DE9210208U1

DE9210208U1 - Tilt cylinder for shovel loader

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Publication number: DE9210208U1
Application number: DE9210208U
Authority: DE
Original assignee: Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Karl Schaeff GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2002-07-31

Description

Karl Schaeff GmbH & Co.
D-7183 LangenburgKarl Schaeff GmbH & Co.
D-7183 Langenburg

Kippzylinder für Schaufel&Iacgr;adereinrichtungTilting cylinder for bucket&Iacgr;loader device

Die Erfindung betrifft einen Kippzylinder für die Ladeschaufel einer Schaufel 1adereinrichtung an einem Arbeitsfahrzeug, dessen Zylinderboden mittels eines Lagerauges am Ladegestell oberhalb eines schwenkbaren Hubrahmens und dessen Kolbenstange mittels eines Lagerauges an einem am Hubrahmen gelagerten Kipphebel so angelenkt sind, daß die mit dem Kipphebel mittelbar verbundene Ladeschaufel bei unveränderter ZyIinder1änge über den gesamten Schwenkbereich des Hubrahmens in einer nach oben offenen Schwenkstellung verbleibt.The invention relates to a tilting cylinder for the loading shovel of a shovel loading device on a work vehicle, the cylinder base of which is connected by means of a bearing eye on the loading frame above a pivoting lifting frame and the piston rod of which is connected by means of a bearing eye to a tilt lever mounted on the lifting frame in such a way that the loading shovel indirectly connected to the tilt lever remains in an upwardly open pivot position over the entire pivoting range of the lifting frame with the cylinder length remaining unchanged.

Es ist bekannt, die Schwenkbewegungen einer Ladeschaufel mittels einer Parallelogrammkinematik zu steuern, bei welcher der Kippzylinder zusammen mit dem Hubrahmen, dem die ortsfesten Gelenkstellen tragenden Ladergestell und einem am Hubrahmen beweglichen Kipphebel bei mindestens einer Zylinderlänge ein Parallelogramm bilden. Zur Vergrößerung des Schwenkwinkelbereiches der Ladeschaufel ist der Kipphebel über einen Lenker mit der Ladeschaufel verbunden. Bei einer bestimmten Bemessung des Parallelogramms behält eine mit Schüttgut gefüllte Ladeschaufel ihre nach oben offene Schwenkstellung über den gesamten Schwenkbereich des Hubrahmens bei. Auch bei Ersatz der Ladeschaufel durch eine Staplervorrichtung bleibt das auf derIt is known to control the swivel movements of a loading shovel using parallelogram kinematics, in which the tilting cylinder together with the lifting frame, the loader frame carrying the fixed joints and a tilting lever that is movable on the lifting frame form a parallelogram with at least one cylinder length. To increase the swivel angle range of the loading shovel, the tilting lever is connected to the loading shovel via a link. With a certain dimension of the parallelogram, a loading shovel filled with bulk material maintains its upwardly open swivel position over the entire swivel range of the lifting frame. Even if the loading shovel is replaced by a forklift device, the

Staplergabel ruhende Ladegut auf dem gesamten Schwenkweg des Hubrahmens etwa parallel zu seiner Aufnahmestellung. Die Parallelogrammkinematik hat den Nachteil, daß nur die Differenzfläche des Zy1inderkolbens hydraulisch beaufschlagt wird, wenn die Ladeschaufel eingekippt (hochgeschwenkt) oder zum Herausbrechen von aufzunehmenden Ladegut benutzt wird. Außerdem geht die Auskippbewegung langsamer als die Einkippbewegung vor sich, weil zum Auskippen der gefüllten Ladeschaufel der verfügbare Ölstrom den ganzen Zylinderquerschnitt mit beaufschlagen muß.The load resting on the forklift fork moves along the entire swivel path of the lifting frame approximately parallel to its pick-up position. The parallelogram kinematics has the disadvantage that only the differential surface of the cylinder piston is hydraulically acted upon when the loading shovel is tipped in (swivelled up) or is used to break out loads to be picked up. In addition, the tipping movement is slower than the tipping movement because the available oil flow must act upon the entire cylinder cross-section in order to tip out the full loading shovel.

Im Unterschied dazu ist bei einer sogenannten "Z"-Kinematik an einem Ende des hier zwischen seinen Enden gelagerten Kipphebels der Kippzylinder und am anderen Ende mittels eines Lenkers die Ladeschaufel angeschlossen. Der Kipphebel dient zur Umkehrung der Zylinderbewegungen derart, daß zum Einkippen der Ladeschaufel die volle Kolbenfläche und zum Auskippen die Differenzfläche des Kolbens zur Verfügung steht. Dieser günstigen Ausnutzung der Zylinderkraft steht der Nachteil gegenüber, daß die Ladeschaufel oder Staplergabel auf dem Schwenkweg des Hubrahmens nicht selbsttätig parallel gehalten wird und deshalb der Kippzylinder mehrmals nachgesteuert werden muß.In contrast, with a so-called "Z" kinematics, the tilting cylinder is connected to one end of the tilting lever, which is mounted between its ends, and the loading shovel is connected to the other end by means of a link. The tilting lever is used to reverse the cylinder movements in such a way that the full piston area is available for tilting the loading shovel in and the differential area of the piston is available for tipping it out. This advantageous use of the cylinder force is offset by the disadvantage that the loading shovel or forklift fork is not automatically held parallel on the swivel path of the lifting frame and the tilting cylinder therefore has to be readjusted several times.

