EP1045941B1 - Mobile loading machine with front loading equipment - Google Patents

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Publication number
EP1045941B1
EP1045941B1 EP98945307A EP98945307A EP1045941B1 EP 1045941 B1 EP1045941 B1 EP 1045941B1 EP 98945307 A EP98945307 A EP 98945307A EP 98945307 A EP98945307 A EP 98945307A EP 1045941 B1 EP1045941 B1 EP 1045941B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tipping
fulcrum
cylinder
shovel
lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98945307A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1045941A1 (en
Inventor
Heinrich Arck
Robert HÖLLWART
Gustav Leidinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Original Assignee
O&K Orenstein and Koppel GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by O&K Orenstein and Koppel GmbH filed Critical O&K Orenstein and Koppel GmbH
Publication of EP1045941A1 publication Critical patent/EP1045941A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1045941B1 publication Critical patent/EP1045941B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0841Articulated frame, i.e. having at least one pivot point between two travelling gear units
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/34Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E02F3/3405Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism
    • E02F3/3411Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism of the Z-type

Definitions

  • the invention relates to a mobile loading machine with Front loading equipment, in particular construction machine, with a with the rear end on a front frame part of the Loading machine rotatably mounted in a Hubrahmenburntician Lifting frame, by means of at least one lifting cylinder can be raised and lowered, wherein at the front end of the lifting frame in a bucket fulcrum a working bucket, fork or the like.
  • Toggle holder Is hinged and being in a middle Range of the lifting frame in a rocker arm pivot point Toggle holder is hinged to a rocker arm whose lower end articulated in a Kippzylinderanlenk Vietnamese connected to a tilting cylinder at the other end articulated in a tilt cylinder pivot point on the frame part is, and its upper end in a tilt rod fulcrum hinged on a tilt rod, with her other End above the blade fulcrum in a Kippstangenanschddling is hinged to the working bucket.
  • Wheel loaders are essentially divided into two areas of use, namely earthmoving and industrial use.
  • the Z-kinematics meets the requirements the earth movement in an advantageous manner, since they are in the area the lower Hubrahmenwolf has large breaking forces and the bucket tilts back while lifting to Transport to avoid material losses, and in the upper Lifting area when dumping the bucket enough holding forces having.
  • the course of the holding force over the Bucket angle in the upper position of the lifting frame is however so that it is at the furthest forward position of the blade's center of gravity, the minimum value of the holding force reached.
  • GB 2,266,291 A is a generic loading machine known with front-loading equipment, which in principle consists of only a three-part kinematic chain, namely from a tilt cylinder, a rocker arm and a tilt rod, wherein the tilting cylinder on the rocker arm in different Location can be fixed so that different Kinematikgeometrien are feasible to to meet different requirements.
  • front-loading equipment which in principle consists of only a three-part kinematic chain, namely from a tilt cylinder, a rocker arm and a tilt rod, wherein the tilting cylinder on the rocker arm in different Location can be fixed so that different Kinematikgeometrien are feasible to to meet different requirements.
  • these known Kinematics is still much in need of improvement.
  • the object of the invention is the kinematics of a generic loading machine to improve to all advantageous properties of Z-kinematics, parallel kinematics and industrial kinematics unite and avoid their disadvantages, the Effort and thus the costs of those of a conventional Z-kinematics should not exceed.
  • a second tilt cylinder pivot point for the tilt cylinder is provided, wherein the distance of the second upper Tilting cylinder pivot point related to the tilting pivot point to the Hubrahmenide between 0.01 and 0.12.
  • the tilt cylinder can be the Kinematics thus of the motion sequence as in a Z-kinematics for earthmoving on an industrial kinematic with Change the parallel guide of the implement.
  • the holding force is then in the range of the highest Demand sufficient and follows approximately to the maximum Auskippwinkel the itself reducing needs according to the decreasing Load torque. This also leads to that in the upper Hubrahmenwolf already at horizontal position of the implement the tear forces are great and those in lower ones Hubrahmenwolf are comparable.
  • the lifting frame on a cross-beam, between the rocker fulcrum and the blade fulcrum is arranged and by means of Kipphebelhalterung the Rocker arm carries.
  • this cross-beam is preferred located at a distance from the rocker fulcrum, which is greater than the distance of Kippzylinderanlenkiss to the tilting fulcrum.
  • the kinematics offers the possibility of the crossbar in the raised Stroke position for optimum visibility on the tools as close as possible to the blade fulcrum to arrange.
  • the arrangement of the tilt cylinder in its position to the lifting frame is chosen so that its longitudinal axis approximately parallel and below the Hubrahmenachse is in each Hubrahmengnagnagna and thereby in the upper stroke area, in which the emptying of Shovel takes place in the transport vehicles, through the selected Position results in favorable visibility, because only the relatively thin piston rod of the tilt cylinder in the driver's field of vision. Also in lower lifting frame position at the material intake is the tilt cylinder thereby in a situation that does not obstruct the view.
  • a mobile loading machine is general denoted by L.
  • This loading machine L has a front frame part 13, on which the actual invention Universal kinematics is articulated, whose more accurate Structure of Figures 3 to 6 apparent.
  • the kinematics initially has a lifting frame 1, whose Hub frame axis is designated 16.
  • This lifting frame 1 is at its rear end in a Hubrahmenburntician 14 rotatably mounted on the frame part 13 of the loading machine.
  • the lifting frame 1 is usually made two parallel frame parts. On the frame part 13 is above
  • only an indicated lift cylinder 2 rotates mounted, hinged at its other end on the lifting frame 1 is. By actuating the lifting cylinder 2 is thus the lifting frame 1 can be raised and lowered, namely to the Hubrahmenburntician 14.
  • the lower end of the rocker arm 3 is in a lower first tilt cylinder pivot point 8 or above located upper second Kippzylinderanlenkddling. 9 articulated with a tilt cylinder 7 connected to his other end in a tilt cylinder pivot 11 am Frame part 13 of the loading machine is articulated.
  • the top End of the rocker arm 3 is in a tilt rod pivot 17 hinged to a tilt rod 4, with their other End above the blade fulcrum 6 in a Kippstangenanschddling 21 hinged to the working blade 5 is.
  • the distance d of the cross-beam 10 between the rocker pivot 15 and the Bucket pivot 6 is greater than b + r.
  • FIG. 4 shows a stop 19 of the eye of the piston rod 12 of the tilting cylinder 7 against the eye of the tilting rod 4 or provided against the blade 6.
  • two blade stops 20 provided against the lifting frame 1 in Auskipp ein.
  • FIG. 7 the universal kinematics according to the invention with lifting frame 1 and tilted blade 6 in Transport position shown. It is for application large holding forces in the dumped state of the blade. 6 provided that in upper Hubrahmen ein the ratio the distance m of the axis of the piston rod 12 of the Tilting cylinder 7 to the tilting fulcrum 15 to the distance n the axis of the tilting rod 4 to the blade fulcrum 6, ie m / n is on the order of 0.65 to 0.7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shovels (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

The invention relates to a mobile loading machine with front loading equipment, especially a construction machine. The inventive loading machine has a lifting frame (1) which is mounted with its rear end on a front frame part (13) of the loading machine (L), in such a way that it can pivot in a lifting frame pivot point (14). Said lifting frame (1) can be raised and lowered by means of at least one lifting cylinder (2). A working shovel (5), fork (5') or similar is connected to the front end of the lifting frame(1) in a shovel pivot point (6) and a tilt lever (3) is connected in a middle area of the lifting frame (1) in a tilt lever pivot point (15). The bottom end of the tilt lever (3) is flexibly connected to a tilt ram (7) in a tilt ram articulation point (8). At the other end, said tilt ram (7) is connected to a frame part (13) in a tilt ram pivot point (11). The top end of the tilt ram (7) is connected to a tilt bar (4) in a tilt bar pivot point (17). The tilt bar (4) is connected to the working shovel (5) by its other end, in a tilt lever articulation point (21) above the shovel pivot point (6). The aim of the invention is to improve the kinematics system. This is achieved by means of special geometrical ratios.

