EP1264939A1 - Sicherheitsabschaltung für tiltbares Räumschild - Google Patents

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EP1264939A1
EP1264939A1 EP02009401A EP02009401A EP1264939A1 EP 1264939 A1 EP1264939 A1 EP 1264939A1 EP 02009401 A EP02009401 A EP 02009401A EP 02009401 A EP02009401 A EP 02009401A EP 1264939 A1 EP1264939 A1 EP 1264939A1
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ball
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displacement sensor
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    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
    • E02F3/7609—Scraper blade mounted forwardly of the tractor on a pair of pivoting arms which are linked to the sides of the tractor, e.g. bulldozers
    • E02F3/7618—Scraper blade mounted forwardly of the tractor on a pair of pivoting arms which are linked to the sides of the tractor, e.g. bulldozers with the scraper blade adjustable relative to the pivoting arms about a horizontal axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
    • E02F3/845—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using mechanical sensors to determine the blade position, e.g. inclinometers, gyroscopes, pendulums

Definitions

  • Armored vehicles often have a snow plow that also comes from the Earthworks technology is known, pre-built to allow soil and other objects can be put away.
  • DE 31 38 666 describes a device for pivoting a Bucket proposed a swiveling of the bucket by vertical axis allows, whereby the clearing through the inclined Scraper in the direction of travel to the right or left of the lane is cleared when the carrier vehicle drives straight ahead.
  • one tilting device In modern dozer systems, one tilting device is known, one Crossing of the sign in relation to the vehicle level or turning the Shield around the horizontal vehicle longitudinal axis and thus one enables more versatile use of the dozer blade.
  • the maximum angle that the dozer blade faces the vehicle plane is pivoted is relatively small. For example, it is 7 degrees.
  • the tilt drive for a dozer blade can be implemented in different ways become. If two hydraulic drives are arranged side by side, the is to raise or lower the dozer blade about an axis transverse to the direction of travel easy tilting, in which the drives or cylinders are not even be extended by one way, but in which the cylinders by one different way to be extended, which means appropriate Lever linkages and articulated bearings also the shield from the vehicle level and can be pivoted about the vehicle's longitudinal axis.
  • a safety device is therefore required as a safety shutdown which switches off the tilt drive or only allows the sign to be inserted into the Starting position is pivoted back.
  • the object of the invention is to provide a measuring device with a trigger device in the Storage of the dozer blade or to integrate at a suitable location as Safety device so that a maximum when tilting the dozer blade Tilt angle cannot be exceeded.
  • a displacement sensor (13) with switch (16) is connected to the Spherical bearing (4, 7) attached that a certain angle between Spherical bearing ball and bearing housing to respond to the sensor and Triggering the switch leads.
  • the switch leads to a corresponding one Interconnection and locking with the control of the shield drive that the shield drive is switched off.
  • the angle between the bearing ball and Bearing housing occurs when two are arranged in parallel and side by side Shield drives that normally move the shield quite evenly by one horizontal axis lifting or lowering, extend unevenly so that the sign is tilted and thus inclined to the vehicle level. After the switch has responded, the sign only swings back permitted from the response position and up to the horizontal starting position.
  • the advantage of the device is the protective function for the dozer blade system. Other advantages are the compact design with little space and the protected accommodation at the hinge of the shield. Furthermore, the Realization effort less than with a solution with displacement sensors in Hydraulic cylinder. Furthermore, the device is easy to replace Repair and the angular range for the release is variably adjustable.
  • the dozer blade system on a vehicle 17 consists of a Clearing blade 1 on the front of the vehicle, which is by means of spherical bearings 4 and two Räumschaufelarmen 2 is articulated on the vehicle.
  • the clearing bucket arms 2 are rotatably mounted on an axle 5 on the vehicle and on an upper one End with the piston rods w1, w2 of two hydraulic cylinders 3 articulated connected.
  • the hydraulic cylinders 3 are at the end of the housing 6 on the vehicle attached.
