DE3905994C2 - Vorbaugerät mit zwei Greifarmen zum Aufnehmen zylindrischer Körper in horizontaler oder vertikaler Lage mit hydraulischem Antrieb und mit einer Schaltung zur Steuerung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorbaugerät für Hublader gemäß Anspruch 1.

Es ist bekannt, daß dann, wenn die Drehachse, um die die Dreh-Schwenkbewegung der Greif- und Schwenkvorrichtung erfolgt, senkrecht auf der Tragplatte am Hubschlitten steht, nur unter besonderen Bedingungen möglich ist, einen mit horizontaler Achse liegenden zylindrischen Körper derart aufzunehmen, daß die Kraftwirkungslinie zwischen den beiden Greifplatten dicht bei der Achse des zylindrischen Körpers liegt. Zum Vermindern dieser Nachteile sind bereits sehr aufwendige Ausgestaltungen der Greifarme beziehungsweise Vorrichtungen an diesen vorgeschlagen worden (DE-PS 9 03 555; EP-PS 0 085 549; DD-PS 26 254; DE-OS 17 56 231). Der Bauaufwand und das Gewicht dieser zusätzlichen Bauteile sind nachteilig.

Um diese Nachteile zu vermeiden und das Aufnehmen von liegenden zylindrischen Körpern zu verbessern, ist es weiterhin bekannt, mit dem mit der Tragplatte des Hubschlittens verbundenen Bauteil ein Zwischenbauteil zu verbinden, an dem das schwenkbare Tragteil gelagert ist, wobei das Zwischenbauteil gegenüber der Tragplatte einen bestimmten unveränderbar vorgegebenen Winkel einnimmt, derart, daß auch die Drehachse, um die die Drehschwenkbewegung des Tragteils erfolgt, in einem bestimmten Winkel relativ zum Hubgerüst nach vorne unten geneigt ist (DE-AS 10 76 562). Durch eine solche Anordnung kann das Aufnehmen von mit horizontaler Achse liegenden zylindrischen Körpern verbessert werden. Wesentliche Nachteile entstehen jedoch, wenn zylindrische Körper mit vertikal stehender Achse gestapelt werden sollen. Sofern die Konstruktion des Hubladers es überhaupt zuläßt, den Hubmast soweit nach hinten zu neigen, daß die Achse des aufgenommenen zylindrischen Körpers vertikal steht, hat das bei einem Stapel insbesondere in größeren Höhen die Folge, daß das hintere Teil der aufgenommenen Last weit hinter der vertikalen Ebene liegt, die durch die Vorderfläche des unteren Teiles des Hubmastes geht. Somit wird dadurch, daß der Hubmast nach hinten geneigt ist und der Hublader nicht weiter nach vorne fahren kann, unmöglich, den zylindrischen Körper genau auf den darunter liegenden abzusetzen. Wird zum Vermeiden dieses Nachteils dieser Hubmast senkrecht gestellt, ist die Achse der aufgenommenen zylindrischen Körper nach vorne oben geneigt, so daß der zylindrische Körper nur mit seiner vorderen Kante auf die Fläche, auf die der Körper abgesetzt werden soll, aufgesetzt werden kann. In dieser Situation müssen dann die Greifarme geöffnet werden, wobei der zylindrische Körper nach hinten zurückklappt. Durch diese Sturzbelastung kann der darunter stehende Stapel gefährdet werden.

