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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladevorrichtung mit Arm,
insbesondere auf einen Auf- und Abladearm.
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Ein Auf- und Abladearm ist eine besondere Art von Hubarm, der
auf dem Rahmen eines Fahrzeugs zu montieren ist, um solche
Ladungen, wie Behälter, Kästen, Eimer, Plattformen u. dgl.
auf- oder abzuladen.
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Beispiele für solche Ladearme sind in den Druckschriften FR-
2.109.109 und FR-2.185.520 beschrieben.
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Diese Ladearme haben einen abgewinkelten Arm, der in einer
senkrechten Längsebene des Fahrzeugs angeordnet ist und
gebildet wird durch einen Balken, der auf einer Querachse
schwenkbar gelagert ist, die unmittelbar oder indirekt mit
dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, sowie einer Säule, die im
rechten Winkel mit dem Balken verbunden und an einem freien
Ende mit einem Traghaken versehen ist.
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Um eine Ladung, die auf den Rahmen zu hieven ist, zu
ergreifen, muß man den Schwenkwinkel des abgewinkelten Arms nach
hinten genau steuern, um den Maulspalt des Traghakens relativ
zu einem an der Ladung angebrachten Tragring oder Trageisen
horizontal exakt auszurichten, um dann durch Zurücksetzen des
Fahrzeugs zur Ladung hin den Ring oder das Trageisen in den
Haken einzuführen.
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Das Anhängen einer hochzuhievenden Ladung an den Haken
erfordert daher seitens der Bedienungsperson, die das Manöver
ausführt, Fingerspitzengefühl. Außerdem braucht sie unbedingt
gute Sichtverhältnisse.
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Es gibt jedoch Anwendungen und Arbeitsstellen, wo auf diese
Forderung der Sichtbarkeit verzichtet werden muß
(insbesondere Laden bei Nacht). Andererseits versucht man hier wie auch
sonst die Arbeitszeit und den Energieverbrauch zu reduzieren,
selbst wenn die Bedienungspersonen noch nicht das notwendige
Fingerspitzengefühl erworben haben, um ein solches
Einhakmanöver optimal auszuführen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu
beseitigen mittels einer Führung des Endteils des Arms und
des Hakens, die es gestattet, das Manöver des Einhakens einer
hochzuhievenden Ladung blind, schnell und mit geringem
Energieverbrauch auszuführen, selbst im Falle der Unsicherheit
hinsichtlich der Relativstellung des Arms und des
Tragrings/Trageisens der Ladung (z. B. im Falle des Aufladens einer
Ladung auf ein Fahrzeug, die ein ungenaues Maß hat oder auf
einem unregelmäßigen Untergrund liegt, d. h. schräg oder tief
liegt).
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Die Erfindung schlägt hierzu gattungsmäßig eine
Ladevorrichtung vor mit einem abgewinkelten Arm, dessen einer Teil eine
Säule bildet, und mit einem am freien Ende eines Endstücks,
das sich am Ende des die Säule bildenden Teils befindet,
angebrachten Traghaken mit einer Nase und einem Greifer, welche
durch ihre freien Enden zusammen einen Maulspalt begrenzen,
durch den ein an einer zu ladenden Last befestigtes Trageisen
hindurchführbar ist, welche Ladevorrichtung dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Nase und der Greifer einen variablen
Zwischenabstand haben, indem sie im mittleren Bereich des
Hakens relativ zueinander zwischen einer Stellung größter
Öffnungsweite und einer Stellung kleinster Öffnungsweite
beweglich gelagert sind, und der Körper des Hakens gegenüber der
Nase einen Fußteil aufweist, der mit seinem seitlichen Rand
eine sich bis zum freien Ende der Nase erstreckende
Anlegefläche bildet und mit seinem der Nase entgegengesetzten Ende
auf einer am Endstück gelagerten Querachse zwischen einer
relativ zum Endstück zurückgeschwenkten Anlegestellung und
einer Normalstellung verschwenkbar gelagert ist, in welcher die
Anlegefläche angenähert parallel zum Endstück liegt, wobei
Antriebsmittel zur Steuerung des Hakenkörpers in Stellung
relativ zum Endstück und zur Steuerung der Relativstellung von
Nase und Greifer vorgesehen sind.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung, ggf. in
Kombination:
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- ist die Nase am Hakenkörper ausgebildet, während das freie
Ende des Greifers durch das Ende einer Zunge gebildet ist,
die in einer Ausnehmung des Hakenkörpers zwischen zwei
parallelen Wangen sitzt, die durch einen die innere Öffnung
des Hakens begrenzenden Mittelsteg verbunden sind, wobei
sich die Zunge in der Stellung kleinster Öffnungsweite
längs des Mittelstegs erstreckt;
