DE4211078A1 - Hubwerk für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen - Google Patents
Hubwerk für Arbeitsgeräte an LadefahrzeugenInfo
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
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- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/34—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
- E02F3/3405—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism
- E02F3/3411—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism of the Z-type
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hubwerk mit Z-Kinematik für Arbeitsgeräte an
Ladefahrzeugen und insbesondere für Ladeschaufeln, Traggabeln, Holzzangen
oder dgl. an Radladern nach dem Oberbegriff des Patentamspruches 1.
Ein derartiges Hubwerk ist aus der WO 90/06403 bekannt. Mit seinem fahr
zeugseitigen, am Fahrzeugrahmen angelenkten Hubrahmen, seinem an einer
Quertraverse des Hubrahmens angelenkten und relativ zu diesem verschwenk
baren Kipphebel, seinen vorderseitigen Schwingen zur Befestigung des
Arbeitsgerätes, seinem Kippzylinder und seiner Koppelstange bildet dieses
Hubwerk eine Z-Kinematik. Dies bedeutet, daß in einer definierten Stel
lung des Arbeitsgerätes - also beispielsweise in der horizontalen Neutral
sierung einer Traggabel oder in der ca. um +25° gegenüber der Horizonta
len angekippten Neutralstellung einer Ladeschaufel - sich dessen absolute
Raumwinkellage beim Anheben und Absenken des Hubwerkes nicht oder nur
unwesentlich in beabsichtigter Weise ändert. Diese Forderung kann bei
spielsweise dadurch erfüllt werden, daß die beiden durch die gegenseitige
Anlenkung der einzelnen Hubwerk-Bauteile geschaffenen Gelenkvierecke
jeweils als Parallelogramm ausgebildet sind. Bei dieser Ausbildung erge
ben sich jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich der räumlichen Gegebenheiten
etwa im Hinblick auf die Anlenkung des Hubwerkes am Fahrzeugrahmen und
die Optimierung der Sichtverhältnisse.
Diese Schwierigkeiten können zum Teil umgangen werden, indem zumindest
zwei gleiche oder im geometrischen Sinne ähnliche Gelenkvierecke verwen
det werden, wie dies angenähert bei dem Hubwerk gemäß der eingangs genann
ten Druckschrift der Fall ist.
Bei einem solchen Hubwerk kann der Kipphebel ausgehend von einer bestimm
ten Stellung des Hubrahmens in einem beliebigen Winkel zur arbeitsgeräte
seitigen Schwinge des vorderen Gelenkvierecks angeordnet sein. Letztere
ist definitionsgemäß parallel zur Schwinge des hinteren Gelenkvierecks am
fahrzeugseitigen Ende des Hubrahmens, die von der Verbindungslinie der
Anlenkpunkte des Hubrahmens und der unteren Koppel des hinteren, fahrzeug
seitigen Gelenkviereckes gebildet wird.
Der Kippzylinder ist mit seiner Kolbenstange am freien Ende des unteren
Hebelarms des Kipphebels und andererseits mit seinem Zylindergehäuse am
Fahrzeugrahmen angelenkt. Zwischen dem freien Ende des oberen Hebelarmes
des Kipphebels und der arbeitsgeräteseitigen Schwinge ist eine Koppelstan
ge gelenkig eingesetzt. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwischen dem ar
beitsgeräteseitigen Ende der Koppelstange und der Schwinge ein Hilfsge
lenkviereck bestehend aus einem kurzen, doppelarmigen Kopplungshebel und
einer dessen Drehpunkt abstützenden, ihrerseits am Hubrahmen angelenkten
Hilfsschwinge eingesetzt ist.
Das bekannte Hubwerk gemäß WO 90/06403 weist verschiedene Nachteile auf:
Der Kipphebel ist in der vorstehend erwähnten Neutralstellung des Arbeits
gerätes etwa vertikal ausgerichtet, so daß er bei abgesenktem Hubrahmen
einen Winkel von ca. 35° bis 55° zu diesem einnimmt.
Aufgrund dieser Winkelanordnung und des relativ großen Drehwinkels des
Kipphebels bezüglich der Hubrahmenachse beim Verschwenken des Hubrahmens
aus der unteren in die obere Endstellung kann das Arbeitsgerät in der
unteren Hubrahmenstellung im angekippten Zustand und in der oberen
Hubrahmenstellung im ausgekippten Zustand nur dann mit der gewünschten
Reißkraft beaufschlagt werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß auf
grund der gegenseitigen Winkelstellung des Kipphebels und des Hubrahmens
die Wirklinie der Kippzylinder-Kraft nur einen geringen Abstand vom An
lenkpunkt des Kipphebels an der Hubrahmentraverse hat.
