DE3341614C2 - Schaufellader mit einer Schaufelkippvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schaufelkippvorrichtung für einen Schaufellader (2) beschrieben, der ein auf- und abschwenkbares Hubgerüst (4) und eine Kippschaufel (3) aufweist, wobei das Hubgerüst einen Anbaurahmen (10) trägt, der relativ zum Rest des Hubgerüsts hydraulisch verschwenkbar ist und an dem ein relativ zum Anbaurahmen (10) auf- und abverschwenkbarer Schaufelträger montierbar oder montiert ist, an dem wiederum die Kippschaufel um eine in der Nähe der Schaufelschneide liegende Achse hydraulisch verschwenkbar gelagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaufellader mit einer Schaufelkippvorrichtung, der ein auf- und abschwenkbares Hubgerüst und eine Kippschaufel mit in Querrichtung des Schaufelladers verlaufender Schaufelschneide aufweist, wobei das Hubgerüst am äußeren Ende einen Anbaurahmen trägt, der um eine in der Querrichtung verlaufende Achse relativ zum Hubgerüst angetrieben verschwenkbar ist und wobei am Anbaurahmen ein Schaufelträger um eine in der Querrichtung verlaufende Achse angetrieben verschwenkbar gelagert ist, an welchem wiederum die Kippschaufel um eine in der Querrichtung verlaufende Achse angetrieben verschwenkbar gelagert ist, und daß zwischen Anbaurahmen und Schaufelträger ein hydraulischer Linearmotor zu deren Auseinanderspreizung angelenkt ist.

Bei üblichen Schaufelladern sitzt am Ende des aus einer Ladeschwinge, einem Kipphebel und einer Kippstange bestehenden Hubgerüsts unmittelbar die Schaufel, die am äußeren Ende der Ladeschwinge gelagert ist und mit Hilfe eines Hydraulikzylinders, der am Kipphebel angreift, verschwenkt werden kann.

Zur Erzielung einer über das Hubgerüst hinaus vergrößerten Entladehöhe ist es bekannt (DE-OS 30 13 179), daß die Kippschaufel nicht unmittelbar am Hubgerüst sitzt, sondern an einem Schaufelträger, an dem sie im Bereich ihrer Schneide gelagert ist.

Für manche Zwecke ist indessen auch die damit erzielbare Ausschütthöhe noch unzureichend. Beispielsweise ist es bei Betonmischanlagen nachteilig, daß die zur Beladung der Silos für die verschiedenen Mischgüter eingesetzten Schaufellader Silos üblicher Größe nur dadurch bedienen können, daß neben den Silos Rampen angeböscht werden, auf welche die Schaufellader zum Entladen auffahren.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Schaufellader (EP-PS 00 77 308) ist eine Schaufelkippvorrichtung auf einem Hubgerüst vorgesehen, welches einen Anbaurahmen trägt, der um eine Querachse durch eine Zugstange angetrieben verschwenkbar ist; am Anbaurahmen ist ein Schaufelträger, und an diesem eine Kippschaufel jeweils um eine Querachse angetrieben verschwenkbar. Die genannten Bauteile sind dabei Elemente einer Viergelenkkonstruktion, welche ein Anheben der Kippschaufel bei gleichbleibender Schwenklage ermöglicht. Auf das Erreichen einer besonderen Auschütthöhe kommt es hierbei nicht an. Die mit der bekannten Lösung erreichte große Beweglichkeit der Kippschaufel wird erkauft durch eine große Anzahl von Gelenken, welche die bekannte Konstruktion aufwendiger und weniger robust machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaufellader der eingangs genannten Art konstruktiv in der Weise zu verbessern, daß mit dessen Kippschaufei, wenn nötig, eine größere Ausschütthöhe erreichbar ist, wobei zugleich der konstruktive Aufwand für diese Verbesserung gering sein soll.

