DE3842281A1

DE3842281A1 - Bulldozer-vorrichtung fuer ein arbeitsfahrzeug

Info

Publication number: DE3842281A1
Application number: DE3842281A
Authority: DE
Inventors: Norihiro Aikawa
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-12-16
Filing date: 1988-12-15
Publication date: 1989-07-06
Anticipated expiration: 2008-12-16
Also published as: FR2624898A1; GB2213852A; KR920005497B1; GB2213852B; FR2624898B1; DE3842281C2; KR890010374A; GB8828076D0; US4966240A

Description

Die Erfindung betrifft eine Bulldozer-Vorrichtung für ein Arbeitsfahrzeug mit einer vertikal schwenkbaren Arm konstruktion, mit einer an der Armkonstruktion befestig ten, um eine Längsachse schwenkbaren Schaufel und mit einem die Schwenkbewegung der Schaufel bewirkenden Hy draulikzylinder.

Bei einem herkömmlichen Arbeitsfahrzeug mit Bulldozer- Vorrichtung sind Schaufel und Armkonstruktion über eine Längsachse und eine Gestänge, das entweder auf der rech ten oder linken Seite der Längsachse angeordnet ist, miteinander verbunden, und ein einzelner Zylinder sorgt für die Schwenkbewegung der Schaufel. Diese Aus bildung ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-9 445 beschrieben.

Nachteilig bei dieser bekannten Ausbildung sind jedoch die hohen Kosten und darüber hinaus die extreme Festig keit, über welche die Längsachse verfügen muß, nachdem sich die Reaktionskräfte, die entstehen, wenn sich das Fahrzeuge im Zuge der Erdbewegung vorwärts oder rück wärts bewegt, nicht nur auf das Gestänge, sondern auch auf den Befestigungspunkt der kompliziert ausgebildeten Längsachse konzentrieren. Ein weiterer Nachteil ist zu bemerken, wenn bei Aushubarbeiten die Schaufel anstelle von Stützfüßen mit dem Boden in Kontakt gebracht werden.

Der Hydraulikdruck des Zylinders ist angrenzend an die Kolbenstange und auf deren Bodenseite zu diesem Zeit punkt gesperrt, doch neigt der Innendruck am kolbenstan genseitigen Ende des Zylinders gegenüber dem Innendruck am Boden des Kolbens anzusteigen, wenn das Fahrzeug un ter den Reaktionskräften der Aushubarbeit seitlich schau kelt. Folglich besteht die Gefahr, daß sich bei einem mit dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders verbun denen Hydraulikkreis ein Entlastungszustand einstellt und zu unbeabsichtigtem Kippen des Fahrzeugs führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bull dozer-Vorrichtung für Arbeitsfahrzeuge der eingangs ge nannten Art so auszubilden, daß diese bei niedrigen Herstellungskosten stabil ist gegenüber Reaktionskräf ten, die bei Erdbewegungsarbeiten entstehen, und sicher ist gegen seitliches Kippen des Fahrzeugs, wenn anstel le einer Hilfsstütze die Schaufel benutzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Ober begriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu weist eine Bulldozer-Vorrichtung für Arbeitsfahr zeuge nach vorliegender Erfindung eine vertikal schwenk bare Armkonstruktion auf, eine an einer sich entlang der Fahrzeugmitte erstreckenden Längsachse schwenkbare Schaufel, ein Paar an den einander gegenüberliegenden Seiten der Längsachse angeordnete Hydraulikzylinder zur Bewirkung der Schwenkbewegung der Schaufel derart, daß diese mit Verlängerungen der Hydraulikzylinder in ent gegengesetzten Richtungen schwenkbar ist, und ein Paar Eingriffselemente, die sich über die Längsachse im we sentlichen in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken und einander gegenüberliegen und die Schaufel und die Armkonstruktion für deren relative Schwenkbewegung mit einander verbinden.

Bei vorstehend beschriebener Konstruktion werden die Reaktionskräfte, die bei der Vorwärts- und Rückwärtsbe wegung des Fahrzeugs während der Ausführung von Erd arbeiten entstehen, auf die Längsachse und auf die zu beiden Seiten der Längsachse angeordneten Eingriffsele mente verteilt. Selbst wenn sich die Reaktionskraft zur linken oder rechten Seite der Schaufel hin verlagert, wird sie anstatt einer Konzentration auf die Längsachse, wie das beim Stand der Technik der Fall ist, von einem der Eingriffselemente aufgenommen.

