EP2728073A1 - Lader - Google Patents

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EP2728073A1
EP2728073A1 EP13188684.8A EP13188684A EP2728073A1 EP 2728073 A1 EP2728073 A1 EP 2728073A1 EP 13188684 A EP13188684 A EP 13188684A EP 2728073 A1 EP2728073 A1 EP 2728073A1
Authority
EP
European Patent Office
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loader
sensor
link
pivot
rocker
Prior art date
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Granted
Application number
EP13188684.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2728073B1 (de
Inventor
Andreas Wehle
Alonso Ignacio Martinez
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.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
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 Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of EP2728073A1 publication Critical patent/EP2728073A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2728073B1 publication Critical patent/EP2728073B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/006—Pivot joint assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • 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
    • E02F3/28—Dredgers; 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
    • E02F3/34—Dredgers; 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
    • E02F3/3405—Dredgers; 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
    • E02F3/3408—Dredgers; 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 parallelogram-type
    • 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
    • E02F3/28—Dredgers; 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
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

Definitions

  • the invention relates to a loader with a loader rocker and arranged on the loader rocker tool carrier or tool, wherein the tool carrier or the tool is connected at a first pivot point with the loader rocker and at a second pivot point with a pivot linkage, wherein the pivot linkage a first and a second Handlebar includes, which are pivotally connected to each other at a first link point and wherein the first link at a second link point on the loader link and the second link at a second link point at the second pivot point are pivotally connected to the tool carrier or the tool, further comprising a sensor is provided, by means of which a pivot angle between the tool carrier or tool and loader rocker can be detected.
  • Loaders such as front loaders, wheel loaders, telescopic loaders, rear loaders and the like are known. It is also known to provide such loaders with a sensor device, by means of which a pivot angle of a loader arranged on the tool carrier or tool is measured, wherein the pivot angle indicates a pivot position of the tool carrier, in particular relative to a loader arm or a boom of the loader.
  • the arrangement of a sensor device on the loader is often difficult or expensive, since the sensor can be exposed to considerable stress and in particular must withstand soiling and damage due to load and must be correspondingly robust trained or protected.
  • magnetostrictive sensors are arranged directly on a lifting cylinder of the supercharger, so that the stroke of the cylinder can be measured and can be deduced from the swivel angle on the tool.
  • Magnetostrictive sensors are usually expensive to install and correspondingly expensive.
  • rotation angle or rotation sensors on the loader, for example on the loader rocker, on the tool carrier or on the pivot linkage of the loader.
  • the sensor must be additionally protected, for example by a robust cover.
  • a cover can on the one hand, the view of the Restrict tool, on the other hand, it causes additional installation and cost.
  • the object underlying the invention is seen in a front loader of the type mentioned in such a way that the above problems are overcome.
  • a front-end loader of the type described above is formed such that the sensor is positioned in a cavity on the loader and an actuator for the sensor is arranged, which extends partially through an opening formed on the cavity and connects the sensor with the pivot linkage.
  • the fact that the sensor is arranged in a cavity on the loader this is protected by external influences, or covered automatically, so that externally acting objects have no access to the sensor.
  • the assembly is also easy, since no additional covers are required.
  • the cavity is preferably sought near the pivot linkage, so that the actuator can be made compact and a pivoting movement can be recorded and measured directly on the tool carrier or on the pivot linkage. This avoids inaccuracies and minimizes error tolerances.
  • the sensor may be formed, for example, as a magnetic, potentiometric or optical rotation angle sensor or rotation sensor or rotation sensor.
  • the cavity may for example be formed in the loader rocker, preferably near the pivot linkage.
  • the loader arm or a boom may be formed as a hollow profile, so that the opening is formed as a section of a hollow profile wall.
  • a wiring for the sensor can be guided through the interior of the hollow profile, so that protection against damage from outside for the sensor and the wiring is given.
  • the sensor could also be positioned in a cavity of the pivot linkage or the tool carrier, for example, between two spaced arms or support plates, wherein the opening is formed either by a recess on the handlebars or support plates or by the spacing of Leneker or support plates to each other.
  • the actuating device comprises an axis of rotation connected to the sensor, a rotary lever and a control arm, wherein the rotary lever is rotatably connected to the axis of rotation and the control arm pivotally connects the rotary lever with the pivot linkage.
  • the axis of rotation serves as a rotary encoder or - transformer for the sensor and can be connected directly or indirectly, for example by a rotation angle translation with the sensor.
  • the rotary lever is designed as a rigid connecting arm to the axis of rotation and extends radially to this. The rotary lever thus transmits a movement exerted on the rotary lever movement directly on the axis of rotation.
  • control arm which is designed as a pivotable arm or as a connecting rod
  • a movement of the pivot linkage is transmitted to the rotary lever by this or this is articulated at a connection point with the pivot linkage on one of the links and at another connection point with the rotary lever in that a pivoting movement of one of the links of the pivot linkage is transferred into a pivoting movement of the rotary lever and consequently into a rotational movement of the axis of rotation.
  • the control arm may be connected to the first link of the pivot link and connects it to the rotary lever. This ensures a compact design of the actuator, since the first link directly with the Loader rocker or is connected to the boom and thus the opening of the cavity can be formed in close proximity to the pivot linkage.