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile Lademaschine mit Frontladeausrüstung, insbesondere Baumaschine, mit einem mit dem hinteren Ende an einem vorderen Rahmenteil der Lademaschine in einem Hubrahmendrehpunkt drehbar gelagerten Hubrahmen, der mittels wenigstens eines Hubzylinders heb- und senkbar ist, wobei am vorderen Ende des Hubrahmens in einem Schaufeldrehpunkt eine Arbeitsschaufel, Gabel oder dgl. angelenkt ist und wobei in einem mittleren Bereich des Hubrahmens in einem Kipphebeldrehpunkt einer Kipphebelhalterung ein Kipphebel angelenkt ist, dessen unteres Ende in einem Kippzylinderanlenkpunkt gelenkig mit einem Kippzylinder verbunden ist, der am anderen Ende in einem Kippzylinderdrehpunkt am Rahmenteil angelenkt ist, und dessen oberes Ende in einem Kippstangendrehpunkt an einer Kippstange angelenkt ist, die mit ihrem anderen Ende oberhalb des Schaufeldrehpunktes in einem Kippstangenanlenkpunkt an der Arbeitsschaufel angelenkt ist.The invention relates to a mobile loading machine with Front loading equipment, in particular construction machine, with a with the rear end on a front frame part of the Loading machine rotatably mounted in a Hubrahmendrehpunkt Lifting frame, by means of at least one lifting cylinder can be raised and lowered, wherein at the front end of the lifting frame in a bucket fulcrum a working bucket, fork or the like. Is hinged and being in a middle Range of the lifting frame in a rocker arm pivot point Toggle holder is hinged to a rocker arm whose lower end articulated in a Kippzylinderanlenkpunkt connected to a tilting cylinder at the other end articulated in a tilt cylinder pivot point on the frame part is, and its upper end in a tilt rod fulcrum hinged on a tilt rod, with her other End above the blade fulcrum in a Kippstangenanlenkpunkt is hinged to the working bucket.

Bei Radladern unterscheidet man im wesentlichen zwei Einsatzgebiete, nämlich Erdbewegung und Industrieeinsatz. Für die erstgenannte Anwendung ist die sogenannte Z-Kinematik verbreitet. Die Z-Kinematik erfüllt die Anforderungen der Erdbewegung in vorteilhafter Weise, da sie im Bereich der unteren Hubrahmenstellung große Reißkräfte aufweist und die Schaufel beim Anheben zurückkippt, um beim Transport Materialverluste zu vermeiden, und im oberen Hubbereich beim Auskippen der Schaufel genügend Haltekräfte aufweist. Der Verlauf der Haltekraft über dem Schaufelwinkel in oberer Stellung des Hubrahmens ist jedoch so, daß er bei der am weitesten vorne liegenden Position des Schaufelschwerpunktes den Minimalwert der Haltekraft erreicht. Daß diese dennoch in dieser Stellung ausreicht, ist darin begründet, daß in dieser Stellung bereits ein Großteil des Materials aus der Schaufel gefallen ist, so daß sich die Last dadurch stark verringert hat. Dieses macht dieses System für den Industrieeinsatz ungeeignet, da hier das Umschlaggut, wie Rohre, Baumstämme, u.s.w. bis zum Erreichen des größten Auskippwinkels festgehalten bzw. bei Aufnahme vom Stapel für Übergang in die Transportstellung zurückgekippt werden muß. Ein weiterer Nachteil der Z-Kinematik ist der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit des Arbeitsgerätes im oberen Stellungsbereich des Hubrahmens. Die Geschwindigkeit nimmt im Bereich großer Auskippwinkel stark ab und dadurch ist ein Ausschlagen von in der Schaufel haftenden Materialresten nur bedingt möglich.Wheel loaders are essentially divided into two areas of use, namely earthmoving and industrial use. For the former application is the so-called Z-kinematics common. The Z-kinematics meets the requirements the earth movement in an advantageous manner, since they are in the area the lower Hubrahmenstellung has large breaking forces and the bucket tilts back while lifting to Transport to avoid material losses, and in the upper Lifting area when dumping the bucket enough holding forces having. The course of the holding force over the Bucket angle in the upper position of the lifting frame is however so that it is at the furthest forward position of the blade's center of gravity, the minimum value of the holding force reached. That this still in this position is sufficient, that in this position already a large part of the material fell out of the shovel is, so that the load is greatly reduced Has. This makes this system for industrial use unsuitable, since here the Umschlaggut, such as pipes, tree trunks, etc. until reaching the maximum Auskippwinkels held or when recording from the pile for transition into the transport position must be tilted back. Another Disadvantage of Z-kinematics is the course of the angular velocity of the implement in the upper position range the lifting frame. The speed decreases in the Range large dumping angle off sharply and thus is a Knocking out material residues sticking in the blade only conditionally possible.

Ein weiteres Merkmal der Z-Kinematik ist, daß die auf die Erfordernisse des Lösens von Material ausgelegte Reißkraft ihren Höchstwert im Bereich waagerechter Schaufel-(Boden)-Stellung hat, mit zunehmendem Ankippwinkel jedoch stark abfällt. Die Reißkraft im maximalen Ankippwinkel ist in der für Transportfahrt üblichen Hubhöhe der Schaufel soweit abgesunken, daß bei starken Bremsverzögerungen und/oder sehr unebenem Gelände die Schaufel nicht mehr mit der nötigen Kraft angepreßt werden kann, was starke Schläge verbunden mit entsprechender Geräuschentwicklung hervorruft.Another feature of Z-kinematics is that on the Demands of loosening of material designed tear force their maximum in the area of horizontal bucket (ground) position has, however, with increasing tilt angle falls sharply. The breaking force in the maximum tilt angle is in the usual transport height for lifting the bucket far enough, that with strong braking delays and / or very uneven terrain the shovel no longer can be pressed with the necessary force, which is strong Blows connected with corresponding noise causes.

Für Industriezwecke wird im Regelfall eine Parallelkinematik eingesetzt. Eine solche Parallelkinematik ermöglicht eine über die Hubbewegung des Hubrahmens parallele Schaufelführung, auch ergibt sich ein günstigerer Verlauf der Haltekräfte im oberen Hubrahmenbereich beim Auskippen. Auch ist eine kontinuierliche Zunahme der Winkelgeschwindigkeit gerade im letzten Winkelbereich beim Auskippen gegeben, wodurch das Ausklopfen von in der Schaufel haftendem Material ermöglicht wird. Nachteilig ist bei diesem System, daß zum Lösen des Materials der oder die Kippzylinder nur auf ihrer Ringfläche mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, so daß diese entsprechend groß dimensioniert werden müssen.For industrial purposes is usually a parallel kinematic used. Such a parallel kinematics allows a parallel over the lifting movement of the lifting frame Blade guide, also results in a more favorable course the holding forces in the upper lifting frame area when dumping. Also is a continuous increase in angular velocity just in the last angle range when dumping given, whereby the knocking in of the blade adhesive material is allowed. The disadvantage is in this system, that for releasing the material of or the tilting cylinders only on their annular surface with hydraulic pressure be acted upon so that they are correspondingly large must be dimensioned.