Wenn bei Aushubarbeiten nun die Schaufel anstelle eines Stützfußes mit dem Boden in Kontakt gebracht wird, ver teilt sich die Reaktionskraft auf den rechten und den linken Hydraulikzylinder. Wenn das Fahrzeug seitlich schaukelt, wird die auf das kolbenstangenseitige Ende eines der Zylinder wirkende Reaktionskraft gleichzeitig auch durch das untere Ende des anderen Zylinders auf genommen. Folglich wird ein Anstieg des Innendrucks an dem kolbenstangenseitigen Ende eines der Zylinder durch das untere Ende des anderen Zylinders kontrolliert, so daß eine Entlastung des mit den beiden Zylindern je weils verbundenen Hydraulikkreises nicht eintreten kann.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht also bei größt möglicher Wirtschaftlichkeit eine größere Stabilität der Bulldozer-Vorrichtung bei Erdbewegungsarbeiten, näm lich durch die preiswerte Anordnung von Eingriffsele menten an einander gegenüberliegenden seitlichen Posi tionen, ohne eine teuere Verstärkung der Anschlußstel len der ohnehin kompliziert ausgeführten Längsachse. Darüber hinaus ist bei vorliegender Erfindung die Ge fahr, daß bei Benutzung der Schaufel anstelle einer Stützvorrichtung das Fahrzeug zur Seite kippt, relativ gering, so daß Aushubarbeiten bei größerer Stabilität des Fahrzeugs und mit größerer Sicherheit ausgeführt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Eingriffselement so ausgebildet, daß sie eine Schwenkbewegung der Schaufel innerhalb eines vorgegebe nen Bereiches um bzw. an der Längsachse erlauben eben so wie eine Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs, nämlich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs hin zur Armkonstruktion und weg von der Armkonstruktion.

Außerdem erlauben die Eingriffselemente auch eine Wälz bewegung der Schaufel relativ zur Armkonstruktion, der art, daß die Schaufel durch einen Steuermechanismus einstellbar ist. Die Eingriffselemente können darüber hinaus über ein geeignetes Spiel verfügen, so daß, wenn die Vorder- oder Rückseite der Schaufel bei Erdbewe gungsarbeiten eingesetzt wird, die Eingriffselemente in bezug auf die Schaufel eine Aufnahme- bzw. Puffer funktion oder eine Zugfunktion ausüben und so den Steu ermechanismus vor Reaktionskräften schützen.

Über die Anlenkung der Schaufel hinaus kann diese auch noch durch die Eingriffselemente gestützt bzw. gehalten sein. Dadurch läßt sich die Konstruktion für die Anlen kung der Schaufel relativ leicht ausbilden, das heißt bei Erdbewegungsarbeiten erfolgt die Abstützung mit einer Festigkeit, die bei Benutzung der Schaufelrück seite geringer ist als bei Benutzung der Schaufelvor derseite. Die Abstützung der Schaufel gegenüber in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs auftre tenden Reaktionskräften, die durch die Eingriffselemen te zur Verfügung gestellt wird, dient zum Schutz der Gelenkverbindung der Schaufel vor Verformungen und Be schädigungen, zu denen es häufig dann kommt, wenn die Schaufel alleine durch die Gelenkverbindung gehalten ist.

Ferner erlauben die Eingriffselement eine relativ leich te Ausbildung des Steuermechanismus, das heißt dieser muß nur über soviel Festigkeit verfügen, wie für die Abstützung der Schaufel gegenüber vertikal wirkenden Reaktionskräften nötig ist. Auch die Konstruktion für die Anlenkung der Schaufel muß lediglich über soviel Festigkeit verfügen, daß eine Schwenkbewegung der Schau fel möglich ist. Die erfindungsgemäße Bulldozer-Vorrich tung hat sowohl in bezug auf den Steuermechanismus als auch auf die Anlenkkonstruktion den Vorteil leichten Baugewichts und niedriger Kosten.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Löffelbaggers, der mit einer erfindungsgemäßen Bulldozer-Vorrich tung ausgestattet ist;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Bulldozer-Vorrichtung;

Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie 1-1 von Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht nach der Linie m-m von Fig. 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie n-n von Fig. 3;

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Bulldozer-Vorrich tung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Rückansicht der Bulldozer-Vorrichtung von Fig. 6;

Fig. 8 eine Seitenansicht der Bulldozer-Vorrichtung von Fig. 6;

Fig. 9 eine Vorderansicht einer Bulldozer-Vorrich tung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung erfolgt im Zusammenhang mit einem Löffelbagger als ein Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug.

Der Löffelbagger weist eine Bulldozer-Vorrichtung 1 auf, die an einem Raupenfahrwerk 2 befestigt ist, auf wel chem sich eine Drehbühne 5 abstützt. Auf der Drehbühne 5 befindet sich der Motorbereich 3, die Fahrerkabine 4 und das Arbeitsgerät 6.