Gerade in kritischen Zuständen des Hubwerkes, also z. B. beim Auskippen
des Arbeitsgerätes in angehobener Hubrahmenstellung und beim Ankippen des
Arbeitsgerätes bei abgesenkter Hubrahmenstellung sind jedoch möglichst
große Reißkräfte erforderlich. So wirkt beispielsweise im Falle einer
Holzzange ein besonders hohes Drehmoment auf die Zange, wenn die Ladung
in Form von Holzstämmen bei angehobenem Hubwerk ausgekippt wird. Um hier
ein möglichst feinfühliges Ablegen der Ladung beispielsweise auf einem
Holztransporter zu ermöglichen, sollte beim Auskippen ein möglichst hohes
Gegenmoment in Form der vom Kippzylinder aufzubringenden Reißkraft zur
Verfügung stehen.
Am Beispiel einer Ladeschaufel ist erkennbar, daß beim Ankippen in der
unteren Hubrahmenstellung ebenfalls ein möglichst hohes Drehmoment zur
Verfügung stehen soll, da bei dieser Bewegung das Material aus der Lager
stätte gelöst werden muß.
Zur Verbesserung der Drehmomentverhältnisse ist bei dem bekannten Hubwerk
das bereits angesprochene Hilfsgelenkviereck vorgesehen. Trotzdem sind
die Reißkraftverhältnisse weiter verbesserungsbedürftig.
Weiterhin ist bei dem bekannten Hubwerk von Nachteil, daß der doppelarmi
ge Kipphebel einen oberen Hebelarm aufweist, der mehr als doppelt so lang
wie der untere Hebelarm ist. Damit ragt der Kipphebel sehr weit nach oben
aus und behindert erheblich die Sicht des Fahrzeugführers auf das Arbeits
gerät.
Die ungleichen Hebelverhältnisse haben auch zur Folge, daß eine Überset
zung der inneren Kräfte im Hubwerk stattfindet, so daß zur Erzeugung
einer bestimmten Reißkraft am Arbeitsgerät aufgrund der Anordnung des
Kippzylinders am kürzeren Hebelarm dieser erheblich leistungsstärker
dimensioniert sein muß, als dies bei einem gleicharmigen Kipphebel der
Fall wäre. Aufgrund der vorgenannten Übersetzung müssen auch die einzel
nen Bauteile des Hubwerkes und die Gelenkverbindungen zwischen diesen im
Bereich des kürzeren Hebelarmes stärker dimensioniert sein.
Ausgehend von den geschilderten Nachteilen des St.d.T. liegt der Erfin
dung die Aufgabe zugrunde, ein Hubwerk für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeu
gen der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß die Reißkräfte in
den geschilderten kritischen Zuständen erhöht werden und gleichzeitig
eine Verbesserung der Sichtverhältnisse für den Fahrer des Ladefahrzeuges
erzielt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 angegebenen Merkmale gelöst.
Tragendes Merkmal dabei ist, daß der Kipphebel bei abgesenktem Hubwerk in
einem spitzen Winkel von kleiner als 25° zur Hubrahmenachse mit einer zum
Fahrzeugrahmen hin geneigten Stellung angeordnet ist. Unter der Hubrah
menachse ist dabei die Verbindungsgerade zwischen den fahrzeugseitigen
Anlenkungspunkten der Hubarme und den arbeitsgeräteseitigen Anlenkungs
punkten der vorderen Schwingen zu verstehen. Im Vergleich zum bekannten
Hubwerk ist der Kipphebel in einem erheblich kleineren Winkel zur Hubrah
menachse angeordnet. Dieses "Flachlegen" des Kipphebels bringt einerseits
eine erhebliche Verbesserung der Reißkräfte in den vorstehend geschilder
ten kritischen Zuständen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in die
sem Zusammenhang auf das Ausführungsbeispiel verwiesen, wo die Reißkraft
verhältnisse eingehend beschrieben sind. Andererseits wird das Hubwerk
durch das "Flachlegen" des Kipphebels insgesamt flacher, es stört damit
kein aufragender Kipphebel und die Sichtverhältnisse auf das Arbeitsgerät
werden erheblich verbessert. Weiterhin wird durch die Anordnung des Kipp
zylinders zwischen dem freien Ende des oberen Hebelarmes des Kipphebels
und der arbeitsgeräteseitigen Schwinge die Möglichkeit geschaffen, den
Kipphebel gleicharmig auszubilden, wie dies in Anspruch 3 angegeben ist.