Weiterhin sind Vorbaugeräte zum Anhängen von Gabelzinken bekannt, bei denen das Teil, an das die Gabelzinken angehängt werden, gegenüber dem Hubschlitten um eine zur Fahrbahnebene parallele Achse geneigt werden kann, damit das im wesentlichen annähernd parallel zur Fahrbahnebene verlaufende Gabelzinkenteil nach vorne unten oder nach vorne oben geneigt werden kann (DE-GM 80 32 810 und DE-OS 21 42 650). Dabei ist es auch bereits bekannt, das Steuerorgan für das Neigen des Hubmastes mit dem Steuerorgan für das Neigen der Gabelzinken gegenüber dem Hubmast zu koppeln (DE-PS 10 16 640). Ein anderes bekanntes Gerät zum Anbau an Front- oder Hecklader dient ebenfalls zum Aufnehmen von zylindrischen Körpern, wobei ein Parallellenkersystem benutzt wird (DE-GM 18 22 477). Ein weiteres bekanntes Gerät dient ebenfalls zum Aufnehmen von zylindrischen Körpern, die mit horizontaler Achse auf der Fahrbahnebene liegen. Bei diesem Gerät muß zum Aufnehmen und Ablegen die Achse des zylindrischen Körpers in der Fahrzeuglängsmittelebene liegen (US-Z: Materials Handling News, März 1972, S. 22, 23). Diese Anordnung bedingt, daß dann, wenn die Länge des zylindrischen Körpers größer ist als sein Durchmesser, der Schwerpunkt beim Aufnehmen oder Ablegen sehr weit vor der Vorderachse des Fahrzeugs liegt und somit die Tragfähigkeit des Fahrzeuges nur schlecht ausgenutzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu beseitigen und ein Vorbaugerät zu schaffen, das es sowohl ermöglicht, quer vor dem Vorbaugerät auf der Fahrbahn liegende zylindrische Körper sicher aufzunehmen, als auch ermöglicht, die jeweils aufgenommenen zylindrischen Körper mit vertikaler Achse sicher gezielt abzusetzen oder aufzunehmen ferner das Vorbaugerät derart weiter auszugestalten, daß einfaches Bedienen ermöglicht ist und Unfälle durch Bedienungsfehler vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Anspruchsmerkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Im Patentanspruch 2 ist eine zweckmäßige Weiterausgestaltung des Gegenstandes des Patentanspruches 1 festgelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Ausgestaltungsform gemäß dem der Erfindung am nächsten kommende bisher bekannte Stand der Technik.

Die Fig. 2 bis 4 machen für die Erfindung wesentliche Konstruktionsmerkmale erkennbar und zwar zeigt

Fig. 2 in Seitenansicht eine Ausgestaltungsform des Vorbaugerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab.

Fig. 4 zeigt den gleichen Ausschnitt wie Fig. 3 im gleichen Maßstab wie in Fig. 3, jedoch in einer anderen Betriebslage.

Fig. 5 zeigt ein Schaltschema zu einem hydraulischen Antrieb für ein Vorbaugerät gemäß der Erfindung mit Zylinderkolbenaggregaten sowohl für die Greifarme wie auch für die Neige-Schwenkbewegung des Tragteils und mit einem Ventil in der Zuleitung zu diesen Zylinderkolbenaggregaten.

Fig. 6 zeigt den mittleren Bereich eines Vorbaugerätes in Ansicht von hinten mit einem Ventil gemäß Fig. 5 und dem diesem zugeordneten Betätigungsnocken.

Mit 1 ist das Vorderteil eines Hubladers bezeichnet, der Vorderräder 2 und ein Hubgerüst 3 aufweist, an dem ein Hubschlitten mit einer Tragplatte 4 verfahrbar ist. Auf die Tragplatte 4 ist ein Bauteil 5 des Vorbaugerätes aufgehängt, an dem ein Drehkranz 6 befestigt ist, an dem ein Tragteil 7 dreh-schwenkbar gelagert ist, an dem zwei Greifarme 8 und 10 schwenkbar gelagert sind, wobei an dem Greifarm 8 eine Greifplatte 9 schwenkbar gelagert ist und an dem Greifarm 10 eine Greifplatte 11 schwenkbar gelagert ist. Die Kraftwirkungslinie 14, längs der die Andrückkräfte der beiden Greifarme 8 und 10 übertragen werden, liegt deutlich erkennbar hinter dem Schwerpunkt 13 des aufzunehmenden zylindrischen Körpers 12. Die Greif­ platte 9 des Greifarmes 8 kann aber infolge des Gewichtes des zylindrischen Körpers 12 auch nicht weiter unter diesen fahren.

