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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrerhaus für Erdbewegungsmaschinen
von der Art enthaltend die Eigenschaften, die in dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1 zum Ausdruck gebracht sind.
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Erdbewegungsmaschinen
bestehen aus einem an vier Rädern
montierten Rahmen, aus wenigstens einem gelenkigen Arm, befestigt
an dem Rahmen und ein Arbeitswerkzeug tragend (wie eine Schaufel),
und aus einem Fahrerhaus für
einen Bediener, das auf dem Rahmen montiert ist. Alternativ kann
der Rahmen mit Raupen anstelle von Rädern versehen sein.
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Solche
Maschinen enthalten ausserdem ein Antriebssystem und ein System
zum Betätigen
des Armes, motorisiert und geeignet, durch den Bediener aktiviert
zu werden.
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Nachstehend
wird sich insbesondere auf Erdbewegungsmaschinen der auf dem Gebiet
bekannten Kategorie mit dem Namen „skid steer loader" bezogen, welchen
der Gegenstand der Erfindung vorzugsweise gewidmet ist. Jedoch ist
die Erfindung generell auf jeden Typ von Erdbewegungsmaschine anwendbar.
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Das
Fahrerhaus besteht aus einer Struktur mit einer Öffnung, die das Einsteigen
in das und Aussteigen aus dem Fahrerhaus selbst eines Bedieners erlaubt.
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In
dem Innenraum des Fahrerhauses ist eine Schaltstation für den Bediener
beschrieben, die allgemein aus einem Sitz besteht, welchem gegenüber die
Hebel zum Steuern der Ausrüstung
der Maschine angeordnet sind.
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Die
Maschine wird aktiviert durch den Bediener mit Hilfe von zwei Steuerhebeln,
von denen einer auf seiner rechten Seite und einer auf seiner linken Seite
positioniert und einer an das Antriebssystem und der andere an das
System zum Betätigen
des gelenkigen Armes angeschlossen ist.
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Das
Antriebssystem und das System zum Betätigen des gelenkigen Armes
sind beide aus einem hydraulischen Servo-Steuersystem gebildet, angeschlossen
zwischen einem der Steuerhebel und dem entsprechenden aktivierten
Element. Das Fahrerhaus ist ebenfalls mit einer oder mehreren Steuertafeln
zum Steuern des Betriebes der Maschine versehen. Solche Tafeln sind
typischerweise am oberen Teil des Fahrerhauses frontal im Verhältnis zu
der Schaltstation angeordnet.
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Das
Fahrerhaus ist ausserdem mit einer Sicherheitsstange versehen, welche
es dem Bediener ermöglicht,
während
des Betriebes der Maschine an dem Sitz gesichert zu bleiben, um
die mit der Benutzung der Maschine zusammenhängenden Risiken zu vermeiden.
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Solche
Maschinen werden oft auf unebenen Böden benutzt, so dass stets
das Risiko des Umkippens besteht, und dass der Bediener aus dem
Fahrerhaus geschleudert werden kann. Diese Stange ist drehbar an
dem Fahrerhaus befestigt und kann aus einer Sicherheitsposition,
in welcher sie, wie erwähnt,
den Bediener an seinem Sitz sichert, in eine nicht betriebliche
Position bewegt werden, in welcher der Bediener frei ist, sich zu
setzen und von dem Sitz aufzustehen.
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Nach
dem Stand der Technik gibt es im wesentlichen zwei Typen von Stangen.
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Ein
erster Typ ist dargestellt durch Stangen, die aus einem einzigen
Arm bestehen, der vorwiegend „C"-förmig ausgebildet
ist. Dieser Arm kann mit einem oder mit beiden Enden an dem Fahrerhaus
befestigt werden und kann sich um eine Längs- oder eine Querachse drehen,
beide festgelegt unter Bezugnahme auf die Vorlaufrichtung der Maschine.
Der Arm kann an dem Fahrerhaus auf solche Weise befestigt sein,
dass in der Sicherheitsposition sein konkaver Teil dem Bediener
zugewandt ist, wie die US-Patente 5,050,700 und 5,971,434 lehren.
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Ein
zweiter bekannter Typ von Sicherheitsstange besteht aus zwei im
wesentlichen „L"-förmig ausgebildeten
Armen. Diese Arme sind mit ihrem kürzeren Abschnitt drehbar an
dem Fahrerhaus befestigt und jeder kann sich um einer längsverlaufende Drehachse
drehen.
