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Diese
Erfindung betrifft eine Arbeitsvorrichtung der Art, die unter ihrer
eigenen Kraft über
dem Boden beweglich ist und die einen Arbeitsarm, wie beispielsweise
einen Ladearm oder -arme haben kann, der ein Arbeitsgerät trägt.
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Solche
Vorrichtungen sind – nur
als Beispiel – beliebt
für die
Verwendung auf Baustellen, um Baumaterialien usw. zu laden und zu
entladen und in der Landwirtschaftsbranche, um Landwirtschaftsmaterialien
zu laden und zu entladen.
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Solche
Vorrichtungen können
zwei Achsen haben, die Bodenangriffsmittel tragen, wie beispielsweise
Räder.
Typischerweise ist mindestens eine der Achsen mittels eines Drehgelenks
an einer Karosserie der Vorrichtung befestigt, das zulässt, dass
sich die Achse als Reaktion auf Bodenunebenheiten relativ zur Karosserie
drehen kann. Während
eine derartige Anordnung für
Stabilität
beim Arbeiten sorgen kann, werden solche Vorrichtungen allgemein
auf Straßen
zwischen Arbeitsorten transportiert, beispielsweise auf einem Anhänger oder
anderem Transporter, da solche Vorrichtungen wegen der ungefederten
Verbindung zwischen Karosserie und Achse auf der Straße nur zu
langsamem Fahren in der Lage sind.
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Dokument
EP-A-0919407 offenbart eine Arbeitsmaschine, bei der Vorderräder relativ
zu einem Maschinenfahrgestell unabhängig aufgehängt sind, wobei die Steifigkeit
der Aufhängung
abhängig
von der Fahrgeschwindigkeit der Maschine und abhängig davon, ob eine Arbeitsschaufel
betrieben wird oder nicht, verstellbar ist.
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Dokument
CA-A-2278948 offenbart eine Arbeitsmaschine, bei der eine Kabine
relativ zu einem Maschinenfahrgestell abgesenkt werden kann, damit die
Maschine unter Bedingungen mit Höheneinschränkung arbeiten
kann.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung, stellen wir eine Arbeitsvorrichtung
nach Anspruch 1 bereit.
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Die
Bereitstellung eines Aufhängungsmittels an
einer Vorrichtung der Erfindung, die in der ersten Betriebsart arbeitet,
erleichtert das Fahren mit höherer
Geschwindigkeit, z. B. auf der Straße, für Arbeitsvorgänge kann
die Vorrichtung jedoch in der zweiten oder dritten Betriebsart betrieben
werden. So wird für die
Stabilität
der Last beim Arbeiten gesorgt, was insbesondere auf unebenem Gelände von
Bedeutung ist.
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Mindestens
die festhaltbare andere der Achsen kann ein Paar Verbindungsglieder
an beiden Seiten der Karosserie umfassen, wobei sich ein Verbindungsglied
jedes Paars relativ zum Boden oberhalb des anderen befindet, wobei
das obere Verbindungsglied jedes Paars drehbar an einem ersten Ende
mit der Karosserie und an einem zweiten Ende an einer ersten Stelle
mit der Achse verbunden ist und das untere Verbindungsglied jedes
Paars drehbar an einem ersten Ende mit der Karosserie und an einem
zweiten Ende an einer zweiten Stelle mit der Achse verbunden ist,
wobei sich die zweiten Stellen jeweils unterhalb der jeweiligen
ersten Stelle befinden, wobei das Aufhängungsmittel, das die andere
der Vorder- und der Hinterachse aufhängt, sperrbar ist, um die Bewegung
eines Mittelpunkts der Achse zu und von der Karosserie zu begrenzen,
wobei Pendeln der Achse um die Längsachse,
die allgemein senkrecht zur Achse und im Mittelpunkt positioniert
ist, zugelassen wird.
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Wenn
daher die Achse im Gebrauch Antriebsdrehmoment über ihre Bodenangriffsmittel
an den Boden überträgt, kann
es sich bei der Aufhängung
um eine rückwirkungsfreie
Aufhängung
handeln, bei der keine wesentliche Änderung der vertikalen Last
auf die Bodenangriffsmittel, als Reaktion auf Änderungen des darauf aufgebrachten
Antriebsdrehmoments, auftritt.
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Das
Aufhängungsmittel,
das die andere der Vorder- und der Hinterachse aufhängt, kann
mindestens eine hydraulische Federungsstrebe an jeder Seite der
Vorrichtung umfassen, wobei jede Strebe einen Zylinder und einen
Kolben umfasst, der im Zylinder beweglich ist, wenn sich die aufgehängte Achse
als Reaktion auf Bodenunebenheiten relativ zur Karosserie bewegt,
wenn sich die Vorrichtung über den
Boden bewegt, wobei die Kolbenbewegungen dazu führen, dass Hydraulikflüssigkeit
von oder zu einer die Kolbenbewegungen dämpfenden Gasfeder in den bzw.
aus dem Zylinder fließt.
Es können
Mittel bereitgestellt werden, um die Zylinder auf beiden Seiten
der Vorrichtung zu verbinden, so dass Flüssigkeit zwischen den Zylindern
fließt,
wenn die Aufhängung gesperrt
ist, um so ein Pendeln der Achse um die Längsachse zu erreichen, die
allgemein senkrecht zur Achse und am Mittelpunkt positioniert ist.
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Das
Aufhängungsmittel,
das die eine der Vorder- und der Hinterachse aufhängt, kann
außerdem
ein Paar Verbindungsglieder an beiden Seiten der Karosserie umfassen,
wobei sich ein Verbindungsglied jedes Paars relativ zum Boden oberhalb des
anderen befindet, wobei das obere Verbindungsglied jedes Paars drehbar
an einem ersten Ende mit der Karosserie und an einem zweiten Ende
an einer ersten Stelle mit der Achse verbunden ist und das untere
Verbindungsglied jedes Paars drehbar an einem ersten Ende mit der
Karosserie und an einem zweiten Ende an einer zweiten Stelle mit
der Achse verbunden ist, wobei sich die zweiten Stellen jeweils
unterhalb der jeweiligen ersten Stelle befinden.
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Die
Vorderachse und/oder die Hinterachse kann einen Hauptkörperabschnitt
umfassen mit einer ersten Formation, mittels derer ein Anbauglied
am Hauptkörperabschnitt
befestigt werden kann und eine Aufhängungskomponente ist mittels
dem Anbauglied am Hauptkörperabschnitt
angebracht.
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So
kann durch Anbringen von Aufhängungskomponenten
mittels Anbaugliedern statt direkt am Hauptkörperabschnitt der gleiche Hauptkörperabschnitt
in einer Vielzahl verschiedener Achsaufhängungskonfigurationen verwendet
werden. Wenn daher beispielsweise eine Reihe von Arbeitsvorrichtungen
hergestellt wird, kann die gleiche Ausführung des Achsenhauptkörperabschnitts
für die
Vorrichtungen der Reihe verwendet werden, wobei spezielle Anbauglieder
für eine
bestimmte Achsenaufhängungsanordnung
dafür sorgen,
dass die Aufhängungskomponenten,
bei denen es sich beispielsweise um Aufhängungs-Verbindungsglieder,
Streben oder Dämpfer handeln
kann, an geeigneten Stellen an gleichen Hauptachsenkörperabschnitten
angebracht werden können.
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Insbesondere
können
Vorder- und Hinterachsen-Hauptkörperabschnitte
der gleichen Konfiguration verwendet werden, selbst wenn beispielsweise die
Aufhängungsverbindungsglieder
für eine
Achse der Vorrichtung vordere Verbindungsglieder sind und die Aufhängungsglieder
für die
andere Achse hintere Aufhängungsglieder
sind.
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Um
dies zu erleichtern, ist der Hauptkörperabschnitt der Achse vorzugsweise
allgemein symmetrisch, so dass der Hauptachsenabschnitt in alternativen
Orientierungen verwendet werden kann, so dass eine Komponente derart
mittels des Anbauglieds angebracht werden kann, dass sie sich je
nach Wunsch von der Achse nach vorne oder nach hinten erstreckt.
Der Hauptkörperabschnitt
kann eine Vielzahl von Formationen haben, selbst auf gegenüberliegenden
Seiten des Hauptkörperabschnitts,
die dafür
sorgen, dass das Anbauglied in alternativen Stellungen am Hauptkörperabschnitt
befestigt werden kann.
