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Vorrichtung zum Heben und Kippen einer Ladefläche
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Heben und Kippen einer
Ladefläche, die auf einem Führungsgestänge translatorisch anhebbar und durch einen
an ihr angelenkten Hydraulikzylinder um eine Kippkante hochschwenkbar ist.
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Mit einer derartigen Vorrichtung, wie sie durch die DE-OS 29 09 070
bekannt ist, kann eine Ladefläche beispielsweise beim Entladen von Schüttgut in
hochwandige Behälter vor dem Abkippen zunächst translatorisch angehoben werden.
Diese Kombination von Anheben und Kippen hat sich vor allem bei Straßenfahrzeugen
in vielen Anwendungsfällen grundsätzlich bewährt. Allerdings ist zur Realisierung
der bekannten Ausführungsform ein hoher technischer Aufwand erforderlich, was dort
insbesondere
durch die Verwendung von zwei Hydraulikzylindern und
eines komplizierten Führungsgestänges bedingt ist. Außerdem greift der Hydraulikzylinder
zum Anheben der Ladefläche unter sehr ungünstigen Hebelverhältnissen am Führungsgestänge
an, so daß dort sehr große innere Kräfte auftreten und die verschiedenen Anlenkungen
erheblichen Belastungen ausgesetzt sind. Infolgedessen müssen die verschiedenen
Bauteile sehr stark dimensioniert werden, was im Hinblick auf die Kosten, aber auch
hinsichtlich der zusätzlichen Gewichtsbelastung ungünstig ist, und die verschiedenen
Anlenkungen müssen relativ häufig gewartet werden.
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I)er Erfindungliegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zu schaffen, die nur aus wenigen, robusten Teilen aufgebaut ist und bei der die
Anlenkungen des Führungsgestänges weitestgehend entlastet sind.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gestänge
aus zwei parallelen X-Scheren besteht, bei denen Jeweils ein Scherenschenkel an
seinem kippkantenseitigen Ende drehbar an einem die Ladefläche tragenden Oberrahmen
und jeweils der andere Scherenschenkel an seinem kippkantenseitigen Ende drehbar
an einem Grundrahmen angelenkt sind, daß die anderen Enden der Scherenschenkel am
Oberrahmen bzw. am Grundrahmen bis Einlaufen der Scheren in eine Sperrfalle frei
verschiebbar sind und daß der
einzige Hydraulikzylinder am Grundrahmen
abgestützt und in der Grundstellung im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist. Bei
dieser Anordnung wird die Ladefläche über einen einzigen Hydraulikzylinder zunächst
angehoben und nach Einrasten der X-Scheren abgekippt. Die Zahl der dafür benötigten
Bauteile ist sehr gering; durch die Ausführungsform des Gestänges als einfache X-Scheren
ist der Fertigungsaufwand begrenzt. Da der Hydraulikzylinder unmittelbar zwischen
Grundrahmen und Ladefläche angeordnet ist, dient das Gestänge als reine Führung;
d. h. es braucht selber keine Kräfte zum Anheben der Ladefläche zu übertragen und
ist damit weitestgehend entlastet. Die im wesentlichen vertikale Ausrichtung des
Hydraulikzylinders in der Grundstellung trägt zu dieser Kraftentlastung zusätzlich
bei.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Hydraulikzylinder
etwa mittig zwischen Ladeflächenzentrum und Kippkante angeordnet sein. Bei diesem
Kraftangriffspunkt des Hydraulikzylinders an der Ladefläche ist sichergestellt,
daß die verschiebbaren Enden der Scherenschenkel aufgrund der Gewichtsbelastung
durch die Ladefläche stets ohne Zusatzvorrichtungen fest am Ober- bzw. am Grundrahmen
anliegen und damit eine einwandfreie Führung während des Hebevorgangs gegeben ist.
