DE4211078C2 - Hubwerk für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hubwerk mit Z-Kinematik für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen, insbesondere für Ladeschaufeln, Traggabeln, Holzzangen oder dgl. an Radladern nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Durch die WO 90/06403 ist ein Hubwerk für Radlader mit Ladeschaufeln, Traggabeln oder dgl. bekannt. Mit seinem fahrzeugseitigen, am Fahrzeug­ rahmen angelenkten Hubrahmen, seinem an einer Quertraverse des Hubrahmens angelenkten und relativ zu diesem verschwenkbaren Kipphebel, seinen vor­ derseitigen Schwingen zur Befestigung des Arbeitsgerätes, seinem Kippzy­ linder und seiner Koppelstange bildet dieses Hubwerk eine Z-Kinematik. Dies bedeutet, daß in einer definierten Stellung des Arbeitsgerätes also beispielsweise in der horizontalen Neutralstellung einer Traggabel oder in der ca. um + 25° gegenüber der Horizontalen angekippten Neutralstel­ lung einer Ladeschaufel - sich dessen absolute Raumwinkellage beim Anhe­ ben und Absenken des Hubwerkes nicht oder nur unwesentlich in beabsich­ tigter Weise ändert. Diese Forderung kann beispielsweise dadurch erfüllt werden, daß die beiden durch die gegenseitige Anlenkung der einzelnen Hubwerk-Bauteile geschaffenen Gelenkvierecke jeweils als Parallelogramm ausgebildet sind. Bei dieser Ausbildung ergeben sich jedoch Schwierigkei­ ten hinsichtlich der räumlichen Gegebenheiten etwa im Hinblick auf die Anlenkung des Hubwerkes am Fahrzeugrahmen und die Optimierung der Sicht­ verhältnisse.

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 ge­ nannten 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, fahr­ zeugseitigen 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 Koppel­ stange gelenkig eingesetzt. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwischen dem arbeitsgeräteseitigen 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.

Der Kipphebel ist in der vorstehend erwähnten Neutralstellung des Ar­ beitsgerätes 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 der doppelarmi­ ge Kipphebel so angeordnet, daß der obere Hebelarm 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 Ar­ beitsgerät.

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.

Der US-PS 3,690,494 ist eine Ladeeinrichtung für Baufahrzeuge zu entneh­ men, deren Hubwerk ebenfalls mit einer Z-Kinematik ausgerüstet ist und die vom Aufbau her im wesentlichen dem vorab angeführten St.d.T. ent­ spricht. Der Kipphebel ist hierbei dergestalt am Hubrahmen verlagert, daß sein oberer Teil länger als sein unterer Teil ist. Demzufolge wird sich der Kipphebel beim Anheben des Hubgerüstes unverhältnismäßig hoch auf­ richten und somit die Sicht der Bedienperson des Baufahrzeuges behindern.

Die deutsche Zeitschrift "Baupraxis", 8/81 zeigt und beschreibt auf den Seiten 13 und 14 die Optimierung von Radlader-Hubgerüsten mit Hilfe der Computer-Technik. Das Hubwerk für die Arbeitsgeräte ist als Z-Kinematik ausgestaltet, wobei der Kipphebel im oberen Bereich des Hubgerüstes gela­ gert ist. Obwohl das Hebelarmverhältnis des Kipphebels etwa 1 : 1 beträgt, ist durch die obere, d. h. radladerseitige Anordnung desselben nicht si­ cher zu vermeiden, daß die Sicht der Bedienperson bei unten angeordnetem Hubgerüst behindert wird, da der Kipphebel in dieser Stellung aufgerich­ tet ist.

Darüber hinaus zeigt die EP-OS 333 066 ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere einen Schaufellader, mit mittig an der Frontpartie angeordneter Ladeanla­ ge, an deren Hubarm ein an der Frontpartie abgestützter Hubzylinder, eine Kippschwinge und am vorderen Ende eine Schnellwechselvorrichtung ange­ lenkt sind, welche über eine Kippstange mit der durch einen Kippzylinder betätigbaren Kippschwinge gelenkig verbunden ist. Der Kipphebel ist in der unteren Stellung unter einem kleinen Winkel neben dem Hubarm geführt und richtet sich beim Anheben des Hubarmes in unverhältnismäßiger Weise auf, wodurch auch hier die Sicht der Bedienperson beeinträchtigt werden kann. Dies insbesondere aus dem Grund, daß der Kipphebel einen verhält­ nismäßig langen oberen und einen verhältnismäßig kurzen unteren Teil aufweist.

Ausgehend vom Stand der Technik nach der US 3690494 liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, ein Hubwerk mit Z-Kinematik für Arbeitsgeräte an Ladefahrzeugen der gattungsgemäßen Art derart zu optimieren, daß neben einer Erhöhung der Reißkräfte in den geschilderten kritischen Zuständen die Sichtverhältnisse für den Fahrer des Ladefahrzeuges in jeder Stellung des Hubwerkes gut sind.

