EP4661642A1 - Kraftheber mit elektrischer antriebseinheit - Google Patents

Kraftheber mit elektrischer antriebseinheit

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EP4661642A1
EP4661642A1 EP24824511.0A EP24824511A EP4661642A1 EP 4661642 A1 EP4661642 A1 EP 4661642A1 EP 24824511 A EP24824511 A EP 24824511A EP 4661642 A1 EP4661642 A1 EP 4661642A1
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EP
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power lift
attachment
section
vehicle
drive
Prior art date
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Pending
Application number
EP24824511.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Höllwart
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Individual
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    • A01B71/06—Special adaptations of coupling means between power take-off and transmission shaft to the implement or machine

Definitions

  • the present invention relates to a power lift for a vehicle, and to a vehicle, in particular an electric municipal vehicle, with at least one such power lift.
  • Power lifts are generally known from the prior art. These are used on (commercial) vehicles to couple and lift attachments (work equipment), such as sweepers, mowers, cutter bars, mulchers, snow blowers and (snow) plows.
  • work equipment such as sweepers, mowers, cutter bars, mulchers, snow blowers and (snow) plows.
  • the power take-off (PTO) of the respective vehicle is generally used.
  • the attachment is connected to the vehicle's PTO via a driveshaft, thus providing the necessary drive energy.
  • PTO power take-off
  • this requires certain structural features of the vehicle, particularly in the front and rear areas, and therefore represents a limitation with regard to the vehicle design.
  • this type of supplying the implement with drive energy requires a force-transmitting connection between the vehicle and the implement, which must function reliably even when relative movements between the vehicle and the implement are mediated by the power lift.
  • drive shafts with two universal joints and a thrust joint for longitudinal compensation must be used.
  • the efficiency decreases and the wear and/or failure probability of such drive shafts increases.
  • attachments with their own drive can be used. Naturally, such attachments are more expensive than attachments without their own drive. Object of the invention
  • the present invention therefore aims to enable a particularly efficient and reliable coupling of an attachment to a commercial vehicle.
  • a further objective is to enable the supply of drive energy to the attachment with high efficiency and essentially independently of any relative movement or working position of the attachment. Further objectives of the invention will become apparent from the description.
  • a power lift for a vehicle in particular for a commercial vehicle, for example a municipal vehicle, comprising at least a. a base frame for attaching the power lift to the vehicle, b. a support and drive unit for carrying and driving an attachment, and c. at least one top link and at least one lower link, wherein the support and drive unit is articulated (or: pivotably connected) to the base frame via top link and lower link, wherein the power lift comprises at least one electric drive for driving the attachment.
  • the power lift according to the invention therefore includes its own electric drive.
  • the electric drive is mounted on an element of the power lift and is thus an integral part of the power lift. Since the respective implement, which is to be coupled to the vehicle via the power lift, is supplied with drive energy by this electric drive, relative movements between the implement and the vehicle no longer play a role with regard to the supply of drive energy to the implement; it only matters whether and how the relative position of the implement changes with respect to a power take-off shaft of the electric drive of the power lift.
  • the power lift according to the invention which can be used as a front and rear power lift, enables the use of such (driven) implements even on vehicles that do not have a corresponding power take-off.
  • the power lift according to the invention can be used, in particular, as a front power lift for electric vehicles and can be designed for a lifting capacity of up to 1000 kg.
  • the base frame can be a welded construction that serves to absorb and transmit forces.
  • the base frame provides the connection to a vehicle frame and can include supply connections, in particular connections for hydraulics, water, and electricity (implement control, attachments).
  • a working cylinder for example, a hydraulic cylinder (200 bar), can be provided on the base frame for extending the lower link.
  • the support and drive unit enables the attachment to be mounted on the power lift and the attachment to be supplied with drive energy.
  • the support and drive unit may also have (optionally standardized) attachment points for securing the implement to the power lift.
  • the lower link(s) may be rigidly designed and, preferably electro-hydraulically, adjustable or pivotable on the base element to allow height adjustment of the support and drive unit; alternatively or additionally, the lower link(s) may be mounted on the base frame in such a way that the support and drive unit is suspended from the base frame.
  • the lower link(s) may be connected to the base frame and the support and drive unit via ball joints.
  • the top link(s) may be length-adjustable, for example electro-hydraulically, to allow stabilization and position adjustment of the implement at a height determined by the lower link(s).
  • the support and drive unit comprises at least one base element and an attachment element detachably connected to the base element.
  • the electric drive is mounted on the base element, and the attachment element has mounting points for attaching the attachment to the power lift.
  • the base element and/or the attachment element can be designed in a frame-like form.
  • the attachment element can be optimally designed for this purpose, for example, by having appropriate (standardized) mounting points.
  • the base element can be specifically designed to accommodate the electric drive and its Components are designed for connecting the top and bottom links, as well as for a user-friendly and detachable connection to the attachment element, adaptable to the specific application and implement used.
  • the base element which serves to absorb force and torque, can be made of steel and be essentially plate-shaped or have a plate-shaped section.
  • the mounting element itself can also be made of steel (sheet metal) and be essentially plate-shaped or have a plate-shaped section.
  • the fastening points are formed by bolts and/or elongated holes.
  • the mounting element which can generally be frame-like, can be reinforced or constructed in the area of the elongated holes (for example, by double sheet metal).
  • the mounting element has two bolts on its upper surface for suspending the attachment and two elongated holes in a lower end face, which elongated holes are preferably accessible from one side via an edge region of the mounting element.
  • the base element and/or the attachment element comprises or comprise fastening means to connect the attachment element to the base element in a detachable manner at least in a first position and in a second position.
  • the attachment can be operated in a first height position when the attachment element is connected to the base element in the first position, and in a second height position, which, viewed in the vertical direction, is higher than the first height position when the attachment element is connected to the base element in the second position.
  • the height adjustment of the working position of the attachment can be made with any desired precision.
  • the power lift becomes suitable for use with various attachments and vehicles.
  • the electric drive comprises an electric motor which drives a power take-off shaft of the power lift.
  • the electric motor has a speed range of 0-1500 revolutions per minute and can be operated in both directions of rotation.
  • the electric drive of the power lift comprises an electric motor
  • the power lift according to the invention, or the attachment mounted on it can be operated extremely quietly.
  • electric commercial vehicles a particularly high efficiency can also be achieved.
  • electric motors can be designed to be relatively compact, thus enabling a particularly well-protected housing of the electric motor on the power lift, especially in the area between the support and drive unit and the base frame, surrounded by the upper and lower links. In this way, the electric motor can be protected particularly effectively against mechanical damage.
  • the power take-off shaft is accessible via a front-side recess of the attachment element in order to enable a functional connection with the attachment.