  • the mounting plate By a mounting plate to which the sensor is attached and the axis of rotation mounted, also a simple assembly can be ensured because the sensor and the actuator can be pre-assembled and then the entire assembly conveniently as a compact component assembly on the mounting plate in the region of the opening by a few Mounting steps can be placed.
  • the mounting plate is fastened in the region of the opening of the cavity in such a way that the axis of rotation extends through the opening.
  • the mounting plate and the opening may for example be oval-shaped, oblong-shaped or rectangular, with mounting holes on the longitudinal sides (long sides) of the opening and threaded holes on the transverse sides (short sides) of the mounting plate are formed.
  • the opening By rotating the mounting plate after insertion into the cavity relative to the opening, the opening can be bridged by the mounting plate in the transverse direction to the longitudinal sides of the opening so that the transverse sides of the mounting plate protrude beyond the longitudinal sides of the opening (bridging the opening in the transverse direction) that an attachment of the mounting plate by, for example, screwing to said holes and without additional aids, eg Mounting bracket, mounting straps or the like can be done.
  • the loader can be designed as a front loader, wheel loader, telescopic loader or rear loader, wherein the loader rocker is designed as a loader swing of a front loader or wheel loader or as a boom of a telescopic loader or rear loader.
  • Front loaders and rear loaders can be used on agricultural tractors or construction machinery as attachments.
  • Other loader-like devices and machines that have a Ladeerschwinge or a boom, such as construction equipment, such as Excavators, bulldozers, or forestry machines for forestry, or possibly cranes, are to fall under the term loader.
  • FIG. 1 a part of a loader 10 in the form of a front loader is shown.
  • the front loader is operated in combination with a host vehicle, such as an agricultural tractor (not shown), and is commonly used in the agricultural and construction machinery industries.
  • a host vehicle such as an agricultural tractor (not shown)
  • a carrier vehicle (non-detachable) mounted loader 10 is referred to as a wheel loader, but in the context of this invention essentially a carrier vehicle with detachably mounted loader 10 (front loader) is similar.
  • the loader 10 includes a loader boom 12 or boom.
  • the loader rocker 12 comprises a first and a second swing member 14, 16 which are guided parallel to each other and connected to each other via a cross member 18.
  • the loader rocker 12 or the boom can also comprise only one swing part, as may be the case for example in telescopic loaders, cranes, excavators or forestry machines.
  • the loader rocker 12 further comprises a first and second lifting cylinder 20, 22, at which a pivot linkage 24 with a transverse to the loader rocker 12 extending tool carrier 26 connects.
  • the tool carrier 26 can be equipped with a tool (not shown) via a tool holder 28.
  • permanently installed tools can be used in the form of a blade, so that can be dispensed with a tool carrier 26 and the pivot linkage 24 acts directly on the tool.
  • the pivot linkage 24 comprises on both sides of the loader rocker 12, ie at each rocker part 14, 16, a first link 30, 32 and a second link 34, 36, which are hingedly connected to each other at a first link point 38, 40, wherein the said lifting cylinder 20, 22 at the first link point 38, 40 attack.
  • the aforementioned arms 30, 32, 34, 36 are usually formed by pairs, arranged at a distance from each other, flat profiles for dynamic and static reasons, so that the pivot link 20 on both sides of the loader rocker 12 for each of said handlebars 30, 32, 34, 36 comprises a pair of flat profiles 30 ', 30 ", 32', 32", 34 ', 34 "and 36', 36".
  • the said links 30, 32, 34, 36 can also be used as one-piece links 30, 32, 34, 36 (not paired flat profile pairs 30 ', 30 ", 32', 32", 34 ', 34 "and 36', 36 ") to be ordered.
  • the tool carrier 26 has on both sides a first pivot point 42, 44, on which it is pivotally connected to a respective rocker part 14, 16 of the loader rocker 12 (pivot point 42 on the rocker part 14, pivot point 44 on the rocker part 16). Furthermore, the tool carrier 26 on both sides of a second pivot point 46, 48, to which it is connected at a second link point 50, 52 of the second link 34, 36 therewith. At a second link point 54, 56 of the first link 30, 32 of this, in each case above the connection of the tool carrier 26 with the loader rocker 12 at the first pivot points 42, 44, pivotally connected to a swing member 14, 16 of the loader rocker 12.
  • the arrangement described above causes the tool carrier 26 through the said lifting cylinder 20, 22 via the first and second links 30, 32, 34, 36 or via the pivot link 24 controlled with a fixed kinematics can be tilted, with a certain tilt angle of the tool carrier 26 with a fixed pivotal movement of the first and second link 30th , 32, 34, 36 (see in particular FIG. 2 and FIG. 3 ).
  • a sensor 58 is arranged, which is connected via an actuating device 60 with the pivot linkage 26, in particular with the first link 30 and with its flat profile 30 '.
  • the sensor makes it possible, for example, to reproduce a swivel angle relative to the loader rocker 12.
  • the actuating device 60 comprises an axis of rotation A, a rotary lever 62 and a control arm 64.
  • the rotary lever is non-rotatably connected to the axis of rotation A, so that by operating the rotary lever 62, the axis of rotation A is rotated and the sensor 58 is actuated.