Ein weiterer Nachteil der Parallel-Kinematik ist, daß die Kippzylinder am Vorderrahmen des Laders beträchtlich über dem Anlenkpunkt des Hubrahmens angeordnet werden müssen, wodurch sich ein säulenartiger Aufbau des Vorderrahmens ergibt, der die Sicht auf das Arbeitsgerät beeinträchtigt. Another disadvantage of the parallel kinematics is that the Tipping cylinder on the front frame of the loader considerably over the articulation point of the lifting frame must be arranged resulting in a columnar structure of the front frame results, which affects the view of the implement.

Diese Gründe haben unter anderem dazu geführt, daß eigene Kinematik-Systeme für den Industrieeinsatz entwickelt wurden, welche wegen der bei der Z-Kinematik vorherrschenden Vorteile auf dieser basieren, jedoch die Unzulänglichkeiten beim geschilderten Auskippvorgang in oberer Hubrahmenstellung durch weitere Elemente beseitigen. Dies geschieht vorwiegend durch Anbringung eines zusätzlichen Gelenkvierecks zwischen denen das charakteristische Z bildenden Gliedern und dem Arbeitsgerät. Damit kann über den gesamten Winkelbereich des Arbeitsgerätes die erforderliche Haltekraft erreicht werden. Der Industrieeinsatz erfordert bei Verwendung der Staplergabel ein weitgehend paralleles Hochfahren dieser, während beim Einsatz mit Schaufel oder Klammer ein Zurückkippen vorteilhaft ist, um den Lastschwerpunkt näher an das Fahrzeug heranzuführen. Da die Verwirklichung dieser einander widersprechenden Forderungen ohne weitere Vorkehrungen nicht möglich ist, ist man bei der Auslegung eines solchen Systems zu einem Kompromiß gezwungen. Durch geschicktes Auslegen des Kinematiksystems kann man erreichen, daß bei nur mäßigem hinnehmbaren Zurückziehen der anfangs horizontalen Staplergabel sich die ganz zurückgekippte Schaufel oder Klammer beim Hubvorgang in angestrebter Weise stärker zurückzieht. Die durch die zusätzliche Zahl der Glieder der kinematischen Kette gegebenen Möglichkeiten erlauben eine weitgehende, wenn auch mit gewissen Abstrichen die Anforderungen des jeweiligen Einsatzes erfüllende Lösung. Auch hier stehen Systeme mit zwei Kippwerken denen mit nur einem Kippwerk gegenüber. Erstgenannte haben den Nachteil, daß ihre Elemente über den Hubrahmenwangen liegen und die Sicht des Fahrers auf die seitlichen Enden des Transportgutes beim Industrieeinsatz weitgehend verdecken. Deshalb sind Lösungen günstiger, welche nur ein mittig angeordnetes Kippwerk aufweisen, das die Sicht auf die Enden des Ladegutes freiläßt. Diese Kinematiksysteme sind allerdings durch ihre zusätzlichen Elemente aufwendiger und vermindern, da sie im vorderen Hubrahmenbereich angeordnet sind, die Kipplast und damit auch die zulässige Nutzlast.These reasons have led, among other things, that own Kinematics systems developed for industrial use which were predominant because of the Z kinematics Benefits based on this, but the shortcomings at the described Auskippvorgang in upper Eliminate lifting frame position with additional elements. This happens mainly by attaching an additional Articulated quadrilateral between which the characteristic Z forming links and the implement. In order to can over the entire angular range of the implement the required holding force can be achieved. The industrial use Requires when using the forklift fork a largely parallel startup of this, while the Use with shovel or clamp to tilt back advantageous is to bring the load center closer to the vehicle introduce. Because the realization of each other contradictory claims without further precautions is not possible, one is in the interpretation of such Systems forced to compromise. By clever Designing the kinematic system can be achieved that with only moderately acceptable withdrawal of the At the beginning of the horizontal forklift fork, the back tilted Shovel or clamp during lifting in targeted Way more withdrawn. Which by the additional Number of links given to the kinematic chain Possibilities allow a substantial, albeit with Certainly the requirements of the respective application are reduced fulfilling solution. Also here are systems with two tipping stations opposite those with only one tipper. The former have the disadvantage that their elements over the lifting frame cheeks and the driver's view the lateral ends of the cargo in industrial use largely obscure. That's why solutions are cheaper, which have only one centrally arranged tipping mechanism, that leaves open the view of the ends of the load. These kinematic systems are, however, by their additional elements consuming and reduce, as they are arranged in the front Hubrahmenbereich, the tipping load and thus also the permissible payload.

Aus GB 2,266,291 A ist eine gattungsgemäße Lademaschine mit Frontladeausrüstung bekannt, die im Prinzip aus nur einer dreiteiligen kinematischen Kette besteht, nämlich aus einem Kippzylinder, einem Kipphebel und einer Kippstange, wobei der Kippzylinder am Kipphebel in unterschiedlicher Lage befestigt werden kann, so daß unterschiedliche Kinematikgeometrien realisierbar sind, um unterschiedlichen Anforderungen genügen zu können. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß diese bekannte Kinematik noch wesentlich verbesserungsbedürftig ist. From GB 2,266,291 A is a generic loading machine known with front-loading equipment, which in principle consists of only a three-part kinematic chain, namely from a tilt cylinder, a rocker arm and a tilt rod, wherein the tilting cylinder on the rocker arm in different Location can be fixed so that different Kinematikgeometrien are feasible to to meet different requirements. In the Practice has been found, however, that these known Kinematics is still much in need of improvement.

Aus US-A-3,642 159 ist ein Schaufelrückführungssystem bekannt, bei welchem die Schaufel aus der oberen Auskippstellung in die untere Schürfstellung automatisch zurückgeführt wird. Dabei wird über eine Meßeinrichtung am Schaufelkippzylinder in die Lagesteuerung der Schaufel eingegriffen, in dem das Meßsignal den Steuerschieber der Schaufel betätigt.From US-A-3,642,159 a blade return system is known, in which the blade from the upper Auskippstellung automatically returned to the lower scoring position becomes. It is via a measuring device on Bucket tilting cylinder in the attitude control of the blade intervened, in which the measurement signal the spool of the Shovel operated.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Kinematiksystem einer gattungsgemäßen Lademaschine weiter zu verbessern, um alle vorteilhaften Eigenschaften der Z-Kinematik, der Parallelkinematik und der Industriekinematik in sich zu vereinigen und deren Nachteile zu vermeiden, wobei der Aufwand und damit die Kosten diejenigen einer üblichen Z-Kinematik nicht überschreiten sollen.The object of the invention is the kinematics of a generic loading machine to improve to all advantageous properties of Z-kinematics, parallel kinematics and industrial kinematics unite and avoid their disadvantages, the Effort and thus the costs of those of a conventional Z-kinematics should not exceed.

Diese Aufgabe wird mit einer mobilen Lademaschine der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. This task comes with a mobile loading machine Initially designated type according to the invention by the characterizing features of claim 1 solved.