  • the clearing blade 1 is shown seen from the front. outgoing from the starting position in Figure 3, the dozer blade by an angle x rotated right or left into a tilt position, such as in Figure 4. 5 shows the displacement and angle sensor 13.
  • the cut open Spherical bearing housing 7 shows a bearing pin 8 with a spherical bearing 9.
  • Die Ball 10 of the spherical plain bearing contains a circumferential groove 11 into which the Probe pin 12 of a displacement sensor 13 protrudes.
  • the housing 14 of the Displacement sensor 13 sits in a bore in the bearing housing 7.
  • the stylus 12 receives a bias by means of a spring 15 which the stylus 12 in its Push the zero position into the groove 11.
  • the stylus 12 operated with his other End an electrical switch 16.
  • a spherical bearing 4 which consists of a bearing pin 8 with a spherical bearing ball 10 as well as the bearing housing 7, the scraper is at two points the clearing bucket arms 2, which in turn have an axle 5 on the vehicle are stored, articulated.
  • the bearing ball 10 has a groove all around 11.
  • a displacement sensor 13 is with its housing 14 in a bore of the Bearing housing 7 used, the stylus 12 of the displacement sensor in the groove 11 protrudes.
  • the stylus 12 is moved downwards by a spring 15 Grooved. At the upper end, the stylus actuates a switch 16.
  • the two hydraulic cylinders 3, which are connected to the vehicle-side end of the Clearing bucket arms are connected on the one hand and on the other hand to the vehicle are stored, when the piston rod w1, w2 extend the Räumschaufelarme 2 about the axis 5 and thus move the to Spherical bearings 4 attached scraper 1 down or up. Further Drives, for example for rotating the shield around an axis on the shield, are omitted in Figure 2 for the sake of simplicity. At evenly Extending piston rods (w1 w2), the dozer blade is horizontally behind swiveled up or down. With, for example, unevenly extending The plow bar is also an horizontal one in Direction lying and imaginary axis rotated by an angle x in a Tiltgna.
  • This angle x is also on the joint bearing 4 by means of a Travel sensor 13 tapped.
  • the stylus 12 of the displacement sensor protrudes spring biased into the groove 11 of the ball 10 of the spherical bearing and gropes the groove.
  • the stylus 12 moves out of the groove 11 and is raised, which triggers switch 16 at its other end.
  • the Switch 16 switches off the hydraulic cylinders and thus prevents another Swiveling the dozer blade.
  • the displacement / angle sensor 13 is advantageously at least at both bearing points 4 attached for security reasons.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Sicherheitsabschaltung für die Tilteinrichtung einer Räumschaufelanlage (1) an einem Kettenfahrzeug (17). Der auslösende Wegsensor (13) wird in ein Gelenklager (4) der Räumschaufel geschützt und platzsparend integriert und verhindert mittels Schalterbetätigung, die auf die Steuerung der Hydraulikzylinder einwirkt, das Überschreiten eines maximalen Tiltwinkels (X), der verschieden eingestellt werden kann. <IMAGE>

Description

Bei Panzerfahrzeugen wird häufig ein Räumschild, das auch aus der Erdbautechnik bekannt ist, vorgebaut, damit Erdreich und andere Gegenstände weggeräumt werden können.
In der DE 31 01 899 wird zum Beispiel ein Räum- und Stützschild vorgeschlagen, welches in mehrere Funktionsstellungen geschwenkt werden kann und bei dem betätigbare Anschläge vorgesehen sind, die den Hydraulikzylinder nach Erreichen einer Funktionsstellung entlasten können.
In der DE 31 38 666 wird eine Vorrichtung zum Verschwenken einer Räumschaufel vorgeschlagen, die ein Schwenken der Räumschaufel um eine vertikale Achse ermöglicht, wodurch das Räumgut durch die schräggestellte Räumschaufel in Fahrtrichtung zur Seite nach rechts oder links aus der Fahrspur geräumt wird bei Geradeausfahrt des Trägerfahrzeugs.