  • the power take-off (PTO) shaft serves to supply the mechanical drive energy generated by the drive unit, in particular by the electric motor, to the implement. Because the PTO shaft is located on the same part of the power lift to which the implement itself is attached, a particularly simple, reliable, and efficient power transmission is ensured.
  • the PTO shaft can be arranged completely within the power lift, in particular completely within the support and drive unit, and thus protected from unwanted external forces.
  • the end-face recess which according to this embodiment is provided in an end face of the support and drive unit (facing the implement during operation), allows easy access to the PTO shaft for establishing the operative connection that transmits the drive energy.
  • the electric drive comprises a gearbox, via which the electric motor is mounted on the base element.
  • the transmission allows the power output via the power take-off shaft to be optimized within the speed range of the electric motor. This is particularly relevant in the invention.
  • the preferred speed range of 0-1500 rpm enables particularly efficient operation of the attachment.
  • mounting it as a gearbox-motor unit on the base element allows for a particularly compact and space-saving arrangement of the electric drive components on the support and drive unit.
  • the electric motor and the gearbox are provided on a side of the base element facing away from the attachment element.
  • the electric motor-gearbox unit is located on one side of the base element, while the attachment element—and therefore, in the operating state, also the attachment—is located on the other side of the base element.
  • the electric drive includes a motor control unit, which is preferably mounted on the base element.
  • This motor control unit can, in particular, be configured to communicate with control elements of the vehicle and/or the attachment.
  • the motor control unit is configured to regulate the electric drive depending on the operating state of the vehicle.
  • the motor control unit can be configured to It must be equipped to communicate with components of the vehicle, in particular the vehicle's engine control unit.
  • this makes it possible to operate the attachment depending on the vehicle's driving speed or other operating parameters.
  • a mower or sweeper can be operated at lower power at lower driving speeds, while the power can be increased at higher driving speeds.
  • This embodiment thus improves the operating efficiency of the attachment and reduces its wear.
  • the motor control unit is configured to regulate the vehicle's drive system depending on the operating state of the electric drive.
  • the motor control unit can be configured to communicate with components of the vehicle, in particular with the vehicle's motor control unit.
  • the vehicle's driving speed or other operating parameters can be controlled depending on the power consumption of the attachment. This makes it possible to operate the system, including the attachment, the power lift, and the vehicle, as efficiently as possible.
  • the motor control of the electric drive also enables fully automatic operation of the attachment, thereby increasing the user-friendliness of the vehicle.
  • the electric drive with motor control according to the invention also lays a foundation for the use of attachments in connection with autonomous vehicles.
  • the base frame includes connections for supplying the attachment, in particular hydraulic connections, water connections and/or electrical connections.
  • connections can be supplied by the vehicle's corresponding supply lines, further increasing user-friendliness.
  • a user e.g., the driver
  • can make all necessary connections such as water and electrical connections for a sweeper
  • All required connections are provided directly at the vehicle lift. This increases handling safety and user-friendliness.
  • corresponding connecting lines to the The attachment can be kept relatively short, which increases operational safety.
  • At least one, preferably all, upper link(s) is/are designed to be length-adjustable.
  • electro-hydraulic length adjustment is conceivable.
  • the working position of the implement namely with regard to a tilting position, can be adjusted even more precisely via the top link(s).
  • the working height of the implement can be adjusted via the lower link(s).
  • the at least one lower link comprises at least a. a first section, at which first section the lower link is rotatably connected to the support and drive unit, b. a second section, which second section tapers from the first section and at which second section the lower link is rotatably connected to the base frame, and c. a third section, which third section extends in a direction transverse to the first section and/or the second section, projects from the first section or the second section and at which third section the lower link is connected to an actuating element.
  • the third section which preferably projects from the second section, can be used as a lever by which the actuating element, such as a hydraulic, pneumatic, or electric cylinder, can rotate the lower link to raise or lower the support and drive unit.
  • the actuating element such as a hydraulic, pneumatic, or electric cylinder
  • This shape of the lower link has proven to be particularly ergonomic and at the same time allows for a particularly compact design of the power lift.
  • the first section has two receptacles for connecting the lower link to the support and drive unit
  • the second section has two receptacles for connecting the lower link to the base frame.
  • the power lift comprises exactly one lower link of the type described above.
  • One object of the invention is solved by a vehicle, in particular a municipal vehicle, comprising a front power lift and/or a rear power lift, wherein the front power lift and/or the rear power lift is/are designed by the power lift according to the invention in accordance with one of the embodiments described above.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the power lift
  • Fig. 2 shows another schematic representation of the power lift
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the basic frame
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the lower link
  • Fig. 5 shows a schematic representation of the carrying and drive unit
  • Fig. 6 shows another schematic representation of the carrying and drive unit
  • Fig. 7 shows a schematic representation of the basic element of the carrying
  • Fig. 8 shows a schematic representation of the attachment element of the support
  • Fig. 9 shows another schematic representation of the attachment element of the carrying and drive unit. Ways to implement the invention
  • Fig. 1 and Fig. 2 the power lift according to the invention is shown in one embodiment.
  • the power lift initially comprises a base frame 1 (see Fig. 3), which serves to attach or mount the power lift to a vehicle, in particular a commercial vehicle, such as a municipal vehicle.
  • a support and drive unit 2 (Figs. 5, 6, 7, 8 and 9) is articulated to the base frame 1 via a lower link 4 (see Fig. 4) and – here – two upper links 3, the support and drive unit 2 serving to support and drive an attachment, such as a sweeper, a cutter bar, a mulcher, or a snow blower.
  • the power lift has at least one electric drive 5, which – here – is mounted on the support and drive unit 2.
  • the base frame 1 shown in detail in Fig. 3, comprises a mounting section 19, which serves to mount the base frame 1 to the respective vehicle, and a connection section 20, which has linkage mounts 21 for the top link 3 and the lower link 4.
  • the base frame 1 also has a bracket 22 for an actuating element, which here is designed as a hydraulic cylinder 23 and serves to actuate the lower link 4.
  • recesses 24 are provided for connections to supply the implement with electricity, water, or to supply a hydraulic system of the implement.
  • the lower link 4 which serves to adjust the height of the support and drive unit 2, is shown in detail in Fig. 4.
  • a two-armed version is shown, wherein the lower link 4 is formed by two parallel link arms 26 connected by a crossbar 25.
  • two receptacles are provided for connecting the lower link 4 to the support and drive unit 2; in a second section 17, two receptacles are provided for connecting the lower link 4 to the base frame 1.
  • Figures 5 and 6 show the support and drive unit 2 in detail.
  • the support and drive unit 2 comprises a base element 6 and an attachment element 7, wherein—here—both the base element 6 and the attachment element 7 have several through-holes 27 on their sides for height-adjustable, detachable fastening (e.g., screwing) of the attachment element 7 to the base element 6.
  • Figures 5 and 6 show the support and drive unit 2 in a state in which the base element 6 and the attachment element 7 are assembled in a specific height position; fastening means (e.g., screws) passing through the through-holes 27 are not shown.