  • the sensor information is routed via a corresponding data transfer, for example by cable or radio (not shown) to a data processor or to a data display (not shown) in a known manner and displayed.
  • the axis of rotation A can pass on the angle information directly to the sensor (as in the illustrated embodiment) or it can be a further translation in mechanical form, for example by a gear stage.
  • the control arm 64 is pivotable at a hinge point 66, so articulated, connected to the rotary lever 62, and forms with this a pivot axis B. Further, the control arm 64 at another hinge point 68 is pivotally, so articulated, on the first arm 30, in particular on the flat profile 30 ', whereby a further pivot axis C is formed.
  • the sensor 58 is mounted on a mounting plate 70, wherein the axis of rotation A extends through an opening in the mounting plate 70, so that the actuator 60 on the opposite side of the mounting plate 70th extends.
  • a bearing point 72 for supporting the axis of rotation A on the mounting plate 70 is also provided.
  • the loader rocker 12 has on its inner side on the rocker part 14 in the region of the pivot linkage 24 an opening 74, which in the wall of the loader rocker 12, and the rocker part 14, access to a cavity 76 in the loader rocker 12, and the rocker part 14th , forms.
  • the opening 74 is oval-shaped formed as a slot cutout and has mounting holes 78 on their long sides.
  • the opening 74 may alternatively be formed rectangular as a rectangular cutout.
  • the mounting holes 78 are formed as through holes.
  • the mounting plate 70 is also formed oval-shaped, wherein the dimensions of the mounting plate are selected so that the mounting plate 70 can be inserted through the opening 74.
  • the mounting holes 80 on the mounting plate 70 are provided with a thread, such that the mounting plate 70 by means of threaded screws 82 to the wall of the loader rocker 12, and the swing member 14, fastened (see FIGS. 6 and 10 ).
  • An assembly of the actuator 60 and the sensor 58 to the loader rocker 12 is such that initially a pre-assembly of the sensor 58 to the mounting plate 70 by screwing takes place and also the actuator 60 is pre-assembled at the bearing 72 to the mounting plate 70, as in particular FIG. 8 is shown. It follows the insertion of the sensor 58 and the mounting plate 70 through the opening 74 in the cavity 76, as it FIGS. 8 and 9 demonstrate. By then rotating the sensor and the mounting plate 70 in the cavity 76, the mounting plate 70 is positioned across the opening 74 so that the mounting holes 78, 80 coincide and the mounting plate 70 bridges the opening widthwise (in the transverse direction).
  • the Mounting plate 70 is attached to the wall of the loader rocker 12 and the swing member 14, wherein the threaded screw heads are outside the cavity 76, on the outside of the wall and the mounting plate 70 with sensor 58 within the cavity 76 on the inside of the wall, so that the actuator 60, or the axis of rotation A of the actuator 60, through the opening 74 horrckt.
  • the sensor 58 itself is now in the cavity 76 of the loader rocker 12 (see FIG. 10 ) and is protected by the wall of the loader rocker 12 from any external influences. The same applies to a wiring of the sensor, which can be easily passed through the cavity 76.
  • the actuator 60 By connecting the control arm 64 with the first arm 30 of the pivot link, or with the flat profile 30 'of the arm 30 at the pivot point 68, the actuator 60 is brought into contact with the pivot link 24.
  • This connection is made, for example, by a simple spigot connection by passing a pin 84 formed on the control arm 64 through a bore 86 formed on the first link 30 and securing it via a securing ring 88 (see FIG FIGS. 4 . 6 . 9 ).
  • a pivoting movement of the tool carrier 26 or a tool attached thereto is thus transmitted by the first link 30 of the pivot link 24 to the control arm 64, which in turn actuates the axis of rotation A via the rotary lever 62 and transmits a corresponding pivot angle signal to the sensor 58.
  • the swivel angle signal represents a swivel angle or a change in the swivel angle between the tool carrier 26 and the loader rocker 12. Measurement errors are kept small due to the close positioning of the sensor 58 on the swivel rod 24.
  • the actuator 60 can be made in a compact form with a small design, so that in total, in addition to the protection of the sensor 58 through the wall on the cavity 76, given a small attack surface for external objects and the assembly is easy to implement.