Bei den modernen Räumschildanlagen ist eine Tilteinrichtung bekannt, die eine Querneigung des Schildes gegenüber der Fahrzeugebene bzw. das Drehen des Schildes um die waagerechte Fahrzeuglängsachse und damit einen vielseitigeren Einsatz des Räumschildes ermöglicht.
Der maximale Winkel, um den das Räumschild dabei gegen die Fahrzeugebene geschwenkt wird, ist relativ klein. Er beträgt zum Beispiel 7 Grad.
Der Tiltantrieb für ein Räumschild kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Sofern zwei hydraulische Antriebe nebeneinander angeordnet sind, die das Räumschild um eine Achse quer zur Fahrtrichtung heben oder senken, ist das Tilten einfach möglich, in dem die Antriebe oder Zylinder nicht gleichmässig um einen Weg ausgefahren werden, sondern in dem die Zylinder um einen unterschiedlichen Weg ausgefahren werden, wodurch über entsprechende Hebelanlenkungen und Gelenklagerung das Schild auch aus der Fahrzeugebene und um die Fahrzeuglängsachse geschwenkt werden kann.
Aus verschiedenen Gründen darf ein maximaler Tiltwinkel nicht überschritten werden, damit zum Beispiel die Räumschildlager nicht beschädigt werden. Deshalb ist eine Sicherheitseinrichtung als Sicherheitsabschaltung erforderlich, die den Tiltantrieb abschaltet bzw. nur noch gestattet, dass das Schild in die Ausgangslage zurückgeschwenkt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messeinrichtung mit Auslöseeinrichtung in die Lagerung des Räumschildes oder an geeigneter Stelle zu intergrieren als Sicherheitseinrichtung, so daß beim Tilten des Räumschildes ein maximaler Tiltwinkel nicht überschritten werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
Erfindungsgemäß wird ein Wegsensor (13) mit Schalter (16) so an das Gelenklager (4, 7) angebracht, daß ein gewisser Winkel zwischen Gelenklagerkugel und Lagergehäuse zum Ansprechen des Sensors und Auslösen des Schalters führt. Der Schalter führt über eine entsprechende Verschaltung und Verriegelung mit der Steuerung des Schildantriebes dazu, daß der Schildantrieb abgeschaltet wird. Der Winkel zwischen Lagerkugel und Lagergehäuse tritt dann auf, wenn zwei parallel und nebeneinander angeordnete Schildantriebe, die normalerweise das Schild ganz gleichmässig um eine waagerechte Achse Heben oder Senken, ungleichmässig so ausfahren, dass das Schild getiltet und damit schräggestellt wird gegenüber der Fahrzeugebene. Nach Ansprechen des Schalters ist nur noch ein Zurückschwenken des Schildes aus der Ansprechstellung und bis in die waagrechte Ausgangslage zulässig.
Der Vorteil der Vorrichtung liegt in der Schutzfunktion für die Räumschildanlage. Weitere Vorteile liegen in der kompakten Ausführung mit geringem Bauraum und der geschützten Unterbringung am Gelenklager des Schildes. Weiterhin ist der Realisierungsaufwand geringer als bei einer Lösung mit Wegaufnehmern im Hydraulikzylinder. Weiterhin ist die Vorrichtung leicht austauschbar bei Instandsetzung und der Winkelbereich für die Auslösung ist variabel einstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1:
Genereller Aufbau eines Fahrzeuges mit Räumschildanlage
Figur 2:
Genereller Aufbau einer Räumschildanlage
Figur 3:
Beispiel: Normalstellung eines Räumschildes
Figur 4:
Beispiel: Tiltstellung eines Räumschildes
Figur 5:
Vorrichtung in Ruhestellung
Figur 6:
Vorrichtung in ausgelöster Stellung
In Figur 1, 2 besteht die Räumschildanlage an einem Fahrzeug 17 aus einem Räumschild 1 an der Fahrzeugvorderseite, das mittels Gelenklagern 4 und zwei Räumschaufelarmen 2 am Fahrzeug angelenkt ist. Die Räumschaufelarme 2 sind auf einer Achse 5 am Fahrzeug drehbar gelagert und an einem oberen Ende mit den Kolbenstangen w1, w2 von zwei Hydraulikzylindern 3 gelenkig verbunden. Die Hydrozylinder 3 sind mit ihrem Gehäuseende 6 am Fahrzeug befestigt.