In der Praxis hat sich nach langwierigen Forschungsarbeiten herausgestellt, daß durch diese spezielle erfindungsgemäße Gestaltung, d.h. durch die genaue Lage der Drehpunkte zueinander, der Hebelverhältnisse und die genauen Längen der einzelnen Bauelemente in ihrer speziellen Anordnung die bekannte Kinematik wesentlich verbessert werden kann, wobei weiterhin nur eine einfache dreiteilige kinematische Kette benötigt wird, die aus einem Kippzylinder, einem Kipphebel und einer Kippstange besteht.In practice, after lengthy research work proved that by this particular inventive Design, i. by the exact location of the fulcrums to each other, the leverage and the exact Lengths of the individual components in their special arrangement the known kinematics are significantly improved can, while still only a simple three-part kinematic chain is needed, which consists of a tilting cylinder, a rocker arm and a tilting rod consists.

Vorzugsweise ist dabei auch vorgesehen, daß am Kipphebel ein zweiter Kippzylinderanlenkpunkt für den Kippzylinder vorgesehen ist, wobei der Abstand des zweiten oberen Kippzylinderanlenkpunktes vom Kipphebeldrehpunkt bezogen auf die Hubrahmenlänge zwischen 0,01 und 0,12 liegt. Durch einfaches Umstecken des Kippzylinders läßt sich die Kinematik somit von dem Bewegungsablauf wie bei einer Z-Kinematik für Erdbewegung auf eine Industriekinematik mit Parallelführung des Arbeitsgerätes umstellen. Dabei ist der untere Kippzylinderanlenkpunkt vorzugsweise für Erdbewegung vorgesehen. In oberer Stellung des Hubrahmens ist die Haltekraft dann auch im Bereich des höchsten Bedarfs ausreichend und folgt annähernd bis zum maximalen Auskippwinkel dem sich reduzierenden Bedarf entsprechend dem sich verringernden Lastmoment. Dies führt auch dazu, daß in oberer Hubrahmenstellung bereits bei waagerechter Stellung des Arbeitsgerätes die Reißkräfte groß und mit denen in unterer Hubrahmenstellung vergleichbar sind.Preferably, it is also provided that on the rocker arm a second tilt cylinder pivot point for the tilt cylinder is provided, wherein the distance of the second upper Tilting cylinder pivot point related to the tilting pivot point to the Hubrahmenlänge between 0.01 and 0.12. By simply repositioning the tilt cylinder can be the Kinematics thus of the motion sequence as in a Z-kinematics for earthmoving on an industrial kinematic with Change the parallel guide of the implement. It is the lower tilt cylinder linkage point preferably for Earthmoving provided. In the upper position of the lifting frame the holding force is then in the range of the highest Demand sufficient and follows approximately to the maximum Auskippwinkel the itself reducing needs according to the decreasing Load torque. This also leads to that in the upper Hubrahmenstellung already at horizontal position of the implement the tear forces are great and those in lower ones Hubrahmenstellung are comparable.

Im Gegensatz zur Z-Kinematik bleiben hier somit die Reißkräfte über die Hubhöhe des Hubrahmens annähernd konstant. Daher kann mit dem erfindungsgemäßen System beim Lösen des Materials aus fester Wand auch im oberen Hubbereich dieses noch mit hoher Reißkraft gebrochen werden. Das Auskippen erfolgt durch Einleitung von Hydrauliköl in den Kippzylinderringraum.In contrast to Z-kinematics, this is where the breaking forces remain approximately constant over the lifting height of the lifting frame. Therefore, with the inventive system Release the material from a solid wall even in the upper stroke area this still be broken with high breaking strength. The tipping is done by introducing hydraulic oil in the tilt cylinder annulus.

Die Auskippgeschwindigkeit des Arbeitsgerätes nimmt im letzten Drehwinkelbereich überproportional zu, wodurch sich die Schaufel bis zum Auskippwinkel von 30 bis 35°, bei dem das Material weitgehend entleert ist, in vom Fahrer leicht zu steuernder Geschwindigkeit bewegt, aber die Anschläge beim maximalen Auskippwinkel mit einer hohen Geschwindigkeit erreicht, welche das Ausklopfen festgebackener Materialreste ermöglicht. Durch diesen Geschwindigkeitsverlauf erfolgt auch das Rückkippen der entleerten Schaufel bis etwa zu deren waagerechter Stellung rasch, obwohl hier die volle Zylinderkolbenfläche beaufschlagt wird. The Auskippgeschwindigkeit of the implement decreases in last rotation angle range disproportionately, which the bucket up to the Auskippwinkel of 30 to 35 °, in which the material is largely emptied, in by the driver easy to control speed, but the Stops at the maximum Auskippwinkel with a high Speed reached, which knocked the knocking Material remains possible. Through this speed course also takes the tipping back of the emptied Shovel up to about its horizontal position quickly, although here the full cylinder piston surface applied becomes.

Vorteilhaft weist der Hubrahmen eine Quertraverse auf, die zwischen dem Kipphebeldrehpunkt und dem Schaufeldrehpunkt angeordnet ist und mittels Kipphebelhalterung den Kipphebel trägt. Dabei ist diese Quertraverse bevorzugt in einem Abstand vom Kipphebeldrehpunkt entfernt angeordnet, der größer ist als der Abstand des Kippzylinderanlenkpunktes zum Kipphebeldrehpunkt.Advantageously, the lifting frame on a cross-beam, between the rocker fulcrum and the blade fulcrum is arranged and by means of Kipphebelhalterung the Rocker arm carries. In this case, this cross-beam is preferred located at a distance from the rocker fulcrum, which is greater than the distance of Kippzylinderanlenkpunktes to the tilting fulcrum.

Vorteilhaft ist zur Sichtverbesserung des Fahrers auf die Schaufel der Kippzylinder in etwa parallel zur Hubrahmenlängsachse angeordnet.It is advantageous to improve the driver's view on the Bucket of the tilting cylinder approximately parallel to the Hubrahmenlängsachse arranged.

Beim Entleeren der Schaufel in ein Transportfahrzeug besteht die Gefahr der Beschädigung der Bordwand durch den Kipphebel. Um dieses zu vermeiden, ist der Kipphebel entsprechend weit vom Schaufeldrehpunkt und so hoch wie möglich oberhalb der Rahmenachse angeordnet, nämlich derart, daß das Verhältnis des Abstandes vom Kippzylinderanlenkpunkt zum Kipphebeldrehpunkt zur Hubrahmenlänge zwischen Kipphebeldrehpunkt und Schaufeldrehpunkt zwischen 0,4 und 0,5 liegt.When emptying the bucket in a transport vehicle there is a risk of damage to the ship's side the rocker arm. To avoid this is the rocker arm corresponding far from the blade fulcrum and as high as possibly arranged above the frame axis, namely such that the ratio of the distance from Kippzylinderanlenkpunkt to the rocker arm pivot point to the Hubrahmenlänge between Rocker arm pivot point and vane fulcrum between 0.4 and 0.5 lies.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 6 und 7.Further embodiments emerge from the subclaims 6 and 7.