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I)er Erfindung zufolge kann die Sperrfalle aus zwei zusammenwirkenden
Rastelementen bestehen, von denen eines am Grundrahmen und das andere an den verschiebbaren
unteren Enden der Scherenschenkel angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Sperrfalle
auch'in angehobenem Zustand der Ladefläche für eine Bedienungsperson jederzeit leicht
zugänglich, so daß vor dem Absenken der Ladefläche die Verriegelung der Scheren
bequem lösbar ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung können die beiden auf dem Unterrahmen
verschiebbaren Enden der Scherenschenkel je einen Querbolzen tragen, auf denen ein
IJ-förmiger, am Grundrahmen angelenkter Fallbügel aufliegt, an dessen Seitenschenkel
je eine untere Rastöffnung für die Querbolzen ausgenommen ist, Diese Ausführungsform
der Sperrfalle besitzt eine sehr hohe BetriebsSicherheit und wirkt bei Erreichen
einer bestimmten Hubstellung der Ladefläche automatisch, so daß Fehlbedienungen
ausgeschlossen sind.
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Der Erfindung zufolge können die X-Scheren in abgesenkter Stellung
arretierbar sein. Damit besteht die Möglichkeit, die Ladefläche auch ohne ein vorheriges
Anheben abzukippen; d. h. die Vorrichtung nach der Erfindung kann auch als normaler
Kipper verwendet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die am Oberrahmen verschiebbaren
Enden der Scherenschenkel zwischen oberen und unteren Führungsbahnen geführt sein
und kann die untere Führungsbahn mit einer vorderen und einer hinteren Offnung zur
Freigabe des Oberrahmens für eine Kippbewegung in abgesenkter bzw. angehobener Scherenstellung
versehen sein. Durch die Anordnung einer oberen und insbesondere einer unteren Führungsbahn
ist eine einwandfreie Führung der Ladefläche während der Hubbewegung auch dann gewährleistet,
wenn der Schwerpunkt der Ladung sehr nahe an der Kippkante liegt. D. h. ein unbeabsichtigtes
Abkippen der Ladefläche während der Hubbewegung ist ausgeschlossen.
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Eine zusätzliche Sicherheit kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht
werden, daß der vorderen Öffnung ein Verschlußglied zugeordnet ist. Für den Fall,
daß der Lastschwerpunkt sehr nahe an der Kippkante liegt, ist damit auch in der
Grundstellung ausgeschlossen, daß es bei der Betätigung des Hydraulikzylinders unbeabsichtigt
zu einem Kippen statt zu einem Anheben der Ladefläche kommt Soll dagegen die Ladefläche
schon in der Grundstellung gekippt werden, können die Scheren arretiert und das
Verschlußglied zurückgezogen werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Scheren zwischen
ihrer abgesenkten und vollständig angehobenen Stellung mehrere Raststellungen besitzen
und kann die untere Führungsbahn diesen Raststellungen zugeordnete, mit Verschlußgliedern
versehene Zwischenöffnungen aufweisen. Auf diese Weise kann die Ladefläche aus mehreren
verschiedenen Hubstellungen heraus abgekippt werden.
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f)er Erfindung zufolge kann in der Druckleitung für den Hydraulikzylinder
ein Ventil angeordnet sein, welches über ein mit dem Hydraulikzylinder verbundenes
Stellglied in Abhängigkeit von der Neigung des Hydraulikzylinders in einer Weise
angesteuert ist, daß es in der vertikalen Grundstellung des Hydraulikzylinders geöffnet
und bei Erreichen einer maximalen Grenzneigung geschlossen ist Diese zusätzliche
Einrichtung dient dazu, den Verstellweg des Hydraulikzylinders beim Abkippen der
Ladefläche aus der abgesenkten Grundstellung heraus automatisch zu begrenzen, so
daß auch bei einer Unachtsamkeit des Bedienungspersonals keine Beschädigung der
Anlage möglich ist.