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Die
Achse kann weiter Naben umfassen, die an gegenüberliegenden Enden der Achsen
bereitgestellt sind. Die Naben können
dazu angepasst sein, darauf am Boden angreifende Räder aufzunehmen und
können
relativ zum Hauptkörperabschnitt
beweglich sein, um das Lenken eines Fahrzeugs oder einer Maschine,
von der die Achse ein Bestandteil ist, zu bewirken.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun unter Verweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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1 eine
veranschaulichende Seitenansicht einer Arbeitsvorrichtung gemäß der Erfindung ist,
die mit einem Arbeitsarm derselben in einer abgesenkten Stellung
gezeigt ist, wobei die Vorrichtung mit einer Karosserie derselben
in einer vollständig abgesenkten
Betriebsartstellung gezeigt ist, wobei die Vorrichtung in einem
Frachtcontainer arbeitet;
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2 eine
der von 1 ähnliche Ansicht ist, die jedoch
die Karosserie in einer vollständig
angehobenen Arbeitsbetriebsstellung zeigt, wobei die Vorrichtung
neben einem Lkw arbeitet;
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3 eine
der von 1 und 2 ähnliche Ansicht
ist, die jedoch die Karosserie in einer Reisebetriebsstellung zwischen
der vollständig
abgesenkten und der vollständig
angehobenen Stellung zeigt;
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4 eine
Draufsicht der Vorrichtung von 1 und 2 ist;
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5 eine
schematische Ansicht ist, die Aufhängungskomponenten für die verstellbare
Aufhängung
der Vorderachse der Vorrichtung der vorherigen Figuren zeigt;
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6 eine
schematische Ansicht ist, die Aufhängungskomponenten für die Hinterachse
der Vorrichtung von 1 bis 4 zeigt;
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7 ein
Schema von Komponenten einer alternativen vorderen und hinteren
Aufhängungsanordnung
ist;
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8 eine
detailliertere aber veranschaulichende Ansicht einer Vorderachse
der Arbeitsvorrichtung ist;
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9 eine
detailliertere aber veranschaulichende Ansicht einer Hinterachse
der Arbeitsvorrichtung ist;
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In 1 bis 6 der
Zeichnungen umfasst eine Arbeitsvorrichtung, in diesem Beispiel
eine Lasttransportvorrichtung 10, eine Karosserie 11 an
deren hinteren Ende ein kraftbetätigtes
Antriebsmittel bereitgestellt ist, bei dem es sich in dieser Ausführungsform
um eine längs
angeordnete Kraftmaschine 14 handelt. In einem anderen
Beispiel könnte
die Kraftmaschine 14 relativ zu einer Mittellinie A der
Vorrichtung 10 quer angeordnet sein, beispielsweise an
einer Seite der Karosserie 11 oder anderweitig, wie gewünscht. Statt
einer Kraftmaschine könnte
alternativ ein Motor oder ein anderes geeignetes kraftbetätigtes Antriebsmittel
bereitgestellt sein.
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Die
Kraftmaschine 14 ist wirksam, um Antriebsdrehmoment an
die vorderen 16 oder die hinteren 17 oder die
vorderen und die hinteren Antriebsräder 16, 17 zu
liefern, wie hierin nachfolgend beschrieben wird und um Leistung
zum Antreiben einer Hydraulikpumpe Pu (nur in 5 und 6 zu
sehen) zu liefern, die unter Druck stehende Flüssigkeit zum Betreiben von
Aktuatoren bereitstellt, wie hierin nachfolgend beschrieben wird.
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Auf
der Karosserie 11 wird ein teleskopisch ausfahrbarer Ladearm 18 getragen.
Der Ladearm 18 ist an einer Seite der Karosserie 11 angeordnet,
wie am besten in 4 zu sehen ist und ist angrenzend an
ein erstes Ende 19 an der Karosserie 11 angebracht,
um sich um eine allgemein horizontale Achse B aufwärts und
abwärts
zu bewegen. In einer anderen Anordnung kann ein längerer Arm 18 als
der abgebildete verwendet werden, der z. B. weiter hinten drehbar
an der Karosserie 11 angebracht ist, z. B. wie an Stelle
B' angedeutet.
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An
einem zweiten gegenüberliegenden
Ende 20 des Ladearms 18 ist ein Ladegerät 21 bereitgestellt,
bei dem es sich in diesem Beispiel um ein Paar Ladegabeln 22, 23 auf
einem Wagen 24 handelt, das aber eine alternative Art von
Ladegerät
sein könnte, wie,
nur als Beispiel, eine Ladeschaufel. Bei einer anderen Art von Arbeitsvorrichtung,
wie beispielsweise einer Baggervorrichtung, könnte es sich bei dem Arbeitsgerät, nur zum
Beispiel, um ein Baggerwerkzeug (Schaufel) oder ein Brechwerkzeug
handeln.
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Der
Ladearm 18 kann durch beliebige gewünschte Mittel, beispielsweise
durch einen oder mehrere flüssigkeitsbetätigte Aktuatoren
(nicht abgebildet) zwischen einem eingefahrenen Zustand, wie in 1 zu
sehen und einem ausgefahrenen Zustand, wie in 2 zu
sehen, teleskopisch ausgefahren werden.
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An
einem vorderen Ende 26 der Karosserie 11, an einer
dem Arm 18 gegenüberliegenden
Seite der Karosserie 11, ist eine Bedienerkabine 28 angebracht,
von der aus die Vorrichtung 10 gesteuert werden kann. In
der Kabine 28 befindet sich ein Lenkbedienungselement,
wie beispielsweise ein Lenkrad und die üblichen Motor- und Aktuatorbedienungselemente.
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Anhand
von 1 ist zu sehen, dass ein Oberteil 34 der
Kabine 28 der oberste Teil der Vorrichtung 10 ist,
zumindest, wenn der Ladearm 18 abgesenkt ist. Das Oberteil 34 liegt
in einer allgemein horizontale Ebene 30.
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Wie
man anhand der nachfolgenden Beschreibung einsehen wird, hat die
Karosserie 11 der Vorrichtung 10 eine Aufhängung, durch
die die Vorder- und die Hinterachse 46, 47, die
die vorderen und die hinteren Antriebsräder 16, 17 tragen,
an der Karosserie 11 aufgehängt sind. Die Aufhängungsanordnung
sorgt dafür,
dass die Höhe
der Karosserie 11 aus einer in 3 gezeigten
Ausgangsstellung, bei der es sich um die Aufbauhöhe (Aufhängungsstellung) handelt, die
für das
Fahren auf der Straße
mit höherer
Geschwindigkeit verwendet wird, unabhängig von der Hinterachse 47 relativ
zur Vorderachse 46 angehoben und abgesenkt werden kann.
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In
der Ausgangsstellung von 3, obwohl insgesamt die Höhe der Ebene 30 über dem
Boden gering ist, ist die Ebene 30 immer noch zu hoch,
als dass die Vorrichtung 10 in Bereichen arbeiten könnte, in
denen die Höhe
auf weniger als die Höhe
der Ebene 30 beschränkt
ist.
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Damit
die Vorrichtung 10 in solchen Bereichen arbeiten kann,
ist dementsprechend, wie nachfolgend beschrieben wird, die Karosserie 11 relativ zur
Vorderachse 46 absenkbar, um die Höhe der Ebene 30 zu
senken. Daher kann die Vorrichtung 10 in Bereiche mit Höheneinschränkung gefahren
werden, wie beispielsweise in einem Frachtcontainer 35, wie
in 1 gezeigt. Der Ladearm 18 kann in einem eingeschränkten Hebebereich
immer noch betätigt werden
und so kann die Vorrichtung 10 zum Befördern von z. B. auf Paletten
befindlichen Lasten 36 oder anderen Lasten im Container 35 verwendet
werden.
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Damit
eine Bedienperson in der Kabine 28 jedoch eine möglichst
ungehinderte Sicht haben kann, z. B. wenn sie die Vorrichtung 10 mit
ausgefahrenem und angehobenem Ladearm 18, wie in 2 zu
sehen, bedient, beispielsweise um die auf Paletten befindlichen
Lasten 36 auf die Ladefläche 37 eines Lkw 39 zu
laden oder von dort zu entladen, kann das vordere Ende der Karosserie 11 relativ
zur Vorderachse 46 in eine vollständig angehobene Stellung angehoben
werden, wie in 2 gezeigt. Da sich die Bedienerkabine 28 am
vorderen Ende 26 der Vorrichtung befindet, ist die Verstellung
der Höhe 30,
in der der obenliegende oberste Teil 34 der Kabine 28 liegt, maximiert
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Das
bietet einen weiteren Vorteil insofern als im Fall, dass die Vorrichtung 10 in
Wasser oder dergleichen gefahren und/oder darin betrieben werden muss,
das vordere Ende 26 der Karosserie 11 angehoben
werden kann, so dass kein oder ein minimaler Anteil der Karosserie 28 ins
Wasser getaucht wird. So können
wasserempfindliche Komponenten, wie elektronische Bedienungselemente,
Instrumente, Radio und dergleichen vor Wasserschäden geschützt werden, indem sichergestellt
wird, dass sie sich in einer möglichst
hohen Lage an der Karosserie 11, z. B. in der Kabine 28 befinden.