Dies beruht insbesondere darauf, daß der Kippzylinder nicht mehr wie beim
St.d.T. in dem beengten Raumbereich zwischen dem unteren Hebelarm des
Kipphebels und dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Überdies bleibt der
Kipphebel dadurch beim Betätigen des Kippzylinders ortsfest und schwingt
daher nicht mit seinem unteren Hebelarm gegen den Vorderrahmen. Damit
kann der untere Hebelarm des Kipphebels länger und insbesondere gleich
lang wie der obere Hebelarm ausgebildet sein. Dies wiederum bringt den
Vorteil, daß die Koppelstangenkraft vom Kipphebel zum Fahrzeugrahmen in
allen Hubrahmenstellungen in der Größenordnung der Kippzylinderkraft
bleibt. Damit ergeben sich keine Erhöhungen der inneren Kräfte des Sy
stems, wie es bei dem bekannten Hubwerk der Fall ist. Dadurch können die
die Kippzylinderkräfte auf den Fahrzeugrahmen übertragenden Bauteile des
Hubwerkes einschließlich der Lagerstellen schwächer dimensioniert werden.
Anspruch 2 kennzeichnet einen vorteilhaften Bereich für den Winkel zwi
schen dem Kipphebel und der Hubrahmenachse bei abgesenktem Hubwerk.
Die im Anspruch 4 angegebene Maßnahme gewährleistet, daß das Arbeitsgerät
über den gesamten Hubbereich des Hubrahmens parallel geführt wird.
Anspruch 5 kennzeichnet eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsge
genstandes, bei der die Reißkräfte in den geschilderten kritischen Zustän
den weiter verbessert werden.
Zusammenfassend bildet das erfindungsgemäße Hubwerk durch die Ausgestal
tung und gegenseitige Zuordnung der Hubarme, des Kipphebels, der Koppel
stange, des Kippzylinders und der arbeitsgeräteseitigen Schwinge in Sei
tenansicht zwei spiegelgleiche - oder bei vorhandenem Hilfsgelenkviereck
zumindest angenähert spiegelgleiche - Gelenkvierecke, bei denen durch die
gegenseitig parallele Anordnung der arbeitsgeräteseitigen Schwingen und
der Verbindungsgeraden der Anlenkpunkte des Hubrahmens und der Koppelstan
ge eine Parallelverschiebung des Arbeitsgerätes gewährleistet ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nach
folgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes näher erläutert wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemä
ßen Hubwerkes in unterer bzw. oberer Endstellung des
Hubrahmens und mit dem Arbeitsgerät in Neutralstel
lung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Hubwerkes gemäß
Fig. 1 mit angekipptem Arbeitsgerät in unterer
Hubrahmen-Endstellung und ausgekipptem Arbeitsgerät
in oberer Hubrahmen-Endstellung,
Fig. 3 eine detaillierte Seitenansicht des Hubwerkes gemäß
Fig. 1 in unterer Hubrahmen-Endstellung, Mittelstel
lung des Hubrahmens und oberer Hubrahmen-Endstel
lung, jeweils mit dem Arbeitsgerät in Neutralstel
lung, und
Fig. 4 bzw. 5 Diagramme der Reißkraft in Abhängigkeit der Winkel
stellung des Arbeitsgerätes zur Fahrebene (Raumwin
kel) in unterer bzw. oberer Hubrahmen-Endstellung.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Hubwerk für eine Tragga
bel 1 eines in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Radladers gezeigt.
Das Hubwerk weist einen Hubrahmen 2, bestehend aus zwei in Seitenansicht
miteinander fluchtenden, parallelen, durch Quertraversen 3, 4 fest verbun
denen Hubarmen 5 auf. Fahrzeugseitig sind die beiden Hubarme 5 am Vorder
rahmen 6 des Radladers an den oberen Anlenkpunkten 7 angelenkt. Mittels
nicht dargestellter Hubzylinder, die an den Anlenkpunkten 8 an der Unter
seite der Hubarme 5 angreifen, ist der Hubrahmen 2 zwischen den in den
Fig. 1 bis 3 dargestellten unteren und oberen Endstellungen heb- und
senkbar.