In Figur 3 und 4 ist das Räumschild 1 von vorn gesehen dargestellt. Ausgehend von der Ausgangslage in Figur 3 kann das Räumschild um einen Winkel x nach rechts oder links gedreht werden in eine Tiltstellung wie zum Beispiel in Figur 4. In Figur 5 ist der Weg- und Winkelsensor 13 dargestellt. Das aufgeschnittene Gelenklagergehäuse 7 zeigt einen Lagerbolzen 8 mit einem Gelenklager 9. Die Kugel 10 des Gelenklagers enthält mittig eine umlaufende Nut 11, in die der Taststift 12 eines Wegaufnehmers 13 hineinragt. Das Gehäuse 14 des Wegaufnehmers 13 sitzt in einer Bohrung des Lagergehäuses 7. Der Taststift 12 erhält eine Vorspannung mittels einer Feder 15, die den Taststift 12 in seiner Nullage in die Nut 11 hineindrückt. Der Taststift 12 betätigt mit seinem anderen Ende einen elektrischen Schalter 16.
In Figur 6 ist der Lagerbolzen 8 leicht geschwenkt um einen Winkel x, so daß der Taststift 12 des Wegaufnehmers 13 aus der Nut 11 der Kugel 10 gedrückt wird. Der Stift betätigt mit seinem anderen Ende den Schalter 16.
Mittels Gelenklager 4, das aus einem Lagerbolzen 8 mit Gelenklagerkugel 10 sowie dem Lagergehäuse 7 besteht, wird die Räumschaufel an zwei Punkten an den Räumschaufelarmen 2, die wiederum über eine Achse 5 am Fahrzeug gelagert sind, gelenkig befestigt. Die Lagerkugel 10 besitzt umlaufend eine Nut 11. Ein Wegsensor 13 ist mit seinem Gehäuse 14 in einer Bohrung des Lagergehäuses 7 eingesetzt, wobei der Tastsift 12 des Wegsensors in die Nut 11 hineinragt. Durch eine Feder 15 wird der Taststift 12 nach unten in Richtung Nut vorgespannt. Am oberen Ende betätigt der Taststift einen Schalter 16.
Die beiden Hydrozylinder 3, die mit dem fahrzeugseitigen Ende der Räumschaufelarme einerseits verbunden sind und andererseits am Fahrzeug gelagert sind, drehen bei ausfahrender Kolbenstange w1, w2 die Räumschaufelarme 2 um die Achse 5 und bewegen damit die an den Gelenklagern 4 befestigte Räumschaufel 1 nach unten oder nach oben. Weitere Antriebe, zum Beispiel für das Drehen des Schildes um eine Achse am Schild, sind in Figur 2 der Einfachheit halber weggelassen. Bei gleichmäßig ausfahrenden Kolbenstangen (w1 = w2) wird das Räumschild waagerecht nach oben oder unten geschwenkt. Bei zum Beispiel ungleichmäßig ausfahrenden Kolbenstangen wird das Räumschild zusätzlich um eine waagerechte in Fahrtrichtung liegende und gedachte Achse um einen Winkel x gedreht in eine Tiltstellung. Dieser Winkel x ist auch am Gelenklager 4 mittels eines Wegsensors 13 abgreifbar. Der Taststift 12 des Wegsensors ragt federvorgespannt in die Nut 11 der Kugel 10 des Gelenklagers hinein und tastet die Nut ab. Sobald der Winkel x zu einer Verdrehung der Nut 11 gegenüber dem Lagergehäuse 7 führt, wandert der Taststift 12 aus der Nut 11 und wird angehoben, womit er mit seinem anderen Ende den Schalter 16 auslöst. Der Schalter 16 schaltet die Hydrozylinder ab und unterbindet damit eine weitere Schwenkung des Räumschildes.