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Der
Ladearm 18 kann unter Verwendung herkömmlicher Hebe- und Senktechnologie
um die Achse B angehoben und abgesenkt werden. Beispielsweise wird,
wie abgebildet, ein Hebeaktuator 41 bereitgestellt, der
durch von der Hydraulikpumpe Pu gelieferte Hydraulikflüssigkeit
betätigt
werden kann und das Lagegerät 21,
bzw. noch wichtiger, eine davon getragene Last, kann, indem Flüssigkeit
in einem Ausgleichaktuator mit Flüssigkeit eines Kippaktuators 42 ausgetauscht
wird, wenn der Ladearm 18 angehoben und abgesenkt wird,
in einer im Wesentlichen ebenen Orientierung gehalten werden.
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Antriebsdrehmoment
wird von einer Übertragungseinrichtung,
die ein Getriebe 20 umfasst, das allgemein unter der Ebene
der Ladearmachse B, allgemein in der Mitte der Vorrichtung 10 angebracht
ist, vom Motor 14 an die Bodenräder 16, 17 übertragen. Das
Getriebe umfasst ein Paar Abtriebswellen S, die jeweils über Universalgelenke
usw. an die Vorderachse 46 bzw. die Hinterachse 47 gekoppelt
sind, an der die Antriebsräder 16 bzw. 17 angebracht
sind. Das Getriebe 20 kann Mittel umfassen, um zu ermöglichen,
dass Antrieb an die Vorderräder 16 der
Achse 46 vom Antriebsstrang abgetrennt wird, während Antrieb
an die Hinterräder 17 der
Achse 47 erhalten bleibt oder umgekehrt, wobei derartige
Abtrennmittel eine Kupplung oder dergleichen umfassen. So kann die
Vorrichtung 10 je nach Wunsch von zwei oder vier Rädern angetrieben
werden.
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Die
Vorrichtung 10 kann unter Verwendung entweder allein der
Vorderräder 16 oder
in Kombination mit den Hinterrädern 17 gelenkt
werden. Um dies zu erreichen, ist jedes der Räder 16, 17 auf
einem Drehzapfen der jeweiligen Achse 46 bzw. 47 gelagert.
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Im
Fall der Vorderräder 16 gibt
es eine mechanische Verbindung zwischen den Vorderrädern 16 und
dem Lenkrad in der Kabine 28, die eine teleskopische Anordnung
umfassen kann, damit die mechanische Verbindung aufrecht erhalten
werden kann, wenn die Karosserie 11 angehoben und abgesenkt
wird. Ansonsten werden Bewegungen des Lenkrads über ein Lenkgetriebe und einen
Achsschenkel an die Vorderräder 16 übertragen.
Die mechanische Lenkung der Vorderräder 16 ist eine Servolenkung.
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Die
Hinterräder 17 werden
mittels eines oder mehrerer Hydraulikaktuatoren gelenkt, die über ein Umlenkhebelsystem
an die Hinterräder 17 gekoppelt sind,
wobei ein Beispiel des Umlenkhebelsystems nachfolgend unter Verweis
auf 9 beschrieben wird. Der Servoaktuator für die Vorderräder 16 kann wirksam
an den Hinterrad-Lenkaktuator 60 gekoppelt sein. Zum Beispiel
können
beide in einem gemeinsamen Hydraulikreis enthalten sein, wobei vom
Servoaktuator 55 für
die Lenkung der Vorderräder 16 ausgestoßene Flüssigkeit
den Hinterrad-Lenkaktuator antreibt, wodurch die beiden Aktuatoren
zusammen arbeiten.
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In 4 ist
zu sehen, dass die Vorderräder 16 und
die Hinterräder 17 im
so genannten Hundegang betrieben werden können, wobei die Vorderräder 16 und
die Hinterräder 17 zusammen
betätigt werden
und in die selbe Richtung drehen, oder alternativ im so genannten
Allradlenkbetrieb, wobei die Vorderräder 16 und die Hinterräder 17 zusammen
arbeiten, aber in entgegengesetzte Richtungen drehen. Die Umschaltung
der Vierradlenkung zwischen Allradlenkung und Hundegang kann durch
ein Hydraulik-Umschaltventil erreicht werden, das außerdem alternativ
dafür sorgen
kann, dass die Hinterräder 17 in einer
Geradeausstellung gesperrt werden, so dass Zweiradlenkung unter
Verwendung nur der Vorderrädern 16 ausgeführt werden
kann, beispielsweise für den
Gebrauch auf der Straße.
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Das
Hydraulik-Umschaltventil kann unter Verwendung eines elektronischen
Steuersystems gesteuert werden, das Näherungssensoren oder dergleichen
enthalten kann, um mindestens festzustellen, wann sich die Hinterräder 17 in
ihrer Geradeausstellung befinden.
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Das
elektronische Steuersystem kann dazu angepasst werden, die Vierradlenkung
nur dann zuzulassen, wenn die Vorrichtung 10 unter eine
vorbestimmten Sollgeschwindigkeit über dem Boden fährt und
kann die Umschaltung zwischen Zwei- und Vierradlenkbetrieben verhindern,
während
die Vorrichtung 10 in Bewegung ist.
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Die
Lenkung kann ansonsten wie gewünscht gesteuert
werden.
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Der
Motor 14 kann eine Kühleinheit
C umfassen, die am Heck der Vorrichtung 10 angebracht ist, die
wirksam sein kann, den Motor 14 und/oder die von den verschiedenen
Aktuatoren verwendete Hydraulikflüssigkeit zu kühlen. Praktischerweise
wird ein Gebläse
F der Kühleinheit
C hydraulisch angetrieben und ist abtrennbar, so dass wenn die Vorrichtung 10 in
Wasser bis zur Höhe
des Gebläses
F gefahren wird, keine Leistung zum Antreiben des Gebläses F verschwendet
wird.
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Man
wird anhand von 1 einsehen, dass die Manövrierfähigkeit
der Vorrichtung 10 in einem Frachtcontainer 35 eingeschränkt ist.
Häufig
wird es nicht möglich
sein, auf Paletten befindliche Lasten 36 auf beiden Seiten
des Containers 35 durch Manövrieren der Vorrichtung 10 zu
handhaben.
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Daher
kann das Ladegerät 21,
d. h. die Gabeln 22, 23 relativ zum Ladearm 18 seitwärts auf
dem Wagen 24 verschiebbar sein, so dass eine erste Palette 36 in
einer Ecke des Containers 35 mit den Gabeln 22, 23 in
einem Extrem der Seitwärtsbewegung gehandhabt
werden kann und eine zweite Palette 36 in einer gegenüberliegenden
Ecke des Containers 35 mit den Gabeln 22, 23 in
einem gegenüberliegenden Extrem
der Seitwärtsbewegung
gehandhabt werden kann.
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Eine
derartige Seitwärtsbewegung
des Wagens 24 kann mittels eines hydraulischen Linearaktuators
erreicht werden, der z. B. über
einen Kettenantrieb oder eine Leitspindel oder ein anderes Gewindeglied,
das gedreht wird, wirkt.
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Außerdem können zur
zusätzlichen
Manövrierfähigkeit,
wenn das Ladegerät 21 ein
Paar Gabeln 22, 23 umfasst, die Gabeln 22, 23 dazu
angeordnet sein, auf dem Wagen 24 quer aufeinander zu und voneinander
weg bewegbar zu sein, um den Abstand zwischen ihnen zu verändern. Das
lässt sich
am praktischsten mittels eines Gewindeglieds erreichen, das entlang
verschiedener Regionen desselben mit entgegengesetzten Gewinden
versehen ist, wobei die Gabeln 22, 23 jeweils
einen Abschnitt mit Innengewinde haben, der in einer entgegengesetzten Richtung
am Gewindeglied entlang fährt
wie der Abschnitt mit Innengewinde der anderen des Paars Gabeln 22, 23,
wenn das Gewindeglied gedreht wird, beispielsweise mittels eines
Motors oder eines anderen geeigneten elektrischen, hydraulischen
oder sonstigen Antriebsmittels.
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Die
Einstellung des Abstands zwischen den Gabeln 22, 23 des
Paars kann jedoch wie gewünscht anderweitig
erreicht werden.
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Die
Vorderachse 46 und die Hinterachse 47, die beide
angetriebene Achsen sind, sind durch jeweilige rückwirkungsfreie Aufhängungen
an der Karosserie 11 der Vorrichtung 10 aufge hängt, womit
wir meinen, dass keine wesentliche Änderung der vertikalen Last
auf dem jeweiligen Bodenangriffsrad 16 bzw. 17 als
Reaktion auf Änderungen
des vom Motor 14 über
das Getriebe darauf aufgebrachten Antriebsmoments eintritt.