  • the base element 6 is shown as a separate component in Figure 7; the attachment element 7 is shown separately in Figures 8 and 9—in a perspective view ( Figure 8) and in a front view ( Figure 9).
  • the mounting element 7 has attachment points 8 for attaching the attachment to the power lift.
  • these attachment points 8 are formed on the one hand by bolts 9, which project vertically in an upper circumferential region of the mounting element 7; on the other hand, further attachment points 8 are provided in a lower region of an end face of the mounting element 7, formed by elongated holes 10, which are open to a lateral circumferential region of the mounting element 7.
  • a recess 13 is provided in the end face of the mounting element 7, through which a power take-off shaft 13 of the power lift is accessible (from the outside).
  • the base element 6 (see also Fig. 7) has link receptacles 21 for the two upper links 3 and the lower link 4 on an inner side facing away from the attachment element 7.
  • An electric motor 11 and a gearbox 14 are also mounted on this same inner side, with the power take-off shaft 12 serving to transmit drive energy to the attachment and, for this purpose, protruding from the gearbox 14 and through an opening in the base element 6.
  • a motor control unit 15 for the electric motor 11 is also mounted in a lateral circumferential area of the base element 6.
  • the power lift which is attached to the vehicle via the base frame 1, is designed to couple and drive an implement.
  • a operative connection is first established – for example, by means of a driveshaft – between the implement and the power take-off shaft 12 of the power lift to supply the implement with drive energy.
  • the implement is attached to the base frame 1 using the bolts 9.
  • Attachment element 7 is suspended and screwed to the attachment element 7 using the elongated holes 10 in order to couple the attachment to the support and drive unit 2 of the power lift.
  • the coupling and the establishment of the functional connection can also be carried out in a single (simultaneous) operation.
  • a working height of the attachment can be preset by adjusting the height of attachment element 7 on the base element 6.
  • the lower link 4 can be rotated around the corresponding linkage mount 21 of the base frame 1 by means of the hydraulic cylinder 23.
  • Corresponding control signals can, for example, originate from the vehicle. In this way, the working height of the attachment can be adjusted during operation.
  • the length of the top link 3 can be varied – for example, also electro-hydraulically – which tilts the base element 6 of the support and drive unit 2 (from the vertical).
  • the attachment element 7, which is (detachably) connected to the base element 6, also performs a corresponding tilting movement, which is then transmitted to the attached attachment.

Landscapes

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Abstract

Kraftheber für ein Fahrzeug, umfassend zumindest einen Grundrahmen (1) zur Befestigung des Krafthebers an dem Fahrzeug, eine Trage- und Antriebseinheit (2) zum Tragen und Antreiben eines Anbaugerätes, sowie zumindest einen Oberlenker (3) und zumindest einen Unterlenker (4), wobei die Trage- und Antriebseinheit (2) über Oberlenker (3) und Unterlenker (4) an dem Grundrahmen (1) angelenkt ist, wobei der Kraftheber zumindest einen elektrischen Antrieb (5) zum Antreiben des Anbaugerätes umfasst.

Description

Kraftheber mit elektrischer Antriebseinheit
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftheber für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug, insbesondere eine elektrisches Kommunalfahrzeug, mit zumindest einem solchen Kraftheber.
Stand der Technik
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Kraftheber grundsätzlich bekannt. Diese werden bei (Nutz-) Fahrzeugen verwendet, um Anbaugeräte (Arbeitsgeräte), wie beispielsweise Kehrmaschinen, Mähwerke, Mähbalken, Mulcher, Schneefräsen und (Schnee-)Pflüge, anzukuppeln und anzuheben.
[0003] Zum Antrieb entsprechender Anbaugeräte, insbesondere zum Antrieb von Kehrmaschinen, Mähwerken, Mähbalken, Mulchern und Schneefräsen, wird dabei in der Regel auf den Nebenabtrieb des jeweiligen Fahrzeugs zurückgegriffen. Das Anbaugerät wird hierzu über eine Gelenkwelle mit der Zapfwelle des Fahrzeugs verbunden und so die notwendige Antriebsenergie zur Verfügung gestellt. Dies setzt jedoch gewisse bauliche Gegebenheiten bei dem Fahrzeug, insbesondere im Front- und Heckbereich, voraus und stellt daher eine Einschränkung hinsichtlich des Fahrzeugdesigns dar.
[0004] Zudem bedingt diese Art der Versorgung des Anbaugerätes mit Antriebsenergie eine kräfteübertragende Verbindung zwischen Fahrzeug und Anbaugerät, welche Verbindung selbst bei durch den Kraftheber vermittelten Relativbewegungen zwischen Fahrzeug und Anbaugerät noch zuverlässig funktioniert. Insbesondere wenn sich durch diese Relativbewegungen der Abstand zwischen Zapfwelle des Fahrzeugs und Anschluss des Anbaugerätes verändert, müssen Gelenkwellen mit zwei Kardangelenken und einem Schubgelenk für den Längsausgleich eingesetzt werden. Mit steigendem Beugewinkel und steigendem Drehmoment sinkt jedoch der Wirkungsgrad und steigt der Verschleiß bzw. die Versagenswahrscheinlichkeit solcher Gelenkwellen.
[0005] Alternativ kann auch auf Anbaugeräte zurückgegriffen werden, die über einen eigenen Antrieb verfügen. Naturgemäß sind solche Anbaugeräte teurer als Anbaugeräte ohne eigenen Antrieb. Aufgabe der Erfindung
[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine besonders effiziente und zuverlässige Ankupplung eines Anbaugerätes an ein Nutzfahrzeug zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Versorgung des Anbaugerätes mit Antriebsenergie mit einem hohen Wirkungsgrad und im Wesentlichen unabhängig von einer Relativbewegung bzw. Arbeitsstellung des Anbaugerätes zu ermöglichen. Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
Darstellung der Erfindung
[0007] Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Kraftheber für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Kommunalfahrzeug, umfassend zumindest a. einen Grundrahmen zur Befestigung des Krafthebers an dem Fahrzeug, b. eine Trage- und Antriebseinheit zum Tragen und Antreiben eines Anbaugerätes, sowie c. zumindest einen Oberlenker und zumindest einen Unterlenker, wobei die Trage- und Antriebseinheit über Oberlenker und Unterlenker an dem Grundrahmen angelenkt (oder: schwenkbar verbunden) ist, wobei der Kraftheber zumindest einen elektrischen Antrieb zum Antreiben des Anbaugerätes umfasst.