Aufgabe der Erfindung ist, einen in einer Parallelogrammkinematik angewendeten Kippzylinder der eingangs beschriebenen Art durch kostengünstige Maßnahmen dahingehend auszugestalten, daß er die Auskippbewegung der Ladeschaufel schneller als bisher und mindestens gleich schnell wie die Einkippbewegung ausführt, wobei die dazu angewendeten konstruktiven Änderungen eine be-The object of the invention is to design a tilting cylinder of the type described above, used in a parallelogram kinematics, by means of cost-effective measures in such a way that it carries out the tipping movement of the loading shovel faster than before and at least as quickly as the tipping movement, whereby the design changes applied for this purpose have a

sonders einfache, sichere Montage und Wartung des Zylinders ermöglichen und seine Festigkeit gegenüber Knickbeanspruchung erhöhen .enable particularly simple, safe assembly and maintenance of the cylinder and increase its resistance to buckling stress.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,This object is achieved according to the invention by

- daß der Zylinder einen in einer abgedichteten Bohrung des Zylinderbodens geführte Kolbenstangenverlängerung aufweist, deren Durchmesser mindestens demjenigen der Kolbenstange und deren Länge mindestens derjenigen des maximalen Kolbenhubes entspricht ,- that the cylinder has a piston rod extension guided in a sealed bore in the cylinder base, the diameter of which is at least equal to that of the piston rod and the length of which is at least equal to that of the maximum piston stroke,

- daß das Lagerauge des Zylinders und der Zylinderboden durch ein sich über die größte Ausfahrlänge der Kolbenstangenverlängerung erstreckendes und gegenüber den Zylinderkräften zug- und druckfestes Anschlußglied integral miteinander verbunden sind,- that the bearing eye of the cylinder and the cylinder base are integrally connected to one another by a connecting element that extends over the greatest extension length of the piston rod extension and is resistant to tension and compression against the cylinder forces,

- und daß im Anschlußglied ein zentrischer Aufnahmeraum für die Kolbenstangenverlängerung vorgesehen ist, der einen seitlich offenen Zugang zur Montage bzw. Austausch der Kolbenstangendichtungen im Zylinderboden enthält.- and that a central receiving space for the piston rod extension is provided in the connecting element, which contains a side-open access for mounting or replacing the piston rod seals in the cylinder base.

Indem bei der vorgeschlagenen Bauform ein einfacher Serienzylinder mit einer durch den Zylinderboden hindurchgeführten Kolbenstangenverlängerung versehen ist, wird die Dauer der Auskippbewegung der Ladeschaufel aufgrund des durch die Kolbenstangenverlängerung reduzierten Zylindervolumens günstig verringert. Die erhöhte Auskippgeschwindigkeit der Ladeschaufel kommt einem erwünschten rationellen Arbeitseinsatz zugute, beispielsweise beim Beladen von an einer Erdaushubstelle wartenden Lastkraftwagen. Da das die Kolbenstangenverlängerung gegen äu-In the proposed design, a simple series cylinder is provided with a piston rod extension that runs through the cylinder base, which reduces the duration of the loading shovel's tipping movement due to the reduced cylinder volume caused by the piston rod extension. The increased tipping speed of the loading shovel benefits the desired, efficient use of work, for example when loading trucks waiting at an excavation site. Since the piston rod extension protects against external

ßere Einwirkungen schützende Anschlußglied mit dem Zylinderboden verschweißt ist oder mit diesem auf andere Art ein einheitliches Bauteil bildet, wird eine den Durchmesser und Raumbedarf vergrößernde, umständliche Flanschverbindung vermieden, deren Sicherheit bei den im Zylinderbetrieb wechselnd auftretenden Zug- und Druckkräften wesentlich von der Sorgfalt der Befestigung der Flanschschrauben abhängig wäre. Die Belastbarkeit des Zylinders gegenüber Druck- oder Knickbeanspruchungen wird beträchtlich erhöht, weil die Kolbenstange beiderseits des Kolbens im Zylinderkopf und im Zylinderboden geführt ist. - Der seitlich offene Zugang im Anschlußglied ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft, indem er eine problemfreie Montage und Wartung der dem normalen Verschleiß unterliegenden Führung, Dichtungen und Abstreifringe im Zylinderboden ermöglicht. Ferner ist durch den seitlich offenen Zugang die Kolbenstangenverlängerung sichtbar, so daß der Fahrzeugführer anhand ihrer jeweiligen Stellung jederzeit die Schwenkposition der Ladeschaufel erkennen kann. Darüberhinaus kann die Kolbenstangenverlängerung die Funktion eines sonst zusätzlich angeordneten Wegmeßgestänges übernehmen und unter Verwendung von Abfühl- und Steuereinrichtungen zur automatischen Verstellung der Ladeschaufel ausgenutzt werden.If the connecting element protecting against external influences is welded to the cylinder base or forms a single component with it in another way, a complicated flange connection that increases the diameter and space requirements is avoided, the safety of which would depend largely on the care with which the flange screws are fastened in the case of the alternating tensile and compressive forces that occur during cylinder operation. The cylinder's load-bearing capacity against compressive or buckling stresses is considerably increased because the piston rod is guided on both sides of the piston in the cylinder head and in the cylinder base. - The side-open access in the connecting element is advantageous in several respects, as it enables problem-free assembly and maintenance of the guide, seals and scraper rings in the cylinder base, which are subject to normal wear. Furthermore, the side-open access makes the piston rod extension visible, so that the driver can see the swivel position of the loading shovel at any time based on its current position. In addition, the piston rod extension can take over the function of an otherwise additional distance measuring rod and can be used to automatically adjust the loading shovel using sensing and control devices.