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- weisen die Antriebsmittel einen hinter der Anlegefläche mit
dem Endstück und der Zunge verbundenen Kraftzylinder auf;
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- ist die Zunge relativ zum Hakenkörper zwischen ihren
Endstellungen verschwenkbar gelagert, indem sie drehbar auf
einem ersten Bolzen gelagert ist, welcher sich quer durch
die Ausnehmung erstreckt und in Bohrungen des Hakenkörpers
sitzt;
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- sind in den seitlichen Wangen des Hakenkörpers Aussparungen
in Form von Kreisbogen mit dem Lagerbolzen im Mittelpunkt
vorgesehen, durch die sich ein an der Zunge befestigter,
zweiter Bolzen erstreckt;
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- weisen die Antriebsmittel einen mit dem Endstück und dem
zweiten Bolzen verbundenen Kraftzylinder auf;
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- ist der zweite Bolzen weiter von der Nase entfernt als der
erste Bolzen und mit dem Ende der Zunge verbunden, welches
ihrem freien Ende gegenüberliegt;
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- ist das freie Ende der Zunge vergrößert und weist Schultern
auf, welche in der Stellung größter Öffnungsweite an
Abflachungen anlegbar sind, die an den Seitenkanten des
Hakenkörpers ausgebildet sind;
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- ist der Fußteil an einem seitlichen Vorsprung des Endstücks
des Arms verschwenkbar gelagert.
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Die Erfindung schlägt außerdem ein Fahrzeug vor, welches mit
einer solchen Ladevorrichtung mit Arm versehen ist, die
vorzugsweise vom Typ eines abgewinkelten Ladearms ist, welcher
um eine Querachse am Fahrzeugrahmen verschwenkbar ist.
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Ziele, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der
nachstehenden, beispielhaften Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen:
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- Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ladevorrichtung mit Arm
bzw. eines Ladearms gemäß der Erfindung darstellt, wobei
der Haken die Winkelstellung zum Anlegen einnimmt und
maximal geöffnet ist,
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- Fig. 2 eine ähnliche Ansicht darstellt bei ausgerichteter
Lage und minimaler Öffnung des Hakens,
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- die Fig. 3 und 4 Seitenansichten der Rückseite bzw. im
Profil des Hakenkörpers der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2
sind,
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- die Fig. 5 und 6 Ansichten der Zunge im Profil und von
unten darstellen, welche der Haken trägt, und
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- die Fig. 7 bis 15 Seitenansichten eines Fahrzeugs sind,
welches mit dem Ladearm gemäß Fig. 1 bis 6 versehen ist,
und zwar von einer leeren Transportstellung bis zu einer
Stellung, in welcher eine Plattform auf das Fahrzeug
geladen ist, wobei die Fig. 9 bis 11 drei Beispiele möglicher
Relativstellungen zwischen dem Fahrzeug und der auf dem
Boden liegenden, aufzuladenden Plattform zeigen.
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Die Fig. 1 bis 6 zeigen zusammen einen Ladearm 1 mit einem
Endstück 2, welches an seinem freien Ende 3 mit einem
Traghaken 4 versehen ist, der zum Anhängen eines Tragrings oder
Trageisens 5 dient, welches an einer zu bewegenden Ladung 6,
hier einer Plattform (siehe Fig. 9 bis 15) angebracht ist.
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Der Traghaken 4 hat eine Nase 7 und einen Greifer 8, welche
zusammen eine offene Öse 9 bilden und deren freie Enden 7A
bzw. 8A einen Eintritts- bzw. Maulspalt 10 in der Öse
begrenzen.
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Die Nase und der Greifer haben einen veränderbaren
Zwischenabstand, indem sie relativ zu einander beweglich an der
Hakenbrust angebracht sind.
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Der Haken wird im übrigen gebildet von einem Hakenkörper 11,
mit dem die Nase einstückig ist und der sich nach der der
Nase entgegengesetzten Seite in einem Fußteil 12 fortsetzt,
der an seinem Ende 12A gelenkig auf einer sich quer zum Haken
erstreckenden Achse 13 gelagert ist, welche vom Ende 3 des
Endstücks 2 getragen ist.
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Der Fußteil hat einen ungefähr geradlinigen Abschnitt 14, der
bis zum Ende 7A der Nase reicht und dazu bestimmt ist, eine
Anlegefläche für das Trageisen 5 zu bilden, welches in Fig. 1
und 2 in mehreren aufeinander folgenden Stellungen
gestrichelt gezeigt ist.