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 zu den bekann­ ten Hubwerken ist der Kipphebel in einem erheblich kleineren Winkel zur Hubrahmenachse angeordnet. Dieses "Flachlegen" des Kipphebels bewirkt neben der Optimierung der Sichtverhältnisse auch eine erhebliche Verbes­ serung der Reißkräfte in den vorstehend geschilderten kritischen Zustän­ den. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird in diesem Zusammenhang auf das Ausführungsbeispiel verwiesen, wo die Reißkraftverhältnisse eingehend beschrieben sind. Andererseits wird das Hubwerk durch das "Flachlegen" des Kipphebels insgesamt flacher, es stört damit kein aufragender Kipphe­ bel und die Sichtverhältnisse auf das Arbeitsgerät werden erheblich ver­ bessert. Weiterhin wird durch die Anordnung des Kippzylinders zwischen dem freien Ende des oberen Hebelarmes des Kipphebels und der arbeitsgerä­ teseitigen Schwinge die Möglichkeit geschaffen, den Kipphebel gleicharmig auszubilden.

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.

Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen dem Kipphebel und der Hubrah­ menachse bei abgesenktem Hubwerk etwa 15° bis 20°.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Längenverhältnisse zwischen dem oberen Hebelarm des Kipphebels und den arbeitsgeräteseitigen Schwingen einerseits sowie zwischen dem unteren Hebelarm des Kipphebels und dem gegenseitigen Abstand der Anlenkpunkte des Hubrahmens und der Koppelstan­ ge am Fahrzeugrahmen andererseits jeweils kleiner als 1 und einander zumindest annähernd gleich. Durch diese Maßgabe wird sichergestellt, daß das Arbeitsgerät über den gesamten Hubbereich des Hubrahmens parallel geführt wird.

Das rückwärtige Ende des Zylindergehäuses ragt einem weiteren Gedanken der Erfindung gemäß über das freie Ende des oberen Hebelarmes des Kipphe­ bels in Richtung zum Vorderrahmen hinaus.

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 Koppel­ stange eine Parallelverschiebung des Arbeitsgerätes gewährleistet ist.

Weitere 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 erfindungsge­ mäßen Hubwerkes in unterer bzw. oberer Endstellung des Hubrahmens und mit dem Arbeitsgerät in Neutral­ stellung,

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, Mittel­ stellung des Hubrahmens und oberer Hubrahmen-End­ stellung, jeweils mit dem Arbeitsgerät in Neutral­ stellung, 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 9 vorgesehen, zwischen denen ein doppelarmiger Kipp­ hebel 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 Vor­ derrades 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 Kippzy­ linders 18 annähernd vertikal angeordnet. Diese Position wird aufgrund der Parallelkinematik beim Anheben und Absenken des Hubwerkes im wesent­ lichen beibehalten, wobei die Schwingen 24 bei der Heb- und Senkbewegung eine Relativdrehung zum Hubrahmen 2 vollführen, die dann einem Schwenk­ winkel 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 Figur 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 Kipp­ zylinderanlenkpunkt 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 Arbeitsge­ rätes - 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 keine 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 Kipp­ hebels 10 mit dem geringen Winkel 31 gegenüber dem Hubrahmen 2 gleichzei­ tig auch erreicht, daß das Hubwerk über den gesamten Hubbereich des Hubrahmens 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 Schwinge 24 von etwa 20° nach hinten bereits um 45° angekippt. Bei glei­ cher Hubwerkstellung ist dagegen eine Traggabel nur um etwa 20° ange­ kippt.

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 (6) angelenkt (7) und mittels Hubzylin­ dern zwischen einer unteren und oberen Endstellung heb- und senkbar sind,
• - 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 (27) und an denen gemein­ sam das Arbeitsgerät (1) befestigbar ist,
• - einem Kipphebel (10), der zwischen den Hubarmen (5) an einer Quertraverse (3) des Hubrahmens (2) angelenkt und relativ zu diesem verschwenkbar ist,
• - einem Kippzylinder (18) zur Verschwenkung des Arbeitsgerätes (1) gegenüber dem Hubrahmen (2), der einerseits am freien Ende des oberen Hebelarms (12) des Kipphebels (10) angelenkt und anderer­ seits mit den Schwingen (24) gelenkig verbunden ist und
• - einer Koppelstange (13), die mit ihrem fahrzeugseitigen Ende unterhalb der Anlenkpunkte (7) der Hubarme (5) am Fahrzeugrahmen (6) und mit ihrem hubwerkseitigen Ende am freien Ende des unte­ ren Hebelarms (11) des Kipphebels (10) angelenkt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - 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 (6) hin geneigten Stellung angeordnet ist,
• - der Kipphebel (10) etwa mittig zwischen dem Hubrahmenanlenkpunkt (7) und dem Schwingenanlenkpunkt (29) angelenkt ist
• - und daß das Längenverhältnis zwischen dem unteren (11) und obe­ ren Hebelarm (12) des Kipphebels (10) etwa 1 : 1 beträgt.

2. Hubwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (31) zwischen dem Kipphebel (10) und der Hubrahmenachse (38) bei abge­ senktem Hubwerk etwa 15 bis 20° beträgt.

3. Hubwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenverhältnisse zwischen dem oberen Hebelarm (12) des Kipphebels (10) und den arbeitsgeräteseitigen Schwingen (24) einerseits sowie zwischen dem unteren Hebelarm (11) des Kipphebels (10) und dem ge­ genseitigen Abstand der Anlenkpunkte (7, 14) des Hubrahmens (2) und der Koppelstange (13) am Fahrzeugrahmen (Vorderrahmen 6) anderer­ seits jeweils kleiner als 1 und einander zumindest annähernd gleich sind.

4. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Ende (19) des Zylindergehäuses (17) über das freie Ende des oberen Hebelarmes (12) des Kipphebels (10) in Rich­ tung zum Vorderrahmen (6) hinausragt.