[0008] Anders als herkömmliche Kraftheber umfasst der erfindungsgemäße Kraftheber demnach also einen eigenen elektrischen Antrieb. Der elektrische Antrieb ist an einem Element des Krafthebers montiert und damit integraler Bestandteil des Krafthebers. Da das jeweilige Anbaugerät, das über den Kraftheber an das Fahrzeug angekuppelt werden soll, durch diesen elektrischen Antrieb mit Antriebsenergie versorgt wird, spielen Relativbewegungen zwischen Anbaugerät und Fahrzeug keine Rolle mehr in Bezug auf die Versorgung des Anbaugerätes mit Antriebsenergie; es kommt nur noch darauf an, ob bzw. wie sich die Relativposition des Anbaugerätes in Bezug auf eine Zapfwelle des elektrischen Antriebs des Krafthebers verändert. Zudem ermöglicht der erfindungsgemäße Kraftheber, der als Front- und Heckkraftheber eingesetzt werden kann, die Verwendung solcher (anzutreibender) Anbaugeräte selbst bei Fahrzeugen, für über keinen entsprechenden Nebenabtrieb verfügen. [0009] Der erfindungsgemäße Kraftheber kann insbesondere als Frontkraftheber für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden und für eine Tragkraft bis zu 1000 kg ausgelegt sein. Bei dem Grundrahmen kann es sich um eine Schweißkonstruktion handeln, die der Kräfteaufnahme bzw. -Übertragung dient. Der Grundrahmen vermittelt die Verbindung mit einem Fahrzeugrahmen und kann Versorgungsanschlüsse, insbesondere Anschlüsse für Hydraulik, Wasser, Strom (Gerätesteuerung, Anbaugeräte), umfassen. An dem Grundrahmen kann ein Arbeitszylinder, beispielsweise ein Hydraulikzylinder (200 Bar), zum Verschwenden des Unterlenkers vorgesehen sein. Die Trage- und Antriebseinheit ermöglicht die Montage des Anbaugerätes an dem Kraftheber und die Versorgung des Anbaugerätes mit Antriebsenergie. Sie kann dabei durch eine (mehrteilige, insbesondere zweiteilige) Rahmenkonstruktion ausgebildet sein, welche Rahmenkonstruktion über Ober- und Unterlenker an dem Grundrahmen angelenkt ist und an welcher Rahmenkonstruktion der elektrische Antrieb - bzw. dessen Komponenten, wie beispielsweise E-Motor, Getriebe und Motorsteuerung - montiert ist bzw. sind. Die Trage- und Antriebseinheit kann darüber hinaus (gegebenenfalls genormte) Befestigungspunkte zur Befestigung des Anbaugerätes an dem Kraftheber aufweisen. Der (oder die) Unterlenker kann starr ausgebildet und, vorzugsweise elektro-hydraulisch, verstellbar bzw. verschwenkbar an dem Grundelement gehalten sein, um eine Höheneinstellung der Trage- und Antriebseinheit zu bewirken; alternativ oder zusätzlich kann der Unterlenker derart an dem Grundrahmen gehalten sein, dass die Trage- und Antriebseinheit schwimmend an dem Grundrahmen gehalten ist. Der (oder die) Unterlenker kann über Kugelkopfgelenke mit dem Grundrahmen und der Trage- und Antriebseinheit verbunden sein. Der (oder die) Oberlenker kann, beispielsweise elektrohydraulisch, längenverstellbar ausgebildet sein, um - in einer durch den Unterlenker vorgegebenen Höhenstellung des Anbaugerätes - eine Stabilisierung und Lageeinstellung des Anbaugerätes zu ermöglichen.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trage- und Antriebseinheit zumindest ein Basiselement sowie ein lösbar mit dem Basiselement verbundenes Anbauelement umfasst. Vorzugsweise ist der elektrische Antrieb an dem Basiselement montiert und weist das Anbauelement Befestigungspunkte zur Befestigung des Anbaugerätes an dem Kraftheber auf. Das Basiselement und/oder das Anbauelement können rahmenartig ausgebildet sein.
[0011] Diese zweiteilige Ausbildung der Trage- und Antriebseinheit erweist sich einerseits hinsichtlich der Montage des Anbaugerätes an dem Kraftheber als vorteilhaft; insbesondere kann das Anbauelement im optimaler Weise für diesen Zweck ausgelegt sein, beispielsweise über entsprechende (genormte) Befestigungspunkte verfügen. Andererseits kann das Basiselement speziell für die Aufnahme des elektrischen Antriebs und dessen Komponenten, für die Anbindung der Ober- und Unterlenker sowie für die benutzerfreundliche und auf den jeweiligen Anwendungsfall bzw. das verwendete Anbaugerät abstimmbare, lösbare Verbindung mit dem Anbauelement ausgelegt sein. Dabei kann das der Kraft- und Drehmomentaufnahme dienende Basiselement aus Stahl gefertigt und im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein oder einen plattenförmigen Abschnitt aufweisen. Vorzugsweise können beidseitig mehrere Schraubpunkte (Durchgangs- oder Gewindebohrungen) für eine höhenverstellbare Befestigung des Anbauelementes (Anbauplatte) an dem Basiselement vorgesehen sein. Dadurch kann eine Einstellungsmöglichkeit der Arbeitshöhe des jeweiligen Anbaugerätes bereitgestellt werden. Auch das Anbauelement kann aus Stahl(blech) gefertigt und im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet sein oder einen plattenförmigen Abschnitt aufweisen.
[0012] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungspunkte durch Bolzen und/oder Langlöcher ausgebildet sind.
[0013] Vorzugsweise kann das Anbauelement, das im Allgemeinen rahmenartig ausgebildet sein kann, im Bereich der Langlöcher (beispielsweise durch Doppelblech) verstärkt bzw. ausgebildet sein. Besonders bevorzugt weist das Anbauelement an dessen Oberseite zur Aufhängung des Anbaugerätes zwei Bolzen und in einem unteren Stirnbereich zwei Langlöcher auf, welche Langlöcher vorzugsweise jeweils einseitig über einen Randbereich des Anbauelementes zugänglich sind. Die Kombination von entsprechenden Bolzen zur Aufhängung und Langlöchern zur Fixierung des Anbaugerätes ermöglicht eine besonders zuverlässige, gleichzeitig aber zeitsparende und sichere Anbringung des Anbaugerätes an dem erfindungsgemäßen Kraftheber.
[0014] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Basiselement und/oder das Anbauelement Befestigungsmittel umfasst bzw. umfassen, um das Anbauelement zumindest in einer ersten Stellung und in einer zweiten Stellung lösbar mit dem Basiselement zu verbinden.