Ausgehend von diesem bekannten Schaufellader wird erfindungsgemäß die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schaufelträger als Winkelteil mit einem ersten Paar von im wesentlichen nach oben weisenden Armen und einem zweiten Paar von im wesentlichen nach vorne weisenden Armen ausgebildet ist, daß die nach oben weisenden Arme mit ihren oberen Enden am oberen Teil des Anbaurahmens gelagert sind, daß die Kippschaufel an den Enden der nach vorne weisenden Arme gelagert ist und daß der den Schaufelträger verschwenkende hydraulische Linearmotor mit den nach oben weisenden Armen verbunden ist.

so Zweckmäßig ist der Linearmotor dabei an einer die nach oben weisenden Arme verbindenden Traverse angelenkt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die die Kippschaufel lagernden, nach vorne weisenden Arme in Querrichtung gesehen, an den nach oben weisenden Armen etwa mittig ansetzen und daß die den Schaufelträger einerseits und die Kippschaufel andererseits jeweils verschwenkenden hydraulischen Linearmotoren bezüglich der nach vorne weisenden Arme auf unterschiedlichen Seiten der aufrechtstehenden Arme angreifen (F i g. 7).

Dadurch daß nach dem Erfindungsvorschlag der Schaufelträger am oberen Teil des Anbaurahmens, die Kippschaufel am vorderen Ende des Schaufelträgers angelenkt ist, ergibt sich eine besonders hohe Schwenkstellung der Kippschaufel; wesentlich für das Erreichen einer großen Ausschütthöhe ist dabei die Ausbildung des Schaufelträger als Winkelteil; der zusätzliche kon-

struktive Aufwand beschränkt sich somit praktisch auf die Anordnung eines weiteren hydraulischen Linearmotors.

Neben der Einfachheit der Konstrukt'on ist daran noch besonders vorteilhaft, daß in der Phase des Anhebens der Last vom Boden die Kippschaufel am Schaufelträger anliegt, d. h. in der kritischen horizontalen Schwenklage des Hubgerüsts ist dieses nicht verlängert Somit kann die maximale Schaufelbeladung einen hohen Wert annehmen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 in schematisrher Seitenansicht einen Schaufellader mit Schaufelkippvorrichtung beim Beladen eines relativ hohen Silos,

F i g. 2 in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht eines Schaufelladers mit etwas abgewandelter Schaufelkippvorrichtung in der Betriebstellung mit angehobenem Hubgerüst und eingezogener Kippschaufel.

Fig.3 eine Ansicht des Schaufelladers nach Fig.2 mit auf eine erste Stufe angehobener Kippschaufel,

F i g. 4 eine Ansicht des Schaufelladers nach F i g. 2 mit auf eine zweite Stufe angehobener, ausgekippter Kippschaufel,

F i g. 5 in größerem Maßstab eine Seitenansicht von Teilen der Schaufelkippvorrichtung einer abgewandelten Ausführungsform,

F i g. 6 eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform,

F i g. 7 eine Ansicht entsprechend F i g. 5 einer weiterhin abgewandelten Ausführungsform und

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des in Fig.6 verwendeten Schaufelträgers.

F i g. 1 zeigt das Beschicken eines Silos 1 mit Hilfe eines Schaufelladers 2, der eine Kippschaufel 3 an einem Hubgerüst 4 trägt, dessen durch die Fahrzeugstabilität bedingte Länge und dessen Anlenkpunkt am Laderfahrzeug an sich nicht ausreicht, um die Kippschaufel 3 in die zum Beschicken des Silos 1 erforderliche Höhe anzuheben. Diese Höhe wird, wie in F i g. 1 dargestellt, indessen durch besondere Zusatzbauteile erreicht.

Das Hubgerüst 4 besteht in üblicher Weise aus einer zwei Tragprofile umfassenden Ladeschwinge 7, zwischen deren Tragprofilen an einer Traverse ein Kipphebei 8 mit einer Kippstange 9 angelenkt ist. An den Enden der Ladeschwinge 7 und der Kippstange 9 ist ein Anbaurahmen IQ angelenkt. Die Ladeschwinge 7 ist durch einen hydraulischen Linearmotor 11 in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit um eine Achse 12 verschwenkbar, der Kipphebel 8 ist durch einen hydraulischen Linearmotor 13 in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit um eine Achse 14 auf der Ladeschv/inge verschwenkbar, die Kippstange 9 ist relativ zum Kipphebel 8 um eine Achse 15 verschwenkbar und der Anbaurahmen 10 ist relativ gegenüber der Ladeschwinge 7 um eine Achse 16 und relativ gegen die Kippstange 9 um eine Achse 17 verschwenkbar. Sämtliche Achsen verlaufen in Fahrzeug-Querrichtung, also rechtwinklig zur Zeichenebene nach F i g. 1. Insoweit entspricht das Hubgerüst 4 der üblichen Konstruktion.