Der Weg-/Winkelsensor 13 wird vorteilhaft mindestens an beiden Lagerstellen 4 angebracht aus Sicherheitsgründen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung für ein Räumschild am Bug von Panzerfahrzeugen als Sicherheitseinrichtung zur Abschaltung der Schildantriebe, die das Schild verstellen und heben und senken, insbesondere bei Verwendung von zwei parallel angeordneten Hydraulikzylindern oder Antrieben, und mit messtechnischer Erfassung des Schwenk- oder Tiltwinkels des Schildes, wobei das Schild um eine waagerechte in Fahrtrichtung liegende Achse geschwenkt wird und die Abschaltung erfolgt, wenn ein maximaler Tiltwinkel erreicht und überschritten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wegsensor (13) eine Nut, die sich über eine Kugel eines Gelenklagers (4) erstreckt, abtastet und eine mögliche Verdrehung der Kugel feststellt, indem sich die Nut in ihrer Lage relativ zum Sensor verdreht, und der Sensor entsprechend der Nutabtastung einen Schalter betätigt, der den Schildantrieb abschaltet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (10) des Gelenklagers (4) auf einem Lagerbolzen (8), der die Lagerung des Räumschildes (1) in einem Räumschildarm (2) bildet, befestigt ist und die Nut radial zu der Bolzenachse auf der Kugel umläuft.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Wegsensor (13) im Lagergehäuse des Gelenklagers (4) senkrecht zur Bolzen- bzw. Kugelachse von Bolzen (8) bzw. Kugel (10) in einer Gehäusebohrung befestigt ist, so daß die Abtastung der Nut (11) zum Beispiel mittels Abtaststift (12) senkrecht unterhalb vom Wegaufnehmer erfolgt.
  4. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststift (12) mittels einer Feder (15) gegen die Nut (11) nach unten vorgespannt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Abtaststift (12) mit einem Ende einen zum Beispiel elektrischen Schalter (16) betätigt, der zum Beispiel die Steuerspannung für die Steuerung der Hydraulikzylinder ein- oder ausschaltet.
  6. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (11) durch ihre geometrische Formgebung derart passend zu dem Ende des Abtaststifts (12) ausgeformt ist, daß bei Schrägstellung von Bolzen (8) und damit Verdrehung von Lagerkugel (10) um einen gewissen Winkelwert der Stift (12) aus der Nut (11) ausgehoben und um eine Wegstrecke, die der Nuttiefe entspricht, als Schaltweg nach oben in Richtung des Schalters (16) verschoben wird.
  7. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift (12) des Wegsensors (13) oder der gesamte Wegsensor leicht auswechselbar ausgeführt ist und mittels Taststiftdicke und -formgebung ein entsprechend verschiedener Schaltwinkel einrichtbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß andere Verfahren der Sensierung der Lageveränderung der Nut in der Gelenkkugel für den Wegsensor verwendet werden zum Beispiel eine optoelektronische Sensierung.
  9. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an Gelenklagern (4) von einem Räumschild (1) angewendet wird, welches mittels der Gelenklager (4) an zwei parallelen Räumschildarmen (2) angelenkt ist und die Räumschildarme mit Lagern entsprechend einer Achse (5) an einem Fahrzeug gelagert sind und die Arme (2) an ihrem einen Ende mittels zwei parallelen Hydraulikzylindern (3), die ihrerseits mit einem Ende (6) beweglich am Fahrzeug befestigt sind, angetrieben werden und das Räumschild angehoben oder abgesenkt wird.
  10. Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung an einer Räumschildanordnung erfolgt, bei der zwei Hydrozylinder (3) jeweils eine verschiedene Wegstrecke w1 und w2 ausgefahren werden, wodurch das Räumschild (1) um eine Achse entsprechend der Fahrzeuglängsachse geschwenkt wird.
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