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Die
Aufhängung
für die
Vorderachse 46 umfasst an jeder Seite der Vorrichtung 10 ein
oberes vorderes Verbindungsglied 68, das drehbar an einem Ende 69 an
einer ersten Stelle mit der Vorderachse 46 und drehbar
an einem gegenüberliegenden
Ende 71 mit der Karosserie 11 verbunden ist, und
ein unteres vorderes Verbindungsglied 72, das an einem Ende
an einer zweiten Stelle 73 mit der Vorderachse 46 und
an einem gegenüberliegenden
Ende 74 mit der Karosserie 11 verbunden ist, wobei
die ersten Stellen 69 der oberen Verbindungsglieder 68 über der
Höhe der
zweiten Stellen 73 der unteren Verbindungsglieder 72 liegen
und die Verbindungsstellen 71 der oberen Verbindungsglieder 68 mit
der Karosserie 11 über
der Höhe
der Verbindungsstellen 74 der unteren Verbindungsglieder 72 mit
der Karosserie 11 liegen.
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Die
Verbindungsglieder 68, 72 jedes Paars können, je
nach Bedarf, parallel sein oder nicht. Falls gewünscht, insbesondere, aber nicht
ausschließlich, wenn
die Verbindungsglieder 68, 72 parallel sind, kann
die Vorderachse 46 mittels eines Panhardstabs P9 (siehe 8)
weiter positioniert werden, der die Vorderachse 46 stabilisiert,
eine Reaktion auf den Lenkmechanismus bereitstellt und das Eigenlenk- und
Bump-Steer-Verhalten beeinflusst.
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Die
Bewegung der Vorderachse 46 relativ zur Karosserie 11 wird
durch Dämpfungsglieder 76 gedämpft, bei
denen es sich in diesem Beispiel um Hydraulikstreben handelt. Außerdem können die
Hydraulikstreben 76 mechanische Dämpfungselemente wie mechanische
Federn und elastische Endanschläge
umfassen, damit die Aufhängung
plötzliche und
große
Verschiebungen der Achse 46 aufnehmen kann, die stattfinden
können,
wenn die Vorrichtung 10 über sehr unebenes Gelände fährt.
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Die
Streben 76 haben jeweils einen Kolben 80, der
als Reaktion auf Relativverschiebungen der Achse 46 und
der Karosserie 11 in einem Zylinder 81 beweglich
ist. Hydraulikflüssigkeit
kann als Reaktion auf Bewegungen des Kolbens 80 zu und
von den Zylindern 81 fließen. Die Hydraulikflüssigkeit
von jeder Strebe 76 wird über ein durch eine Magnetspule
betätigtes
Absperrventil 82, wenn dieses offen ist, an eine Gasfeder 83 übertragen.
Die Gasfeder 83 umfasst eine Membran 84 hinter
der eine Gasmenge eingesperrt ist. So sorgen die Gasfedern 83 für Dämpfung,
wenn Hydraulikflüssigkeit
von den Streben 76 zu und von den Gasfedern 83 übertragen wird.
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Man
wird einsehen, dass durch zwangsweises Zuführen von Hydraulikflüssigkeit
an die Zylinder 81 der Streben 76, die darin befindlichen
Kolben 80 nach außen
verschoben werden können,
um die Karosserie 11 relativ zur Vorderachse 46 anzuheben. Umgekehrt,
kann die Karosserie 11 durch Ablassen von Hydraulikflüssigkeit
aus den Zylindern 81 der Streben 76 abgesenkt
werden. So kann die Höhe
des vorderen Endes 26 der Karosserie 11, wie vorangehend
beschrieben, zwischen der vollständig
abgesenkten Stellung von 1, der in 3 gezeigten Ausgangsstellung
und der vollständig
angehobenen Stellung von 2 eingestellt werden.
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Damit
Hydraulikflüssigkeit
an die Zylinder 81 der Streben 76 zugeführt und
daraus abgelassen werden kann, hat jede Strebe 76 ein zugehöriges Aufhängungshöhen-Regelventil 85.
Wenn es sich in der in 5 gezeigten Stellung befindet,
verbindet das Ventil 85 einfach die Zylinder 81 mit
ihren jeweiligen Gasfedern 83. Falls die Karosserie 11 relativ
zur Vorderachse 46 abgesenkt werden soll, werden die Aufhängungshöhen-Regelventile 85 in
die unter I gezeigten Stellungen gestellt, so dass Flüssigkeit
aus jedem der Zylinder 81 der Streben 76 in den
Behälter T
abgelassen werden kann.
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Wenn
umgekehrt die Karosserie 11 relativ zur Vorderachse 46 auf
die Ausgangsstellung oder darüber
hinaus in die vollständig
angehobene Stellung angehoben werden soll, werden die Aufhängungshöhen-Regelventile 85 in
die unter II gezeigten Stellungen gestellt. In dieser Stellung wird
unter Druck stehende Flüssigkeit
von einer Pumpe Pu an die Streben 76 bereitgestellt, um
deren Kolben 80 nach außen zu verschieben, um die
Karosserie 11 relativ zur Vorderachse 46 anzuheben.
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In
diesem Beispiel ist ein Niveaumessmittel bereitgestellt, damit die
Ausgangsstellung eingestellt werden kann. Das Niveaumessmittel umfasst
ein Niveaumessventil 78, das mechanisch (drehbar) an die Achse 46 gekoppelt
ist, in diesem Beispiel über
ein Verbindungsglied 79, das sich zu einem allgemeinen Mittelpunkt
der Vorderachse 46 erstreckt. Das Niveaumessventil 78 ist
in einer Stellung gezeigt, die eingenommen wird, wenn sich die Karosserie 11 in
der Ausgangsstellung relativ zur Achse 46 befindet.
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Falls
die Karosserie 11 relativ zur Achse 46 abgesenkt
ist und die Karosserie 11 in die Ausgangsstellung zurückgebracht
werden soll, wird man einsehen, dass das Niveaumessventil 78,
die unter III gezeigte Stellung einnimmt. Wenn es sich in dieser Stellung
befindet, wird unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe Pu über ein
Druckerhaltungsventil 90 und einen zugehörigen Druckspeicher 91 über die
Leitung 92 durch das Niveaumessventil 78 und in
den Hydraulikkreis 100 geleitet, in dem die Streben 76 bereitgestellt
sind. So kann unter Druck stehende Flüssigkeit, zusätzlich zu
Flüssigkeit
von den Regelventilen 85, über jeweilige Einwegeventile 101 in
die Zylinder 81 der Streben 76 fließen, um
die Karosserie 11 relativ zur Achse 46 anzuheben,
bis das Niveaumessventil 78 die in 5 gezeigte
Stellung einnimmt.
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Die
Karosserie 11 kann in die Ausgangsstellung abgesenkt werden,
indem die Aufhängungshöhen-Regelventile 85 in
Stellung I gestellt werden.
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Das
Niveaumessventil 78 misst so das Niveau der Karosserie 11 relativ
zur Achse 46 und die Höhe
der Karosserie 11, wenn niedriger als die Ausgangsstellung,
wird über
den Fluss von Flüssigkeit
in den Hydraulikkreisabschnitt 100, in dem die Streben 76 bereitgestellt
sind, geregelt. Das Niveaumessventil 78 ist vorzugsweise
zu jeder Zeit wirksam, zu der die Achse 46 an der Karosserie 11 aufgehängt sein muss.
Wenn die Karosserie 11 zum Arbeiten der Vorrichtung in
eine gewünschte
Stellung relativ zur Achse 46 eingestellt wurde, kann die
Aufhängung
durch Betätigen
der durch Magnetspulen betätigten
Absperrventile 82 gesperrt werden, so dass kein Fluss von
Hydraulikflüssigkeit
zu oder von den Zylindern 81 der Streben 76 stattfindet
und ein Aufhängungsbetriebsventil 104 wird
in die zu der in 5 gezeigten alternativen Stellung
bewegt, so dass das Niveaumessventil 78 unwirksam ist.
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Man
wird einsehen, dass, wenn die Aufhängung der Vorderachse 46 betätigt wird,
wenn die Vorrichtung 10 einen Arbeitsablauf in entweder
einer angehobenen oder einer abgesenkten Stellung ausführt, die
durch die Verbindungsglieder 68 und 72 und die
Streben 76 bereitgestellte Federung zu Instabilitäten führen könnte, insbesondere,
wenn schwere Lasten befördert
werden.
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Dementsprechend
wird durch Verriegeln der Aufhängung
am vorderen Ende 26 der Vorrichtung 10 für zusätzliche
Stabilität
bei Arbeitsabläufen
gesorgt.