Am Anbaurahmen 10 sitzt indessen nicht unmittelbar die Kippschaufel 3, sondern ein Schaufelträger 21, der am Anbaurahmen 10 um eine wiederum in Fahrzeug-Querrichtung verlaufende Achse 22 verschwenkbar ist und zur Verschwenkung von einem hydraulischen Linearmotor 23 angetrieben wird, der an einer nach hinten vorstehenden Nase 24 des Anbaurahmens 10 verschwenkbar gelagert isst. Die Nase 24 erfüllt den Zweck, eine für die erforderliche Hubweite benötigte Grundlänge des Linearmotors 23 zu ermöglichen. Der Schaufelträger 21 besteht aus an einer Traverse mit in gegenseitigem Abstand sitzenden Armen, deren Abstände eine Anpassung einerseits an die Breite der Kippschaufel 3 und andererseits an den Abstand der Anlenkpunkte am Anbaurahmen 10 ergibt. In sich ist der Schaufelträger 21 starr. In Seitenansicht weist er, grob dargestellt, etwa die Form der beiden Katheten eines rechtwinkligen Dreiecks auf, dessen den reciiten Winkel aufweisende Ecke abgeschnitten ist Die Dimensionierungen des Schaufelträgers 21 und des Anbaurahmens 10 sind so aneinander angepaßt, daß sich ein mittlerer Bereich des Schaufelträgers 21, wenn dieser vollkommen eingezogen ist, am Anbaurahmen 10 abstützt.

Zwischen den äußeren Enden der nach außen vorstehenden Arme des Schaufelträgers 21 ist, um eine Achse 28 verschwenkbar, die Kippschaufel 3 gelagert. Dem Antrieb der Verschwenkung dienen zwei hydraulische Linearmotoren 29 in Form von Kolben-Zylinder-Einheiten, die einerseits an einem Lagerpunkt 30 am Schaufelträger 21 und andererseits an einem Lagerpunkt 31 an der Kippschaufel 3 gelagert sind. Nach Fig. 1 liegt der Lagerpunkt 31 an der Seitenwand der Kippschaufel 3, und zwar relativ nahe bei der Achse 28, so daß der Linearmotor 29 nur einen kurzen Hub auszuführen hat. um die Kippschaufel 3 zu kippen, indessen auch eine große Kraft ausüben muß.

Die F i g. 2 bis 4 zeigen das Ausfahrenn und Kippen der Kippschaufel 3 auf größtmöglicher Höhe. Fig.2 zeigt die Stellung bei vollständig eingefahrenen Linearmotoren 23 und 29. In dieser Stellung liegt der Schaufelträger 21 am Anbaurahmen 10 an.

Mit eingefahrenem Linearmotor 23 wird auch in nicht dargestellter Weise das Ladegut in die Kippschaufel 3 geladen, das Hubgerüst 4 ist dabei durch den Linearmotor 11 heruntergeschwenkt. Beim anschließenden Anheben in die in F i g. 2 dargestellte Stellung bleibt dei Linearmotor 23 eingefahren, so daß auch dann, wenn bei waagrechtem Hubgerüst 4 das durch das Gewicht der beladenen Kippschaufel 3 verursachte maximale Kippmoment für das Laderfahrzeug durchlaufen wird, der Momentenhebel, also die Entfernung zwischen der Vorderachsebene und der Kippschaufel, niedrigstmöglich ist.

Zum Entladen wird nun zunächst vom Zustand nach F i g. 2 in den Zustand nach F i g. 3 übergegangen, indem der Linearmotor 23 ausgefahren wird. Hierdurch hebt der Schaufelträger 21 vom Anbaurahmen 10 ab und die Kippschaufel 3 steigt in die Höhe. Damit das Ladegut bei diesem weiten Zurückkippen der Kippschaufel 3 nicht nach hinten herausfällt, weist ihr Ladekübel hinten eine nach oben gezogene Schürze 32 auf.

F i g. 4 veranschaulicht dann das anschließende Verschwenken der Kippschaufel 3 durch Ausfahren des Linearmotors 29 so, daß die Kippschaufel 3 über ihre Schneide 5 entleert wird.