In unterer Hubrahmenstellung beim. Lösen des Materials mit dem Erfordernis hoher Reißkräfte werden diese durch Beaufschlagung der vollen Fläche des Kippzylinders mit dem Hydraulikdruck aufgebracht. Die Reißkräfte fallen mit zunehmendem Ankippwinkel weniger ab als bei der Z-Kinematik. Es ist ein Charakteristikum der erfindungsgemäßen Kinematik, daß etwa bei einem Ankippwinkel zwischen 35 und 40° die Reißkräfte wieder ansteigen, während sie bei der Z-Kinematik bei weiterem Ankippen gegen Null abfallen würden. Dadurch wird in der Transportstellung der Schaufel das vordere Ende der Kolbenstange des Kippzylinders mit hoher Kraft gegen die Kippstange im Bereich des Kippstangendrehpunktes an der Schaufel gedrückt, so daß sich diese auch bei höheren Verzögerungswerten infolge Bremsens oder unebenen Terrains nicht vom Anschlag löst, sondern ihre Lage relativ zum Hubrahmen und damit auch zum Fahrzeug beibehält. Überdies erlaubt die Eigenschaft des Wiederanstieges der Reißkraft ab dem angegebenen Bereich des Ankippwinkels die Ausführung eines größeren maximalen Ankippwinkels, wodurch gehäuftes Material mit verringerter Gefahr teilweisen Verlustes auch über unebenes Gelände transportiert werden kann. Der beim Ankippen des Arbeitsgerätes nach hinten schwenkende obere Teil des Kipphebels gibt für dieses einen größeren Anbauraum frei, der bei der Z-Kinematik durch den sich nach vorne bewegenden Kipphebel eingeschränkt wird. In lower Hubrahmenstellung when. Release the material with the requirement of high tensile forces, these are by applying the full surface of the tilt cylinder with the Applied hydraulic pressure. The breaking forces fall with increasing Tilt angle less than with the Z-kinematics. It is a characteristic of the invention Kinematics that approximately at a tilt angle between 35 and 40 °, the tearing forces rise again, while at the Z-kinematics fall to zero on further tipping would. This will in the transport position of the blade the front end of the piston rod of the tilt cylinder with high force against the tilting rod in the area of the tilting rod pivot point pressed on the blade, so that this also at higher deceleration values due to braking or uneven terrains does not solve the attack, but their position relative to the lifting frame and thus also to Vehicle maintains. Moreover, the property of the Recovery of tear strength from the specified range the tilt angle the execution of a larger maximum Tilt angle, whereby heaped material with reduced Risk of partial loss even on uneven terrain can be transported. The while tilting the implement to the rear pivoting upper part of the rocker arm Free up a larger mounting space for this in the Z-kinematics by the forward moving Rocker arm is restricted.

Der aufgrund des gegebenen Kippzylinderhubes mögliche Auskippwinkel bei auf den Boden aufgesetzter Schaufelschneide ist so groß, daß der Winkel nicht nur durch den Kippzylinder, sondern durch die Anschläge zwischen Schaufel und Hubrahmen begrenzt wird. Dies bedeutet in dieser Schaufelposition einen Auskippwinkel von deutlich mehr als 90°, wodurch sowohl ein senkrechtes Abstechen von Baugrubenwänden ermöglicht wird als auch die Unterstützung durch Kippbewegungen der Schaufel um den im unwegsamen Gelände festgefahrenen Lader wieder zu befreien. Da die Z-Kinematik in Bodenhöhe der Schaufel nur einen Auskippwinkel von ca. 70° aufweist, löst sich die in den Boden eingestochene Schaufel bei der Ankippbewegung rasch aus diesem. Beim Abziehen des Bodens mit nach unten ragenden Zähnen oder Schaufelschneide in Vorwärtsfahrt liegt hierbei die Schaufel am Hubrahmen an, so daß die großen, aus der Vorschubkraft resultierenden Kräfte wie auch die aus dem ungleichmäßigen Nachgeben des Bodens herrührenden Stöße auf direktem Wege über die Schaufelanschläge in das Fahrzeug geleitet werden. Beim Abziehen mit der Schaufel in Rückwärtsfahrt hat die erfindungsgemäße Kinematik eine wesentlich höhere Haltekraft als die vorbekannten Ausführungen, so daß diese nicht durch Ansprechen des Überdruckventiles des Kippzylinders nachgibt. The possible due to the given Kippzylinderhubes Leaping angle when placed on the ground blade cutting edge is so big that the angle is not only due to the Tilting cylinder, but through the stops between the blade and lifting frame is limited. This means in this Blade position a Auskippwinkel of significantly more as 90 °, causing both a vertical parting off Excavation walls is made possible as well as the support by tilting the bucket around the impassable To free terrain stuck loader again. Since the Z-kinematics in ground level of the blade only one Auskippwinkel of about 70 °, the dissolves in the Ground stabbed blade quickly during tilting movement out of this. When removing the soil with downwardly projecting Teeth or blade cutting edge in forward motion this is the blade on the lifting frame, so that the large, resulting from the feed force such as also from the uneven yielding of the soil originating shocks directly on the blade stops be directed into the vehicle. When peeling off with the shovel in reverse has the inventive Kinematics a much higher holding power than the previously known embodiments, so that they are not by response the pressure relief valve of the tilting cylinder yields.

Um bei der Transportfahrt sowie Material- und Güterumschlag den Lastschwerpunkt möglichst weit zurückzunehmen, wird das Arbeitsgerät beim Hubvorgang zurückgekippt. Um im Staplereinsatz die Gabelzinken parallel hochfahren zu können, kann durch die Veränderung des Anlenkpunktes des Kippzylinderauges am unteren Teil des Kipphebels diese Parallelität erzielt werden. Dies kann entweder durch Umstecken des Kippzylinders in den zweiten oberen Kippzylinderanlenkpunkt erfolgen oder durch Verschieben des Anlenkpunktes innerhalb der beiden Laschen des Kipphebels mit herkömmlichen technischen Mitteln.To transport during transport as well as material and goods handling to reduce the load center as far as possible the implement is tilted back during the lifting process. Around in the forklift operation, raise the forks in parallel can, by the change of the articulation point of the Tilting cylinder eye at the lower part of the rocker arm this Parallelism can be achieved. This can be done either by plugging of the tilt cylinder in the second upper Kippzylinderanlenkpunkt done or by moving the pivot point inside the two tabs of the rocker arm by conventional technical means.

Es wird zwar hierbei die Haltekraft verringert, sie übertrifft aber immer noch die Anforderungen, die sich aus der für die Maschine zulässigen Nutzlast bei Staplereinsatz ergeben.Although it is the holding power is reduced, it exceeds but still the requirements that are out The payload permitted for the machine with forklift use result.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Kinematik bietet sich die Möglichkeit, die Quertraverse in der angehobenen Hubrahmenstellung zur Erzielung optimaler Sichtverhältnisse auf die Arbeitswerkzeuge möglichst nahe am Schaufeldrehpunkt anzuordnen. Die Anordnung des Kippzylinders in seiner Lage zum Hubrahmen ist dabei so gewählt, daß seine Längsachse annähernd parallel und unterhalb der Hubrahmenachse in jeder Hubrahmenstellung liegt und dadurch im oberen Hubbereich, in welchem die Entleerung der Schaufel in die Transportfahrzeuge erfolgt, durch die gewählte Position sich günstige Sichtverhältnisse ergeben, da nur die relativ dünne Kolbenstange des Kippzylinders im Sichtfeld des Fahrers liegt. Auch in unterer Hubrahmenstellung bei der Materialaufnahme ist der Kippzylinder dadurch in einer Lage, die nicht sichtbehindernd wirkt.In the inventive embodiment of the kinematics offers the possibility of the crossbar in the raised Stroke position for optimum visibility on the tools as close as possible to the blade fulcrum to arrange. The arrangement of the tilt cylinder in its position to the lifting frame is chosen so that its longitudinal axis approximately parallel and below the Hubrahmenachse is in each Hubrahmenstellung and thereby in the upper stroke area, in which the emptying of Shovel takes place in the transport vehicles, through the selected Position results in favorable visibility, because only the relatively thin piston rod of the tilt cylinder in the driver's field of vision. Also in lower lifting frame position at the material intake is the tilt cylinder thereby in a situation that does not obstruct the view.