Das Hubladervorderteil 1, das Vorderrad 2 und das Hubgerüst 3 und die Tragplatte 4 des Hubschlittens gemäß Fig. 2 sind die gleichen Teile wie die in Fig. 1 mit den gleichen Be­ zugszahlen versehenen Teile. Auch die mit den Bezugszahlen 6 bis 12 versehenen Teile stimmen im wesentlichen mit den mit den gleichen Bezugszahlen versehenen Teilen gemäß Fig. 1 überein. Doch ist in diesem Fall an die Tragplatte 4 ein Bau­ teil 15 angehängt und ist der Drehkranz 6 an einem Bauteil 16 gelagert, wobei dieses Bauteil 16 um eine Schwenkachse 18 gegenüber dem Bauteil 15 schwenk-neigbar ist, wobei diese Schwenk-Neigebewegung durch die Zylinderkolbenaggregate 17-23, 24 bewirkt werden kann.

In dem vergrößerten Maßstab der Fig. 3 ist zu erkennen, daß das Bauteil 15 mittels der Klauen 20 und 21 an die in Fig. 3 nicht mehr dargestellte Tragplatte anhängbar ist. Das Bauteil 16 ist mit einer Befestigungsplatte 22 verbunden, an der der Drehkranz 6 gelagert ist, in dem schwenkbar das Tragteil 7 um die Achse 33 drehschwenkbar gelagert ist. Diese Drehschwenkbewegung um die Achse 33 wird durch einen Antriebsmotor 34 bewirkt. An der Befestigungsplatte 22 ist der Zylinder 17 befestigt, in dem ein Kolben 23 verschiebbar ist, dessen Kolbenstange 24 über einen Lagerzapfen 25 mit der Klaue 21 bzw. dem Bauteil 15 verbunden ist.

Der Greifarm 8 ist in in Fig. 3 nicht mehr erkennbarer Weise mit der Kobenstange eines Zylinderkolbenaggregates ver­ bunden, dessen Zylinder 26 mittels Lagerbolzens 27 an dem Tragteil 7 gelagert ist. Der Greifarm 8 ist um den Lager­ zapfen 28 schwenkbar. Der Greifarm 10 ist in ebenfalls nicht erkennbarer Weise mit der Kolbenstange eines Zylinderkolben­ aggregates verbunden, dessen Zylinder 29 mittels eines Lager­ zapfens 31 in dem Tragteil 7 gelagert ist, wobei der Greifarm 10 mittels eines Zapfens 30 in dem Tragteil 7 gelagert ist.

In der in Fig. 3 dargestellten Lage ist der Druckraum in dem Zylinder 17 drucklos mit der Folge, daß das Tragteil 7 mit den Greifarmen 8 und 10 infolge von deren Eigengewicht um die Neig-Schwenkachse 18 nach vorne geneigt ist, d. h. der Kolben 23 ist ganz in den Zylinder 17 eingefahren mit der Folge, daß die Schwenkachse 33, um die das Tragteil 7 mittels des Drehkranzes 6 gegenüber dem Bauteil 16 schwenkbar ist, nach vorne unten geneigt ist wie in Fig. 2 dargestellt.

Der zum Dreh-Schwenken mittels des Drehkranzes 6 an dem Bauteil 22 um die Achse 33 dreh-schwenkbar gelagerten Tragteiles vorgesehene Antriebsmotor 34 ist im oberen Bereich des Bauteiles 22 angeordnet. Dieser Antriebsmotor 34 hat eine gewisse Erstreckung in Richtung der Längs- Mittelebene des Hubladers. Da zum Schwenken des Bauteiles 22 um die Achse 18 entgegensetzt dem Uhrzeigersinn im Bereich der Schwenkachse 18 ein Abstand zwischen den Bau­ teilen 22 und 15 erforderlich ist, damit der untere Bereich des Bauteiles 22 beim Neigen an den unteren Bereich des Bau­ teiles 15 heranschwenken kann, wird dieser durch den Abstand erforderliche Raum durch Anordnung des Antriebsmotors 34 in diesem oberen Bereich optimal genutzt, ohne das insgesamt erforderliche Vorbaumaß nur zum Zwecke der Unterbringung des Antriebsmotors 34 zu vergrößern.

In Fig. 4 sind die gleichen Bauteile wie in Fig. 3 darge­ stellt, jedoch diesmal in der Position, in der der Druck­ raum des Zylinders 17 mit Druck beaufschlagt ist mit der Folge, daß der Kolben 23 mit der Kolbenstange 24 ausge­ fahren ist. Das hat die Folge, daß die Befestigungsplatte 22 parallel zu dem Anhängebauteil 15 liegt und somit die Schwenkachse 33 parallel zur Fahrbahnebene des Hubladers 1 liegt.