Bei einer Ausführungsform kann das Anschlußglied zusammen mit dem Lagerauge die Form einer Stimmgabel haben, wobei die Gabelschenkel aus Flach- oder Profilstahl bestehen, die mit dem Lagerauge und dem Zylinderboden verbunden sind und zwischen den Gabel schenkel &eegr; die Aufnahme für die KolbenstangenverlängerungIn one embodiment, the connecting member together with the bearing eye can have the shape of a tuning fork, with the fork legs made of flat or profile steel, which are connected to the bearing eye and the cylinder base and between the fork legs η the receptacle for the piston rod extension

enthalten. Bei einer anderen Bauform kann das Anschlußglied als einfaches Brenn-, Schmiede- oder Gußteil ausgeführt und mit dem Zylinderende bleibend verschweißt sein - und eventuell auch mit dem Zylinderboden ein integrales einheitliches Bauteil bilden. An das Anschlußglied werden keine besonderen Anforderungen hinsichtlich einer Oberflächenbearbeitung gestellt, auch nicht an seinen Aufnahmeraum, der die Kolbenstangenverlängerung mit Spiel umgi bt.In another design, the connecting element can be designed as a simple burnt, forged or cast part and permanently welded to the cylinder end - and possibly also form an integral, single component with the cylinder base. There are no special requirements for the connecting element in terms of surface finish, nor for its receiving space, which surrounds the piston rod extension with play.

Zweckmäßig ist der mindestens auf einer Seite offene Aufnahmeraum des Anschlußgliedes mit einer lösbaren Abdeckung versehen. Beispielsweise im Fall der Stimmgabelform ist dann wenigstens eine Abdeckplatte lösbar und ermöglicht den Zugang zu Führung und Dichtungen im Zylinderboden.It is practical to provide the receiving space of the connecting element, which is open on at least one side, with a removable cover. For example, in the case of the tuning fork shape, at least one cover plate is removable and allows access to the guide and seals in the cylinder base.

Die Kolbenstangenverlängerung kann einen von der Kolbenstange unterschiedlichen Durchmesser aufweisen, wobei im Fall einer im Durchmesser kleineren Kolbenstange diese entweder von einem einheitlichen Bauteil abgedreht oder mit der Verlängerung verbunden, z.B. vergeschraubt ist. Durch geeignete Bemessung der Durchmesser läßt sich die Auskippgeschwindigkeit gegenüber der Einkippgeschwindigkeit der Ladeschaufel beliebig erhöhen.The piston rod extension can have a diameter that is different from the piston rod. In the case of a piston rod with a smaller diameter, this is either turned off from a single component or connected to the extension, e.g. screwed. By suitably dimensioning the diameter, the tipping speed can be increased as required compared to the tipping speed of the loading shovel.

Gemäß einer Variante bildet die Kolbenstangenverlängerung ein Wegmessglied für eine zuschaltbare elektrohydraulisehe Steuerung, durch welche die ZyIinderstel1 bewegung (Schwenkung der Ladeschaufel) in der einen und/oder der anderen Richtung an einer bestimmten Stelle angehalten wird, die insbesondere ihrerAccording to one variant, the piston rod extension forms a position measuring element for a switchable electro-hydraulic control, by means of which the cylinder adjustment movement (swivelling of the loading shovel) is stopped in one and/or the other direction at a certain point, which in particular corresponds to its

Aufnahmestel1ung mit zum Fahrplanum im allgemeinen parallel verlaufendem (die Schürfkante aufweisenden) Schaufel boden entspricht. Hiermit erhält der Fahrzeugführer die Möglichkeit, die elektrohydraulisehe Steuerung immer dann einzuschalten, wenn die Ladeschaufel von einer beliebigen Auskippstellung oder auch von einer nach oben eingekippten Stellung automatisch auf schnellstem Weg wieder in die regelmäßig wieder aufzusuchende Aufnahmestellung verschwenkt werden soll. - Ausführungsformen der elektrohydraulisehen Steuerung für einen Kippzylinder nach der Erfindung bilden Gegenstände der Ansprüche 8 bis 11.Pick-up position with a bucket bottom that generally runs parallel to the road surface (with the scraping edge). This gives the driver the option of switching on the electro-hydraulic control whenever the loading bucket is to be automatically swiveled from any dumping position or from a position that has been tipped upwards back into the pick-up position that is to be visited regularly as quickly as possible. - Embodiments of the electro-hydraulic control for a tipping cylinder according to the invention form the subject matter of claims 8 to 11.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen, jeweils schematisch,Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. These show, schematically,