Gemäß den F i g. 2 bis 4 hat der Schaufelträger 21 eine etwas andere Form als gemäß F i g. 1 und die Achse

28 sowie die Anlenkpunkte der Linearmotoren 23 und

29 sind anders angeordnet. Die entsprechenden Dimensionierungen und Formgebungen resultieren aus den zur Verfügung stehenden Bauelementen und Drücken sowie aus den erforderlichen Ausschüttbedingungen, also Ausschüttweite und Ausschütthöhe, sowie aus der Konstruktion und dem möglichen Ladegewicht der Schaufel. Beispielsweise hat die Anordnung der Achse

5

28 nahe bei der Schneide 5 ein Kippverhalten zur Folge, zens von Fremdmaterial dazwischen.

bei dem die Kippschaufel vor dem Auskippen noch Wie erläutert, sind die Arme 37 und die Linearmoto-Raum unterhalb der Achse beansprucht, jedoch zum ren 29 beiderseis der Kippschaufel 3 angebracht und Auskippen nicht in den Abladeraum hineingeschwenkt verlaufen bzw. enden in Taschen 48, die an den Seitenwerden muß. 5 wänden verlaufen und das Vordringen von Fremdmate-

F i g. 5 zeigt eine weiterhin etwas abgewandelte Kon- rial zu den Lagerungen und das Zusetzen der Taschen

struktion, wobei die am Boden abgestellte Kippschaufel verhindern. Die Tasche nach F i g. 7 und die Tasche nach

3 dargestellt ist. F i g. 5 sind im wesentlichen übereinstimmend aufge-

Gemäß Fig.5 ist der Schaufelträger 21 so aufgebaut, baut. Der Rand der Taschen, die an der Seitenwand

daß starr an einer Traverse 36 an deren beiden Enden io vorstehen, ist mit 49 bezeichnet.

abgewinkelte Arme 37 sitzen, welche an ihren äußeren Wie insbesondere Fig.5 zeigt, ergibt die Tasche

Enden die Kippschaufel 3 an der Achse 28 lagern, wäh- mit ihren Rändern 49 einen guten Schutz des Linearmo-

rend zwischen den seitlichen Enden der Traverse 36 tors 29 und der hydraulischen Zuführungsschläuche.

Arme 38 des Schaufelträgers sitzen, die ihrerseits an F i g. 8 zeigt den Schaufelträger der Ausführung nach

einem Ende die der Achse 22 entsprechende Lagerung 15 F i g. 6 in perspektivischer Darstellung. Der Schaufelträ-

des Schaufelträgers 21 am Anbaurahmen 10 aufweisen ger 21 besteht aus der Traverse 36 mit Armen 37 und 38,

und außerdem im Vergleich zum Abstand der Traverse von denen die Arme 38 an der Achse 22 an Armen des

36 von der Achse 22 in größerem Abstand von letzterer Einhängrahmens 44 verschwenkbar gelagert sind. Von

ein Auge 39 aufweisen, an dem die Kolbenstange des diesen Armen des Einhängrahmens 44 ist nur einer an-

Linearmotors 23 angreift. Die Hebellänge des Abstands 20 gedeutet. Ansatzlaschen 54 dienen der Anlenkung der

22—39 erfolgt in Anpassung an den zur Verfügung ste- Kolbenstangen der Linearmotoren

henden Betriebsdruck für den Linearmotor 23, dessen

Auslegung und das maximale Gewicht der beladenen Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Kippschaufel 3.

Die Linearmotoren 29 greifen am jeweiligen Arm 37 des Schaufelträgers 21 an, und zwar an Ansatzlaschen 40 des jeweiligen Arms 37. Die Linearmotoren 29 befinden sich ebenso wie die Arme 37 beiderseis seitlich des Ladevolumens der Kippschaufel 3. Jeder Linearmotor

29 befindet sich in einer im Bereich der Ansatzlaschen 40 und im Bereich des Lagerpunkts 31 offenen Tasche, die entlang der Seitenwand der Ladeschaufel 3 verläuft und in die im erforderlichen Abstand der Achse 28 vom Lagerpunkt 31 auch der Arm 37 eingreift.