[0015] Dadurch wird es möglich, eine Höhenstellung des Anbaugerätes am Kraftheber exakt einzustellen. Beispielsweise kann das Anbaugeräte in einer ersten Höhenstellung betrieben werden, wenn das Anbauelement in der ersten Stellung mit dem Basiselement verbunden ist, und in einer zweiten Höhenstellung, welche zweite Höhenstellung in Höhenrichtung betrachtet, über der ersten Höhenstellung liegt, wenn das Anbauelement in der zweiten Stellung mit dem Basiselement verbunden ist. Durch Vorsehen einer dritten und weiterer Stellungen, in der das Anbauelement am Basiselement der Trage- und Antriebseinheit montiert werden kann, kann die Höheneinstellung der Arbeitsstellung des Anbaugerätes beliebig genau vorgenommen werden. Somit wird der Kraftheber dazu geeignet, in Verbindung mit unterschiedlichen Anbaugeräten sowie in Verbindung mit unterschiedlichen Fahrzeugen.
[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Antrieb einen Elektromotor umfasst, welcher Elektromotor eine Zapfwelle des Krafthebers antreibt. Vorzugsweise weist der Elektromotor einen Drehzahlbereich von 0-1500 Umdrehungen pro Minute auf und kann in beiden Drehrichtungen betrieben werden.
[0017] Dadurch, dass der elektrische Antrieb des Krafthebers einen Elektromotor umfasst, kann der erfindungsgemäße Kraftheber bzw. das daran befestigte Anbaugerät äußerst geräuscharm betrieben werden. In Verbindung mit elektrischen Nutzfahrzeugen lässt sich zudem ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielen. Außerdem können Elektromotoren relativ kompakt ausgebildet sein, sodass eine besonders geschützte Unterbringung des Elektromotors am Kraftheber ermöglich wird, insbesondere im Bereich zwischen Trage- und Antriebseinheit und Grundrahmen, umgeben von den Ober- und Unterlenkern. Auf diese Weise lässt sich der Elektromotor besonders effektiv vor mechanischer Beschädigung schützen.
[0018] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zapfwelle über eine stirnseitige Aussparung des Anbauelementes zugänglich ist, um eine Wirkverbindung mit dem Anbaugerät zu ermöglichen.
[0019] Die Zapfwelle dient dazu, die durch die Antriebseinheit, insbesondere durch den Elektromotor, generierte mechanische Antriebsenergie dem Anbaugerät zur Verfügung zu stellen. Dadurch dass die Zapfwelle an ebenjenem Teil des Krafthebers bereitgestellt ist, an welchem Teil auch das Anbaugerät selbst befestigt ist, ist eine besonders einfache, zuverlässige und effiziente Kräfteübertragung sichergestellt. Dabei kann die Zapfwelle vollständig innerhalb des Krafthebers, insbesondere vollständig innerhalb der Trage- und Antriebseinheit, angeordnet und auf diese Weise vor ungewollter äußerer Krafteinwirkung geschützt sein. Die stirnseitige Aussparung, die gemäß dieser Ausführungsform in einer (im Betriebszustand dem Anbaugerät zugewandten) Stirnseite der Trage- und Antriebseinheit vorgesehen ist, ermöglicht dabei eine einfache Zugänglichkeit der Zapfwelle zur Herstellung der die Übertragung der Antriebsenergie vermittelnden Wirkverbindung.
[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Antrieb ein Getriebe umfasst, über welches Getriebe der Elektromotor an dem Basiselement montiert ist.
[0021] Über das Getriebe kann die über die Zapfwelle abgegebene Leistung im Drehzahlbereich des Elektromotors optimiert werden. Gerade im erfindungsgemäß bevorzugten Drehzahlbereich von 0-1500 U/min. ermöglicht dies einen besonders effizienten Betrieb des Anbaugerätes. Die Montage als Getriebe-Motor-Einheit am Basiselement ermöglicht zudem eine besonders kompakte und platzsparende Unterbringung der Komponenten des elektrischen Antriebs an der Trage- und Antriebseinheit.
[0022] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor und das Getriebe an einer von dem Anbauelement abgewandten Seite des Basiselementes vorgesehen sind.
[0023] Somit befindet sich die Elektromotor-Getriebe-Einheit an der einen Seite des Basiselementes, während sich das Anbauelement - und somit im Betriebszustand auch das Anbaugerät - auf der anderen Seite des Basiselementes befindet bzw. befinden. Somit sind die Elektromotor-Getriebe-Einheit und das Anbauelement - bzw. im Betriebszustand auch das Anbaugerät - durch das Basiselement voneinander getrennt. Dies führt zu einer besonders geschützten Unterbringung der Komponenten des elektrischen Antriebs, zumal Getriebe und Elektromotor im Betriebszustand besser vor aufgewirbeltem Erdreich, Steinen etc. geschützt sind.
[0024] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der elektrische Antrieb eine Motorsteuerung umfasst, welche Motorsteuerung vorzugsweise an dem Basiselement montiert ist. Diese Motorsteuerung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, mit Steuerungselementen des Fahrzeugs und/oder des Anbaugerätes zu kommunizieren.
[0025] Dadurch kann ein Betriebszustand des Anbaugerätes, des elektrischen Antriebs des Krafthebers und/oder des Fahrzeugs optimiert werden. Durch Befestigung der Motorsteuerung direkt am Basiselement wird die Versagensanfälligkeit des elektrischen Antriebs erheblich reduziert, da die Motorsteuerung somit in unmittelbarer Nähe des Elektromotors und des Getriebes - also der zu steuernden Komponenten des elektrischen Antriebs - angeordnet ist, wodurch entsprechende Kabelverbindungen kurz gehalten und zumindest diese, vorzugsweise sämtliche, Komponenten des elektrischen Antriebs vor Beschädigung geschützt an dem Basiselement untergebracht werden können, beispielsweise in einem gemeinsamen Gehäuse.
[0026] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Motorsteuerung dazu eingerichtet ist, den elektrischen Antrieb in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Fahrzeugs zu regeln. Hierzu kann die Motorsteuerung dazu eingerichtet sein, mit Komponenten des Fahrzeugs, insbesondere einer Motorsteuerung des Fahrzeugs, zu kommunizieren.
[0027] Insbesondere wird es dadurch möglich, das Anbaugerät in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit, oder von anderen Betriebsparametern, des Fahrzeuges zu betreiben. Beispielsweise kann ein Mähwerk oder eine Kehrmaschine bei geringerer Fahrgeschwindigkeit mit geringerer Leistung betrieben werden, während die Leistung bei höheren Fahrgeschwindigkeiten erhöht werden kann. Diese Ausführungsform verbessert somit die Betriebseffizienz des Anbaugerätes und reduziert dessen Verschleiß.
[0028] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Motorsteuerung dazu eingerichtet ist, einen Fahrzeugantrieb des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des elektrischen Antriebs zu regeln. Hierzu kann die Motorsteuerung dazu eingerichtet sein, mit Komponenten des Fahrzeugs, insbesondere einer Motorsteuerung des Fahrzeugs, zu kommunizieren.
[0029] So kann beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, oder andere Betriebsparameter, des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Leistungsaufnahme des Anbaugeräts geregelt werden. Hierdurch wird es möglich, das System umfassend das Anbaugerät, den Kraftheber und das Fahrzeug möglichst effizient zu betreiben.