Im Schaltschema gemäß Fig. 5 ist zu erkennen, daß die im Vorderteil 1 des Hubladers angeordnete Hydraulikleitung 35 über ein Sicherheitsabschlußventil 36 an die Steckverbindung 37 angeschlossen ist, an die andererseits innerhalb des Vor­ baugerätes über das Sicherheitsabschlußventil 38 die Leitung 39 angeschlossen ist.

In ebensolcher Weise ist an die im Vorderteil 1 des Hubladers angeordnete Leitung 40 ein Sicherheitsabschlußventil 41 und die Steckverbindung 42 und über das Sicherheitsabschlußventil 43 die Leitung 44 innerhalb des Vorbaugerätes angeschlossen, wobei zwischen die beiden Leitungen 39 und 44 ein Sicherheitsdruckbegrenzungsventil 45 geschaltet ist.

Die Leitung 39 verzweigt sich in die beiden Leitungen 47 und 48, wobei in jeder dieser beiden Leitungen 47 und 48 ein von der Leitung 44 aus aufsteuerbares Rücklaufsperrventil 49 an­ geordnet ist und wobei die Leitung 47 zum kolbenseitigen Druckraum des Zylinders 29 und die Leitung 48 zum kolben­ seitigen Druckraum des Zylinders 26 führt.

Die Leitung 44 führt zum kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders 29. Von der Leitung 44 zweigt eine Leitung 50 ab, die zum kolbenstangenseitigen Druckraum des Zylinders 26 führt, wobei in dieser Leitung 50 ein von der Schwenkdrehlage des Tragteils 7 abhängig betätigbares Absperrventil 51 an­ geordnet ist, um im Bedarfsfall auch nur den Zylinder 29 druckentlasten zu können, während der kolbenseitige Druckraum des Zylinders 26, abgesperrt bleibt.

Insoweit entspricht die Schaltung gemäß Fig. 5 dem bekannten Stand der Technik.

Gemäß der Erfindung ist an die Leitung 39 eine Zweigleitung 52 angeschlossen, die zu den kolbenseitigen Druckräumen der beiden zueinander parallel geschalteten und zueinander parallel angeordneten Zylinder 17 führt. In dieser Zweig­ leitung 52 ist ein mittels der Betätigung 54 mechanisch betätigbares Zweistellung/Zweiwegeventil 53 angeordnet.

In Fig. 6 ist zu erkennen, daß das Betätigungsteil 54 des Ventils 53, welches am Bauteil 22 angeordnet ist, durch eine Schaltnocke 55, welche am Tragteil 7 befestigt ist, be­ tätigbar ist.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Bei druckbeaufschlagter Leitung 44 und druckloser Leitung 39 fährt der Stapler so weit wie möglich an den zylindrischen Körper 12 heran, so daß die Greifplatte 9 so weit wie möglich unter den zylindrischen Körper 12 gefahren wird. Infolge des Eigengewichtes des Tragteiles 7 mit den Greifarmen 8 und 10 schwenken diese Teile in die in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellte Lage. Dabei kann der Greifarm 10 mittels des Zylinders 29 öffnen oder schließen, während der Zylinder 26 des Greifarmes 8 nicht betätigt wird, da in dieser Dreh­ schwenklage des Tragteils 7 das Ventil 51 geschlossen ist.

Nunmehr wird willkürlich die Leitung 44 von Druck entlastet und die Leitung 39 mit Druck beaufschlagt, wobei zunächst einmal der Kolben in dem Zylinder 29 ausfährt, so daß der zylindrische Körper 12 erfaßt wird. Ist der Druck hinreichend angestiegen, werden auch die Kolben 23 in den Zylindern 17 ausgefahren, so daß das Bauteil 16 mit der Befestigungsplatte 22 und damit der Drehkranz 6 und das Tragteil 7 mit den Greif­ armen 8 und 10 in die in Fig. 4 dargestellte Lage schwenken, d. h. in die Lage, in der die Drehschwenkachse 33 des Trag­ teiles 7 parallel zur Fahrbahnebene liegt.