An der mittigen Haupt-Quertraverse 3 sind zwei in Richtung der Hubarme 5
verlaufende Laschen g vorgesehen, zwischen denen ein doppelarmiger Kipphe
bel 10 angelenkt und damit relativ zum Hubrahmen verschwenkbar ist. Die
beiden Hebelarme 11, 12 des Kipphebels 10 sind etwa gleich lang ausgebil
det, so daß das Längenverhältnis zwischen dem oberen und unteren Hebelarm
11, 12 des Kipphebels 10 etwa 1:1 beträgt. Bezogen auf die Länge des
Hubrahmens 2 ist der Kipphebel 10 etwa mittig zwischen dem Hubrahmenan
lenkpunkt 7 und dem weiter unten beschriebenen Anlenkpunkt 29 der Hilfs
schwinge 26 angelenkt.
Am freien Ende des unteren Hebelarmes 11 ist mit ihrem einen Ende die
Koppelstange 13 des Hubwerkes angelenkt. Mit ihrem fahrzeugseitigen Ende
ist die Koppelstange 13 am Vorderrahmen 6 angelenkt. Ihr Anlenkpunkt 14
liegt dabei etwa mittig und unterhalb der horizontalen Verbindungsachse
zwischen den oberen Anlenkpunkten 7 der Hubarme 5. Die Verbindungslinie
der Punkte 7 und 14 ist dabei annähernd parallel zur Verbindungslinie des
Anlenkpunktes des Kopplungshebels 21 an den Laschen 22 zur Mitte der
beiden Anlenkpunkte 27. Die Koppelstange 13 verläuft dabei knapp oberhalb
des schematisch angedeuteten Differentialgehäuses 15 der Achse des Vorder
rades 16 des Radladers.
Das in Form von zwei miteinander fluchtenden Laschen ausgebildete freie
Ende des oberen Hebelarmes 12 des Kipphebels 10 hält gelenkig zwischen
sich das Zylindergehäuse 17 des Kippzylinders 18, der somit die obere
Koppelstange des Hubwerkes darstellt. Das rückwärtige Ende 19 des Zylin
dergehäuses 17 ragt dabei in Richtung zum Vorderrahmen 6 über das freie
Ende des oberen Hebelarmes 12 des Kipphebels 10 hinaus.
Das freie Ende der Kolbenstange 20 des Kippzylinders 18 ist gelenkig mit
dem hinteren Ende eines kurzen, doppelarmigen Kopplungshebels 21 verbun
den, dessen vorderes Ende wiederum gelenkig über Laschen 22 mit der
Quertraverse 23 zwischen den beiden vorderseitigen Schwingen 24 des
Hubwerkes verbunden ist. Die Schwingen 24 stehen in der in Fig. 1 und 3
gezeigten horizontalen Neutralstellung der Traggabel 1 etwa senkrecht. An
ihrem unteren Ende 25 sind die Schwingen 24 an den freien Enden der
Hubarme 5 angelenkt (Anlenkpunkte 27).
Der Drehpunkt 28 des Kopplungshebels 21 ist über eine Hilfsschwinge 26
abgestützt, die an ihrem unteren Ende wiederum an der Quertraverse 4 des
Hubrahmens 2 angelenkt ist (Anlenkpunkte 29).
Die Schwingen 24 sind mit einer nicht näher dargestellten automatischen
Schnellwechselvorrichtung versehen, mittels der das jeweilige Arbeitsge
rät an den Schwingen 24 gehalten ist.
Anhand der Fig. 1 bis 3 werden die Winkelverhältnisse bei dem erfin
dungsgemäßen Hubwerk mit Z-Kinematik deutlich:
Der Hubwinkel 30 des Hubrahmens 2 zwischen seiner unteren und oberen
Endstellung beträgt etwa 90°. Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Verschwenkung des Hubrahmens 2 mit dem Arbeitsgerät in Form einer Tragga
bel 1 in Neutralstellung - d. h. die Gabel ist horizontal gestellt - sind
die Schwingen 24 durch eine entsprechende Längeneinstellung des Kippzylin
ders 18 annähernd vertikal angeordnet. Diese Position wird aufgrund der
Parallelkinematik beim Anheben und Absenken des Hubwerkes im wesentlichen
beibehalten, wobei die Schwingen 24 bei der Heb- und Senkbewegung eine
Relativdrehung zum Hubrahmen 2 vollführen, die dann einem Schwenkwinkel
entspricht, der gleich dem Hubwinkel 30 ist.