Fig. la einen Schaufellader mit erfindungsgemäßem Kippzylinder bei eingekippter Ladeschaufel,Fig. la a shovel loader with a tilting cylinder according to the invention with the loading shovel tilted in,

Fig. Ib den Schaufellader nach Fig. la mit in Aufnahmestellung auf dem Fahrplanum verschwenkter Ladeschaufel,Fig. Ib the shovel loader according to Fig. la with the loading shovel swivelled into the pick-up position on the roadbed,

Fig. Ic eine Ladeschaufel in Auskippstellung bei in verschiedenen Höhen verschwenktem Hubrahmen,Fig. Ic a loading shovel in dumping position with lifting frame swivelled at different heights,

Fig. 2a einen teilweise geschnittenen Kippzylinder nach der Erfindung mit eingefahrener Kolbenstange,Fig. 2a shows a partially sectioned tilting cylinder according to the invention with retracted piston rod,

Fig. 2b den Kippzylinder nach Fig. 2a mit in eine Mittelstellung ausgefahrener Kolbenstange, die der Aufnahmestellung der Ladeschaufel in Fig. Ib entspricht,Fig. 2b the tipping cylinder according to Fig. 2a with the piston rod extended to a central position, which corresponds to the receiving position of the loading shovel in Fig. Ib,

Fig. 2c den Kippzylinder mit voll ausgefahrener Kolbenstange entsprechend einer Auskippstellung der Ladeschaufel, wobei der seitliche Zugang im Anschlußglied durch eine Abdeckplatte verschlossen ist,Fig. 2c the tipping cylinder with the piston rod fully extended corresponding to a tipping position of the loading shovel, where the side access in the connecting element is closed by a cover plate,

Fig. 3 ein elektrohydraulisches Schaltbild der automatischen Steuerung eines Kippzylinders unter Verwendung eines Elektrotasters undFig. 3 an electro-hydraulic circuit diagram of the automatic control of a tilt cylinder using an electric button and

Fig. 4 eine durch Näherungsschalter abgeänderte elektrohydraulische Steuerung für einen Kippzylinder.Fig. 4 shows an electrohydraulic control for a tilting cylinder modified by proximity switches.

Entsprechend Fig. la bis Ic befindet sich auf dem Vorderwagen eines Schaufelladers 1 ein Ladergestell 2. Ein Hubrahmen 3, der mittels eines Hubzylinders 3a in vertikaler Ebene verschwenkbar ist, hat am Ladergestell 2 sein Lager 9. Ein Kippzylinder 4 ist mit seinem rückwärtigen Ende an ein Lager 10 am Ladergestell 2 und an seinem vorderen Ende bei 4a an einen Kipphebel 5 angeschlossen, der bei 5a am Hubrahmen 3 gelagert an seinem anderen Ende mittels eines Lenkers 6 an die Ladeschaufel 7 angeschlossen ist.According to Fig. la to Ic, a loader frame 2 is located on the front of a shovel loader 1. A lifting frame 3, which can be pivoted in a vertical plane by means of a lifting cylinder 3a, has its bearing 9 on the loader frame 2. A tilting cylinder 4 is connected at its rear end to a bearing 10 on the loader frame 2 and at its front end at 4a to a tilting lever 5, which is mounted at 5a on the lifting frame 3 and is connected at its other end to the loading shovel 7 by means of a link 6.

Fig. Ib zeigt die Ladeschaufel 7, deren Schaufel boden 8 sich parallel auf oder über dem Fahrplanum befindet. In dieser Aufnahmestellung ist die Kolbenstange des Kippzylinders 4 teilweise, etwa bis in eine Mittelstellung, ausgefahren. Fig. Ic zeigt den vom Hubzylinder 3a betätigten Hubrahmen 3 in zwei verschiedenen Schwenkstellungen, in denen die Ladeschaufel 7Fig. Ib shows the loading shovel 7, the shovel base 8 of which is parallel to or above the roadbed. In this receiving position, the piston rod of the tipping cylinder 4 is partially extended, approximately to a middle position. Fig. Ic shows the lifting frame 3 actuated by the lifting cylinder 3a in two different swivel positions in which the loading shovel 7