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Abstract

Es wird ein Lader (10) beschrieben. Der Lader (10) umfasst eine Laderschwinge (12) und einen an der Laderschwinge (12) angeordneten Werkzeugträger (26) oder ein Werkzeug, wobei der Werkzeugträger (26) oder das Werkzeug an einem ersten Schwenkpunkt (42, 44) mit der Laderschwinge (12) und an einem zweiten Schwenkpunkt (46, 48) mit einem Schwenkgestänge (24) verbunden ist, wobei das Schwenkgestänge (24) einen ersten und einen zweiten Lenker (30, 32, 34, 36) umfasst, die an einem ersten Lenkerpunkt (38, 40) schwenkbar miteinander in Verbindung stehen und wobei der erste Lenker (30, 32) an einem zweiten Lenkerpunkt (54, 56) an der Laderschwinge (12) und der zweite Lenker (34, 36) an einem zweiten Lenkerpunkt (50, 52) an dem zweiten Schwenkpunkt (46, 48) mit dem Werkzeugträger (26) oder dem Werkzeug schwenkbar verbunden sind, ferner ein Sensor (58) vorgesehen ist, mittels welchem ein Schwenkwinkel zwischen Werkzeugträger (26) oder Werkzeug und Laderschwinge (12) erfassbar ist. Um den Sensor möglichst effektiv zu schützen wird vorgeschlagen, dass der Sensor (58) in einem Hohlraum (76) am Lader positioniert ist und eine Betätigungseinrichtung (60) für den Sensor (58) angeordnet ist, welche sich teilweise durch eine an dem Hohlraum (76) ausgebildete Öffnung (74) erstreckt und den Sensor (58) mit dem Schwenkgestänge (24) verbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lader mit einer Laderschwinge und einem an der Laderschwinge angeordneten Werkzeugträger oder Werkzeug, wobei der Werkzeugträger oder das Werkzeug an einem ersten Schwenkpunkt mit der Laderschwinge und an einem zweiten Schwenkpunkt mit einem Schwenkgestänge verbunden ist, wobei das Schwenkgestänge einen ersten und einen zweiten Lenker umfasst, die an einem ersten Lenkerpunkt schwenkbar miteinander in Verbindung stehen und wobei der erste Lenker an einem zweiten Lenkerpunkt an der Laderschwinge und der zweite Lenker an einem zweiten Lenkerpunkt an dem zweiten Schwenkpunkt mit der Werkzeugträger oder dem Werkzeug schwenkbar verbunden sind, ferner ein Sensor vorgesehen ist, mittels welchem ein Schwenkwinkel zwischen Werkzeugträger oder Werkzeug und Laderschwinge erfassbar ist.
  • Lader, wie beispielsweise Frontlader, Radlader, Teleskoplader, Hecklader und dergleichen, sind bekannt. Es ist ferner bekannt derartige Lader mit einer Sensorvorrichtung auszustatten, mittels welcher ein Schwenkwinkel eines am Lader angeordneten Werkzeugträgers oder Werkzeugs gemessen wird, wobei der Schwenkwinkel eine Schwenkposition des Werkzeugträgers insbesondere relativ zu einer Laderschwinge oder einem Ausleger des Laders angibt. Die Anordnung einer Sensoreinrichtung am Lader gestaltet sich oftmals schwierig oder aufwändig, da der Sensor erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt sein kann und insbesondere Verschmutzungen und Beschädigungen durch Ladegut standhalten muss und entsprechend robust ausgebildet oder geschützt positioniert werden muss. So werden magnetostriktive Sensoren beispielsweise direkt an einem Hubzylinder des Laders angeordnet, so dass der Hub des Zylinders gemessen und auf den Schwenkwinkel am Werkzeug rückgeschlossen werden kann. Magnetostriktive Sensoren sind in der Regel aufwändig zu installieren und entsprechend teuer. Alternativ ist es bekannt, Drehwinkel- oder Rotationssensoren am Lader, beispielsweise an der Laderschwinge, am Werkzeugträger oder am Schwenkgestänge des Laders, anzuordnen. Hier stellt sich das Problem, dass der Sensor zusätzlich geschützt werden muss, beispielsweise durch eine robuste Abdeckung. Eine Abdeckung kann zum einen die Sicht auf das Werkzeug einschränken, zum anderen verursacht sie zusätzlichen Montage- und Kostenaufwand.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, einen Frontlader der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass die vorgenannten Probleme überwunden werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Erfindungsgemäß wird ein Frontlader der eingangs genannten Art derart ausgebildet, dass der Sensor in einem Hohlraum am Lader positioniert ist und eine Betätigungseinrichtung für den Sensor angeordnet ist, welche sich teilweise durch eine an dem Hohlraum ausgebildete Öffnung erstreckt und den Sensor mit dem Schwenkgestänge verbindet. Dadurch, dass der Sensor in einem Hohlraum am Lader angeordnet ist, wird dieser durch äußere Einflüsse geschützt, bzw. automatisch abgedeckt, so dass von außen einwirkende Gegenstände keinen Zugang zum Sensor haben. Die Montage gestaltet sich zudem einfach, da keine zusätzlichen Abdeckungen erforderlich sind. Der Hohlraum wird vorzugsweise nahe des Schwenkgestänges gesucht, so dass die Betätigungseinrichtung kompakt ausgeführt und eine Schwenkbewegung direkt am Werkzeugträger oder am Schwenkgestänge aufgenommen und gemessen werden kann. Damit werden Ungenauigkeiten vermieden und Fehlertoleranzen klein gehalten. Der Sensor kann beispielsweise als magnetischer, potentiometrischer oder optischer Drehwinkelsensor oder Drehsensor bzw. Rotationssensor ausgebildet sein.
  • Der Hohlraum kann beispielsweise in der Laderschwinge ausgebildet sein, vorzugsweise nahe des Schwenkgestänges. So kann die Laderschwinge oder ein Ausleger als Hohlprofil ausgebildet sein, so dass die Öffnung als Ausschnitt einer Hohlprofilwandung ausgebildet ist. Durch entsprechende Positionierung und Ausgestaltung der Öffnung gestaltet sich auch die Montage als einfach und unkompliziert. Auch eine Verkabelung für den Sensor kann durch das Innere des Hohlprofils geführt werden, so dass ein Schutz gegen Beschädigung von außen für den Sensor und der Verkabelung gegeben ist. Alternativ könnte der Sensor auch in einem Hohlraum des Schwenkgestänges oder des Werkzeugträgers, beispielsweise zwischen zwei beabstandeten Lenkern oder Trageblechen positioniert werden, wobei die Öffnung entweder durch eine Aussparung an den Lenkern oder Trageblechen oder durch die Beabstandung der Leneker bzw. Tragebleche zueinander ausgebildet wird.