Durch das Ein- und Ausschieben der Kolbenstange 20 des Kippzylinders 18
sind die Schwingen 24 über das Hilfsgelenkviereck aus Kopplungshebel 21
und Hilfsschwinge 26 zwischen einer extremen Ankippstellung (siehe Fig.
2, untere Hubrahmenstellung) und einer extremen Auskippstellung (siehe
Fig. 2, obere Hubrahmenstellung) verschwenkbar. Der gesamte relative
Drehwinkel der Schwingen 24 zum Hubrahmen 2 liegt dabei im Bereich von
180°, da bei Verwendung einer Ladeschaufel diese in der unteren bzw.
oberen Hubrahmenstellung um ca. 45° an- bzw. auskippbar ist. Dies ist
anhand eines Vergleiches der Winkelstellungen der Schwingen 24 bezüglich
des Hubrahmens 2 in der unteren und oberen Hubrahmenstellung gemäß Fig.
2 nachvollziehbar. Die Auskippbewegung des Arbeitsgerätes wird gegenüber
dem Hubrahmen 2 in dessen oberen Hubbereich durch Anschläge, im unteren
Hubbereich durch die Länge des ganz ausgefahrenen Kippzylinders 18 be
grenzt. Die Ankippbewegung wird in der unteren Hubrahmenstellung durch
Anschläge begrenzt. Ab der sogenannten Transportstellung, die einige 100
mm über dem Boden liegt, wird die Ankippbewegung dann durch die Länge des
ganz eingefahrenen Kippzylinders 18 begrenzt.
Durch die Dimensionierung des Kippzylinders 18 und der Koppelstange 13
ist der Kipphebel 10 in der unteren Hubrahmenstellung in einem Winkel 31
von ca. 15° zur Hubrahmenachse 38 mit einer Neigung zum Vorderrahmen 6
hin angeordnet. Da der Hubrahmen 2 in der unteren Endstellung etwa 45°
geneigt ist, ist der Kipphebel 10 damit etwa 60° im Raum geneigt angeord
net. Die Hubrahmenachse 38 ist durch die Verbindungsgerade zwischen den
Anlenkpunkten 7, 27 der Hubarme 5 am Vorderrahmen 6 und der Schwingen 24
an den Hubarmen 5 definiert.
Beim Hochschwenken des Hubrahmens 2 in die obere Endstellung vollführt
der Kipphebel 10 eine Drehbewegung relativ zum Hubrahmen 2, womit sich
der Winkel zwischen dem Kipphebel 10 und der Hubrahmenachse 38 auf einen
Winkel 31′ (siehe Fig. 1, obere Hubrahmenstellung) von etwa 120° vergrö
ßert.
Aufgrund der vorstehend erörterten Winkelverhältnisse des Kipphebels 10
relativ zum Hubrahmen 2 und der relativen Drehbewegung dieser beiden
Bauteile zueinander wird während des Anhebens des Hubrahmens 2 der Kippzy
linderanlenkpunkt 32 am Kipphebel 10 relativ zum Hubrahmen 2 angehoben.
Dieser Effekt kommt um so stärker zum Tragen, je stärker der Kipphebel 10
in der untersten Hubrahmenstellung zur Hubrahmenachse 38 hin gedreht ist,
also je geringer der Winkel 31 des Kipphebels 10 zur Hubrahmenachse 38 in
der untersten Hubrahmenstellung ist. Dieser Winkel 31 wird durch die
Längendimensionierung des Kippzylinders 18 und der Koppelstange 13 be
stimmt, so daß eine entsprechende Verringerung des Winkels 31 durch eine
längere Ausbildung der beiden vorgenannten Bauteile erreichbar ist. Der
Effekt des Anhebens des Kippzylinderanlenkpunktes 32 wird zusätzlich
dadurch verstärkt, daß das Längenverhältnis des oberen Hebelarms 12 des
Kipphebels 10 zu den Schwingen 24 kleiner als 1,0 ausgeführt wird. Den
gleichen Wert muß zur Gewährleistung der Parallelführung der Traggabel 1
dann auch das Längenverhältnis zwischen dem unteren Hebelarm 11 des Kipp
hebels 10 und dem gegenseitigen Abstand der Anlenkpunkte 7, 14 des Hubrah
mens 2 und der Koppelstange 13 am Vorderrahmen 6 annehmen.