bei ausgefahrenem Kippzylinder 4 in ihre Auskippstellung verschwenkt ist. Bei einem Vergleich erkennt man, daß bei eingekippter, oben offener Ladeschaufel 7 gemäß Fig. la der Kipp zylinder 4 sich bezüglich einer gedachten Verbindungslinie zwischen der Lagerstelle 5a des Kipphebels 5 am Hubrahmen 3 und dem Lager 9 des Hubrahmens 3 etwa parallel erstreckt. Gleichzeitig verlaufen gedachte Verbindungslinien zwischen den Lagerstellen 9 und 10 und den Lagerstellen 4a und 5a im wesentlichen parallel zueinander, so daß aufgrund der vorbeschriebenen Parallelogrammbeziehung der eingekippte Zustand der Ladeschaufel 7 über den gesamten Schwenkbereich des Hubrahmens 3 aufrechterhalten wird. In den Schaufelstellungen nach Fig. Ib oder Ic ist diese Parallelogrammbeziehung nicht vorhanden, da in Fig. Ib die Richtung des Kippzylinders 4 von der Richtung des Hubrahmens abweicht oder gemäß Fig. Ic die Verbindungslinie 4a-5a eine andere Richtung als die Verbindungslinie 9-10 am Ladergestell 2 aufweist.with the tipping cylinder 4 extended, it is pivoted into its tipping position. A comparison shows that with the loading shovel 7 tilted in and open at the top as shown in Fig. 1a, the tipping cylinder 4 extends approximately parallel to an imaginary connecting line between the bearing point 5a of the tipping lever 5 on the lifting frame 3 and the bearing 9 of the lifting frame 3. At the same time, imaginary connecting lines between the bearing points 9 and 10 and the bearing points 4a and 5a run essentially parallel to one another, so that due to the parallelogram relationship described above, the tilted state of the loading shovel 7 is maintained over the entire pivoting range of the lifting frame 3. In the bucket positions according to Fig. Ib or Ic, this parallelogram relationship is not present, since in Fig. Ib the direction of the tipping cylinder 4 deviates from the direction of the lifting frame or, according to Fig. Ic, the connecting line 4a-5a has a different direction than the connecting line 9-10 on the loader frame 2.

Der für die Schaufel 1 adereinrichtung angewendete Kippzylinder ist im einzelnen in Fig. 2a bis 2c dargestellt. Er umfaßt ein Zylinderrohr 41 mit einem Zylinderkopf 42 und üblichen Dichtungen. Der Zylinderkopf 42 ist mit dem Zylinderrohr 41 demontierbar verbunden in das anderenEnde des Zylinderrohres 41 ist ein Zylinderboden 43 eingeschweißt, der vorzugsweise fester Bestandteil eines mit einem Lagerauge 50 versehenen Anschlußgliedes 49 ist. Im Zylinderboden 43 sind Dichtungen 44 und Abstreifringe 45 zur Abdichtung eines verlängerten Kolbenstangenabschnittes 46a und eventuell eine nicht gezeigte Führung angeordnet .The tilting cylinder used for the bucket 1 device is shown in detail in Fig. 2a to 2c. It comprises a cylinder tube 41 with a cylinder head 42 and conventional seals. The cylinder head 42 is connected to the cylinder tube 41 in a removable manner. A cylinder base 43 is welded into the other end of the cylinder tube 41, which is preferably a fixed component of a connecting member 49 provided with a bearing eye 50. Seals 44 and scraper rings 45 for sealing an extended piston rod section 46a and possibly a guide (not shown) are arranged in the cylinder base 43.

An der Kolbenstange 46, die mit der durch den Zylinderboden 43 hindurchgeführten Kolbenstangenverlängerung 46a ein einheitliches Bauteil bilden kann, ist etwa in der Mitte ein Kolben 47 mit Kolbendichtungen angebracht. Das durch den Zylinderkopf 42 ragende Kolbenstangenende trägt ein aufgeschraubtes oder angeschweißtes Lagerauge 48, je nach dem, ob der Kolben 47 fest oder demontierbar mit der Kolbenstange 46 verbunden ist. Das freie Ende der Kolbenstangenverlängerung 46a kann eine im Zusammenhang mit Fig. 3 näher beschriebene AnI auf schräge 46b aufweisen. Die Kolbenstange 46 und ihre Verlängerung 46a können gleiche oder unterschiedliche Durchmesser haben. Der eigentliche Hydraulikzylinder, der durch den Zylinderkopf- 42 und den Zy1inderboden 43 begrenzt ist, enthält endseitige Hydraulikanschlüsse 11 und 12.A piston 47 with piston seals is attached approximately in the middle to the piston rod 46, which can form a single component with the piston rod extension 46a that passes through the cylinder base 43. The piston rod end that protrudes through the cylinder head 42 has a screwed-on or welded-on bearing eye 48, depending on whether the piston 47 is permanently or detachably connected to the piston rod 46. The free end of the piston rod extension 46a can have an angled connection 46b, described in more detail in connection with Fig. 3. The piston rod 46 and its extension 46a can have the same or different diameters. The actual hydraulic cylinder, which is limited by the cylinder head 42 and the cylinder base 43, contains hydraulic connections 11 and 12 at the end.

Das den Zylinder 4 an der Seite seines Zylinderbodens 43 verlängernde Anschlußglied 49 dient der Abstützung des Zylinders bzw. der Krafteinleitung in das Ladergestell 2 und bildet gleichzeitig einen Schutz für die Kolbenstangenverlängerung 46a. Zu diesem Zweck enthält das gabelartige Anschlußglied 49 im Abstand zwischen seinen parallelen Schenkeln 52, 53 eine Aufnahme 51, welche die gemäß Fig. 2a vollständig eingefahrene Kolbenstangenverlängerung 46a mit Abstand umgibt. Entsprechend Fig. 2a, 2b ist die Aufnahme 51 wenigstens auf einer Seite offen, so daß es möglich ist, bei demontierter Kolbenstange durch den offenen Zugang zur Aufnahme 51 die Dichtung 44 und den Abstreifring 45 im Zylinderboden zu montieren oder auszuwechseln. Das mit dem Lagerauge 50 integrale Anschlußglied 49The connecting member 49 extending the cylinder 4 on the side of its cylinder base 43 serves to support the cylinder or to introduce force into the loader frame 2 and at the same time forms protection for the piston rod extension 46a. For this purpose, the fork-like connecting member 49 contains a receptacle 51 at a distance between its parallel legs 52, 53, which surrounds the piston rod extension 46a, which is fully retracted according to Fig. 2a, at a distance. According to Fig. 2a, 2b, the receptacle 51 is open on at least one side, so that it is possible to install or replace the seal 44 and the scraper ring 45 in the cylinder base when the piston rod is removed through the open access to the receptacle 51. The connecting member 49 integral with the bearing eye 50