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Uer Erfindung zufolge kann die Vorrichtung Teil eines Straßenverkehrsfahrzeuges
sein, beispielsweise eines Anhängers, wobei der Grundrahmen als Fahrwerkrahmen ausgebildet
ist. Alternativ kann die Vorrichtung aber auch als stationäre Hebe- und Kippbühne
ausgebildet sein, wobei
der Grundrahmen mit Standfüßen versehen
ist. Für diese zweite Variante gibt es beispielsweise in industriellen Fertigungs-
und Montageanlagen vielfache Einsatzmöglichkeiten.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben,
in denen zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zum Heben und Kippen in abgesenkter Grundstellung
im Querschnitt, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß einer Blickrichtung II in Fig. 1, Fig.
3 die Vorrichtung in nahezu voll angehobener Stellung, Fig. 4 die Vorrichtung beim
Abkippen der Ladefläche aus der angehobenen Stellung, Fig. 5 die Vorrichtung beim
Abkippen der Ladefläche aus der abgesenkten Grundstellung, Fig. 6 eine Führung der
am Oberrahmen verschiebbaren Scherenschenkelenden der Vorrichtung,
Fig.
7 eine zweite Ausführungsform der Führung mit einer zusätzlichen Zwischenöffnung
und mit Verschlußgliedern für die Führungsöffnungen, Fig. 8 eine am Grundrahmen
der Vorrichtung angeordnete Sperrfalle und Fig. 9 eine zweite Ausführungsform der
Vorrichtung als stationäre Hebe- und Kippbühne.
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l3ie Fig. 1 und 2 zeigen eine - einen Teil eines Anhängers bildende
- Vorrichtung 1 zum Heben und Kippen einer Ladefläche 2 in abgesenkter Grundstellung.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ladefläche 2 auf einem Oberrahmen 3
montiert, der seinerseits auf einem Grundrahmen 4 angeordnet ist. Der Grundrahmen
4 ist als Halterung für ein Fahrwerk 5 ausgebildet, so daß die Vorrichtung 1 in
Verbindung mit einer Anhängerkupplung 6 als Anhänger für ein Straßenfahrzeug benutzt
werden kann.
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Unterhalb der Ladefläche 2 ist etwa mittig zwischen dem Ladeflächenzentrum
und einer Kippkante 7 ein Hydraulikzylinder 8 angeordnet, der in der Grundstellung
vertikal ausgerichtet ist. Der Hydraulikzylinder 8 greift an der Ladefläche über
ein Kugelgelenk 9 an und ist gleichzeitig am Grundrahmen 4 an einer parallel zur
Kippkante 7 ausgerichteten
Stützachse 10 schwenkbar gelagert.
Der Hydraulikzylinder 8 kann.z. B. mit Hilfe einer Motorpumpe 11 über eine Druckleitung
12 beaufschlagt werden, wobei in der Druckleitung 12 ein in der Grundstellung geöffnetes
Ventil 13 angeordnet ist.
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Bei einer Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 8 wird die Ladefläche
2 zunächst einmal rein translatorisch angehoben. Fig. 3 zeigt hier eine Position
der Vorrichtung 1 kurz vor Erreichen der maximalen Hubhöhe. Während der Hubbewegung
wird der Oberrahmen 3 an den Schenkeln 14, 15 von zwei parallelen X-Scheren 16 geführt,
so da13 die Ladefläche 2 stets in einer horizontalen Lage verbleibt, Der untere
Scherenarm 17 des Schenkels 14 ist dabei kippkantenseitig am Grundrahmen 4 bei G
1 drehbar angelenkt, der obere Scherenarm 18 am Oberrahmen 3 frei verschiebbar geführt;
bei dem Schenkel 15 ist der obere Scherenarm 19 kippkantenseitig am Oberrahmen 3
bei G 2 fest angelenkt und der andere Arm 20 am Unterrahmen 4 verschiebbar.