[0030] Außerdem ermöglicht die Motorsteuerung des elektrischen Antriebs auch einen vollautomatischen Betrieb des Anbaugeräts, wodurch sich die Benutzerfreundlichkeit des Fahrzeugs erhöht. Allerdings wird durch den erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb mit Motorsteuerung aber auch bereits eine Grundlage zur Verwendung von Anbaugeräten im Zusammenhang mit autonomen Fahrzeugen gelegt.
[0031] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundrahmen Anschlüsse zur Versorgung des Anbaugerätes umfasst, insbesondere Hydraulikanschlüsse, Wasseranschlüsse und/oder Stromanschlüsse.
[0032] Solche Anschlüsse können durch entsprechende Versorgungsleitungen des Fahrzeugs gespeist werden und die Benutzerfreundlichkeit weiter erhöhen. Insbesondere kann ein Benutzer (z.B. Fahrer) beim Ankuppeln des Anbaugerätes an das Fahrzeug mittels des Krafthebers sämtliche benötigte Anschlüsse herstellen (etwa Wasser- und Stromanschlüsse bei einer Kehrmaschine), ohne hierfür mit Fahrzeugkomponenten jenseits des Krafthebers interagieren zu müssen. Sämtliche benötigte Anschlüsse werden direkt am Fahrzeugheber bereitgestellt. Hierdurch erhöht sich die Handhabungssicherheit und die Benutzerfreundlichkeit. Zudem können entsprechende Verbindungsleitungen zum Anbaugerät vergleichsweise kurz gehalten werden, wodurch sich die Betriebssicherheit erhöht.
[0033] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, Oberlenker längenverstellbar ausgebildet ist bzw. sind.
[0034] Insbesondere ist eine elektro-hydraulische Längenverstellbarkeit denkbar. Somit kann über den oder die Oberlenker eine Arbeitsposition des Anbaugerätes, nämlich hinsichtlich einer Kippstellung, noch genauer eingestellt werden. Eine Einstellung einer Arbeitshöhe des Anbaugerätes kann über den oder die Unterlenker bewirkt werden.
[0035] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Unterlenker zumindest a. einen ersten Abschnitt, an welchem ersten Abschnitt der Unterlenker drehbar mit der Trage- und Antriebseinheit verbunden ist, b. einen zweiten Abschnitt, welcher zweite Abschnitt sich verjüngend von dem ersten Abschnitt erstreckt und an welchem zweiten Abschnitt der Unterlenker drehbar mit dem Grundrahmen verbunden ist, sowie c. einen dritten Abschnitt umfasst, welcher dritte Abschnitt sich in eine quer zum ersten Abschnitt und/oder zum zweiten Abschnitt verlaufende Richtung erstreckt, vom ersten Abschnitt oder vom zweiten Abschnitt abragt und an welchem dritten Abschnitt der Unterlenker mit einem Betätigungselement verbunden ist.
[0036] Somit kann der dritte Abschnitt, der vorzugsweise vom zweiten Abschnitt abragt, als Hebel verwendet werden, über welchen Hebel das Betätigungselement, etwa ein hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Zylinder, den Unterlenker rotieren kann, um die Trage- und Antriebseinheit anzuheben oder abzusenken. Diese Form des Unterlenkers hat sich als besonders ergonomisch erwiesen und ermöglicht zugleich eine besonders kompakte Bauweise des Krafthebers. In einer zweiarmigen Ausführung, gemäß welcher der Unterlenker durch zwei parallel zueinander verlaufende und mittels einer Querstrebe verbundene Arme ausgebildet ist, sind im ersten Abschnitt zwei Aufnahmen zur Verbindung des Unterlenkers mit der Trage- und Antriebseinheit und im zweiten Abschnitt zwei Aufnahmen zur Verbindung des Unterlenkers mit dem Grundrahmen vorgesehen. Diese zweiarmige Ausführung ermöglicht eine besonders stabile und zuverlässige Führung der Trage- und Antriebseinheit. [0037] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Kraftheber genau einen Unterlenker der vorstehend beschriebenen Art.
[0038] Dadurch kann der Aufbau des Krafthebers besonders einfach gehalten, gleichzeitig aber eine hohe Stabilität und Tragekraft gewährleistet werden.
[0039] Eine Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Fahrzeug, insbesondere Kommunalfahrzeug, umfassend einen Frontkraftheber und/oder einen Heckkraftheber, wobei der Frontkraftheber und/oder der Heckkraftheber durch den erfindungsgemäßen Kraftheber gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist bzw. sind.
[0040] Auf dieses, mit dem erfindungsgemäßen Kraftheber ausgestattete Fahrzeug treffen die weiter oben, im Zusammenhang mit dem Kraftheber getätigten Aussagen sinngemäß zu.
Kurzbeschreibung der Figuren
[0041] Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die folgenden Ausführungen sollen den Erfindungsgedanken aber weder einengen noch abschließend wiedergeben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Krafthebers,
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung des Krafthebers,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Grundrahmens,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Unterlenkers,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Trage- und Antriebseinheit,
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung der Trage- und Antriebseinheit,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Basiselementes der Trage- und
Antriebseinheit,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Anbauelementes der Trage- und
Antriebseinheit und
Fig. 9 eine weitere schematische Darstellung des Anbauelementes der Trage- und Antriebseinheit. Wege zur Ausführung der Erfindung
[0042] In Fig. 1 und Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Kraftheber in einer Ausführungsvariante abgebildet.
[0043] Zunächst umfasst der Kraftheber einen Grundrahmen 1 (siehe Fig. 3), welcher Grundrahmen 1 zur Befestigung bzw. Montage des Krafthebers an einem Fahrzeug, insbesondere an einem Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einem Kommunalfahrzeug, dient. Über einen Unterlenker 4 (siehe Fig. 4) und - hier - zwei Oberlenker 3 ist eine T rage- und Antriebseinheit 2 (Fig. 5, 6, 7, 8 und 9) an dem Grundrahmen 1 angelenkt, wobei die T rage- und Antriebseinheit 2 zum Tragen und Antreiben eines Anbaugerätes, etwa einer Kehrmaschine, eines Mähbalkens, eines Mulchers oder einer Schneefräse, dient. Erfindungsgemäß weist der Kraftheber zumindest einen elektrischen Antrieb 5 auf, welcher elektrische Antrieb 5 - hier - an der T rage- und Antriebseinheit 2 montiert ist.