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Die
beiden Arme sind symmetrisch im Verhältnis zu dem Sitz montiert,
so dass, wenn sie in die Sicherheitsposition ge bracht werden, ihre
freien Enden gegenseitig ineinander greifen, um zusammen die Sicherheitsstange
zu bilden.
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In
der nicht betrieblichen Position sind die Arme jeder in einer zu
den beiden Seiten des Sitzes im wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet.
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Ebenfalls
weit verbreitet sind automatische Sicherheitsvorrichtungen, angeschlossen
an die Sicherheitsstangen, um den Motor anzuhalten, wenn sich die
Stangen in der nicht betrieblichen Position befinden, um einen Betrieb
der Maschine zu verhindern, ohne dass ein Bediener an den Steuerungen sitzt.
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Der
beschriebene Stand der Technik weist jedoch mehrere Nachteile auf.
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Erstens
ist die Anordnung der Steuertafel solche, dass der Bediener, um
sie zu beobachten, seinen Blick nach oben richten muss. Dies ist
insbesondere an sonnigen Tagen sehr störend, da der Bediener geblendet
oder zumindest durch die Reflektion der Sonnenstrahlen belästigt werden
kann.
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Zusätzlich zu
dieser Belästigung
ist noch eine weitere Risikoquelle vorhanden, weil unter solchen
Umständen
der Bediener dazu neigt, abgelenkt zu werden und die Kontrolle über die
Maschine verlieren kann.
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Weiter
kann sich der Bediener auch nicht in einen schattigen Bereich bewegen,
da dies durch die Sicherheitsstange verhindert wird, welche seine
Bewegungen blockiert.
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Ein
weiterer Nachteil ist gegeben durch die Arbeitsposition, welche
der Bediener durch die kombinierte Wirkung von Sitz und Stange einzunehmen gezwungen
ist.
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Der
Bediener neigt in der Arbeitsposition auf natürliche Weise dazu, seinen Blick
auf den vor ihm liegenden Boden und den Arbeitsbereich der Schaufel
oder eines anderen Werkzeuges zu richten.
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Wenn
er jedoch einen Parameter der Maschine auf der Steuertafel zu kontrollieren
hat, muss er seinen Kopf anheben und in eine Richtung blicken, welche
nicht optimal für
seine Arbeit ist, und zwar mit den daraus sich ergebenden Risiken,
die Kontrolle über
die Schaufel zu verlieren.
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Ausserdem
führt die
kontinuierliche Bewegung des Kopfes, um die Aufmerksamkeit von dem Werkzeug
zu der Steuertafel zu verlegen, unvermeidbar zu einem unerwünschten
Ermüdungsgrad
des Bedienenden.
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Die
Form und die Anordnung der internen Elemente der Fahrerhäuser, die
heute verwendet werden, sind somit lückenhaft vom ergonomischen Gesichtspunkt
her.
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Aus
EP 1 000 815 ist ebenfalls
ein Fahrerhaus für
Gabelstapler, welches eine Steuerkonsole enthält, welche gegenüber dem
Sitz des Bedieners angeordnet und an die Struktur des Fahrerhauses nach
einer horizontalen, querverlaufenden Drehachse angelenkt ist. Die
Steuerkonsole ist beweglich aus einer geöffneten Position, in welcher
sie es dem Bediener er laubt, sich auf den Sitz zu setzen, und einer geschlossenen
Position, in welcher die Konsole als Sicherheitsstange wirkt. Auf
der Konsole ist eine Steuertafel vorgesehen.
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Ausserdem
beschreibt
EP 875 423 eine
Sicherheitsstange für
Industriefahrzeuge, auf welcher eine Steuertafel montiert ist. Die
Sicherheitsstange ist „L"-förmig und
ist um eine vertikale Drehachse aus einer geschlossenen oder Halteposition
in eine geöffnete
oder nicht betriebliche Position drehbar.
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In
dieser Situation ist die technische Aufgabe, die der vorliegenden
Erfindung zugrunde liegt, ein Fahrerhaus für Erdbewegungsmaschinen vorzusehen,
welches die vorgenannten Nachteile vermeidet.