Alle diese erfindungsgemäßen Vorteile, die teilweise in Konflikt zueinander stehen, können überraschend durch die spezielle erfindungsgemäße Kinematik mit ihren exakten Abmessungen der Einzelelemente und ihrer relativen Lage zueinander erreicht werden. Ausgangsbasis für die Definition der Längenverhältnisse ist dabei die Länge des Hubrahmens, die Verhältnisse sind umso günstiger, je weiter der Drehpunkt des Kipphebels zum vorderen Hubrahmenende, gemessen horizontal auf der Verbindungslinie der beiden Lagerstellen an dessen Enden zu liegen kommt.All of these advantages of the invention, partially in Conflicting each other can be surprisingly by the special kinematics according to the invention with their exact Dimensions of the individual elements and their relative position be reached each other. Starting point for the definition the aspect ratio is the length of the lifting frame, the conditions are the more favorable, the farther the pivot point of the rocker arm to the front Hubrahmenende, measured horizontally on the connecting line of the two Bearings at the ends comes to rest.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1
in Seitenansicht eine erfindungsgemäße mobile Lademaschine im Schaufelbetrieb für Erdbewegung,
Fig. 2
die Lademaschine nach Fig. 1 im Gabelbetrieb für Industrieeinsatz,
Fig. 3 bis 5
die kinematischen Verhältnisse der erfindungsgemäßen Lademaschine,
Fig. 6
in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Lademaschine im Baggerbetrieb beim Befüllen eines Transportfahrzeuges und
Fig. 7
eine Seitenansicht der Kinematik mit Hubrahmen und angekippter Schaufel in Transportstellung.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, for example. This shows in
Fig. 1
in side view a mobile loading machine according to the invention in the blade operation for earth movement,
Fig. 2
the loading machine according to FIG. 1 in fork operation for industrial use,
Fig. 3 to 5
the kinematic conditions of the loading machine according to the invention,
Fig. 6
in side view of a loading machine according to the invention in excavator operation when filling a transport vehicle and
Fig. 7
a side view of the kinematics with lifting frame and tipped bucket in transport position.

In den Fig. 1 und 2 ist eine mobile Lademaschine allgemein mit L bezeichnet. Diese Lademaschine L weist ein vorderes Rahmenteil 13 auf, an dem die eigentliche erfindungsgemäße Universalkinematik angelenkt ist, deren genauer Aufbau aus den Figuren 3 bis 6 hervorgeht.In Figs. 1 and 2, a mobile loading machine is general denoted by L. This loading machine L has a front frame part 13, on which the actual invention Universal kinematics is articulated, whose more accurate Structure of Figures 3 to 6 apparent.

Die Kinematik weist zunächst einen Hubrahmen 1 auf, dessen Hubrahmenachse mit 16 bezeichnet ist. Dieser Hubrahmen 1 ist an seinem hinteren Ende in einem Hubrahmendrehpunkt 14 drehbar am Rahmenteil 13 der Lademaschine gelagert. Dabei besteht der Hubrahmen 1 üblicherweise aus zwei parallelen Rahmenteilen. Am Rahmenteil 13 ist darüber hinaus drehbar ein nur angedeuteter Hubzylinder 2 gelagert, der mit seinem anderen Ende am Hubrahmen 1 angelenkt ist. Durch Betätigung des Hubzylinders 2 ist somit der Hubrahmen 1 heb- und senkbar, und zwar um den Hubrahmendrehpunkt 14.The kinematics initially has a lifting frame 1, whose Hub frame axis is designated 16. This lifting frame 1 is at its rear end in a Hubrahmendrehpunkt 14 rotatably mounted on the frame part 13 of the loading machine. In this case, the lifting frame 1 is usually made two parallel frame parts. On the frame part 13 is above In addition, only an indicated lift cylinder 2 rotates mounted, hinged at its other end on the lifting frame 1 is. By actuating the lifting cylinder 2 is thus the lifting frame 1 can be raised and lowered, namely to the Hubrahmendrehpunkt 14.

Am vorderen Ende des Hubrahmens 1 ist in einem Schaufeldrehpunkt 6 eine Arbeitsschaufel 5 angelenkt und im Bereich des vorderen Endes weist der Hubrahmen 1 nahe des Schaufeldrehpunktes 6 ist eine Quertraverse 10 angeordnet, an der zwei parallele Kipphebelhalterungen 11 in Richtung der Mitte des Hubrahmens 1 angeordnet sind, an deren nahe der Mitte des Hubrahmens 1 liegenden Enden ein Kipphebeldrehpunkt 15 für einen Kipphebel 3 vorgesehen ist. Das untere Ende des Kipphebels 3 ist in einem unteren ersten Kippzylinderanlenkpunkt 8 oder einem darüber befindlichen oberen zweiten Kippzylinderanlenkpunkt 9 gelenkig mit einem Kippzylinder 7 verbunden, der an seinem anderen Ende in einem Kippzylinderdrehpunkt 11 am Rahmenteil 13 der Lademaschine angelenkt ist. Das obere Ende des Kipphebels 3 ist in einem Kippstangendrehpunkt 17 an einer Kippstange 4 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende oberhalb des Schaufeldrehpunktes 6 in einem Kippstangenanlenkpunkt 21 an der Arbeitsschaufel 5 angelenkt ist.At the front end of the lifting frame 1 is in a blade fulcrum 6 a working bucket 5 hinged and in the area the front end, the lifting frame 1 near the Vane fulcrum 6 is a cross-beam 10 is arranged, at the two parallel Kipphebelhalterungen 11 in Direction of the center of the lifting frame 1 are arranged on their near the middle of the lifting frame 1 lying ends Kipphebel pivot 15 for a rocker arm 3 is provided is. The lower end of the rocker arm 3 is in a lower first tilt cylinder pivot point 8 or above located upper second Kippzylinderanlenkpunkt. 9 articulated with a tilt cylinder 7 connected to his other end in a tilt cylinder pivot 11 am Frame part 13 of the loading machine is articulated. The top End of the rocker arm 3 is in a tilt rod pivot 17 hinged to a tilt rod 4, with their other End above the blade fulcrum 6 in a Kippstangenanlenkpunkt 21 hinged to the working blade 5 is.

Während durch Betätigung des Hubzylinders 2 der Hubrahmen 1 gehoben und gesenkt werden kann, kann durch Aus- bzw. Einfahren der Kolbenstange 12 des Kippzylinders 7 der Kipphebel 3 mit der Kippstange 4 bewegt werden und damit die Schaufel 5 verschwenkt werden. While by operating the lifting cylinder 2 of the lifting frame 1 can be raised and lowered, can by off or Retracting the piston rod 12 of the tilting cylinder 7 of the Rocker arm 3 are moved with the tilting rod 4 and thus the blade 5 are pivoted.