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Die
Hinterachse 47 ist durch eine ähnliche rückwirkungsfreie Aufhängungsanordnung
an der Karosserie 11 aufgehängt, wie die für die Vorderachse 46 verwendete,
obwohl statt einem Paar vorderer Aufhängungs-Verbindungsglieder 68, 72 an
beiden Seiten der Vorrichtung 10 ein Paar 106, 107 hinterer Verbindungsglieder
bereitgestellt ist. Das untere Verbindungsglied 107 jedes
Paars ist drehbar an einem ersten Ende 109 mit der Achse 47 und
an einem zweiten Ende 110 mit der Karosserie 11 verbunden. Das
obere Verbindungsglied 106 jedes Paars ist drehbar an einem
ersten Ende 112 mit der Achse 47 und drehbar an
einem zweiten Ende 113 mit der Karosserie 11 verbunden.
Die oberen Verbindungsglieder 106 sind allgemein in einer "V"-Konfiguration angeordnet.
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Die
Dämpfung
wird wieder von Hydraulikstreben 94 und Gasfedern 116 bereitgestellt
und an jeder Seit der Achse 47 wird ein Niveaumessmittel bereitgestellt,
um die Verschiebung der Achse 47 relativ zur Karosserie 11 auf
beiden Seiten zu messen und den Fluss von Hydraulikflüssigkeit
an die Streben 94 zu regeln, um den Grad der dadurch bereitgestellten
Dämpfung
abhängig
vom Ausmaß der
Verschiebung der Achse 47 zu regeln.
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Die
Aufhängung
der Hinterachse 47 ist nicht, wie die Vorderachse 46,
verstellbar, so dass eine vereinfachte Anordnung bereitgestellt
wird, die dennoch Höheneinstellungen
der Karosserie 11 am vorderen Ende 26 der Vorrichtung 10 zwischen
der vollständig abgesenkten
Stellung von 1 und der vollständig angehobenen
Stellung von 2 zulässt. Da nur die Höhe des vorderen
Endes 26 der Karosserie 11 verstellbar ist, besteht
außerdem
keine Notwendigkeit, das ganze Gewicht der Karosserie 11 anzuheben und
abzusenken, so dass Energie gespart wird und Höhenverstellungen der Karosserie 11 möglich sind, selbst
wenn andere Hydraulikdienste in Betrieb sind.
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Dank
der rückwirkungsfreien
Aufhängung, die
für die
Vorder- und Hinterachse 46, 47 bereitgestellt
wird, können
alle vier Bodenräder 16, 17 angetrieben
werden, wodurch die Vorrichtung 10 inhärent besser in unebenem Gelände manövrieren
kann und mit relativ hohen Geschwindigkeiten auf ebenerem Gelände, wie
beispielsweise auf der Straße,
fahren kann.
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Für den Einsatz
in unebenem Gelände
wird die Vorrichtung 10 eher im Vierradantriebsbetrieb
betrieben, d. h. wobei Antriebsdrehmoment an alle vier Räder 16, 17 übertragen
wird und kann, je nach Wunsch, im Zwei- oder Vierradlenkbetrieb
betrieben werden. Für
den Einsatz auf der Straße
wird die Vorrichtung 10 eher im Zweiradlenkbetrieb und
im Zweiradantriebsbetrieb betrieben.
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Wünschenswerterweise
wird die Aufhängungsanordnung
für die
Hinterachse 47 genutzt, um für das Fahren auf der Straße mit allgemein
hoher Geschwindigkeit für
Federung zu sorgen.
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Bei
unebenerem Gelände
oder wenn die Achse 47 stabilisiert werden soll, kann die
Hinterachse 47 gesperrt werden. Obwohl eine Anordnung verwendet
werden kann, bei der die Hinterachse relativ zur Karosserie 11 starr
gemacht wird, kann die Hinterachse 47, wenn sie gesperrt
ist, wünschenswerterweise
insofern relativ zur Karosserie pendeln, als ein Mittelpunkt 95 der
Hinterachse 47 daran gehindert wird, sich von der Karosserie 11 weg
und zu ihr hin zu bewegen und die Enden 47a, 47b der
Achse 47 sich nicht unabhängig relativ zur Karosserie 11 bewegen können.
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Wie
in 6 zu sehen, umfassen die Hydraulikstreben 94 für die Hinterachse 47 jeweils
einen Kolben 130 und einen Zylinder 131, in dem
der Kolben 130, als Reaktion auf Bewegungen der Achse 47,
relativ zur Karosserie, bewegbar ist.
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Die
Aufhängungsanordnung
der Hinterachse 47 umfasst ein Sperrventil 149,
zu dem Hydraulikflüssigkeit
von jedem der Zylinder 131 der Streben 94 über jeweilige
Leitungen 141 und 142 geleitet werden kann.
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Wenn
sich das Ventil 149 in der in 6 gezeigten
Stellung befindet, ist die Achse 47 insofern voll gefedert,
als die Bewegungen der Kolben 130 in den Zylindern 131 dazu
führen,
dass Hydraulikflüssigkeit
aus den Zylindern 131 ausgestoßen oder in sie eingesaugt
wird und die Bewegung der Kolben 130 in den Zylindern 131 durch
Gasfedern 116 einzeln gedämpft wird.
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Wenn
das Sperrventil 149 in die in 6 gezeigte
Stellung gestellt wird, werden die Gasfedern 116 abgetrennt
und außerdem
stehen die Hydraulikleitungen 141 und 142 miteinander
in Verbindung, die mit den jeweiligen Zylindern 131 der
Streben 94 in Verbindung stehen. In dieser Betriebsart
ist die Achse 47 insofern gesperrt, als sich ein Mittelpunkt 95 der
Achse nicht allgemein relativ zur Karosserie 11 bewegen
kann. Die Achse 47 kann jedoch pendeln, da im Fall, dass
die Achse an einer Seite angehoben wird, z. B. an der in 6 gezeigten
Seite 47a, aus dem jeweiligen Zylinder 131 ausgestoßene Hydraulikflüssigkeit über die
Leitung 141, das Ventil 149 und die Leitung 142 in
den Zylinder 131 an der zweiten Seite 47b der
Achse 47 geleitet wird und dadurch bewirkt, dass sich die
zweite Seite 47b der Achse in einer der Aufwärtsbewegung
der ersten Seite 47a der Achse entgegengesetzten Richtung
bewegt und umgekehrt.
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Man
kann sehen, dass die Streben 94 zweifach wirkend sind und
dass sich eine Leitung 143 über ein Abtrennventil 139 zwischen
beiden Ringseiten der Kolben 130 erstreckt. Das Ventil 139 ist
in die Stellung IV gestellt, wenn sich die Achse 47 im
Pendelbetrieb befindet. Ansonsten, in der voll gefederten Betriebsart,
ermöglicht
das Ventil 139 im Fall eines Flüssigkeitsverlusts im System
das Auffüllen
von Flüssigkeit
in den Ringseiten der Streben 94.
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Die
Aufhängungsanordnung
der Hinterachse umfasst weiter Niveaumessventile 140, von
denen jeweils eines mit jeder Seite 47a bzw. 47b der
Achse assoziiert ist. Die Niveaumessventile 140 können die Stellung
der jeweiligen Seite 47a, 47b der Achse direkt
messen oder können
die Stellung der oberen 106 oder unteren 107 Verbindungsglieder
messen.
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Wenn
sich die Niveaumessventile 140 in den in 6 gezeigten
Stellungen befinden, arbeitet die Aufhängungsanordnung der Hinterachse 47 genau, wie
vorangehend beschrieben, wenn sie sich in der gefederten Betriebsart
befindet und das Abtrennventil 149 in der gezeigten Stellung
ist.
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Wenn
sich eines oder das andere der Ventile 40 in die unter
VI gezeigte Stellung bewegt, was darauf hinweisen würde, dass
sich die Achsenseite 47a oder 47b zur Karosserie 11 bewegt
hat, z. B. als Folge eines Verlusts von Hydraulikflüssigkeit
im Kreislauf kann unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von
der Pumpe Pu durch ein Druckerhaltungsventil 90' in die Leitung 141 oder 142 und über ein
Sperrventil 101' fließen, um
den jeweiligen Kolben 130 aus seinem Zylinder 131 heraus
zu zwängen,
um den Abstand zwischen Karosserie 11 und Achsenende 47a bzw. 47b auf
die Ausgangsstellung zurückzuführen.
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Wenn
die Achse 47 im Pendelbetrieb gesperrt ist, wobei sich
das Ventil 149 in der Stellung V befindet, sind die Sperrventile 101' geschlossen,
so dass das Niveaumessmittel unwirksam ist und das Absperrventil 139 wird
in die Stellung IV gestellt, so dass es keinen Flüssigkeitspfad
vom Druckerhaltungsventil 90' zu
den Streben 94 gibt.