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Es ist ein Antriebsorgan 15 vorgesehen, um den Körper 11 des
Hakens zwischen einer "abgeknickten" Anlegestellung, in
welcher der Fußteil mit Bezug auf die Achse X-X des Endstücks 2
geneigt ist (und dabei einen Knick bildet) - siehe Fig. 1
- und einer normalen Ruhestellung gesteuert zu bewegen, in
welcher die Anlegefläche 14 ungefähr parallel zum Endstück liegt
- siehe Fig. 2. In der Anlegestellung ist die Anlegefläche in
der Praxis ungefähr 10 bis 30º zur Achse X-X geneigt.
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Das Antriebsorgan 15 ist hier ein Hydraulikzylinder, der etwa
parallel zur Achse des Endstücks 2, hinter dem Fußstück 12
angeordnet und an Querachsen 16 und 17 angelenkt ist, die mit
dem Endstück bzw. dem Haken verbunden sind. Um den Hebelarm
zwischen dem Kraftzylinder und der Achse 13 zu vergrößern,
ist die letztere vorteilhafterweise auf einem seitlichen
Vorsprung 3A des Arms angebracht, der, falls erforderlich, am
Anlegen beteiligt sein kann.
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Der Körper 11 des Hakens hat außer der Nase, die hier ein
massiver Teil ist, einen hohlen Bereich mit 2 seitlichen
Wangen 18A und 18B - siehe Fig. 3 - die fest mit der Nase 7
sowie miteinander durch einen gekrümmten Mittelsteg 19 bzw. ein
Stegblech verbunden sind, welches den Innenraum der Öffnung 9
des Hakens begrenzt. Der Körper 11 des Hakens hat somit in
der Ebene der offenen Öse, die durch den Greifer und die Nase
begrenzt ist, einen Griffbereich, der mit einer Ausnehmung 20
versehen ist, welche nach außen, von der Nase 7 weg, offen
ist und deren Boden der Mittelsteg 19 bildet.
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Der Fußteil 12 wird ebenfalls von zwei Wangen 12B und 12C
gebildet, die in denselben Ebenen liegen wie die seitlichen
Wangen 18A und 18B, und durch ein Rohrstück 22 verbunden
sind, welches dazu bestimmt ist, die Achse 13 aufzunehmen.
Die Anlegefläche 14 kann nach Wunsch nur von den Abschnitten
der Wangen 12B und 12C oder darüber hinaus von einer diese
Abschnitte verbindenden Platte gebildet sein.
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In jede der Seitenwangen sind parallelverschoben zur
Anlegefläche 14 eine Aussparung 23 und eine Bohrung 24
eingearbeitet, wobei die Aussparung 23 weiter entfernt ist von der Nase
und der Ebene der Anlegefläche 14 als die Bohrung 24 und
einen Bogen um die Mittelachse der Bohrung bildet.
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Die seitlichen Wangen sind auf der der Nase
gegenüberliegenden Seite quer zur Anlegefläche gekrümmt und bieten auf ihren
Abschnitten halbflache Stützflächen 25 und 26 dar, die
wenigstens angenähert der Nase 6 gegenüberliegen.
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In der Ausnehmung 20 sitzt eine bogenförmige Zunge 28, welche
der Kontur des Mittelstegs 19 angepaßt ist, der den Boden der
Ausnehmung bildet. Die Zunge hat ein freies Ende 29, das aus
der Ausnehmung vorspringt und wenigstens angenähert auf die
Nase 6 ausgerichtet ist.
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Das vorspringende Ende 29 ist hier verstärkt und bildet
Schultern 30 und 31, die an den halbflachen Flächen 25 und 26
abstützbar sind. Die Zunge hat ein anderes Ende 32, in dessen
Nähe zwei Löcher 33 und 34, hier Bohrungen, eingearbeitet
sind, die dann, wenn die Zunge in der Ausnehmung sitzt und
sich längs des Mittelstegs 19 erstreckt, den Löchern 23 und
24 gegenüberliegen.
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In den Bohrungen 24 und 34 sitzt ein Stift 35, durch welchen
die Zunge 28 verschwenkbar in der Ausnehmung 20 zu lagern
ist. Das freie Ende 32 ist in der Weise angepaßt, daß es eine
Verschwenkbewegung der Zunge 28 in der Ausnehmung um den
Stift 35 gestattet. Es bietet zu diesem Zweck eine
Seitenfläche 36 dar, die sich dann, wenn die Zunge sich längs des
Mittelstegs
19 erstreckt, von der Bohrung 34 bis zur Bohrung 33
vom Mittelsteg 19 entfernt.
