oder Stehen in der normalen Bedienungsposition bei verschiedenen Hubladertypen wird
die wünschenswerteste genaue Anordnung der asymmetrischen Zylinderanordnung in Abhängigkeit
von den verschiedenen Faktoren ermittelt, von denen die wichtigsten vorstehend diskutiert
worden sind. Wie bereits festgestellt wurde, sind die kritischsten Kombinationen
von Faktoren, die die Wahl der Zylinderanordnung beeinflussen, die Sichtverhältnisse
für den Fahrer und das Gleichgewicht der Kräfte am Mast, hinsichtlich deren im Rahmen
der Erfindung ein Kompromiß aus den idealen Verhältnissen gefunden werden kann,
um die wünschenswerteste Kombination zu bewirken. In diesem Zusammenhang sei festgehalten,
daß die asymmetrische Zylinderanordnung bei verschiedenen Größen und Konstruktionen
der Masten vorteilhaft teilweise sowohl in die Längs- als auch in die Querebene
der einen Seite des Mastes vorsteht, wie es am besten aus den Figuren 3, 6 und 9
zu ersehen ist.
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Bei einem relativ breiten Mast beispielsweise, bei dem der Fahrer
relativ nahe an dem Mast in der Vorwärtsrichtung und aus der Mitte nach links versetzt
sich befindet, kann es von Vorteil sein, den Zylinder weiter nach vorn zu versetzen
als es beispielsweise
in Fig. 3 dargestellt ist, wodurch eine Verlagerung
desselben nach links und aus der Längsebene der rechten Seite des Mastes heraus
notwendig werden kann, wodurch der Zylinder teilweise nur in die Querebene des Mastes
vorsteht, ohne daß er den Sichtbereich des Fahrers durch den Mast unzulässig behindern
würde. Auf der anderen Seite kann es unter bestimmten Konstruktionsverhältnissen
zweckmäßig sein, den Zylinder weiter nach hinten zu verlegen, so daß er, teilweise
oder sogar ganz, nur in die Längsebene der einen Seite des Mastes hineinragt und
überhaupt nicht in die Querebene, wie in Fig. 5. Auch kann es wünschenswert sein,
daß der Zylinder in keine dieser Ebenen hineinragt, was alles im Rahmen der Erfindung
liegt.
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Bevor jedoch die Einzelheiten jeder gegebenen Mastkonstruktion endgültig
Festgelegt werden, sollte klar sein, daß in jedem mehrstufigen Mast, bei dem die
Erfindung verwirklicht wird, mag er zwei, drei oder mehr Stufen aufweisen und ungeachtet
weiterer möglicher Konstruktionsvariationen wie hierin beschrieben, die asymmetrische
Zylinderanordnung so angeordnet wird, daß sie zumindest teilweise und vorzugsweise
zu einem wesentlichen Teil in den Bereich der benachbarten Seite des Mastes vorsteht,
der bei eingefahrenem Mast ohnehin den Sichtbereich des Fahrers bei seiner normalen
Blickrichtung durch diese Seite des Mastes verstellt. Vorzugsweise sollte die Strecke,
um die der Zylinder in diesen verstellten Bereich hineinragt, mindestens gleich
dem Radius des Zylinders sein, obwohl dies bei bestimmten Standard-oder Zweistufen-Mastkonstruktionen
nicht immer erreichbar sein mag.
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