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Man
wird einsehen, dass wenn die Aufhängung der Hinterachse 47 nicht
gesperrt ist, die Härte der
Federung passend zu verschiedenen Bedingungen eingestellt werden
kann, indem nur ein begrenzter Fluss von Flüssigkeit zu und von den Streben 94 zugelassen
wird und selbst wenn die Aufhängung
gesperrt ist, um nur das Pendeln der Achse 47 zuzulassen,
kann der Grad der Dämpfung
der Achse 47 eingestellt werden, indem der Fluss von Hydraulikflüssigkeit
zwischen den Streben 94 begrenzt wird.
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Dank
der Kombination der Fähigkeit
der Vorrichtung 10, selektiv in jeder dieser Fahrbetriebsarten betrieben
zu werden und der Bereitstellung einer Karosserie 11, die
an einem Ende 26 der Karosserie 11 relativ zu
einer Achse 46 angehoben und abgesenkt und in einer gewünschten
Höhe relativ
zur Achse 46 gesperrt werden kann und der Bereitstellung
eines Ladegerätes,
das insbesondere Ladegabeln 22, 23 umfasst, deren
Abstand voneinander und de ren seitliche Stellung auf dem Ladearm 18 verstellt
werden kann, kann eine Lastbeförderungsvorrichtung 10 mit enormer
Vielseitigkeit bereitgestellt werden.
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In 7 ist
eine zu der vorangehend unter Verweis auf 5 und 6 beschriebene
alternative Hydraulikkreisanordnung gezeigt, bei der die Steuerungsanordnungen
für die
vordere und hintere Aufhängung
integriert sind.
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Im 7 sind
Teile, die denen in den vorangehenden Figuren gezeigten ähnlich sind,
mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet. Man kann sehen, dass
in der Anordnung von 7, statt dass für die Vorderachse 46 ein
einziger Höhensensor,
wie das Ventil 78 in 5, bereitgestellt
ist, ein Paar Höhensensoren 78a und 78b bereitgestellt
sind. Die Steuerung verschiedener elektrisch betätigter Ventile erfolgt über einen
elektronischen Prozessor, der unter ECU gezeigt ist, als Reaktion
auf Bedienungsschalter m1, m2, m3, die sich in Reichweite einer
Bedienperson in der Kabine 28 befinden würden. Weitere
Unterschiede werden aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich,
die die Funktion des Hydrauliksystems hauptsächlich unter Verweis auf alternative
Betriebsarten der Arbeitsvorrichtung 10 beschreibt.
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Wenn
es erwünscht
ist, die Vorrichtung im so genannten Reisebetrieb, z. B. auf einem
Straßenbelag
zu fahren, bei dem die vordere und die hintere Aufhängung wirksam
sind, um solches Fahren mit hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen,
wird der Schalter m2 geschlossen. Die Höhe der Vorderachse 46 relativ
zur Karosserie 11 der Vorrichtung 10 wird an jeder
Seite der Achse 46 von den Höhensensoren 78a und 78b gemessen.
Das ECU berechnet eine mittlere gemessene Aufbauhöhe aus den
Eingängen der
Sensoren 78a, 78b und vergleicht diese mit einer gewünschten
Aufbauhöhe.
Im Fall von Unstimmigkeiten zwischen mittlerer gemessener tatsächlicher und
gewünschter
Aufbauhöhe
bringt das ECU, wie nachfolgend beschrieben, eine Korrektur gleichzeitig auf
beide Achsenseiten auf.
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Im
Reisebetrieb werden die Ventile 85 in den Zustand II gestellt
und daher stehen die Gasbehälter 83 mit
den Streben 76 in Verbindung, um für Federung zu sorgen und um
die Verbindung zwischen den vorderen Dämpfungsgliedern 76 und
den Höhenregelventilen 4A, 4B, 4C zuzulassen,
die bei Bedarf die Aufbauhöhenkorrekturen
ausführen
können.
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Ein
Druckspeicherventil 90 wird im Zustand II vom ECU erregt,
so dass die Stabseiten der vorderen Streben 76 mit Hydraulikflüssigkeit
von einem Niederdruck-Druckspeicher AL gefüllt gehalten werden, um Kavitation
zu verhindern und für
Schmierung zu sorgen und während
die gemessene mittlere Aufbauhöhe
und die gewünschte
Aufbauhöhe
vom ECU ermittelt werden, um zur Übereinstimmung gebracht zuwerden,
werden die Ventile 4A, 4B und 4C im Zustand
I gehalten, in dem der Flüssigkeitsfluss
durch sie hindurch blockiert ist.
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Falls
eine Unstimmigkeit zwischen der gewünschten Aufbauhöhe und der
mittleren gemessenen Aufbauhöhe
festgestellt wird, bestimmt das ECU anhand von Richtung, Betrag
und Dauer des Fehlers, ob dies an Reaktionen der Aufhängung auf
Unebenheiten der Straße
oder anderen Geländeoberfläche liegt,
wobei in diesem Fall möglicherweise
keine Korrekturmaßnahmen
ergriffen werden oder ob es beispielsweise daran liegt, dass Hydraulikflüssigkeit
aus den Streben 76 ausläuft
oder, beispielsweise infolge sich ändernder Last, ein erhöhtes Achsgewicht
vorliegt.
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Wenn
die vorderen Streben 76 verkürzt sind, ändert das ECU den Betriebszustand
der Höhenregelventile 4B und 4C zu
Zustand II. In diesem Fall wird während einer berechneten Dauer,
je nach Ausmaß des
festgestellten Aufbauhöhenfehlers,
Flüssigkeit
von einem Hochdruck-Druckspeicher
AH in die Stabseiten der vorderen Streben 76 eingelassen. Dann
werden die Höhenregelventile 4B und 4C in den
Zustand I zurückgestellt.
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Wenn
die vorderen Streben 76 verlängert sind, werden die Höhenregelventile 4A und 4B während einer
bestimmten Dauer, die ebenfalls berechnet wird, in den Zustand II
gestellt, so dass eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge in den Behälter T fließen kann.
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Die
Aufbauhöhe
für die
Hinterachse 47 wird auf ähnliche Weise wie die der Vorderachse 46 gemessen,
jedoch mit Hinterachsen-Höhensensoren 140a und 140b.
Die Höhe
der Achse 47 auf jeder Seite der Vorrichtung 10 wird
jedoch vom ECU einzeln mit einem gewünschten Wert verglichen und
die Korrekturmaßnahmen
werden für
jede Seite der Achse 47 ergriffen, statt für die Achse 47 als
Ganzes, wie bei der Vorderachse 46.
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Wenn
keine Unstimmigkeiten zwischen gemessener und gewünschter
Aufbauhöhe
vorliegen, wird ein Druckspeicherventil 9 in den Zustand
II erregt und die Stangenseiten der hinteren Streben 94 werden
mit dem Niederdruck-Druckspeicher AL verbunden. Einzelne Abtrennventile
H1 und H2 sind ebenfalls beide im Zustand II, so dass die Kolbenseiten
der hinteren Streben 94 mit ihren jeweiligen Gasfedern 116 verbunden
sind. Die Höhenregelventile HC1
und HC2 sind im Vorgabezustand II, so dass der Flüssigkeitsfluss
durch sie blockiert ist.
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Ein
Strebenverbindungsventil IS ist im Zustand II, um den Querverbindungs-Flüssigkeitsfluss zwischen
den Kolbenseiten der Streben 94 zu verhindern.
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Wenn
der Sensor 140a, beispielsweise an der linken Seite der
Vorrichtung 10 eine Zunahme der Aufbauhöhe feststellt, wird das Höhenregelventil HC1
während
einer berechneten Dauer in den Zustand III gestellt und Flüssigkeit
wird aus der Kolbenseite der linken Strebe 94 an den Behälter T abgegeben.
Wenn eine Abnahme der Aufbauhöhe
festgestellt wird, wird das Höhenregelventil
HC1 in den Zustand I gestellt, so dass Flüssigkeit aus dem Hochdruck-Druckspeicher AH
in die Kolbenseite der linken Strebe 94 fließen kann.
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Auf
der rechten Seite wird die Aufbauhöhe der Achse 47 auf ähnliche
Weise geregelt, die Korrekturen werden jedoch erhalten, in dem das
Höhenregelventil
HC2 zwischen den Stellungen I, II und III verstellt wird.
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Das
ECU ist dazu angeordnet, intelligent und typischerweise nach einer
Verzögerung
auf festgestellte Änderungen
der Aufbauhöhe
zu reagieren, um unnötige
und allzu häufige
Einstellungen der Aufbauhöhe,
z. B. als Reaktion auf Geländeunebenheiten, zu
vermeiden.
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Um
die Betriebsart vom Reisebetrieb zu einem Arbeitsbetrieb zu ändern, bei
dem die vordere Aufhängung
abgesenkt wird, wird der Schalter m2 geöffnet und der Schalter m3 geschlossen.