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kann als Flachteil etwa die Form einer Stimmgabel haben, so daß die Aufnahme 51 nach beiden Seiten offen ist und durch lösbare Abdeckplatten zum Schutz der Kolbenstangenverlängerung 46a und deren Führungen und Dichtungen verschlossen wird. Das als Brenn-, Schmiede- oder Gußteil ausgeführte Anschlußglied 49 kann auch eine andere Form, z.B. die eines Rohres oder einer Flasche haben, die mindestens auf einer Seite aufgeschnitten bzw. abgeflacht ist und dort die seitliche Öffnung der Aufnahme 51 bildet. Vorzugsweise bildet, wie gezeigt, der bearbeitete Zylinderboden 43 mit den Schenkeln 52, 53 durch Schweißung oder andere Verbindung eine Einheit.As a flat part, it can have the shape of a tuning fork, so that the receptacle 51 is open on both sides and is closed by removable cover plates to protect the piston rod extension 46a and its guides and seals. The connecting member 49, which is made as a burnt, forged or cast part, can also have a different shape, e.g. that of a tube or a bottle, which is cut open or flattened on at least one side and forms the lateral opening of the receptacle 51 there. Preferably, as shown, the machined cylinder base 43 forms a unit with the legs 52, 53 by welding or other connection.

Die halb ausgefahrene Stellung des Kippzylinders in Fig. 2b enspricht etwa der in Fig. Ib, wo die Ladeschaufel 7 mit auf dem Fahrplanum aufliegenden Schaufel boden 8 ihre Aufnahmestellung einnimmt. In Fig. 2c entspricht die ganz ausgefahrene Stellung der Kolbenstange 46 derjenigen des Kippzylinders in Fig. Ic, wo die Ladeschaufel ihre Auskippstellung einnimmt. Die Abdeckung 14 kann als Aufnahme für einen weiter unten beschriebenen Elektrotaster 13 dienen, der in den Weg der Kolbenstangenverlängerung 46 hineinragt. Die verschraubbare Abdeckung 14 ist über die in Fig. 2c angedeuteten Langlöcher in einem begrenzten Bereich längs-justierbar.The half-extended position of the tipping cylinder in Fig. 2b corresponds approximately to that in Fig. 1b, where the loading shovel 7 assumes its receiving position with the shovel base 8 resting on the road surface. In Fig. 2c, the fully extended position of the piston rod 46 corresponds to that of the tipping cylinder in Fig. 1c, where the loading shovel assumes its dumping position. The cover 14 can serve as a holder for an electric button 13 described further below, which protrudes into the path of the piston rod extension 46. The screwable cover 14 can be adjusted lengthwise within a limited range via the elongated holes indicated in Fig. 2c.

Entsprechend Fig. 3 liegt ein federbelasteter Elektrotaster 13 mit einer vorderen Tastrolle 16 an der AnI aufschräge 46b der Kolbenstangenverlängerung 46a an, von der zwei weitere Zwischenstellungen angedeutet sind. Der Elektrotaster ist mitAccording to Fig. 3, a spring-loaded electric button 13 with a front sensing roller 16 is located on the bevel 46b of the piston rod extension 46a, of which two further intermediate positions are indicated. The electric button is equipped with

