DE3842281A1 - Bulldozer-vorrichtung fuer ein arbeitsfahrzeug - Google Patents
Bulldozer-vorrichtung fuer ein arbeitsfahrzeugInfo
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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 (9)
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.
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