Zur weiteren Handhabung wird nunmehr zunächst einmal der Hub­ schlitten angehoben und sodann der Drehschwenkantrieb 34 druck­ beaufschlagt, so daß das Tragteil 7 mit den Greifarmen 8 und 10 um 90 Grad schwenkt, so daß die Achse des zylindrischen Körpers 12 senkrecht zur Fahrbahnebene steht. In dieser Lage wird mittels des Schaltnockens 55 das Ventil 53 in die Schließ­ stellung gefahren, so daß die in Fig. 4 dargestellte Lage auf­ recht erhalten bleibt, auch wenn der Greifarmzylinder 29 von Druck entlastet wird, bzw. die Greifarmzylinder 29 und 26 von Druck entlastet werden. Der zylindrische Körper 12 kann somit exakt abgesetzt werden. Die Zylinder 17 werden erst dann von Druck entlastet, wenn das Tragteil 7 um die Schwenkachse 33 schwenkt, so daß der Schaltnocken 55 das Betätigungsteil 54 des Ventils 53 betätigt und die Leitung 39 von Druck entlastet ist.

Fig. 6 zeigt den Schaltnocken gedrückt und in dieser Stellung ist das Ventil 53 in der Offen-Stellung.

Soll ein mit senkrechter Achse stehender, zylindrischer Körper aufgenommen werden, d. h. ergriffen und angehoben werden, muß zunächst einmal das Tragteil 7 in die Lage gedreht werden, in der die Greifarmachsen der Greifarme 8 und 10 parallel zur Fahrbahnebene liegen. In dieser Lage werden durch Druck­ beaufschlagung die kolbenstangenseitigen Druckräume der Zylinder 26 und 29 der Greifarme 8 und 10 ganz auseinander gefahren und sodann unter Aufrechterhalten des Druckes das Tragteil 7 geschwenkt, damit das Ventil 53 geschlossen wird. Sodann werden die kolbenseitigen Druckräume der Zylinder 26 und 29 beaufschlagt, damit der zylindrische Körper 12 erfaßt werden kann, wobei bei diesen beiden letzten Vorgängen infolge der Drehschwenklage der Greifarme 8 und 10 bzw. der Tragteile 7 das Ventil 53 geschlossen bleibt, wobei in der einen Lage nur der Greifarm 10 durch den Zylinder 29 bewegt wird, während der Greifarm 8 unbewegt bleibt, da bei dieser Drehschwenklage des Tragteiles 7 das Ventil 51 gesperrt ist. Dieses Ventil 51 Ist nur bei einer Drehschwenklage des Tragteils 7 von 45 Grad geöffnet. Der Greifarm 8 kann auch nur in dieser Position betätigt werden.

Claims (2)