  • Die Betätigungseinrichtung umfasst eine mit dem Sensor verbundene Drehachse, einen Drehhebel und einen Steuerarm, wobei der Drehhebel drehfest mit der Drehachse verbunden ist und der Steuerarm schwenkbar den Drehhebel mit dem Schwenkgestänge verbindet. Die Drehachse dient dabei als Drehwinkelgeber bzw. - übertrager für den Sensor und kann direkt oder, beispielsweise durch eine Drehwinkelübersetzung, indirekt mit dem Sensor verbunden sein. Der Drehhebel ist als starrer Verbindungsarm zur Drehachse ausgebildet und erstreckt sich radial zu dieser. Der Drehhebel überträgt somit eine am Drehhebel ausgeübte Bewegung direkt auf die Drehachse. Durch den Steuerarm, der als schwenkbarer Lenker oder als Verbindungsstange ausgebildet ist, wird eine Bewegung vom Schwenkgestänge auf den Drehhebel übertragen, indem dieser bzw. diese an einem Verbindungspunkt mit dem Schwenkgestänge an einem der Lenker und an einem weiteren Verbindungspunkt mit dem Drehhebel gelenkig verbunden ist, so dass eine Schwenkbewegung eines der Lenker des Schwenkgestänges in eine Schwenkbewegung des Drehhebels und folglich in eine rotatorische Bewegung der Drehachse übertragen wird.
  • Der Steuerarm kann mit dem ersten Lenker des Schwenkgestänges verbunden sein und verbindet diesen mit dem Drehhebel. Dadurch wird eine kompakte Bauweise der Betätigungseinrichtung gewährleistet, da der erste Lenker direkt mit der Laderschwinge bzw. mit dem Ausleger verbunden ist und damit die Öffnung des Hohlraums in unmittelbare Nähe zum Schwenkgestänge ausgebildet werden kann.
  • Durch eine Montageplatte, an welcher der Sensor befestigt und die Drehachse gelagert ist, kann zudem eine einfache Montage gewährleistet werden, da der Sensor und die Betätigungseinrichtung vormontiert werden können und anschließend die gesamte Anordnung bequem als kompakter Bauteilzusammenbau über die Montageplatte im Bereich der Öffnung durch wenige Montageschritte platziert werden kann. Die Montageplatte wird dabei im Bereich der Öffnung des Hohlraums derart befestigt ist, dass sich die Drehachse durch die Öffnung erstreckt. Die Montageplatte und die Öffnung können beispielsweise ovalförmig, langlochförmig oder auch rechteckig ausgebildet sein, wobei Befestigungsbohrungen an den Längsseiten (lange Seiten) der Öffnung und Gewindebohrungen an den Querseiten (kurzen Seiten) der Montageplatte ausgebildet sind. Durch Verdrehen der Montageplatte nach dem Einführen in den Hohlraum relativ zur Öffnung kann die Öffnung durch die Montageplatte in Querrichtung zu den Längsseiten der Öffnung überbrückt werden, so dass die Querseiten der Montageplatte über die Längsseiten der Öffnung herausragen (die Öffnung in Querrichtung überbrücken), so dass eine Befestigung der Montageplatte durch beispielsweise Verschraubung an den genannten Bohrungen und ohne zusätzlich Hilfsmittel, z.B. Befestigungswinkel, Befestigungslaschen oder dergleichen, erfolgen kann.
  • Erfindungsgemäß kann der Lader als Frontlader, Radlader, Teleskoplader oder Hecklader ausgebildet sein, wobei die Laderschwinge als Laderschwinge eines Frontladers oder Radladers bzw. als Ausleger eines Teleskopladers oder Heckladers ausgebildet ist. Frontlader und Hecklader können an landwirtschaftlichen Schleppern oder Baumaschinen als Anbaugeräte Verwendung finden. Auch andere laderartige Geräte und Maschinen, die über eine Ladeerschwinge bzw. einen Ausleger Verfügen, beispielsweise Baumaschinen, wie Bagger, Planierraupen, oder Forstmaschinen zum Abforsten von Wäldern, oder gegebenenfalls auch Kräne, sollen unter den Begriff Lader fallen.