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Eine
andere technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrerhaus
für Erdbewegungsmaschinen
zu erhalten, welche besonders ergonomisch ist.
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Diese
spezifische technische Aufgabe und die erwähnten Zwecke sind im wesentlichen
erhalten durch ein Fahrerhaus für
Erdbewegungsmaschinen, wie es in den beiliegenden Patentansprüchen beschrieben
ist.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der
detaillierten Beschreibung einer vorgezogenen, doch nicht ausschliesslichen
Ausführung
eines Fahrerhauses für
Erdbewegungsmaschinen hervor, dargestellt in den beiliegenden Zeichnungen,
in welchen:
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1 eine
Frontansicht in der Erhebung von eine Fah rerhaus für Erdbewegungsmaschinen nach
einer ersten Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist, mit einer Sicherheitsstange in der
Sicherheitsposition;
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2 ist
eine Frontansicht in der Erhebung, mit einigen Teilen entfernt,
um andere besser hervorzuheben, von dem Fahrerhaus aus 1 mit
der Sicherheitsstange in einer Zwischenposition;
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3 ist
eine Frontansicht in der Erhebung, mit einigen Teilen entfernt,
um andere besser hervorzuheben, von dem Fahrerhaus aus 1 mit
der Sicherheitsstange in der nicht betrieblichen Position;
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4 ist
eine schematische, perspektivische Teilansicht der Stange aus 1;
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5 ist
eine Frontansicht in der Erhebung von einem Fahrerhaus, das nicht
in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt, mit der Sicherheitsstange
in der Sicherheitsposition;
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6 ist
eine Frontansicht in der Erhebung von dem Fahrerhaus in 5,
mit der Sicherheitsstange in der nicht betrieblichen Position.
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Unter
Bezugnahme auf die vorgenannten Abbildungen ist mit 1 insgesamt
ein Fahrerhaus für Erdbewegungsmaschinen
nach der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
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Das
Fahrerhaus 1 enthält
eine Struktur 2, welche in ihrem Inneren eine Schaltstation 3 für einen Bediener
beschreibt, von welcher aus der Bediener den Betrieb einer Erdbewegungsmaschine
steuern kann.
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Eine Öffnung 4,
welche bei den gezeigten Ausführungen
in einem vorderen Abschnitt 5 der Struktur 2 erhalten
ist, erlaubt das Ein- und Aussteigen des Bedieners.
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In
der Schaltstation 3 ist ein Sitz 6 montiert.
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Vor
dem Sitz 6 sind zwei Steuerhebel 7 positioniert,
mit welchen der Bediener die Erdbewegungsmaschine aktivieren kann.
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Das
Fahrerhaus 1 enthält
ausserdem eine Sicherheitsstange 8, die drehbar im Inneren
der Struktur 2 befestigt ist.
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Die
Stange 8 ist beweglich aus einer Sicherheitsposition in
eine nicht betriebliche Position. In der Sicherheitsposition ist
die Stange 8 vor der Schaltstation 3 angeordnet
und der Bediener ist in der Schaltstation 3 gesichert.
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Mit
der Stange 8 in der nicht betrieblichen Position ist der
Bediener frei, sich von der Schaltstation 3 fort zu bewegen.
Das Fahrerhaus 1 enthält ausserdem
eine Steuertafel 9 für
die Maschine, die zu der Schaltstation 3 hin gerichtet
ist. Die Steuertafel 9 ist mit Kontrolllampen und Elementen
zur Anzeige der Funktionen der Maschine versehen.
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Die
Steuertafel 9 ist integrierend in einen Abschnitt 10 der
Stange 8 montiert und zu der Schaltstation 3 hin
orientiert, wenn sich die Stange 8 in der Sicherheitsposition
befindet. Bei einer ersten Ausführung
(Abbildungen von 1 bis 4) ent hält die Sicherheitsstange 8 einen
ersten beweglichen Arm 11 und einen zweiten beweglichen
Arm 12, jeder im wesentlichen „L"-förmig
ausgebildet und montiert an der Struktur 2 seitlich im
Verhältnis
zu der Schaltstation 3.
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Der
erste Arm 11 weist ein erstes Ende 11a auf, das
drehbar an die Struktur 2 angeschlossen ist, sowie ein
zweites Ende 11b.