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In die Bohrung 33 und die Aussparungen 23 greift ein anderer
Stift ein, der hier von einer Achse 17 gebildet wird, durch
die das Betätigungsorgan 15 mit dem Haken verbunden ist.
Somit ist das Antriebsorgan direkt mit dem Endstück und der
Zunge 18 verbunden.
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In einer nicht gezeigten Variante kann der Haken ersetzt
werden durch die Abwandlung des Hakens, die in der französischen
Patentanmeldung 89-02122 vom 17.02.1989 beschrieben ist.
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Es ist zu bemerken, daß bei dem hier betrachteten
Ausführungsbeispiel ein einziges Antriebsorgan 15 benutzt wird für
die Steuerung der Schwenkbewegung des Körpers des Hakens mit
Bezug auf das Endstück 2 des Arms 1 und um die Zunge mit
Bezug auf den Körper des Hakens gesteuert zu verschwenken.
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In einer nicht gezeigten Variante können auch getrennte
Antriebsorgane für diese zwei Bewegungen vorgesehen sein.
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Es ist festzustellen, daß die Relativbewegungen der Zunge und
des Körpers des Hakens vergleichbar sind mit einem Helm,
dessen freies Ende 29 eine Art Visier bildet.
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Die Fig. 7 bis 15 zeigen aufeinander folgende Phasen des
Aufladens der Plattform 6 auf den Rahmen 51 eines Fahrzeugs 50
von der Art eines Lastwagens, der mit einer Ladevorrichtung
mit Arm 52 versehen ist, deren Arm den Fig. 1 bis 6
entspricht.
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Genauer gesagt, ist dieser Arm in seiner Gesamtheit
abgewinkelt und in einer senkrechten Längsebene des Fahrzeugs
angeordnet. Er wird gebildet durch einen Balken 53, hier einen
Teleskopbalken, der gelenkig auf einer mindestens indirekt
mit dem Rahmen 51 verbundenen Querachse 54 gelagert ist, und
eine Säule 55, die sich rechtwinklig an das freie Ende des
Balkens anschließt und im Endstück 2 und dem Haken 4 endet.
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In der Transportstellung kommt die Säule hinter die Kabine 56
des Fahrzeugs 50, wobei sie sich längs Ausrüstungen 57 des
Fahrzeugs, hier z. B. einen Reserverad, erstreckt.
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Abgesehen von dem Endstück 2 und dem Haken 4 sind das
Fahrzeug 50 und seine Ladevorrichtung mit Arm herkömmlicher Art
und sollen hier nicht weiter detailliert beschrieben werden.
Die Vorrichtung stimmt z. B. überein mit den Lehren der
Patente FR-2.109.109 und FR-2.185.520. Tatsächlich ist der
Balken 53 hier teleskopisch.
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Ausgehend von der Stellung nach Fig. 7, wird der Arm 52 nach
hinten verschwenkt (siehe Fig. 8).
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Zum Schluß, am Ende der Abwicklungsbewegung, steuert man das
Zurückziehen des Kraftzylinders 15, der in der Verbindung den
Haken 4 aus seiner Transportstellung (Anlegefläche 14
ungefähr parallel zum Endstück 2 und Zunge in unmittelbarer Nähe
des Mittelstegs 19, also Nase und Greifer angenähert) - siehe
Fig. 2 - in seine Anlegestellung übergehen läßt (Anlegefläche
geneigt mit Bezug auf das Endstück 2 und Zunge vom Mittelsteg
19 entfernt, mit Anlage der halbflachen Flächen 25 und 26 und
der Schultern 30 und 31, daher Nase und Greifer voneinander
entfernt) - siehe Fig. 1.
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Am Ende der Schwenkbewegung des Arms nach hinten ist die
Anlegefläche 14 etwa senkrecht - Fig. 9 bis 11.
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Anschließend setzt das Fahrzeug 50 zurück, bis die
Anlegefläche (der Fußteil 12 oder sogar der äußerste, abgewinkelte
Bereich 3 des Arms) in Berührung kommt mit dem Trageisen 5 der
Plattform 6.
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Der für sich bekannte Versorgungskreis (nicht gezeigt) des
Kraftzylinders 15 ist vorteilhafterweise versehen mit einem
Sicherheitsventil, welches es gestattet, die Stoßbelastungen
bei diesem Anstoßen zu begrenzen.