1. Vorbaugerät für Hublader, das mit einem Lastaufnahmegerät zum Aufnehmen von zumindest annähernd zylindrischen Körpern, vorzugsweise Rollen aus Papier, Stahlband oder dergleichen, versehen ist, wobei der Hublader mit einem an einem Hubgerüst verfahrbaren Hubschlitten mit einer Tragplatte an diesem versehen ist, wobei das Vorbaugerät ein zum Anbau an die Tragplatte vorgesehenes Bauteil aufweist, mit dem ein mittels eines Antriebes um eine Drehachse drehschwenkbar gelagertes Tragteil verbunden ist, wobei das Tragteil an einem Zwischenbauteil gelagert ist und wobei an diesem Zwischenbauteil zwei als Lastauf­ nahmeorgane vorgesehene, jeweils eine Greifplatte auf­ weisende Greifarme um zueinander parallele Achsen mittels eines Antriebes schwenkbar gelagert sind, wobei ferner das Zwischenbauteil und die Drehachse, um die die Dreh­ schwenkbewegung des Tragteiles erfolgt, in einem be­ stimmten Winkel relativ zur Tragplatte nach vorn unten geneigt angeordnet sind, so daß bei Aufnehmen eines mit horizontaler Achse liegenden zylindrischen Körpers die Verbindungslinie zwischen den Angriffsschwerpunkten der beiden je an einem Greifarm gelagerten Greifplatten dicht bei der Achse des zylindrischen Körpers verläuft, wobei das Zwischenbauteil gegenüber dem an die Tragplatte des Hubschlittens anbaubaren Bauteil um eine zur Fahrbahn­ ebene zumindest annähernd parallele, senkrecht zur Längs­ mittelebene des Hubladers stehende Achse um einen mittels einer Neigeschwenkwinkelbegrenzungseinrichtung begrenzten Schwenkwinkel neigschwenkbar ist, wobei ferner zwischen dem an die Tragplatte anbaubaren Bauteil und dem Zwischen­ bauteil, an dem das Tragteil drehschwenkbar gelagert ist, ein Antrieb angeordnet ist, der mit der Neigeschwenkwin­ kelbegrenzungseinrichtung verbunden ist, wobei nur in der einen, dem Betriebszustand für das Aufnehmen eines mit horizontaler Achse liegenden Körpers zugeordneten Schwenk­ grenzlage die Bedingung erfüllt ist, daß das Zwischenbau­ teil in die Lage geschwenkt ist, in der die Drehachse, um die die Drehschwenkbewegung des Tragteiles erfolgt, nach vorne unten geneigt ist und die Verbindungslinie zwischen den Angriffsschwerpunkten der beiden Greifplatten dicht bei der Achse des aufzunehmenden zylindrischen Körpers verläuft, und in der zweiten Schwenkgrenzlage des Zwi­ schenbauteiles bei entsprechend um 90 Grad verschwenktem Tragteil die Achsen der Greifarme senkrecht zur Fahrbahn­ ebene stehen, wobei die Greifarme durch je ein Zylinder­ kolbenaggregat betätigbar sind und an die Leitung (39), die an die zum Schließen der Greifarme (8, 10) druckbeaufschlagten Druckräume der Zylinderkolbenaggregate (26, 29) angeschlossen ist, eine zu den Zylinderkolbenaggregaten (17, 23, 24) des Neige­ schwenkantriebes des Zwischenbauteiles (16, 22) führende Zweigleitung (52) angeschlossen ist, in der ein Zwei- Anschluß/Zwei-Wege-Ventil (53) angeordnet ist, welches mittels eines Schaltnockens (55) abhängig von der Ver­ schwenklage des Tragteiles (7) gegenüber der Tragplatte (4) um die Achse (33) betätigbar ist.

2. Vorbaugerät nach Anspruch 1, bei dem bei ganz eingefahre­ nem Kolben (23) der Zylinderkolbenaggregate (17, 23, 24) der eine Grenzwert des Neigeschwenkwinkels erreicht ist und bei ganz ausgefahrenem Kolben der andere Grenzwert des Neigeschwenkwinkels erreicht ist und bei nicht druckbeaufschlagtem Druckraum des Zylinderkolbenaggregates (17, 23, 24) des Neigeschwenkan­ triebes die Schwenkachse (33) des Tragteiles (7) nach vorne unten geneigt ist, wobei das Zylinderkolbenaggregat (17, 23, 24) des Neigeschwenkantriebes im unteren Bereich des Zwischenbauteiles (16, 22) und andererseits des Bau­ teiles (15) derart angeordnet ist, daß bei Druckbeauf­ schlagung des Zylinderraums dieses Zylinderkolbenaggre­ gates (17, 23, 24) die Schwenkachse des Tragteiles (7) zumindest annähernd parallel zur Fahrbahnebene verläuft und daß der Schaltnocken (55) derart angeordnet ist, daß bei Drehung des Tragteiles (7) in die Lage, in der die Schwenkachsen (28, 30) der Greifarme parallel zur Fahr­ bahnebene liegen, das Zwei-Wege/Zwei-Anschluß-Ventil (53) in der Zusatzzweigleitung (52) in die Offenstellung ge­ steuert ist und bei Drehung des Tragteiles (7) in die Lage, in der die Greifarmachsen (28, 30) senkrecht zur Fahrbahnebene stehen, das Zwei-Wege/Zwei-Anschluß-Ventil (53) in der Zusatzzweigleitung (52) in seine geschlossene Stellung gesteuert ist.