[0044] Der Grundrahmen 1 , der in Fig. 3 detailliert dargestellt ist, umfasst einen Montageabschnitt 19, welcher Montageabschnitt 19 der Montage des Grundrahmens 1 an dem jeweiligen Fahrzeug dient, sowie einen Anbindungsabschnitt 20, welcher Anbindungsabschnitt 20 Lenkeraufnahmen 21 für die Oberlenker 3 und den Unterlenker 4 aufweist. Zudem weist der Grundrahmen 1 eine Halterung 22 für ein Betätigungselement, das hier als Hydraulikzylinder 23 ausgebildet ist und das zur Betätigung des Unterlenkers 4 dient, auf. Darüber hinaus sind Ausnehmungen 24 für Anschlüsse zur Versorgung des Anbaugerätes mit Strom, Wasser oder zur Versorgung eines Hydrauliksystems des Anbaugerätes vorgesehen.
[0045] Der einer Höhenverstellung der T rage- und Antriebseinheit 2 dienende Unterlenker 4 ist in Fig. 4 detailliert dargestellt. Abgebildet ist eine zweiarmige Ausführung, wobei der Unterlenker 4 durch zwei parallel zueinander verlaufende und mittels einer Querstrebe 25 verbundene Lenkerarme 26 ausgebildet ist. In einem ersten Abschnitt 16 des Unterlenkers 4 sind zwei Aufnahmen zur Verbindung des Unterlenkers 4 mit der Trage- und Antriebseinheit 2 ausgebildet; in einem zweiten Abschnitt 17 sind zwei Aufnahmen zur Verbindung des Unterlenkers 4 mit dem Grundrahmen 1 vorgesehen. Ein dritter Abschnitt 18 des Unterlenkers 4, welcher dritte Abschnitt 18 hier annäherungsweise orthogonal vom zweiten Abschnitt 17 abragt, wird als Hebel genutzt, über welchen Hebel das hier als Hydraulikzylinder 23 ausgebildete Betätigungselement den Unterlenker 4 um die entsprechende Lenkeraufnahme 21 rotieren kann, um die Trage- und Antriebseinheit anzuheben oder abzusenken. [0046] Aus den Fig. 5 und Fig. 6 ist die Trage- und Antriebseinheit 2 im Detail ersichtlich. Dabei umfasst die Trage- und Antriebseinheit 2 zunächst ein Basiselement 6 sowie ein Anbauelement 7, wobei - hier - sowohl am Basiselement 6 als auch am Anbauelement 7 jeweils seitlich mehrere Durchgangsbohrungen 27 für eine höhenverstellbare, lösbare Befestigung (etwa Verschraubung) des Anbauelementes 7 an dem Basiselement 6 vorgesehen sind. Die Fig. 5 und 6 zeigen die Trage- und Antriebseinheit 2 in einem Zustand, indem das Basiselement 6 und das Anbauelement 7 in einer bestimmten Höhenstellung zusammengesetzt sind; durch die Durchgangsbohrungen 27 hindurchgeführte Befestigungsmittel (z.B. Schrauben) sind nicht dargestellt. Das Basiselement 6 ist in Fig. 7 als separates Bauteil dargestellt; das Anbauelement 7 ist in den Fig. 8 und 9 separat dargestellt - und zwar in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 8) und in einer Vorderansicht (Fig. 9).
[0047] An dem Anbauelement 7 sind Befestigungspunkte 8 zur Befestigung des Anbaugerätes an dem Kraftheber vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind diese Befestigungspunkte 8 einerseits durch Bolzen 9 ausgebildet, welche Bolzen 9 in einem oberen Umfangsbereich des Anbauelementes 7 in Höhenrichtung abragen; andererseits sind in einem unteren Bereich einer Stirnseite des Anbauelementes 7 weitere, durch Langlöcher 10 ausgebildete Befestigungspunkte 8 vorgesehen, welche Langlöcher 10 zu einem seitlichen Umfangsbereich des Anbauelementes 7 hin offen sind. In der Stirnseite des Anbauelementes 7 ist darüber hinaus eine Aussparung 13 vorgesehen, über welche Aussparung 13 eine Zapfwelle 13 des Krafthebers (von außen) zugänglich ist.
[0048] Das Basiselement 6 (siehe auch Fig. 7) weist an einer von dem Anbauelement 7 abgewandten Innenseite Lenkeraufnahmen 21 für die beiden Oberlenker 3 und den Unterlenker 4 auf. Zudem sind an ebenjener Innenseite auch ein Elektromotor 11 und ein Getriebe 14 montiert, wobei die Zapfwelle 12 der Übertragung von Antriebsenergie an das Anbaugerät dient und zu diesem Zweck aus dem Getriebe 14 heraus und durch eine Öffnung des Basiselementes 6 hindurch ragt. In einem seitlichen Umfangsbereich des Basiselementes 6 ist außerdem eine Motorsteuerung 15 für den Elektromotor 11 montiert.
[0049] Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Krafthebers gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel lässt sich wie folgt zusammenfassen:
[0050] Der über den Grundrahmen 1 am Fahrzeug befestigte Kraftheber ist dazu vorgesehen, ein Anbaugerät anzukuppeln und anzutreiben. Hierzu wird zunächst - beispielsweise mittels einer Gelenkwelle - eine Wirkverbindung zwischen dem Anbaugerät und der Zapfwelle 12 des Krafthebers hergestellt, um das Anbaugerät mit Antriebsenergie zu versorgen. Außerdem wird das Anbaugerät unter Zuhilfenahme der Bolzen 9 auf das Anbauelement 7 gehängt und unter Zuhilfenahme der Langlöcher 10 an das Anbauelement 7 angeschraubt, um das Anbaugerät an die Trage- und Antriebseinheit 2 des Krafthebers anzukuppeln. Das Ankuppeln und die Herstellung der Wirkverbindung können auch in einem gemeinsamen Arbeitsschritt (gleichzeitig) erfolgen. Im Vorfeld kann durch Einstellung einer Höhenstellung des Anbauelementes 7 an dem Basiselement 6 eine Voreinstellung einer Arbeitshöhe des Anbaugerätes vorgenommen werden.
[0051] Um die Trage- und Antriebseinheit 2 während des Betriebs des Fahrzeuges anzuheben und abzusenken, kann der Unterlenker 4 mittels des Hydraulikzylinders 23 um die entsprechende Lenkeraufnahme 21 des Grundrahmens 1 rotiert werden. Entsprechende Steuerungssignale können beispielsweise vom Fahrzeug stammen. Auf diese Weise kann die Arbeitshöhe des Anbaugerätes während des Betriebs eingestellt werden. Um zusätzlich auch noch eine Kippstellung des Anbaugerätes einzustellen, kann - beispielsweise ebenfalls elektro-hydraulisch - eine Länge der Oberlenker 3 variiert werden, wodurch das Basiselement 6 der Trage- und Antriebseinheit 2 (aus der Vertikalen) gekippt wird. Somit führt auch das (lösbar) mit dem Basiselement 6 verbundene Anbauelement 7 eine entsprechende Kippbewegung aus, die sich somit auf das dort angekuppelte Anbaugerät überträgt.