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Die Fig. 9 bis 11 zeigen drei Beispiele von Stellungen der
Plattform 6 relativ zum Fahrzeug: Die Plattform ruht auf dem
Boden auf demselben Niveau, auf dem sich auch das Fahrzeug
befindet, der Boden liegt tiefer oder ist zum Fahrzeug hin
nach unten geneigt. In allen drei Fällen kommt das Trageisen
in Berührung mit der Anlegefläche 14.
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Die "Suche" nach und die Einführung des Trageisens 5 in die
Öffnung 9 des Hakens vollzieht sich durch teilweises
"Anheben" des Arms 52 (siehe Fig. 12), wobei der Kraftzylinder 15
zurückgezogen bleibt (oder noch einfacher unversorgt bleibt).
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Man wird verstehen, daß die Form und das senkrechte
Ausrichten des Endes 12 + 4 des Arms 52 gestatten, für diese eine
ungefähr senkrechte Bewegungsbahn bei dem "Anheben" zu
erhalten, bis das Trageisen in den Haken eingeführt wird. Weil
darüber hinaus diese Anlegestellung durch Verschwenken des
Hakens nach hinten erreicht wird, ergibt sich daraus in
Transportstellung - Fig. 7 - keine stärkere Behinderung nach
vorn, die zum Anstoßen gegen die Ausrüstung 57 führen könnte.
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Sobald die Plattform angehoben zu werden beginnt (siehe Fig.
12), wird-ein Druckanstieg auf Seiten der Kammer mit großem
Querschnitt des Kraftzylinders 15 erzeugt. Der schnelle
Druckanstieg entspricht dem Ruck, den der Fahrzeugführer zu
Beginn des Abhebens der Plattform vom Boden wahrnehmen kann.
Der Druck kann auch von einem Drucksensor oder einem
Pressostat,
der mit der Kammer mit großem Querschnitt des
Kraftzylinders verbunden ist, registriert werden.
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Die Folge, der Beginn des Anhebens der Plattform, wird dann
entweder von Hand durch den Führer oder automatisch bei
Abgabe eines dem Druckanstieg des Kraftzylinders entsprechenden
Signals angehalten.
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Der Kraftzylinder am Ende des Ladearms wird anschließend auf
der Seite des großen Querschnitts mit Druck versorgt, wodurch
die Ausrichtung des Ladearms und das Verschließen des Bügels
herbeigeführt werden, so daß der Tragring der Plattform im
Inneren des Traghakens verriegelt wird - wie in Fig. 13
gezeigt im Falle einer tiefer stehenden Plattform.
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Der Arbeitsvorgang des Anhebens der Plattform wird nach dem
Ausrichten des Endes des Ladearms und des Verschließens des
Bügels des Hakens wieder aufgenommen - Fig. 14.
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Die Verriegelung der Plattform auf dem Fahrzeug in Transport-
bzw. Fahrtstellung wird durch eine Verschiebebewegung
erhalten - Fig. 15.
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Das Abladen der Plattform erfolgt durch ein umgekehrtes
Manöver: Die Öffnung des Hakens des Ladearms wird durch
halbautomatische oder automatische Steuerung des Kraftzylinders am
Ende des Ladearms erhalten, indem in die Stellung mit
eingezogenem Kraftzylinder zurückgestellt wird. Das Öffnen wird
begleitet vom Senkrechtstellen des Endes des Ladearms, was
das automatische Herausziehen des Tragrings der Plattform
bewirkt. Dieser steigt längs des Endes des Ladearms auf, bis
die Bewegung des Endes des Ladearms endet. Das Fahrzeug kann
sich danach zurückziehen, und die Vorrichtung kann wieder in
Fahrtstellung gebracht werden.
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Man erkennt, daß die Anlenkung des Fußteils 12 am Endstück
das Einhängen des Tragrings der Plattform ohne Verfahren des
Fahrzeugs gestattet, abgesehen von dem oben erwähnten
Zurückstoßen. Die Verriegelung des Tragrings im Inneren des Hakens
wird gewährleistet durch das halbautomatische Schließen des
Hakens, welches nach dem Eindringen des Tragrings ausgelöst
wird. Die Funktion des Öffnens oder des Schließens des Bügels
ist synchronisiert mit der Funktion des Zurückneigens des
Fußteils 12. Diese zwei Funktionen sind hier gewährleistet
durch einen einzigen doppelt wirkenden Kraftzylinder, welcher
die Schwenkbewegungen um die Achsen 13 und 35 verbindet.