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Da der Hydraulikzylinder 8 an der Ladefläche 2 zwischen dem Ladeflächenzentrum
und der Kippkante 7 angreift, ist im Normalfall sichergestellt, daß der Oberrahmen
3 aufgrund der Gewichtsbelastung fest auf dem Ende der beiden parallelen frei verschiebbaren
Scherenarme 18 aufliegt. D. h. auch ohne besondere Zusatzvorrichtungen
kann
die Ladefläche 2 während des Hubvorganges nicht unbeabsichtigt abkippen. Zur weiteren
Sicherung der Hubphase und insbesondere des anschließenden Kippvorganges kann der
Grundrahmen 4 bei seiner Ausbildung als Halterung für ein Fahrwerk 5 mit ausfahrbaren
Hilfsstützen 21 ausgestattet sein.
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Beim Erreichen der-maximalen Hubstellung werden die beiden X-Scheren
16 durch Sperrfallen 22 automatisch in ihrer Stellung verriegelt, so daß ohne Unterbrechung
ein Ubergang zum Kippen der Ladefläche 2 möglich ist. Dieses Abkippen aus der angehobenen
Stellung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Hydraulikzylinder 8 kann dabei bis zu seiner
vollen Länge ausgefahren werden, wobei die Motorpumpe 11 in der Endstellung durch
ein nicht näher gezeigtes Uberdruckventil vor einer Uberlastung geschützt werden
kann.
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Während des Kippvorgangs ruhen die Ladefläche 2 und der Oberrahmen
3 ausschließlich auf dem Hydraulikzylinder und den beiden parallelen oberen Scherenarmen
19.
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Wie Fig. 5 zeigt, ist aber auch ohne weiteres ein Abkippen der Ladefläche
2 schon aus der Grundstellung nach Fig. 1 möglich. Zu diesem Zweck müssen lediglich
die Scheren 16 von vornherein, beispielsweise durch Bolzen 23, arretiert werden,
die in fluchtenden Bohrungen 23a und 23b der Scheren 16 und des Grundrahmens 4 gesteckt
werden, so daß die Scheren
im Grundrahmen 4 versenkt liegenbleiben.
Beim Abkippen der Ladefläche aus der Grundstellung heraus erfährt der Hydraulikzylinder
8 eine sehr starke Schrägstellung, die bei seinem vollen Ausfahren zu einer Zerstörung
der Querträger 24 führen kann, auf denen der Hydraulikzylinder 8 gelagert ist. Um
dieses sicher auszuschließen, ist zwischen dem Hydraulikzylinder 8 und dem Ventil
13 ein Stellglied 25 in Form einer Kette vorgesehen, welches beim Erreichen einer
maximalen Neigung das Ventil 13 schließt. Beim Abkippen aus der angehobenen Stellung
gemäß Fig. 4 wird das Ventil 13 jedoch noch nicht abgesperrt.
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In Fig. 6 ist eine Führung 26 für das frei verschiebbare Ende des
am Oberrahmen 3 anliegenden Scherenarmes 18 abgebildet. Zur Erleichterung der Führung
am Oberrahmen 3 ist dabei das Ende des Armes 18 mit einem quer abragenden Führungsbolzen
27 versehen (vergl. auch Fig. 1 und 3), welcher im Normalfall an einer oberen Führungsbahn
28 fest anliegt. In der Fig. 6 ist die Lage des Führungsbolzens 27 während einer
Hubbewegung eingezeichnet; in strichpunktierter Form sind zusätzlich die Stellung
29 in der abgesenkten Grundposition der Ladefläche 2 und die Stellung 30 in der
maximalen Hubposition angedeutet. Für den Fall, daß der Schwerpunkt einer Ladung
sehr nahe an der Kippkante 7 liegt, ist die Führung 26 zusätzlich mit einer unteren
Führungsbahn
31 ausgestattet, die ein unbeabsichtigtes Abkippen der Ladefläche 2 während des
Hubvorgangs ausschließt. Die untere Führungsbahn 31 ist dabei mit einer vorderen
Öffnung 32 und einer hinteren'Öffnung 33 zur Freigabe des Oberrahmens 3 in abgesenkter
bzw. angehobener Scherenstellung versehen.