[0052] Da die Antriebsenergie für das Anbaugerät von dem direkt an der Trage- und Antriebseinheit 2 vorgesehenen elektrischen Antrieb 5 stammt, kommt es während des Betriebs des Anbaugerätes zu keinen Relativbewegungen zwischen Anbaugerät und Elektromotor 11 , zumindest nicht in einem praktisch relevanten Ausmaß. Dies führt dazu, dass die Übertragung von Antriebsenergie auf das Anbaugerät höchst effizient möglich ist, zumal (insbesondere durch eine Höheneinstellung anhand des Anbauelementes 7) ein Beugewinkel der zur Übertragung der Antriebsenergie verwendeten Welle bzw. Gelenkwelle minimal gehalten werden kann, wodurch eine praktisch verlustfreie Übertragung von Antriebsenergie auf das Anbaugerät ermöglicht ist. Zudem ist eine äußerst zuverlässige Ankupplung des Anbaugerätes an das (Nutz-) Fahrzeug gewährleistet, da die zur Übertragung der Antriebsenergie verwendete Welle bzw. Gelenkwelle kurz gehalten und größtenteils, vorzugsweise vollständig, innerhalb des Anbaugerätes und/oder des Krafthebers geführt werden kann, wodurch die Schadensanfälligkeit durch äußere Krafteinwirkung äußerst gering ist. Bezugszeichenliste
1 Grundrahmen
2 Trage- und Antriebseinheit
3 Oberlenker
4 Unterlenker
5 elektrischer Antrieb
6 Basiselement
7 Anbauelement
8 Befestigungspunkte
9 Bolzen
10 Langloch
11 Elektromotor
12 Zapfwelle
13 Aussparung
14 Getriebe
15 Motorsteuerung
16 erster Abschnitt
17 zweiter Abschnitt
18 dritter Abschnitt
19 Montageabschnitt
20 Anbindungsabschnitt
21 Lenkeraufnahme
22 Halterung
23 Hydraulikzylinder
24 Ausnehmungen
25 Querstrebe
26 Lenkerarm
27 Durchgangsbohrung

Claims

Patentansprüche
1 . Kraftheber für ein Fahrzeug, umfassend zumindest a. einen Grundrahmen (1) zur Befestigung des Krafthebers an dem Fahrzeug, b. eine Trage- und Antriebseinheit (2) zum Tragen und Antreiben eines Anbaugerätes, sowie c. zumindest einen Oberlenker (3) und zumindest einen Unterlenker (4), wobei die Trage- und Antriebseinheit (2) über Oberlenker (3) und Unterlenker (4) an dem Grundrahmen (1 ) angelenkt ist, wobei der Kraftheber zumindest einen elektrischen Antrieb (5) zum Antreiben des Anbaugerätes umfasst.
2. Kraftheber nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trage- und Antriebseinheit (2) zumindest ein Basiselement (6) sowie ein lösbar mit dem Basiselement (6) verbundenes Anbauelement (7) umfasst, wobei der elektrische Antrieb (5) an dem Basiselement (6) montiert ist und wobei das Anbauelement (7) Befestigungspunkte (8) zur Befestigung des Anbaugerätes an dem Kraftheber aufweist.
3. Kraftheber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungspunkte (8) durch Bolzen (9) und/oder Langlöcher (10) ausgebildet sind.
4. Kraftheber nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (6) und/oder das Anbauelement (7) Befestigungsmittel umfasst bzw. umfassen, um das Anbauelement (7) zumindest in einer ersten Stellung und in einer zweiten Stellung lösbar mit dem Basiselement (6) zu verbinden.
5. Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (5) einen Elektromotor (11 ) umfasst, welcher Elektromotor (11) eine Zapfwelle (12) des Krafthebers antreibt.
6. Kraftheber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfwelle (12) über eine stirnseitige Aussparung (13) des Anbauelementes (7) zugänglich ist, um eine Wirkverbindung mit dem Anbaugerät zu ermöglichen.
7. Kraftheber nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (5) ein Getriebe (14) umfasst, über welches Getriebe (14) der Elektromotor (11 ) an dem Basiselement (6) montiert ist.
8. Kraftheber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (11 ) und das Getriebe (14) an einer von dem Anbauelement (7) abgewandten Seite des Basiselementes (6) vorgesehen sind.
9. Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antrieb (5) eine Motorsteuerung (15) umfasst, welche Motorsteuerung (15) vorzugsweise an dem Basiselement (6) montiert ist.
10. Kraftheber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (15) dazu eingerichtet ist, den elektrischen Antrieb (5) in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des Fahrzeugs zu regeln.
11 . Kraftheber nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung (15) dazu eingerichtet ist, einen Fahrzeugantrieb des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustandes des elektrischen Antriebs (5) zu regeln.
12. Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundrahmen (1 ) Anschlüsse zur Versorgung des Anbaugerätes umfasst, insbesondere Hydraulikanschlüsse, Wasseranschlüsse und/oder Stromanschlüsse.
13. Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, Oberlenker (3) längenverstellbar ausgebildet ist bzw. sind.
14. Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Unterlenker (4) zumindest a. einen ersten Abschnitt (16), an welchem ersten Abschnitt (16) der Unterlenker (4) drehbar mit der Trage- und Antriebseinheit (2) verbunden ist, b. einen zweiten Abschnitt (17), welcher zweite Abschnitt (17) sich verjüngend von dem ersten Abschnitt (16) erstreckt und an welchem zweiten Abschnitt (17) der Unterlenker (4) drehbar mit dem Grundrahmen (1 ) verbunden ist, sowie c. einen dritten Abschnitt (18) umfasst, welcher dritte Abschnitt (18) sich in eine quer zum ersten Abschnitt (16) und/oder zum zweiten Abschnitt (17) verlaufende Richtung erstreckt, vom ersten Abschnitt (16) oder vom zweiten Abschnitt (17) abragt und an welchem dritten Abschnitt (18) der Unterlenker (4) mit einem Betätigungselement, insbesondere mit einem Hydraulikzylinder (23), verbunden ist.
15. Fahrzeug, insbesondere Kommunalfahrzeug, umfassend einen Frontkraftheber und/oder einen Heckkraftheber, wobei der Frontkraftheber und/oder der Heckkraftheber durch den Kraftheber nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist bzw. sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423394A (en) * 1993-06-21 1995-06-13 Kendle; Thomas D. Three point hitch for hummer truck and other vehicles
US5975216A (en) * 1997-10-10 1999-11-02 Tructor, Inc. Low profile transferrable hydraulic three point hitch
SE527950C2 (sv) * 2005-01-05 2006-07-18 Per Johansson Redskapsfäste
US10404137B2 (en) * 2017-10-24 2019-09-03 Deere & Company Off-board power and implement coupler for a work vehicle
WO2023037259A1 (en) * 2021-09-07 2023-03-16 Alma Mater Studiorum - Universita' Di Bologna Lifting system for a farm vehicle for precision agriculture and relative farm vehicle

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