  • Anhand der Figuren, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Vorderansicht eines Laders für den vorderen Bereich einer Laderschwinge,
    Fig. 2
    eine perspektivische Seitenansicht des Laders aus Figur 1 der in Vorwärtsfahrtrichtung rechten Seite der Laderschwinge in einer vergrößerten Darstellung eines Teils eines Schwenkgestänges und einer Betätigungseinrichtung für einen Sensor, in einer ersten Schwenkstellung,
    Fig. 3
    eine perspektivische Seitenansicht gemäß Figur 2, in einer zweiten Schwenkstellung,
    Fig. 4
    eine perspektivische Seitenansicht gemäß Figur 3 aus einer weiteren Perspektive,
    Fig. 5
    eine Querschnittsansicht der Laderschwinge im Bereich gemäß der Figuren 2 bis 4,
    Fig. 6
    eine perspektivische Seitenansicht der Betätigungseinrichtung mit Sensor in einer vergrößerten Darstellung,
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf eine Öffnung in der Laderschwinge,
    Fig. 8
    eine perspektivische Seitenansicht der Öffnung aus Figur 7 an einer Außenseite der Laderschwinge für einen ersten Montageschritt bei der Montage der Betätigungseinrichtung mit Sensor an die Laderschwinge,
    Fig. 9
    eine perspektivische Seitenansicht der Öffnung aus Figur 7 an der Außenseite der Laderschwinge für einen zweiten Montageschritt bei der Montage der Betätigungseinrichtung mit Sensor an die Laderschwinge und
    Fig. 10
    eine perspektivische Seitenansicht der Öffnung aus Figur 7 an einer Innenseite der Laderschwinge für einen dritten Montageschritt bei der Montage der Betätigungseinrichtung mit Sensor an die Laderschwinge.
  • In Figur 1 ist ein Teil eines Laders 10 in Form eines Frontladers gezeigt. Der Frontlader wird in Kombination mit einem Trägerfahrzeug, beispielsweise einem landwirtschaftlichen Schlepper (nicht gezeigt), betrieben und findet üblicherweise Verwendung in der Landwirtschaftn und im Baumaschinenbereich. Bei einem an ein Trägerfahrzeug fest (unlösbar) montierten Lader 10 spricht man von einem Radlader, der jedoch im Sinne dieser Erfindung im Wesentlichen einem Trägerfahrzeug mit lösbar montiertem Lader 10 (Frontlader) gleicht.
  • Der Lader 10 umfasst eine Laderschwinge 12 oder Ausleger. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Laderschwinge 12 einen ersten und einen zweiten Schwingenteil 14, 16, die parallel zueinander geführt und über eine Traverse 18 miteinander verbunden sind. Die Laderschwinge 12 bzw. der Ausleger können jedoch auch nur einen Schwingenteil umfassen, wie es beispielsweise bei Teleskoplader, Kränen, Bagger oder Forstmaschinen der Fall sein kann.
  • Die Laderschwinge 12 umfasst ferner einen ersten und zweiten Hubzylinder 20, 22, an denen sich ein Schwenkgestänge 24 mit einem sich quer zur Laderschwinge 12 erstreckenden Werkzeugträger 26 anschließt. Der Werkzeugträger 26 kann über eine Werkzeugaufnahme 28 mit einem Werkzeug (nicht gezeigt) bestückt werden. Beispielsweise bei Radladern, können auch fest installierte Werkzeuge in Form einer Schaufel Verwendung finden, so dass auf einen Werkzeugträger 26 verzichtet werden kann und das Schwenkgestänge 24 direkt am Werkzeug angreift.
  • Wie ferner in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, umfasst das Schwenkgestänge 24 beidseitig der Laderschwinge 12, also an jedem Schwingenteil 14, 16, einen ersten Lenker 30, 32 und einen zweiten Lenker 34, 36, die an einem ersten Lenkerpunkt 38, 40 miteinander gelenkig in Verbindung stehen, wobei die genannten Hubzylinder 20, 22 am ersten Lenkerpunkt 38, 40 angreifen. Die genannten Lenker 30, 32, 34, 36 werden aus dynamischen und statischen Gründen üblicherweise durch paarweise, in einem Abstand zueinander angeordnete, Flachprofile ausgebildet sein, so dass das Schwenkgestänge 20 beidseitig der Laderschwinge 12 für jeden der genannten Lenker 30, 32, 34, 36 ein Flachprofilpaar 30', 30", 32', 32", 34', 34" und 36', 36" umfasst. Die genannten Lenker 30, 32, 34, 36 können jedoch auch als einteilige Lenker 30, 32, 34, 36 (nicht paarweise angeordnete Flachprofilpaare 30', 30", 32', 32", 34', 34" und 36', 36") angeordnet werden.
  • Der Werkzeugträger 26 weist beidseitig einen ersten Schwenkpunkt 42, 44 auf, an dem er jeweils mit einem Schwingenteil 14, 16 der Laderschwinge 12 schwenkbar verbunden ist (Schwenkpunkt 42 am Schwingenteil 14, Schwenkpunkt 44 am Schwingenteil 16). Ferner weist der Werkzeugträger 26 beidseitig einen zweiten Schwenkpunkt 46, 48 auf, an dem er jeweils an einem zweiten Lenkerpunkt 50, 52 des zweiten Lenkers 34, 36 mit diesem verbunden ist. An einem zweiten Lenkerpunkt 54, 56 des ersten Lenkers 30, 32 ist dieser, jeweils oberhalb der Verbindung des Werkzeugträgers 26 mit der Laderschwinge 12 an den ersten Schwenkpunkten 42, 44, mit einem Schwingenteil 14, 16 der Laderschwinge 12 schwenkbar verbunden. Die oben beschrieben Anordnung bewirkt, dass der Werkzeugträger 26 durch die genannten Hubzylinder 20, 22 über die ersten und zweiten Lenker 30, 32, 34, 36 bzw. über das Schwenkgestänge 24 kontrolliert mit einer festgelegten Kinematik gekippt werden kann, wobei ein bestimmter Kippwinkel des Werkzeugträgers 26 mit einer festen Schwenkbewegung der ersten und zweiten Lenker 30, 32, 34, 36 einhergeht (siehe insbesondere Figur 2 und Figur 3).