Wird die Kolbenstange 12 des Kippzylinders 7 im Kippzylinderanlenkpukt 8 am Kipphebel 3 angelenkt, so ist die Kinematik für eine Schaufelfunktion geeignet, es ist dann die Funktion wie bei einer Z-Kinematik gegeben (Fig. 1).If the piston rod 12 of the tilting cylinder 7 in Kippzylinderanlenkpukt 8 hinged to the rocker arm 3, so is the Kinematics suitable for a bucket function, it is then the function given as in a Z-kinematics (Fig. 1).

Wird demgegenüber die Kolbenstange 12 des Kippzylinders 7 im oberen zweiten Kippzylinderanlenkpunkt 9 angelenkt, was durch einfaches Umstecken möglich ist, wird die Schaufelschneide bzw. Gabel parallel nach oben geführt, dies ist in Fig. 2 dargestellt.In contrast, the piston rod 12 of the tilting cylinder 7th hinged in the upper second Kippzylinderanlenkpunkt 9, What is possible by simple change, the Blade cutting edge or fork guided parallel to the top, This is shown in Fig. 2.

Die obenstehend im einzelnen aufgeführten wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Kinematik werden durch spezielle geometrische Abmessungen bzw. Hebelverhältnisse erreicht, die im einzelnen in Fig. 3 dargestellt sind. Dabei werden folgende Bezeichnungen verwandt:

l =
Hubrahmenlänge des Hubrahmens 1,
l1 =
Länge der Projektion der Verbindungslinie zwischen Kipphebeldrehpunkt 15 und Schaufeldrehpunkt 6 auf die Linie der Hubrahmenlänge 1,
a =
Abstand vom Kipphebeldrehpunkt 15 zum Kippstangendrehpunkt 17,
b =
Abstand vom Kippzylinderanlenkpunkt 8 zum Kipphebeldrehpunkt 15,
c =
Abstand vom Kippstangenanlenkpunkt 21 zum Schaufeldrehpunkt 6,
h =
Höhe des Kipphebeldrehpunktes 15 über der Hubrahmenachse 16,
s =
Länge der Kippstange 4,
g =
Horizontaler Abstand des Kippzylinderdrehpunktes 18 zum Hubrahmendrehpunkt 14,
f =
Vertikaler Abstand des Kippzylinderdrehpunktes 18 zum Hubrahmendrehpunkt 14,
b1 =
Abstand des Kippzylinderanlenkpunktes 9 vom Kipphebelpunkt 15,
d =
Lichter Abstand von Hubrahmentraverse 10 zum Kipphebeldrehpunkt 15,
k =
Länge des ausgefahrenen Kippzylinders 7.
The essential advantages of the kinematics according to the invention listed above are achieved by special geometric dimensions or lever ratios, which are shown in detail in FIG. The following names are used:
l =
Stroke frame length of the lifting frame 1,
l 1 =
Length of the projection of the connecting line between rocker pivot 15 and blade pivot point 6 on the line of Hubrahmenlänge 1,
a =
Distance from rocker pivot 15 to tilt rod pivot 17,
b =
Distance from tilting cylinder pivot point 8 to tilting pivot pivot 15,
c =
Distance from the tilt rod pivot point 21 to the blade fulcrum 6,
h =
Height of the rocker pivot 15 above the Hubrahmenachse 16,
s =
Length of the tilting bar 4,
g =
Horizontal distance of the tilt cylinder pivot point 18 to the Hubrahmendrehpunkt 14,
f =
Vertical distance of tilting cylinder pivot point 18 to lifting frame pivot point 14,
b 1 =
Distance of the tilt cylinder pivot point 9 from the rocker arm point 15,
d =
Distance from the lifting frame cross member 10 to the tilting pivot 15,
k =
Length of the extended tilt cylinder 7.

Bezogen auf die Länge 1 des Hubrahmens 1 sind dabei erfindungsgemäß folgende Abmessungen vorgesehen:

  • l1/l = 0,25 bis 0,4,
  • a/l = 0,3 bis 0,35,
  • b/l = 0,14 bis 0,17
  • c/l = 0,2 bis 0,3,
  • h/l = 0,08 bis 0,12,
  • s/l = 0,4 bis 0,5,
  • g/l = 0,07 bis 0,08,
  • f/l = 0,06 bis 0,07,
  • b1/l = 0,01 bis 0,12,
  • b/l1 = 0,4 bis 0,5,
  • k/l = 0,65 bis 0,75.
  • Based on the length 1 of the lifting frame 1, the following dimensions are provided according to the invention:
  • l 1 / l = 0.25 to 0.4,
  • a / l = 0.3 to 0.35,
  • b / l = 0.14 to 0.17
  • c / l = 0.2 to 0.3,
  • h / l = 0.08 to 0.12,
  • s / l = 0.4 to 0.5,
  • g / l = 0.07 to 0.08,
  • f / l = 0.06 to 0.07,
  • b 1 / l = 0.01 to 0.12,
  • b / l 1 = 0.4 to 0.5,
  • k / l = 0.65 to 0.75.
  • Außerdem ist vorgesehen, daß der Abstand d der Quertraverse 10 zwischen dem Kipphebeldrehpunkt 15 und dem Schaufeldrehpunkt 6 größer ist als b + r.It is also provided that the distance d of the cross-beam 10 between the rocker pivot 15 and the Bucket pivot 6 is greater than b + r.

    Wie aus Fig. 5 hervorgeht, die ein vergrößertes Detail A der Fig. 4 zeigt, ist ein Anschlag 19 des Auges der Kolbenstange 12 des Kippzylinders 7 gegen das Auge der Kippstange 4 oder gegen die Schaufel 6 vorgesehen. Außerdem sind, wie aus Fig. 4 hervorgeht, zwei Schaufelanschläge 20 gegen den Hubrahmen 1 in Auskippstellung vorgesehen.As is apparent from Fig. 5, an enlarged detail A FIG. 4 shows a stop 19 of the eye of the piston rod 12 of the tilting cylinder 7 against the eye of the tilting rod 4 or provided against the blade 6. In addition are, as shown in Fig. 4, two blade stops 20 provided against the lifting frame 1 in Auskippstellung.

    Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Lademaschine in Schaufelfunktion beim Beladen eines Transportfahrzeuges 22 mit Bordwänden 23. Dabei ist zum einen zu erkennen, daß durch die Anordnung des Kipphebels im Verhältnis c/l1 = 0,4 bis 0,5 eine Verhinderung einer Bordwandkollision des Kipphebels 3 gewährleistet ist. Außerdem ist zu erkennen, daß durch die erfindungsgemäße Gestaltung besonders gute Sichtverhältnisse für den Fahrer der Lademaschine L gegeben sind. Diese Sichtverhältnisse sind mit dem Bezugszeichen S angedeutet, der Fahrer kann sowohl die Schaufel 5 gut einsehen als auch das Transportfahrzeug 22 bzw. die Bordwände 23.Fig. 6 shows a loading machine according to the invention in a bucket function when loading a transport vehicle 22 with side walls 23. It can be seen on the one hand that the arrangement of the rocker arm in the ratio c / l 1 = 0.4 to 0.5 preventing a sidewall collision of Rocker arm 3 is guaranteed. In addition, it can be seen that the design according to the invention provides particularly good visibility for the driver of the loading machine L. These visibility conditions are indicated by the reference symbol S, the driver can easily see both the bucket 5 and the transport vehicle 22 or the side walls 23.