Die in den Fig. 2 und 4 gezeigte Bulldozer-Vorrich tung weist eine Armkonstruktion 8 auf, die mit Hilfe eines Hubzylinders 7 relativ zum Raupenfahrwerk 2 in vertikaler Richtung schwenkbar ist. Die Armkonstruktion 8 trägt eine Schaufel 10, die über einen Gelenkzapfen 9 derart an der Armkonstruktion 8 befestigt ist, daß sie an einer sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken den Achse P schwenkbar ist, und zwar unter Steuerung über ein Paar Hydraulikzylinder 11, die auf den ein ander gegenüberliegenden Seiten des Gelenkbolzens 9 quer zum Fahrzeug angeordnet sind und sich zwischen der Schaufel 10 und der Armkonstruktion 8 erstrecken. Die Hydraulikzylinder 11 weisen Hauptzylinderkörper auf, die mit oberen Positionen der Armkonstruktion 8 verbunden sind, und Kolbenstangen, die mit unteren Po sitionen der Schaufel verbunden sind, derart, daß die Schaufel 10 mit den Verlängerungen der Hydraulikzylin der 11 in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar ist. Das heißt die Schaufel 10 wird durch den Hubzylinder 7 angehoben und gesenkt und in bezug auf ihre Wälzbewe gung durch die Hydraulikzylinder 11 gesteuert.

Eine Vorrichtung, die den Eingriff bzw. die Verbindung zwischen der Schaufel 10 und der Armkonstruktion 8 be wirkt, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figu ren 3 und 5 beschrieben.

Diese Vorrichtung, nämlich eines der in den Zeichnungen dargestellten Eingriffselemente 14, weist ein armseiti ges Eingriffsteil 12 auf, das auf jeder der einander ge genüberliegenden Seiten des Gelenkbolzens 9 mit der Armkonstruktion 8 verschraubt ist und auch als eine Hal terung für die Aufnahme eines der Hydraulikzylinder 11 dient, und ein schaufelseitiges Eingriffsteil 13, das auf jeder der einander gegenüberliegenden Seiten des Gelenkbolzens 9 in entgegengesetzter Relation mit dem armseitigen Eingriffsteil 12 an der Rückfläche der Schaufel 10 befestigt ist. Das Eingriffselement 14 hält die Schaufel 10 innerhalb eines vorgegebenen Be wegungsbereichs in Längsrichtung des Fahrzeugs relativ zur Armkonstruktion 8 und verhindert, daß eine in Längs richtung des Fahrzeugs auf die Schaufel 10 wirkende Re aktionskraft auf die Hydraulikzylinder 11 und den Ge lenkbolzen 9 ausgeübt wird. Die Funktions- bzw. Wir kungsweise des Eingriffselements 14 ist wie folgt:

Das schaufelseitige Eingriffsteil 13 und das armseitige Eingriffsteil 12 definieren zwischen sich in Querrich tung des Fahrzeugs einen Zwischenraum und sorgen damit für ein gewisses Spiel, wodurch das schaufelseitige Eingriffsteil 13 um die Achse P relativ zum armseitigen Eingriffsteil 12 nach oben und unten schwenkbar ist dadurch eine Schwenkbewegung der Schaufel 10 um bzw. an der Achse P erlaubt.

Wenn die Vorderseite der Schaufel 10 im Rahmen von Erd bewegungsarbeiten zum Einsatz kommt, wirkt auf die Schaufel 10 eine Rückwärts-Reaktionskraft, wobei dann aufgrund des Spiels zwischen der Schaufel 10 und der Armkonstruktion 8 eine nach hinten weisende Arbeitsflä che 13 a des schaufelseitigen Eingriffsteils 13 in Kontakt gelangt mit einer nach vorne weisenden Arbeits fläche 12 des armseitigen Eingriffsteils 12, wodurch die Schaufel 10 durch das armseitige Eingriffsteil 12 abgestützt bzw. unterstützt ist.

Wenn die Rückseite der Schaufel 10 zum Einsatz kommt, wirkt eine Vorwärts-Reaktionskraft auf die Schaufel 10, wobei dann die nach vorne weisenden Arbeitsfläche 13 b des schaufelseitigen Eingriffsteils 13 in Kontakt ge langt mit der nach hinten weisenden Arbeitsfläche 12 b des armseitigen Eingriffsteils 12 und die Schaufel 10 dadurch gegen eine Vorwärtsbewegung gehalten wird.