F i g. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführung, die sich insbesondere dadurch von der Ausführung nach den F i g. 1 bis 5 unterscheidet, daß der Schaufelträger 21 nicht an einem einen Teil des Hubgerüsts 4 darstellenden Anbaurahmen 10 angelenkt ist, sondern an einem Einhängrahmen 44, der in einen als Teil des Hubgerüsts 4 an der Ladeschwinge 7 und an der Kippstange 9 sitzenden Schnellwechselrahmen 45 eingehängt ist Solche Schneliwechselrahmen sind an sich bekannt (z. B. DE-OS 32 00 800). Die Schaufelkippvorrichtung ist damit an Allzweck-Arbeitsfahrzeug anschließbar.

Eine weitere Variation stellt die Anordnung der Linearmotoren 29 dar. deren Kolbenstange am Schaufelträger 21 und deren Zylinder an der Kippschaufel 3 angelenkt sind. Die Lagerpunkte 31 des Zylinders befinden sich im Bereich des Scheitels des konkaven Schaufelgrunds an dessen Außenseite. Die Konstruktion erlaubt damit einen großen Hebelarm für den Verschwenkungsantrieb und einen sehr langen Antriebsweg, da der von der Kippschaufel 3 abstehende Zylinder des Linearmotors 29 relativ lang gestaltet werden kann. F i g. 6 zeigt die Kippschaufel in angehobenem Zustand.

Gemäß F i g. 7 ist die Kippschaufel ähnlich wie gemäß F i g. 5 am Boden liegend dargestellt. Wiederum besteht, ähnlich wie nach Fig.5. der Schaufelträger 21 aus den an der Achse 22 gelagerten Armen 38 und den über die 6G Traverse 36 starr mit diesen verbundenen Armen 37. Hier sind jedoch die Lincarmotoren 29 im Unterschied /u F i g. 5 am jeweiligen Arm 38 gelagert, wodurch sich ein längerer Zylinderhub ergibt, und ist der Arm 37 nicht abgewinkelt. Die Arme 38 sitzen also auf der Traverse 36 relativ nahe an deren Enden. Es ergibt sich allerdings eine größere Annäherung der Arme 37 an die Linearmotoren 29 und damit eine größere Gefahr des Festset-

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaufellader (2) mit einer Schaufelkippvorrichtung, der ein auf- und abschwenkbares Hubgerüst (4) und eine Kippschaufel (3) mit in Querrichtung des Schaufelladers verlaufender Schaufelschneide (5) aufweist, wobei das Hubgerüst am äußeren Ende einen Anbaurahmen (10) trägt, der um eine in der Querrichtung verlaufende Achse (16) relativ zum Hubgerüst angetrieben verschwenkbar ist und wobei am Anbaurahmen ein Schaufelträger (21) um eine in der Querrichtung verlaufende Achse (22) angetrieben verschwenkbar gelagert ist, an welchem wiederum die Kippschaufel (3) um eine in der Querrichtung verlaufende Achse (28) angetrieben verschwenkbar gelagert ist, und daß zwischen Anbaurahmen (10) und Schaufelträger (21) ein hydraulischer Linearmotor (23) zu deren Auseinanderspreizung angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaufelträger (21) als Winkelteil mit einem ersten Paar von im wesentlichen nach oben weisenden Armen (38) und einem zweiten Paar von im wesentlichen nach vorne weisenden Armen (37) ausgebildet ist, daß die nach oben weisenden Arme (38) mit ihren oberen Enden am oberen Teil des Anbaurahmens (10) gelagert sind, daß die Kippschaufel (3) an den Enden der nach vorne weisenden Arme (37) gelagert ist und daß der den Schaufelträger (21) verschwenkende hydraulische Linearmotor (23) mit den nach oben weisenden Armen (38) verbunden ist.

2. Schaufellader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearmotor (23) an einer die nach oben weisenden Arme (38) verbindenden Traverse (36) angelenkt ist.

3. Schaufellader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kippschaufel (3) lagernden nach vorne weisenden Arme (37), in Querrichtung gesehen, an den nach oben weisenden Armen (38) etwa mittig ansetzen und daß die den Schaufelträger (21) einerseits und die Kippschaufel (3) andererseits jeweils verschwenkenden hydraulischen Linearmotoren (23 bzw. 29) am unteren bzw. oberen Teil der nach oben weisenden Arme (38) angreifen.