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Grundsätzlich ist allerdings auch der Fall denkbar, daß bei einer
in der Nähe der Kippkante 7 ruhenden Last die Ladefläche 2 auch ohne eine Arretierung
der Scheren 16 durch den Bolzen 23 schon aus der Grundstellung heraus abkippt. Um
auch eine solche Fehlfunktion sicher auszuschließen, ist es vorteilhaft, der vorderen
Öffnung 32 der unteren Führungsbahn 31 ein Verschlußglied 34 zuzuordnen, welches
nur bei einem gewollten Kippen aus der Grundstellung über einen Handhebel 35 oder
dgl. gegen die Kraft einer Feder 36 zurückgezogen wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Verschlußglied 34 als Rastklinke mit einer abgeschrägten unteren Fläche
ausgebildet, so daß beim Absenken der Ladefläche 2 der Führungsbolzen 27 automatisch
wieder zwischen den Führungsbahnen 28, 31 einrastet. Wie das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 7 weiterhin zeigt, kann die untere Führungsbahn 31 zwischen der Grundstellung
und dem maximalen Hub eine zusätzliche Zwischenöffnung 37 aufweisen, die ebenfalls
durch ein Verschlußglied 38 abgesichert
ist. I)as.Verschlußglied
-38 kann ebenfalls über den Handhebel 35 betätigt werden.
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Aus Fig. 8 geht der Aufbau einer Sperrfalle 22 für das untere verschiebbare
Ende eines Scherenarms 20 (vergl.
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auch Fig. 3) hervor, welcher einen Querbolzen 39 trägt.
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Der Querbolzen 39 ist auf einer unteren Führungsbahn 40 am Grundrahmen
4 geführt. Auf dem Querbolzen 39 liegt ein am Grundrahmen 4 bei G 3 angelenkter
Seitenschenkel 41 eines U-förmigen Fallbügels 42 auf, welcher durch das Gewicht
einer den Grundschenkel bildenden Querstange 43 belastet ist; vergl. auch Fig. 2.
Aus der Grundstellung 44 heraus kann sich der Querbolzen 39 beim Anheben der Ladefläche
2 zunächst entlang der Führungsbahn 40 frei verschieben, bis er eine im Seitenschenkel
41 ausgenommene Rastöffnung 45 erreicht. In diesem Moment fällt der Bügel 42 herab
und verriegelt die Stellung der zugehörigen Schere 16.
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Um auch aus einer Zwischenstellung heraus die Ladefläche 2 abkippen
zu können, kann in dem Seitenschenkel 41 eine zusätzliche Rastöffnung 46 vorgesehen
sein. Entsprechend muß am Oberrahmen 3 die untere Führungsbahn 31 für den dortigen
Führungsbolzen 27 eine entsprechende Zwischenöffnung 37 aufweisen.
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Um die Scheren 16 zum Absenken wieder entriegeln zu können, ist die
Querstange 33 über ein Gelenkgestänge 47 mit einer
Bedienungswelle
48 verbunden,. die mittels eines Handhebels 49 von außen gedreht werden kann. Beim
Niederdrücken des Handhebels 49 in Pfeilrichtung 50 wird der Fallbügel 42 angehoben
und damit die Schere 16 entriegelt. Um in jedem Fall ein Abheben des Querbolzens
39, etwa beim Kippen der Ladefläche 2 gemäß Fig. 4, zu verhindern, ist dieser zusätzlich
durch eine obere Führungsbahn 51 gesichert.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt nur eine mögliche Bauform
der Sperrfalle 22. Wesentlich sind hier zwei zusammenwirkende Rastelemente am Grundrahmen
4 und am verschiebbaren unteren Ende des bzw. der Scherenarme 20, welche Rastelemente
im vorliegenden Fall vom Querbolzen 39 und von dem Fallbügel 42 mit Rastöffnung
45 gebildet werden.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 kann die Vorrichtung 1 mit
nur geringfügigen Änderungen auch als stationäre Hebe- und Kippbühne ausgebildet
sein, wobei lediglich der Grundrahmen 4 mit Standfüßen 52 versehen wird.
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