Wie Fig. 2 zeigt, trägt die Schaufel 10 an ihren gegen überliegenden seitlichen Enden Messer 15 als Einrich tung zum Einebnen von Quergefällen etc. Die Seiten schneider bzw. Messer 15 sind lösbar befestigt und weisen Schneidkanten auf, die in einem Neigungswinkel von 0° nach außen abragen.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist die Schaufel 10 über ein Ku gellager 109 um die Längsachse P schwenkbar an der Arm konstruktion 8 befestigt. Die Eingriffselemente weisen in diesem Fall Anlenkelemente 112 auf, die eine relati ve Schwenkbewegung zwischen der Schaufel 10 und der Arm konstruktion 8 ermöglichen. Wie bei der vorstehend be schriebenen Ausführungsform sind die Anlenkelemente 112 auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Längs achse P angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung des Fahrzeugs. Jedes Anlenkelement 112 ist über ein Kugellager mit der Schaufel 10 und der Armkonstruk tion 8 verbunden. Die Hydraulikzylinder 111 dieser Aus führungsform entsprechen den Hydraulikzylindern 11 der vorhergehenden Ausführungsform.

Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Hier ist die Schaufel 10 an einer Halterung 208 so befestigt, daß sie um bzw. an der Längsachse P schwenkbar ist, und die Halterung 208 ist an dem vorde ren Ende der Armkonstruktion 8 um bzw. an einer verti kalen Achse O schwenkbar befestigt. Ein Paar rechter und linker Winkel- bzw. Schwenkzylinder 213 erstreckt sich zwischen der Armkonstruktion 8 und der Halterung 208 und bewirkt die Schwenkbewegung der Schaufel 10 nach vorne und nach hinten. Bei dieser Ausführungsform bewirken Hydraulikzylinder 211 die vertikale Schwenkbe wegung der Schaufel 10.

Jeder Hydraulikzylinder 11 kann auch in umgekehrter Weise zu vorstehender Beschreibung befestigt werden, daß heißt der Zylinderkörper wird an der Schaufel 10 und die Kolbenstange an der Armkonstruktion 8 befestigt.

Bei vorliegender Erfindung können anstelle der Hydrau likzylinder 11 andere Steuermittel vorgesehen werden, zum Beispiel handbetätigte Schraubvorrichtungen.

Claims

1. Bulldozer-Vorrichtung für ein Arbeitsfahrzeug, ge kennzeichnet durch eine vertikal schwenkbare Armkonstruktion (8), eine an einer sich in Mittelposition des Fahrzeugs nach vorne und hinten er streckenden Achse bzw. Längsachse (P) schwenkbare Schaufel (10), ein Paar Hydraulikzylinder (11), die auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Längsachse (P) angeordnet sind und erlauben, daß die Schaufel (10) mit den Verlängerungen der Hydraulikzylinder (11) in entgegengesetzten Richtungen schwenkbar ist, und ein Paar Eingriffselemente (14), die sich in einander gegen überliegenden Positionen im wesentlichen in Längsrich tung des Fahrzeugs über die Längsachse (P) erstrecken und die Schaufel (10) und die Armkonstruktion (8) für deren relative Schwenkbewegung miteinander verbinden.

2. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Paar Eingriffselemente (14) so ausgebildet ist, daß es eine Schwenkbewegung der Schaufel (10) innerhalb eines vorge gebenen Bereichs um bzw. an der Längsachse (P) und eine Längsbewegung der Schaufel (10) innerhalb eines vorge gebenen Bereichs auf die Armkonstruktion (8) zu und von der Armkonstruktion (8) weg erlaubt.

3. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das Paar Eingriffselemente (14) Anlenkelemente (112) aufweist, die über Kugellager jeweils mit der Schaufel (10) und der Armkonstruktion (8) verbunden sind.

4. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schau fel (10) mit Hilfe eines an der Armkonstruktion (8) vor gesehenen Gelenkbolzens (9) um bzw. an der Längsachse (P) schwenkbar ist.

5. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schau fel (10) mit Hilfe eines an der Armkonstruktion (8) vor gesehenen Kugellagers (109) um bzw. an der Längsachse (P) schwenkbar ist.

6. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schau fel (10) und die Armkonstruktion (8) über eine Halte rung (208) miteinander verbunden sind, die die Schaufel (10) für deren vertikale Schenkbewegung um die Längs achse (P) trägt und um eine an der Armkonstruktion (8) definierte Achse (O) in Richtung nach vorne und hinten schwenkbar ist.

7. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die Halte rung (208) mit Hilfe eines Paars Winkel- bzw. Schwenk zylinder (213), das sich zwischen der Armkonstruktion (8) und der Halterung (208) erstreckt, schwenkbar ist.

8. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Schau fel (10) an ihren einander gegenüberliegenden Enden Seitenschneider bzw. Messer (15) trägt.

9. Bulldozer-Vorrichtung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet, daß jeder der Seitenschneider (15) eine Schneidkante aufweist, die sich in einem Neigungswinkel nach außen erstreckt.