einer umschaltbaren Kontaktzunge 17 eines zweipoligen Schalters 18 so verbunden, daß er in der gezeigten Mittellage ein vom Schalter 18 gesteuertes elektromagnetisches Schaltventil 15 bzw. dessen El ektromagnete 30, 31 unbetätigt läßt. Diese elektrohydraulisehe Steuerung des Kippzylinders dient der selbsttätigen Schaufel rückführung in die Aufnahmestellung (Fig. Ib) und wird durch einen Schalter 20 aktiviert. Bei unterbrochener Stromzufuhr nimmt das Schaltventil 15 seine durch Federn 32, 33 bestimmte mittlere Sperrstellung ein. Wird am Schalter 20 die automatische Schaufel rückführung aktiviert, nachdem die Ladeschaufel ausgekippt (Fig. Ic, 2c) worden ist, nimmt der Taster 13 seine untere Endlage ein. Dadurch wird der Kontakt 21/22 geschlossen, der Magnet 30 erregt und das Schaltventil 15 in Fig. 3 nach links bewegt, so daß der Zylinderanschluß 11 mit Drucköl versorgt und die Kolbenstange 46 solange eingefahren wird, bis die Kolbenstangenverlängerung 46a die in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien gezeigte Position (= Zylinderzustand in Fig. Ib und 2b) erreicht, den Stromkreis unterbricht und den Kippzylinder 4 blockiert.a switchable contact tongue 17 of a two-pole switch 18 so that in the middle position shown it leaves an electromagnetic switching valve 15 controlled by the switch 18 or its electromagnets 30, 31 unactuated. This electrohydraulic control of the tipping cylinder serves to automatically return the shovel to the pickup position (Fig. 1b) and is activated by a switch 20. When the power supply is interrupted, the switching valve 15 assumes its middle locking position determined by springs 32, 33. If the automatic shovel return is activated on the switch 20 after the loading shovel has been tipped out (Fig. 1c, 2c), the button 13 assumes its lower end position. This closes the contact 21/22, energizes the magnet 30 and moves the switching valve 15 to the left in Fig. 3, so that the cylinder connection 11 is supplied with pressure oil and the piston rod 46 is retracted until the piston rod extension 46a reaches the position shown in Fig. 3 with solid lines (= cylinder state in Fig. 1b and 2b), interrupts the circuit and blocks the tilt cylinder 4.

Bei voll eingefahrenem Kippzylinder entsprechend Fig. la schließt nach Betätigung des Schalters 20 der auf dem Umfang der Kolbenstangenverlängerung 46a aufliegende E1ektrotaster 13 den Kontakt 21/23 und erregt den Elektromagnet 31, der am Ventil 15 die Druckölzufuhr auf den Anschluß 12 des Kippzylinders 4 umschaltet.When the tilt cylinder is fully retracted as shown in Fig. la, after actuation of the switch 20, the electric button 13 resting on the circumference of the piston rod extension 46a closes the contact 21/23 and excites the electromagnet 31, which switches the pressure oil supply at the valve 15 to the connection 12 of the tilt cylinder 4.

Dadurch fährt dessen Kolbenstange 46 solange aus, bis die KoI-As a result, its piston rod 46 extends until the piston

benstangenverlängerung 46a die in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien gezeigte Position erreicht. - Der Hubzylinder 3a wird unabhängig vom Kippzylinder 4 über ein beliebig gesteuertes Ventil betätigt. Der Kippzylinder kann, solange der Schalter 20 nicht betätigt ist, über das Ventil 15 oder über ein dazu parallel geschaltetes Ventil gesteuert werden.rod extension 46a reaches the position shown in Fig. 3 with solid lines. - The lifting cylinder 3a is actuated independently of the tilting cylinder 4 via an arbitrarily controlled valve. As long as the switch 20 is not actuated, the tilting cylinder can be controlled via the valve 15 or via a valve connected in parallel to it.

Entsprechend Fig. 4 sind bei der elektrohydraulisehen Steuerung zur automatischen Schaufel rückführung in die Aufnahmestellung am Anschlußglied 49 oder an einer oder zwei gegenüberliegenden Abdeckungen 14 zwei berührungslose Näherungsschalter 25, 26 angeordnet, die mit einer Steuerkante 27 der Kolbenstangenverlängerung 46 zusammenwirken. Der einen Öffnungskontakt 28 enthaltende Näherungsschalter 25 ist bezüglich des einen Schließkontakt 29 enthaltenden Näherungsschalters 26 in Richtung des Zylinderbodens 43 um eine geringe Länge versetzt. Um die Schaufel entweder von der eingekippten Stellung gemäß Fig. la oder von der ausgekippten Stellung gemäß Fig. Ic automatisch in die Aufnahmestellung gemäß Fig. Ib zu überführen, wird die Steuerung durch Betätigung des Schalters 20 aktiviert.According to Fig. 4, in the electrohydraulic control for automatically returning the shovel to the receiving position, two contactless proximity switches 25, 26 are arranged on the connecting member 49 or on one or two opposite covers 14, which interact with a control edge 27 of the piston rod extension 46. The proximity switch 25, which contains an opening contact 28, is offset by a small length in the direction of the cylinder base 43 with respect to the proximity switch 26, which contains a closing contact 29. In order to automatically transfer the shovel either from the tilted position according to Fig. la or from the tilted position according to Fig. 1c to the receiving position according to Fig. 1b, the control is activated by actuating the switch 20.

Befindet sich die Steuerkante 27 in der in Fig. 4 links angedeuteten Position, so wird der Elektromagnet 30 über den normalerweise geschlossenen Öffnungskontakt 28 des Schalters 25 erregt. Magnet 30 zieht das Schaltventil 15 entgegen der Wirkung seiner Zentrierfedern 32, 33 nach links, so daß der Anschluß 11 des Zylinders 4 solange mit Drucköl beaufschlagt wird, bis die Steuerkante 27 in der mit ausgezogenen Linien gezeigten Posi-If the control edge 27 is in the position indicated on the left in Fig. 4, the electromagnet 30 is excited via the normally closed opening contact 28 of the switch 25. Magnet 30 pulls the switching valve 15 to the left against the effect of its centering springs 32, 33, so that the connection 11 of the cylinder 4 is pressurized with oil until the control edge 27 is in the position shown in solid lines.