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Das
ECU reagiert, indem es die vorderen Höhenregelventile 4A und 4B in
den Zustand II stellt, damit Flüssigkeit
aus den Gasfedern 83 zurück zum Behälter T entweichen kann; das
Druckspeicherventil 90 wird in den Zustand I gestellt oder
kann sich unter Federkraft in den Zustand I stellen, so dass die
Stangenseiten der Streben 76 mit dem Hochdruck-Druckspeicher AH
verbunden werden, wodurch die Strebenlängen auf eine Mindestlänge zusammengedrückt werden,
selbst wenn sich die Vorrichtung 10 auf unebenem Boden
befindet und die Vorderachse 46 nicht waagrecht ist; und
die Ventile 85 bleiben im Zustand II. So wird die Vorderachse 46 beim
Arbeiten relativ zur Karosserie 11 der Vorrichtung 10 starr
gehalten.
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Am
Heck geht das Druckspeicherventil 9 in seine Vorgabestellung
I und verbindet die Stangenseiten der hinteren Streben 94 mit
dem Hochdruck-Druckspeicher AH; die Abtrennventile H1 und H2 gehen
in ihre Vorgabestellungen I, um die hinteren Streben 94 von
ihren Gasfedern 116 zu trennen und das Strebenverbindungsventil
IS geht in den Zustand I, um die Kolbenseiten der hintern Streben 94 miteinander
zu verbinden.
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So
hat die Hinterachse 47 keine Federung, kann jedoch um die
Längsachse
A der Vorrichtung 10 pendeln, wobei Flüssigkeit, die als Reaktion
auf Unebenheiten im Gelände
aus einer der Streben 94 verdrängt wurde, der anderen Strebe 94 zugeführt wird. In
dieser Betriebsart verhält
sich die Hinterachse 47 sehr ähnlich zu einer herkömmlichen
pendelnden Achsenanordnung.
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Die
Aufbauhöhe
für die
Hinterachse 47 wird während
des Betriebs der Vorrichtung im abgesenkten (und angehobenen) Arbeitsbetrieb
aufrecht erhalten. Dies wird erreicht, indem die Aufbauhöhensensoren 140a, 140b weiterhin
Eingänge
an das ECU liefern.
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Wenn
die gemessene Aufbauhöhe
zu niedrig ist, kann eines der beiden Höhenregelventile HC1 und HC2
kurzzeitig in den Zustand I gestellt werden, um die Kolbenseiten
beider hinterer Streben 94 mit dem Hochdruck-Druckspeicher
AH zu verbinden. Wenn die gemessene Aufbauhöhe zu hoch ist, kann eines
der beiden Höhenregelventile
HC1 und HC2 kurzzeitig in den Zustand III gestellt werden, um die Kolbenseiten
beider hinterer Streben 94 mit dem Behälter T zu verbinden.
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Wenn
die Vorrichtung 10 wieder im Reisebetrieb betrieben werden
soll, werden die verschiedenen Ventile in ihre vorangehend im Zusammenhang mit
dem Reisebetrieb beschriebenen Zustände zurückgestellt. Die Höhensensoren 78a und 78b stellen fest,
dass die Aufbauhöhe
zu niedrig ist und die Betriebszustände der Höhenregelventile 4B und 4C werden
daher in den Zustand II gestellt, damit Flüssigkeit vom Hochdruck-Druckspeicher
AH an die Stangenseiten der vorderen Streben 76 fließen kann, bis
die gewünschte
Aufbauhöhe
erreicht ist. Dann werden die Höhenregelventile 4B und 4C in
den Zustand I zurückgestellt.
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Um
die Vorrichtung 10 in einem Arbeitsbetrieb zu betreiben,
in dem die vordere Aufhängung angehoben
ist, wird der Betriebsartenschalter m1 geschlossen (wobei m2 und
m3 offen sind). Das ECU reagiert, indem es die verschiedenen Ventile
für die Aufhängung der
Hinterachse 47 betätigt,
so dass nur die Pendelbewegung der Hinterachse 47 möglich ist, wie
vorangehend für
den Arbeitsbetrieb bei reduzierter Höhe der vorderen Aufhängung beschrieben.
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Ansonsten
werden für
die Vorderachse 46, die Regelventile 85 in den
(Vorgabe-) Zustand I gestellt oder können sich in diesen stellen,
so dass ein Rückschlagventil
derselben verhindert, dass Flüssigkeit
aus den Kolbenseiten der vorderen Streben 76 fließt, um vor
einem Kollaps der Streben im Fall eines Systemausfalls zu schützen; die
Höhenregelventile 4B und 4C werden
beide in den Zustand II gestellt, damit Flüssigkeit vom Hochdruck-Druckspeicher
AH in die Kolbenseiten der Streben 76 fließen kann,
so dass die Längen
der Streben 76 auf eine gewünschte Höhe verlängert werden. Wenn eine gewünschte Höhe erreicht
ist, können
die Hö henregelventile 4B und 4C im
Zustand II gehalten werden, um allfälligen Flüssigkeitsverlust, z. B. von
den Streben 76, auszugleichen, indem die Zufuhr von mehr
Flüssigkeit über die
Rückschlagventile
der Regelventile 85 zugelassen wird.
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So
wird bei Bedingungen mit angehobener und mit abgesenkter Arbeitshöhe die Vorderachse 46 relativ
zur Karosserie 11 der Vorrichtung 10 starr gehalten.
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Um
aus dem Arbeitsbetrieb mit angehobener Höhe zum Reisebetrieb zurückzukehren,
werden die verschiedenen Ventile in die vorangehend für den Reisebetrieb
beschriebenen Stellungen zurückgestellt.
Die Aufbauhöhensensoren 78a, 78b der
Vorderachse 46 bestimmen mindestens eine Unstimmigkeit
zwischen der mittleren gemessenen Aufbauhöhe und der für den Reisebetrieb
gewünschten
Aufbauhöhe
und als Folge werden die Höhenregelventile 4A und 4B in
den Zustand II gestellt, damit Flüssigkeit von den Kolbenseiten
der Streben 76 zum Behälter
T fließen
kann, bis eine gewünschte
Aufbauhöhe
erreicht ist.
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Durch
geeignetes Programmieren des ECU kann die Vorrichtung 10 direkt
zwischen dem Arbeitsbetrieb mit abgesenkter vorderer Aufhängung und dem
Arbeitsbetrieb mit angehobener vorderer Aufhängung umgestellt werden und
umgekehrt, ohne dass dazwischen der Reisebetrieb gewählt werden muss.
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Bei
der in 7 gezeigten Funktionalität des Hydrauliksystems kehren
im Fall eines katastrophalen Hydraulikausfalls des Aufhängungssystems
die verschiedenen Ventile alle in ihre beschriebenen und abgebildeten
Vorgabezustände
zurück,
was es der Vorrichtung 10 ermöglichen würde, weiterhin gefahren zu
werden, jedoch ohne dass Korrekturen der Aufbauhöhe erfolgen oder Wechsel zwischen
Aufhängungsbetriebsarten
vorgenommen werden können.
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Das
ECU muss kalibriert werden. Vorzugsweise ist dies eine Funktion,
die von einer Bedienperson der Vorrichtung 10, z. B. von
einer Steuertafel in der Bedienerkabine aus, durchgeführt werden
kann, obwohl dies, falls erwünscht,
eine nur werksseitig verfügbare
Funktion oder eine Funktion nur für einen fachmännischen
Service sein kann. Das ECU kann so programmiert werden, dass es
ein Aufbauhöhenereignis
abschließt,
bevor ein anderes Aufbauhöhenereignis
initiiert wird. Es können
Umgehungsmittel bereitgestellt werden, um zu verhindern, dass Änderungen
der Aufhängungsbetriebsarten
ausgeführt werden,
es sei denn die Vorrichtung steht still.
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Wie
in 7 und 8 zu sehen, können gemäß der Erfindung
die Vorder- und Hinterachse 46, 47 jeweils einen
Hauptkörperabschnitt 146 bzw. 147 umfassen.
Im Fall der Vorderachse 46 sind die jeweiligen oberen 68 und
unteren 72 Aufhängungs-Verbindungsglieder
an ihrem einen Ende 69, 73 mittels Anbauplatten
FM1 und FM2 am Achsen-Hauptkörperabschnitt 146 angebracht,
wobei sich an jeder Seite eines Mittelpunkts der Achse 46, wo
die Getriebewelle S (in 8 nicht zu sehen) angeschlossen
werden kann, eine Anbauplatte FM1 bzw. FM2 befindet.
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Die
Anbauplatten FM1, FM2 sind jeweils mittels Befestigungselementen
wie Schrauben b am Hauptkörperabschnitt 146 der
Vorderachse 46 befestigt, die von Formationen aufgenommen
werden, bei denen es sich um Gewindeöffnungen im Hauptkörperabschnitt 146 handelt.