  • Zur Messung und optischen und/oder zahlenmäßigen Wiedergabe des Schwenkwinkels bzw. Kippwinkels des Werkzeugträgers 26 ist ein Sensor 58 angeordnet, der über eine Betätigungseinrichtung 60 mit dem Schwenkgestänge 26, insbesondere mit dem ersten Lenker 30 bzw. mit dessen Flachprofil 30' verbunden ist. Der Sensor ermöglicht beispielsweise die Wiedergabe eines Schwenkwinkels relativ zur Laderschwinge 12.
  • Die Betätigungseinrichtung 60 umfasst eine Drehachse A, einen Drehhebel 62 und einen Steuerarm 64. Der Drehhebel ist drehfest mit der Drehachse A verbunden, so dass durch Betätigung des Drehhebels 62 die Drehachse A verdreht und der Sensor 58 betätigt wird. Die Sensorinformation wird über einen entsprechenden Datentransfer, beispielsweise per Kabel oder Funk (nicht gezeigt) an einen Datenprozessor oder an eine Datenanzeige (nicht gezeigt) in bekannter Weise geleitet und zur Anzeige gebracht. Die Drehachse A kann die Winkelinformation direkt an den Sensor weitergeben (wie im dargestellten Ausführungsbeispiel) oder es kann eine weitere Übersetzung in mechanischer Form, beispielsweise durch eine Zahnradstufe, erfolgen. Der Steuerarm 64 ist an einem Gelenkpunkt 66 schwenkbar, also gelenkig, mit dem Drehhebel 62 verbunden, und bildet mit diesem eine Schwenkachse B. Ferner ist der Steuerarm 64 an einem weiteren Gelenkpunkt 68 schwenkbar, also gelenkig, am ersten Lenker 30, insbesondere am Flachprofil 30', befestigt, wodurch eine weitere Schwenkachse C gebildet wird.
  • Der Sensor 58 ist auf einer Montageplatte 70 gelagert, wobei sich die Drehachse A durch eine Öffnung in der Montageplatte 70 erstreckt, so dass sich die Betätigungseinrichtung 60 auf der entgegengesetzten Seite der Montageplatte 70 erstreckt. Zur Lagerung der Drehachse A ist ferner eine Lagerstelle 72 zur Lagerung der Drehachse A an der Montageplatte 70 vorgesehen.
  • Die Laderschwinge 12 weist auf ihrer Innenseite am Schwingenteil 14 im Bereich der Schwenkgestänge 24 eine Öffnung 74 auf, die in der Wandung der Laderschwinge 12, bzw. des Schwingenteils 14, einen Zugang zu einem Hohlraum 76 in der Laderschwinge 12, bzw. des Schwingenteils 14, bildet. Die Öffnung 74 ist ovalförmig als Langlochausschnitt ausgebildet und weist Befestigungsbohrungen 78 an ihren langen Seiten auf. Die Öffnung 74 kann alternativ auch rechteckig als Rechteckausschnitt ausgebildet sein. Die Befestigungsbohrungen 78 sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet.
  • Die Montageplatte 70 ist ebenfalls ovalförmig ausgebildet, wobei die Abmessungen der Montageplatte so gewählt sind, dass die Montageplatte 70 durch die Öffnung 74 einführbar ist. An den kurzen Seiten der Montageplatte 70 sind entsprechende Befestigungsbohrungen 80 vorgesehen, die sich mit den Befestigungsbohrungen 78 an der Öffnung 74 decken. Die Befestigungsbohrungen 80 an der Montageplatte 70 sind mit einem Gewinde ausgestattet, derart, dass sich die Montageplatte 70 durch Gewindeschrauben 82 an die Wandung der Laderschwinge 12, bzw. des Schwingenteils 14, befestigen lässt (siehe Figuren 6 und 10).