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Der
zweite Arm 12 weist ein erstes Ende 12a auf, das
drehbar an die Struktur 2 angeschlossen ist, und ein zweites
Ende 12b, in der Lage, mit dem zweiten Ende 11b des
ersten Armes 11 verbunden zu werden, wenn sich die Arme 11, 12 in
der Sicherheitsposition befinden, um zusammen die Sicherheitsstange 8 zu
bilden.
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Bei
der vorgezogenen Ausführung
dreht sich jeder Arm 11, 12 um eine Achse im wesentlichen
parallel zu der Vorlaufrichtung der Erdbewegungsmaschine, auf welcher
das Fahrerhaus zu montieren ist, und die durch die ersten und zweiten
Enden 11a, 12a verläuft.
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2 zeigt
die Sicherheitsstange 8 in einer Zwischenposition zwischen
der Sicherheitsposition und der nicht betrieblichen Position. Bei
der ersten Ausführung
ist die Steuertafel 9 integrierend in wenigstens einem
der genannten Arme 11, 12 montiert, wie die 4 zeigt.
Bei der zweiten Ausführung, welche
nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt (5 und 6),
enthält
die Sicher heitsstange 8 einen im wesentlichen „C"-förmigen Arm 13 mit
wenigstens einem Ende 14, das drehbar an die Struktur 2 angeschlossen
ist.
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Insbesondere
bei der zweiten gezeigten Ausführung
ist die Stange 8 drehbar an die Struktur 2 angeschlossen,
und zwar mit beiden Enden 14 der Stange 8.
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Die
Stange 8 kann sich im Verhältnis zu der Vorlaufrichtung
der Maschine um eine querverlaufende Achse drehen, und zwar aus
der Sicherheitsposition, in welcher sie gesenkt ist (5)
in die nicht betriebliche Position, in welcher sie angehoben ist (6).
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Bei
dieser zweiten Ausführung
ist die Steuertafel 9 integrierend in dem genannten Arm 13 montiert,
und zwar entsprechend dessen mittlerem Abschnitt 15 (6).
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Beide
Ausführungen
können
an die Stange 8 angeschlossene bekannte Schutzvorrichtungen
vorsehen, um den Betrieb der Erdbewegungsmaschine zu verhindern,
wenn sich die Stange 8 nicht in der Sicherheitsposition
befindet.
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Vom
betrieblichen Gesichtspunkt her kann der Bediener, wenn sich die
Sicherheitsstange 8 in der nicht betrieblichen Position
befindet, in das Fahrerhaus 1 gelangen und seinen Platz
in der Schaltstation 3 einnehmen.
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Anschliessend
dreht der Bediener die Stange 8 in die Sicherheitsposition
und leitet den Betrieb der Maschine ein.
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Während des
Manövrierens
der Maschine kann der Bediener Daten auf der Steuertafel 9 kontrollieren,
einfach durch ein leichtes Anheben seines Blickes.
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Die
vorliegende Erfindung erreicht wichtige Vorteile.
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Zunächst ist
die Steuertafel auf solche Weise angeordnet, dass sie leicht durch
den Bediener beobachtet werden kann, ohne das Risiko einzugehen, sich
von dem Manövrieren
der Maschine ablenken zu lassen.
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Zweitens
ist die Form des Fahrerhauses ergonomisch, da die Steuertafel sich
in einer optimalen Position im Verhältnis zu der Position befindet,
welche der Bediener während
des Manövrierens
der Maschine einnimmt.
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Während er
lenkt, sitzt der Bediener auf dem Sitz und ergreift die Steuerhebel
mit seinen Armen, die auf der Stange liegen.
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In
diesem Zustand kann der Blick des Bedieners natürlich auf den Boden vor der
Maschine oder auf die Steuertafel gerichtet sein, und zwar durch
einfache Bewegung der Augen.
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Es
muss noch bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung verhältnismässig leicht
zu realisieren ist und deren Kosten niedrig sind.
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Die
so ausgelegte Erfindung kann zahlreichen Änderungen und Varianten unterliegen.
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Alle
Bestandteile können
gegen technisch gleichwertige Elemente ausgetauscht werden, und praktisch
können
alle verwendeten Materialien, wie auch die Abmessungen, belie bige
sein, abhängig von
den Anforderungen.