Der vorgenannte Effekt des Anhebens des Kippzylinderanlenkpunktes 32 hat
zur Folge, daß die Längsachse des Kippzylinders 18 ausgehend von einem
Winkel 33 in der unteren Hubrahmenstellung beim Hochfahren des Hubrahmens
2 um den in Fig. 1 eingezeichneten Winkel 34 vergrößert wird. Damit ist
der Abstand der Wirklinie des Kippzylinders 18 vom Anlenkpunkt 27 der
Schwingen 24 am Hubrahmen 2 in den eingangs genannten kritischen Zustän
den vergrößert. Damit geht die gewünschte Reißkrafterhöhung einher.
Konkret ist dieser Effekt anhand der qualitativen Reißkraftdiagramme
gemäß den Fig. 4 und 5 erläuterbar. In Fig. 4 sind Reißkraftkurven in
der unteren Hubrahmenstellung gezeichnet, die durchgezogene Kurve stellt
den Reißkraftverlauf in Abhängigkeit des in Fig. 2 eingezeichneten Raum
winkels 35 des Arbeitsgerätes (z. B. Ladeschaufel) des erfindungsgemäßen
Hubwerkes dar. Die gestrichelte Kurve zeigt den Reißkraftverlauf bei
einem herkömmlichen, entsprechend dimensionierten Hubwerk nach dem
St.d.T. Aus einem Vergleich der beiden Kurven ist erkennbar, daß bei
positiven Raumwinkeln 35 - dies entspricht einem Ankippen des Arbeitsgerä
tes - die Reißkraft bei dem erfindungsgemäßen Hubwerk gegenüber der bei
dem Hubwerk nach dem St.d.T. deutlich erhöht ist. Der Unterschied beträgt
maximal etwa 15 bis 20%. Die Reißkrafterhöhung in der Endlage, d. h. bei
gang angekipptem Arbeitsgerät beträgt bis zu 50%.
Der Reißkrafterhöhung beim Ankippen steht eine Reißkrafterniedrigung bei
negativen Raumwinkeln 35 - dies entspricht dem Auskippen des Arbeitsgerä
tes - gegenüber. In diesen Winkelbereichen sind jedoch erhöhte Reißkräfte
im praktischen Einsatz nicht mehr erforderlich, da hier beispielsweise in
der Erdbewegung kein Erdmaterial mehr gelöst werden muß und bei Ladeein
sätzen die äußeren Lastmomente deutlich unter den vom Hubwerk aufzubrin
genden Drehmomenten liegen.
Fig. 5 zeigt den entsprechenden Reißkraftverlauf bei einem erfindungsge
mäßen und einem herkömmlichen Hubwerk in der oberen Hubrahmenstellung.
Daraus wird deutlich, daß bei negativen Raumwinkeln 35 - dies entspricht
einem Auskippen des Arbeitsgerätes - wiederum die Reißkraft beim erfin
dungsgemäßen Hubwerk deutlich gegenüber der mit dem herkömmlichen Hubwerk
erreichbaren Werten erhöht ist. Dabei wird wiederum eine Erniedrigung der
Reißkraft bei positiven Raumwinkeln 35 - dies entspricht einem Ankippen
des Arbeitsgerätes - hingenommen. Die Erhöhung der Reißkraft bei negati
ven Raumwinkeln liegt wiederum bei 15 bis 20% gegenüber den Reißarbeits
werten, die mit einem herkömmlichen Hubwerk entsprechender Dimensionier
ung erreichbar sind. Die Reißkrafterhöhung bei ganz ausgekipptem Arbeits
gerät beträgt bis zu 30%.
Wie aus Fig. 3 deutlich wird, wird durch die flache Anordnung des Kipphe
bels 10 mit dem geringen Winkel 31 gegenüber dem Hubrahmen 2 gleichzeitig
auch erreicht, daß das Hubwerk über den gesamten Hubbereich des Hubrah
mens 2 unterhalb der vom Augpunkt des Fahrzeugführers zum oberen Bereich
des Arbeitsgerätes - also beispielsweise der Querholm 36 der Traggabel 1 -
verlaufenden Sichtebene 37 verbleibt.