  • Eine Montage der Betätigungseinrichtung 60 und des Sensors 58 an die Laderschwinge 12 erfolgt derart, dass zunächst eine Vormontage des Sensors 58 an die Montageplatte 70 durch Verschrauben erfolgt und auch die Betätigungseinrichtung 60 an der Lagerstelle 72 an die Montageplatte 70 vormontiert wird, wie insbesondere in Figur 8 dargestellt ist. Es folgt das Einführen des Sensors 58 und der Montageplatte 70 durch die Öffnung 74 in den Hohlraum 76, wie es die Figuren 8 und 9 zeigen. Durch anschließendes Verdrehen des Sensors und der Montageplatte 70 im Hohlraum 76 wird die Montageplatte 70 quer zur Öffnung 74 positioniert, so dass sich die Befestigungsbohrungen 78, 80 decken und die Montageplatte 70 die Öffnung der Breite nach (in Querrichtung) überbrückt. Über die Gewindeschrauben 82 wird die Montageplatte 70 an die Wandung der Laderschwinge 12 bzw. des Schwingenteils 14 befestigt, wobei sich die Gewindeschraubenköpfe außerhalb des Hohlraums 76, an der Außenseite der Wandung und die Montageplatte 70 mit Sensor 58 innerhalb des Hohlraums 76 an der Innenseite der Wandung befinden, so dass sich die Betätigungseinrichtung 60, bzw. die Drehachse A der Betätigungseinrichtung 60, durch die Öffnung 74 ersteckt. Der Sensor 58 selbst befindet sich nun im Hohlraum 76 der Laderschwinge 12 (siehe Figur 10) und wird durch die Wandung der Laderschwinge 12 vor jeglichen äußeren Einflüssen geschützt. Gleiches gilt für eine Verkabelung des Sensors, welche bequem durch den Hohlraum 76 geführt werden kann. Durch Verbinden des Steuerarms 64 mit dem ersten Lenker 30 des Schwenkgestänges, bzw. mit dem Flachprofil 30' des Lenkers 30 am Gelenkpunkt 68 wird die Betätigungseinrichtung 60 mit dem Schwenkgestänge 24 in Verbindung gebracht. Diese Verbindung wird beispielsweise durch eine einfache Zapfenverbindung hergestellt, indem ein am Steuerarm 64 ausgebildeter Zapfen 84 durch eine am ersten Lenker 30 ausgebildete Bohrung 86 geführt und über einen Sicherungsring 88 gesichert wird (siehe Figuren 4, 6, 9).
  • Eine Schwenkbewegung des Werkzeugträgers 26 bzw. eines daran befestigten Werkzeugs wird somit durch den ersten Lenker 30 des Schwenkgestänges 24 auf den Steuerarm 64 übertragen, welcher wiederum über den Drehhebel 62 die Drehachse A betätigt und ein entsprechendes Schwenkwinkelsignal an den Sensor 58 überträgt. Das Schwenkwinkelsignal stellt dabei einen Schwenkwinkel bzw. eine Änderung des Schwenkwinkels zwischen Werkzeugträger 26 und Laderschwinge 12 dar. Durch die nahe Positionierung des Sensors 58 am Schwenkgestänge 24 werden Messfehler klein gehalten. Ferner kann auch die Betätigungseinrichtung 60 in kompakter Form mit kleiner Bauweise ausgeführt werden, so dass insgesamt, neben dem Schutz des Sensors 58 durch die Wandung am Hohlraum 76, eine geringe Angriffsfläche für äußere Gegenstände gegeben und die Montage auf einfache realisierbar ist.

Claims (6)

  1. Lader (10) mit einer Laderschwinge (12) und einem an der Laderschwinge (12) angeordneten Werkzeugträger (26) oder Werkzeug, wobei der Werkzeugträger (26) oder das Werkzeug an einem ersten Schwenkpunkt (42, 44) mit der Laderschwinge (12) und an einem zweiten Schwenkpunkt (46, 48) mit einem Schwenkgestänge (24) verbunden ist, wobei das Schwenkgestänge (24) einen ersten und einen zweiten Lenker (30, 32, 34, 36) umfasst, die an einem ersten Lenkerpunkt (38, 40) schwenkbar miteinander in Verbindung stehen und wobei der erste Lenker (30, 32) an einem zweiten Lenkerpunkt (54, 56) an der Laderschwinge (12) und der zweite Lenker (34, 36) an einem zweiten Lenkerpunkt (50, 52) an dem zweiten Schwenkpunkt (46, 48) mit dem Werkzeugträger (26) oder dem Werkzeug schwenkbar verbunden sind, ferner ein Sensor (58) vorgesehen ist, mittels welchem ein Schwenkwinkel zwischen Werkzeugträger (26) oder Werkzeug und Laderschwinge (12) erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (58) in einem Hohlraum (76) am Lader (10) positioniert ist und eine Betätigungseinrichtung (60) für den Sensor (58) angeordnet ist, welche sich teilweise durch eine an dem Hohlraum (76) ausgebildete Öffnung (74) erstreckt und den Sensor (58) mit dem Schwenkgestänge (24) verbindet.
  2. Lader (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (76) in der Laderschwinge (12) ausgebildet ist.
  3. Lader (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (60) eine mit dem Sensor (58) verbundene Drehachse (A), einen Drehhebel (62) und einen Steuerarm (64) umfasst, wobei der Drehhebel (62) drehfest mit der Drehachse (A) verbunden ist und der Steuerarm (64) schwenkbar den Drehhebel (62) mit dem Schwenkgestänge (24) verbindet.
  4. Lader (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerarm (64) den Drehhebel (62) mit dem ersten Lenker (30, 32) des Schwenkgestänges (24) verbindet.
  5. Lader (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Montageplatte (70) vorgesehen ist, an welcher der Sensor (58) befestigt und die Drehachse (A) gelagert ist, wobei die Montageplatte (70) im Bereich der Öffnung (74) des Hohlraums (76) derart befestigt ist, dass sich die Drehachse (A) durch die Öffnung (74) erstreckt.
  6. Lader (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lader (10) als Frontlader, Radlader, Teleskoplader oder Hecklader ausgebildet ist, wobei die Laderschwinge (12) als Laderschwinge eines Frontladers oder Radladers, oder als Ausleger eines Teleskopladers oder Heckladers ausgebildet ist.
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