    Schließlich ist in Fig. 7 die erfindungsgemäße Universalkinematik mit Hubrahmen 1 und angekippter Schaufel 6 in Transportstellung dargestellt. Dabei ist zur Aufbringung großer Haltekräfte im ausgekippten Zustand der Schaufel 6 vorgesehen, daß in oberer Hubrahmenstellung das Verhältnis des Abstandes m der Achse der Kolbenstange 12 des Kippzylinders 7 zum Kipphebeldrehpunkt 15 zum Abstand n der Achse der Kippstange 4 zum Schaufeldrehpunkt 6, also m/n in einer Größenordnung von 0,65 bis 0,7 liegt.Finally, in Fig. 7, the universal kinematics according to the invention with lifting frame 1 and tilted blade 6 in Transport position shown. It is for application large holding forces in the dumped state of the blade. 6 provided that in upper Hubrahmenstellung the ratio the distance m of the axis of the piston rod 12 of the Tilting cylinder 7 to the tilting fulcrum 15 to the distance n the axis of the tilting rod 4 to the blade fulcrum 6, ie m / n is on the order of 0.65 to 0.7.

    Claims (7)

    1. Mobile loading machine with frontal loading gear, more particularly a construction machine, having a lifting chassis (1) which is pivotably mounted by the back end in a lifting chassis fulcrum (14) on a frontal chassis section (13) of the loading machine (L), said lifting chassis (1) being adapted to be raised and lowered by means of at least one lifting cylinder (2); an operating shovel (5), fork (5') or the like being articulated on the front end of the lifting chassis (1) in a shovel fulcrum (6); and a tipping lever (3) being articulated in a central zone of the lifting chassis (1) in a tipping lever fulcrum (15) of a tipping lever mount (11), the bottom end of said tipping lever (3) being flexibly joined in a tipping cylinder articulation point (8) to a tipping cylinder (7) which at the other end is articulated in a tipping cylinder fulcrum (11) on the chassis section (13), and the top end of said tipping lever (3) being articulated in a tipping bar fulcrum (17) on a tipping bar (4) which by its other end is articulated above the shovel fulcrum (6) in a tipping bar articulation point (21) on the operating shovel (5),
      characterised in that the following geometrical ratios are provided, based in each case on the length 1 of the lifting chassis (1) between the shovel fulcrum (6) and the lifting chassis fulcrum (14):
      length l1 of the connecting line projected between the tipping lever fulcrum (15) and the shovel fulcrum (6) onto the line of the lifting chassis length l: l1/l = 0.25 to 0.4,
      distance a from the tipping lever fulcrum (15) to the tipping bar fulcrum (17): a/l = 0.3 to 0.35,
      distance b from the tipping cylinder articulation point (8) to the tipping lever fulcrum (15): b/1 = 0.14 to 0.17,
      distance c from the tipping bar articulation point (21) to the shovel fulcrum (6): c/l = 0.2 to 0.3,
      height h of the tipping lever fulcrum (15) above the lifting chassis axis (16): h/l = 0.08 to 0.12,
      length s of the tipping bar (4) between the tipping bar articulation point (21) and the tipping bar fulcrum (17): s/l = 0.4 to 0.5,
      horizontal distance g from the tipping cylinder fulcrum (18) to the lifting chassis fulcrum (14): g/l = 0.07 to 0.08,
      vertical distance f from the tipping cylinder fulcrum (18) to the lifting chassis fulcrum (14): f/l = 0.06 to 0.07.
    2. Loading machine according to claim 1, having a second tipping cylinder articulation point (9) for the tipping cylinder (7) on the tipping lever (3), characterised in that the distance b1 of the second, upper tipping cylinder articulation point (9) from the tipping lever fulcrum (15) is 0.01 to 0.12, based on the lifting chassis length b1/l.
    3. Loading machine according to claim 1 or 2,
      characterised in that the lifting chassis (1) incorporates a crossbar (10) which is arranged between the tipping lever fulcrum (15) and the shovel fulcrum (6) and supports the tipping lever (3) by means of the tipping lever mount (11).
    4. Loading machine according to claim 1 or a following claim,
      characterised in that the tipping lever (3) is so arranged that the ratio b/l1 = 0.4 to 0.5.
    5. Loading machine according to claim 1 or a following claim,
      characterised by the provision of two shovel limit stops (20) against the lifting chassis (1) in the dumping position and a limit stop (19) for the boss of the connecting rod (12) of the tipping cylinder (7) against the boss of the connecting rod (4) or against the shovel (6).
    6. Loading machine according to claim 1 or a following claim,
      characterised in that the maximum excursion length k of the tipping cylinder (7) is 0.65 to 0.75, based on the lifting chassis length k/l.
    7. Loading machine according to claim 1 or a following claim,
      characterised in that the ratio, m/n, of the distance m from the axis of the connecting rod of the tipping cylinder (7) to the tipping lever fulcrum (16), to the distance n from the axis of the tipping bar (14) to the shovel fulcrum (6), is 0.65 to 0.7 in the upper lifting chassis position.
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    Families Citing this family (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE10012389B4 (en) * 2000-03-14 2005-03-17 O & K Orenstein & Koppel Ag working machine
    DE102004027203B4 (en) * 2004-03-29 2010-01-14 Komatsu Hanomag Gmbh working vehicle
    CN102493507A (en) * 2011-12-28 2012-06-13 山东临工工程机械有限公司 Marble holder fork for 8-bar linkage working mechanism
    CN102817384B (en) * 2012-09-19 2014-09-24 江苏柳工机械有限公司 Working device of slippage, steering and loading machine
    JP6223300B2 (en) * 2013-10-04 2017-11-01 株式会社クボタ Front loader
    EP2857590B1 (en) * 2013-10-04 2022-04-06 Kubota Corporation Front loader
    CN107745975A (en) * 2017-10-24 2018-03-02 天津市永昌焊丝有限公司 A kind of powder upset cabinet and its conveying device
    CN108381106B (en) * 2018-03-19 2024-04-05 无锡洲翔成套焊接设备有限公司 Double-splice welding straightening and turning device

    Family Cites Families (11)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US2711257A (en) * 1952-03-14 1955-06-21 Jaeger Machine Co Portable shovel loader
    FR1563358A (en) * 1967-04-21 1969-04-11
    US3642159A (en) * 1970-08-19 1972-02-15 Massey Ferguson Inc Earthworking vehicle
    US4156488A (en) * 1977-07-18 1979-05-29 Caterpillar Tractor Co. Cross-member assembly
    US4364705A (en) * 1980-07-07 1982-12-21 J. I. Case Company Loader mechanism
    US4609322A (en) * 1984-08-13 1986-09-02 Caterpillar Tractor Co. Mounting for a linkage arrangement
    DE3808313A1 (en) * 1988-03-12 1989-09-28 Kramer Werke Gmbh WORK VEHICLE, IN PARTICULAR LOADER
    SE462624B (en) * 1988-12-06 1990-07-30 Vme Ind Sweden Ab LOADING SYSTEM WITH LOADING MACHINES
    US5201235A (en) * 1992-04-20 1993-04-13 Caterpillar Inc. Linkage for loader bucket or other material handling device
    US5695310A (en) * 1996-07-12 1997-12-09 Caterpillar Inc. Linkage arrangement for a loading machine
    DE19702624A1 (en) * 1997-01-25 1998-07-30 Zettelmeyer Gmbh Loading machine with linkage kinematics for different construction equipment

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