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Man
wird einsehen, dass sich die Konfigurationen der Anbauplatten FM1
und FM2 insofern unterscheiden, als eine der Anbauplatten FM1 eine
Verlängerung
e zum Anschließen
eines Endes eines Panhardstabs Pa an die Vorderachse 46 hat,
um für seitliche
Stabilisierung im Aufhängungssystem
zu sorgen. Das andere Ende des Panhardstabs Pa ist mit der Karosserie 11 der
Arbeitsvorrichtung 10 verbunden.
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Ansonsten
sind die Anbauplatten FM1 und FM2 beide dazu angepasst, dass die
Aufhängungs-Verbindungsglieder 68 und 72 mit
der Achse 46 verbunden werden können, so dass die Verbindung
zulässt,
dass sich die Aufhängungs-Verbindungsglieder
relativ zum Hauptachsenabschnitt 146 drehen können.
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Weitere
Merkmale der Vorderachse 46 sind wie folgt.
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Der
Hauptkörperabschnitt 14b ist
im Wesentlichen symmetrisch um eine Längsachse der Achse 46.
Die Achse 46 hat an jedem gegenüberliegenden Ende Naben FH1,
FH2, um die Vorderräder 16 der Vorrichtung 10 zu
tragen. Die Naben FH1 und FH2 sind drehbar um jeweilige senkrechte
Achsen 41, 42, um das Lenken der Vorrichtung 10 zu
bewirken, in diesem Beispiel über
ein mechanisches Lenkgetriebe B, zu dem sich ein Gestänge (nicht
sichtbar) von einem Lenkrad in der Bedienerkabine 28 erstrecken kann,
wobei das Lenkgehäuse
B über
ein weiteres Lenkverbindungsglied L2 mit einer Nabe FH1 verbunden
ist, wobei die Naben FH1 und FH2 durch noch ein weiteres Lenkverbindungsglied
L3 miteinander verbunden sind, um sich als Reaktion auf Bewegungen
des Lenkrads miteinander zu bewegen. Die mechanische Lenkung ist
vorzugsweise eine Servolenkung.
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Anhand
von 8 ist zu sehen, dass die Streben 76 weiter
außen
als die Anbauplatten FM1, FM2 und an der selben Seite des Hauptkörperabschnitts 146 wie
die Verbindungsglieder 68, 72 an der Vorderachse
angebracht sind. So ist der Hauptkörperabschnitt 146 mit
Halterungen 76a für
die Streben 76 versehen.
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Wie
in 9 zu sehen, hat die Hinterachse 47 eine ähnliche
Konstruktion wie die Vorderachse 46, die Streben 94 sind
jedoch an Halterungen 76a am Hauptachsenabschnitt 147,
auf einer den hinteren Aufhängungs-Verbindungsgliedern 106, 107 gegenüberliegenden
Seite des Hauptachsenabschnitts 147 angebracht.
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Ansonsten
sind die hinteren Aufhängungs-Verbindungsglieder 106, 107 über ein
Paar Anbauplatten RM1, RM2 am Hauptkörperabschnitt 147 angebracht,
die entsprechend anders konfiguriert sind als die Anbauplatten der
Vorderachse FM1, FM2, um die hinteren Aufhängungsstreben 106, 107 anzubringen.
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Man
wird jedoch einsehen, dass der vordere und der hintere Hauptachsenabschnitt 146, 147 ansonsten
im Wesentlichen die gleiche Konfiguration haben, so dass gleich
konfigurierte Komponenten mit entsprechend verschiedenen Anbauplatten
verwendet werden können.
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Man
kann sich vorstellen, dass verschiedene Achsen mit gleichen Hauptachsenabschnitten 146/147 passend
zu einer Reihe verschiedener Arten und Größen von Arbeitsvorrichtungen
bereitgestellt werden können,
so dass die Konstruktions- und Herstellungskosten gesenkt werden,
da nicht für
jede Art bzw. Größe von Vorrichtung
eine vollkommen andere Achse benötigt
würde.
In jedem Fall müssten
Anbauplatten konstruiert und hergestellt werden, die für jede Achse
verschieden sein können,
um Aufhängungs-Verbindungsglieder
oder sogar Dämpfungsstreben
oder andere Aufhängungskomponenten
entsprechend am Hauptachsenabschnitt anzubringen.
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Wie
wieder in 9 zu sehen, sind die Naben RH1
und RH2 drehbar am Hauptachsenabschnitt 147 angebracht,
um die Hinterräder 17 oder der
Vorrichtung 10 zu tragen und werden von einem Aktuator
AT servogelenkt, der sich zwischen den Naben RH1 und RH2 erstreckt.
In diesem Beispiel haben die vorderen und die hinteren Naben FH1,
FH2 und RH1, RH2 die gleiche Konfiguration, so dass die Kolbenteile
p1 und p2 an den selben Stellen an den hinteren Naben RH1, RH2 angebracht
werden können,
an denen das Lenkgestänge
L3 an den vorderen Naben FM1, FM2 angebracht ist. Bei der Hinterachse 47 ist
die Halterung MG der ei nen Nabe FH1, an der das zweite Lenkverbindungsglied
L2 bei der Vorderachse 46 angeschlossen ist, redundant.
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Während die
Anbauplatten FM1 und FM2 für die
oberen Verbindungsglieder 68 der Vorderachsaufhängung die
oberen Verbindungsglieder 68 um eine allgemein horizontale
Achse h relativ zum Hauptachsenabschnitt 46 drehen lassen,
lassen bei der Hinterachse 47 die Anbauplatten RM1, RM2
die oberen Lenkverbindungsglieder 106 um jeweilige senkrechte
Achsen h1 und h2 relativ zum Hauptachsenabschnitt 147 drehen,
obwohl sich die unteren Verbindungsglieder 72, 107 der
Vorder- und der Hinterachse alle um jeweilige allgemein horizontale
Achsen h3 drehen können.
Man wird einsehen, dass eine Vielzahl verschiedener Aufhängungsanordnungen vorgesehen
werden kann, indem entsprechend konfigurierte Anbauplatten bereitgestellt
werden. Selbstverständlich
können,
wo angemessen, statt Anbauplatten Anbauglieder einer anderen Konfiguration
bereitgestellt werden. Außerdem
wurden in dem gezeigten Beispiel die Formationen, mittels derer
die Anbauplatten FM1, FM2, RM1, RM2 an den Hauptachsenabschnitten 146, 147 befestigt
sind, als Öffnungen
zum Aufnehmen von Befestigungselementen beschrieben, es können jedoch
andere Arten von Formationen bereitgestellt werden, um das Anschließen von
Anbauplatten oder anderen Gliedern an die Hauptachsenabschnitte 146, 147 zu
ermöglichen.
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Es
können
verschiedene andere Abwandlungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang
der Erfindung abzuweichen.
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Obwohl
die Kabine 28 am vorderen Ende 26 der Karosserie 11 der
Vorrichtung 10 gezeigt ist, kann die Kabine 28 beispielsweise
weiter hinten bereitgestellt werden und kann mittiger als gezeigt
bereitgestellt werden. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, die vorangehend
beschriebenen Aufhängungsanordnungen
für die
Vorderachse 46 und die Hinterachse 47 umzukehren,
um die maximale Veränderung
der Höhe
der Ebene P, in der das Oberteil 34 der Kabine 28 liegt,
zu erreichen.
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Der
Motor 14 kann mittiger in der Vorrichtung 10 angebracht
werden, z. B. seitlich und kann in einer tieferen Lage als gezeigt
angebracht werden.
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In
einer anderen Anordnung, die nicht für den Einsatz auf der Straße bestimmt
ist und daher nicht der entsprechenden Gesetzgebung entsprechen muss,
kann die Lenkung der Vorderräder 16 ausschließlich durch
hydraulische Mittel bewirkt werden, wie sie beispielsweise für die Hinterräder 17 beschrieben
wurden oder anderweitig. Alternativ kann die Vorrichtung 10 zur Lenkung
der Hinterräder 17 auf
der Straße
angepasst werden, so dass eine mechanische Lenkverbindung, die zum
Erfüllen
der Straßenvorschriften
benötigt
wird, zu den Hinterrädern 17 erfolgt,
statt zu den Vorderrädern 16.
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Obwohl
die Erfindung insbesondere anhand einer Arbeitsvorrichtung beschrieben
wurde, bei der es sich um eine Ladevorrichtung 10 handelt,
kann die Erfindung auf jede Art von Arbeitsvorrichtung angewandt
werden, wie nur zum Beispiel, auf Bagger- oder kombinierte Bagger/Ladevorrichtungen,
die statt oder zusätzlich
zu einem Ladearm 18 einen Baggerarm haben können oder
sogar auf einen Traktor oder anderes landwirtschaftliches Fahrzeug.