Anschließend ist darauf hinzuweisen, daß bei Verwendung einer Ladeschau
fel statt einer Traggabel 1 die Ladeschaufel derart an den Schwingen 24
befestigt wird, daß in der in Fig. 3 gezeigten Neutralstellung des
Hubwerkes der Schaufelboden in einem Raumwinkel von etwa 25° zur Horizon
talen nach oben angekippt ist. Daher ist in der unteren Hubrahmenstellung
die Ladeschaufel im angekippten Zustand bei einem Ankippwinkel der Schwin
ge 24 von etwa 20° nach hinten bereits um 45° angekippt. Bei gleicher
Hubwerkstellung ist dagegen eine Traggabel nur um etwa 20° angekippt.
Claims (5)
1. Hubwerk mit Z-Kinematik für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen, insbe
sondere für Ladeschaufeln, Traggabeln, Holzzangen oder dgl., an
Radladern, mit:
- - einem Hubrahmen (2), bestehend aus zwei parallelen, durch Quertraversen (3, 4) fest verbundenen Hubarmen (5), die fahrzeug seitig am Fahrzeugrahmen (Vorderrahmen 6) angelenkt (Anlenkpunkt 7) und mittels Hubzylindern zwischen einer unteren und oberen Endstellung heb- und senkbar sind,
- - einem doppelarmigen Kipphebel (10), der zwischen den Hubarmen (5) an einer Quertraverse (3) des Hubrahmens (2) angelenkt und relativ zu diesem verschwenkbar ist,
- - zwei über mindestens eine Quertraverse (23) verbundene Schwingen (24), von denen jeweils eine an den freien Enden der Hubarme (5) mit ihrem unteren Ende (25) angelenkt (Anlenkpunkt 27) und an denen gemeinsam das Arbeitsgerät (Traggabel 1) befestigbar ist,
- - einem an einem Ende des Kipphebels (10) angelenkten Kippzylinder (18) zur Verschwenkung des Arbeitsgerätes (Traggabel 1) gegen über dem Hubrahmen (2) und
- - einer am zweiten Ende des Kipphebels (10) angelenkten Koppelstan ge (13), dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Koppelstange (13) mit ihrem fahrzeugseitigen Ende unterhalb der Anlenkpunkte (7) der Hubarme (5) am Fahrzeugrahmen (Vorder rahmen 6) und mit ihrem hubwerksseitigen Ende am freien Ende des unteren Hebelarmes (11) des Kipphebels (10) angelenkt ist,
- - der Kippzylinder (18) einerseits am freien Ende des oberen Hebel armes (12) des Kipphebels (10) angelenkt und andererseits mit einer Quertraverse (23) der Schwingen (24) gelenkig verbunden ist, und
- - der Kipphebel (10), der Kippzylinder (18) und die Koppelstange (13) derart dimensioniert sind, daß der Kipphebel (10) bei abge senktem Hubwerk in einem spitzen Winkel (31) von kleiner als 25° zur Hubrahmenachse (38) mit einer zum Fahrzeugrahmen (Vorderrah men 6) hin geneigten Stellung angeordnet ist.
2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (31)
zwischen dem Kipphebel (10) und der Hubrahmenachse (38) bei abgesenk
tem Hubwerk etwa 15 bis 20° beträgt.
3. Hubwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Längenverhältnis zwischen dem unteren (11) und oberen Hebelarm (12)
des Kipphebels (10) etwa 1:1 beträgt.
4. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kipphebel (10) etwa mittig zwischen dem Hubrahmenanlenkpunkt
(7) und dem Schwingenanlenkpunkt (29) angelenkt ist.
5. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längenverhältnisse zwischen dem oberen Hebelarm (12) des
Kipphebels (10) und den arbeitsgeräteseitigen Schwingen (24) einer
seits sowie zwischen dem unteren Hebelarm (11) des Kipphebels (10)
und dem gegenseitigen Abstand der Anlenkpunkte (7, 14) des Hubrahmens
(2) und der Koppelstange (13) am Fahrzeugrahmen (Vorderrahmen 6)
andererseits jeweils kleiner als 1 und einander zumindest annähernd
gleich sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4211078A DE4211078C2 (de) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Hubwerk für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen |
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AT93100512T ATE139590T1 (de) | 1992-04-03 | 1993-01-15 | Hubwerk für arbeitsgeräte an ladefahrzeugen |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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