3 &Lgr; O 193 Λ O 19

tion (= Zylinderzustand Fig. Ib und 2b) am Schalter 25 durch den Offnungskontakt 28 die Stromzufuhr unterbricht. - Bei der automatischen Rückführung der Kolbenstangenverlängerung 46a aus einer in Fig. 4 rechts angedeuteten Position ist der normalerweise offene Schließkontakt 29 des Näherungsschalters 26 geschlossen, so daß der Elektromagnet 31 erregt wird und das Schaltventil 15 entgegen der Wirkung der Zentrier-Federn 32, 33 nach rechts zieht, wobei dem Anschluß 12 des Zylinders 4 solange Drucköl zugeführt wird, bis die Steuerkante 27 sich aus dem Bereich des Schalters 26 entfernt hat, dessen Kontakt 29 öffnet, so daß das Schaltventil 15 in die gezeigte zentrierte Sperrstel1ung gelangt.tion (= cylinder state Fig. 1b and 2b) at the switch 25 through the opening contact 28 interrupts the power supply. - During the automatic return of the piston rod extension 46a from a position indicated on the right in Fig. 4, the normally open closing contact 29 of the proximity switch 26 is closed, so that the electromagnet 31 is excited and the switching valve 15 is pulled to the right against the effect of the centering springs 32, 33, whereby pressure oil is supplied to the connection 12 of the cylinder 4 until the control edge 27 has moved away from the area of the switch 26, whose contact 29 opens so that the switching valve 15 reaches the centered blocking position shown.

Claims

Karl Schaeff GmbH & Co. 7183 Langenburg ■-claims

1. Tilting cylinder for the loading shovel (7) of a shovel loading device on a work vehicle, the cylinder base (43) of which is articulated by means of a bearing eye (50) on the loader frame (2) above a pivotable lifting frame (3) and the piston rod (43) of which is articulated by means of a bearing eye (48) on a tilting lever (5) mounted on the lifting frame in such a way that the loading shovel (7) indirectly connected to the tilting lever remains in an upwardly open pivoting position over the entire pivoting range of the lifting frame (3) with the cylinder length remaining unchanged,
characterized,

- that the cylinder (4) has a piston rod extension (46a) guided in a sealed bore in the cylinder base (43), the diameter of which is at least equal to that of the piston rod (46) and the length of which is at least equal to that of the maximum piston stroke,

- that the bearing eye (50) of the cylinder and the cylinder base (43) are integrally connected to one another by a connecting member (49) extending over the greatest extension length of the piston rod extension (46a) and resistant to tension and compression against the cylinder forces,

- and that a central receiving space (51) for the piston rod extension (46a) is provided in the connecting member (49), which contains a laterally open access for mounting or replacing the piston rod seals (44, 45) in the cylinder base.

2. Tilting cylinder according to claim 1, characterized in that the connecting member (49) together with two parallel legs (52, 53) extending from its bearing eye (50) is designed in the shape of a tuning fork, and that the distance between the legs is provided as the receiving space (51) for the piston rod extension (46a), the ends of which are welded to the cylinder base (43).

3. Tilting cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting member (49) with the bearing eye (50) form an integral, unitary burnt, forged or cast part.

4. Tilting cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receiving space (51) of the connecting member (49) which is open at least on one side between the cylinder base (43) and the bearing eye (50) is provided with a detachable cover (14).

5. Tilting cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod extension (46a) has a larger diameter than the piston rod (46).

6. Tilting cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting member (49) is welded to the cylinder jacket (41) at the cylinder base (43) integrally connected to it.

7. Tipping cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston rod extension (46a) forms a travel measuring element for a switchable electro-hydraulic control, which initiates the cylinder adjustment movement for the tipping movement of the loading shovel and stops it at a certain point, which preferably corresponds to its receiving position with the shovel base (8) running parallel to the road surface.

8. Tilting cylinder according to claim 7, characterized in that an electric button (13) of the connecting member (49) protrudes at a predetermined point into the path of the piston rod extension (46a), the free end of which has a run-on slope (46b) which holds the electric button in a central position, and that the electric button is connected to a contact tongue (17) of a two-pole switch (18) in such a way that it remains unactuated in the central position of the electric button, but in the two end positions of the electric button drives the tilting cylinder (4) via an electric switching valve (15) to move in one or the opposite direction.

9. Tilting cylinder according to claim 7, characterized in that the extended piston rod section (46a) is assigned one or more contactless proximity switches (25, 26) on its path in the connecting member (49) for path-dependent switching of an electrical switching valve (15) controlling the tilting cylinder.

10. Tilting cylinder according to claim 9, characterized in that a control edge (27) of the piston rod extension (46a) on the connecting member (49) cooperates with a proximity switch (25) containing an opening contact (28) for controlling one electromagnet of the switching valve (15) and with a proximity switch (26) containing a closing contact (29) for controlling the other electromagnet, the proximity switches being slightly offset from one another in the direction of movement of the control edge.

11. Tilting cylinder according to claim 7, characterized in that the travel switch or switches of the electrohydraulic circuit are arranged on the cover (14) of the connecting member (49), the cover being adjustably fastened by means of longitudinally directed elongated holes (19).