Erdbewegungsfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Erdbewegungsfahrzeug.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Erdbewegungsfahrzeuges zum Ziel, welches besonders gut steuerbar ist und zur wirksameren Ausführung von Planierarbeiten und Ladearbeiten geeignet ist als bekannte Erdbewegungsfahrzeuge.
Das erfindungsgemässe Erdbewegungsfahrzeug, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist gekennzeichnet durch einen gegliederten Fahrzeugrahmen, welcher einen hinteren Rahmenteil, einen vorderen Rahmenteil sowie einen Verbindungsteil zur schwenkbaren Verbindung der Rahmenteile aufweist, der ihre gegenseitige Schwenkbewegung um eine vertikale Achse gestattet, eine mit den beiden Rahmenteilen verbundene Einstellvorrichtung zur Herbeiführung der gegenseitigen Schwenkbewegung der beiden Rahmenteile, eine motorisch angetriebene hintere Stützvorrichtung, welche am hinteren Rahmenteil angeordnet ist und zu seiner Bewegung am Boden dient, eine steuerbare vordere Stützvorrichtung, die am vorderen Rahmenteil angeordnet ist und zu seiner Bewegung am Boden dient,
eine längliche Planierschaufel sowie eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen der Planierschaufel am hinteren Rahmenteil und zu ihrer Bewegung zusammen mit dem hinteren Rahmenteil.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des Fahrzeuges mit weggelassenen Teilen,
Fig. 2 eine Ansicht des vorderen Endes des Fahrzeuges nach der Linie 2-2 in der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der hinteren Seite der Planierschaufel des Fahrzeuges nach der Linie 3 - 3 in der Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht eines Endes der Planierschaufel nach der Linie 4-4 in der Fig. 1,
Fig. 5 eine Ansicht nach der Linie 5-5 in der Fig. 4,
Fig. 6 einen vereinfachten Grundriss des Fahrzeuges in kleinerem Masstab und die Figuren 7 und 8 das Fahrzeug in verschiedenen Arbeitsstellungen, in einer der Fig. 6 entsprechenden Darstellung.
Das in der Zeichnung und insbesondere in der Fig. 1 dargestellte Fahrzeug 10 hat einen gegliederten Fahrzeugrahmen 12, der einen vorderen Teil 14 und einen hinteren Teil 16 aufweist. Die Rahmenteile sind schwenkbar durch zwei vertikale in einer Achsenrichtung liegende Zapfen 18 verbunden, die eine gegenseitige Schwenkbewegung der Rahmenteile um die vertikale Achse gestatten.
Der hintere Rahmenteil ist zur Bewegung am Boden auf einer motorisch angetriebenen hinteren Stützvorrichtung abgestützt, die im vorliegenden Falle durch Räder 22 gebildet wird.
Der vordere Rahmenteil ist am Boden über eine vordere Stützvorrichtung abgestützt, in diesem Falle durch zwei steuerbare Vorderräder 24.
Die Vorderräder sind mit dem vorderen Rahmenteil durch eine Befestigungsanordnung 28 verbunden. Diese enthält eine starre Achse 32. An den Enden der Achse sind die Räder 24 mit der Hilfe von Achszapfen und Lenkzapfen gelagert. Die Räder sind um eine horizontale Achse drehbar. Gleichzeitig sind sie zur Ausführung von Lenkbewegungen um eine vertikale Achse schwenkbar.
Die Achse 32 ist in ihrer Mitte mit der unteren Seite des vorderen Rahmenteiles 14 verbunden. Zu diesem Zweck ist sie mit einer horizontalen nach hinten sich erstreckenden Platte 33 versehen. Am vorderen Teil der Platte ist ein Auge 33a befestigt, welches sich nach oben erstreckt und schwenkbar durch einen Zapfen 34 mit der unteren Seite einer länglichen horizontalen Platte 36 verbunden ist, (siehe Fig. 2). Ein ähnliches vertikales Auge 33b ist am hinteren Ende der Platte 33 angeordnet (siehe Fig. 1) und ist mit der unteren Seite der Platte 36 durch einen Zapfen 35 verbunden.
Die Platte 36 ist im vorderen Rahmenteil 14 zwischen zwei parallelen oberen Führungen 38, die in den Figuren 1 und 2 gestrichelt dargestellt sind, sowie zwei unteren Führungen 40 gleitend geführt. Die Führungen 38, 40 verlaufen horizontal und parallel zur Längsachse des vorderen Rahmenteiles 14.
Am vorderen Rahmenteil 14 ist ein hydraulischer Zylinder 44 befestigt, welcher in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
Das Ende des Zylinders ist mit dem Rahmenteil verbunden, das Ende seiner Kolbenstange mit der Platte 36. Durch Bewegungen der Kolbenstange des Zylinders 44 wird die Platte 36 mit den Rädern 24 gegenüber dem vorderen Rahmenteil bewegt. In einer Endlage befinden sich die Räder vor dem vorderen Rahmenteil in der Stellung, die in der Fig. 1 mit vollen Linien gezeichnet ist. Wenn die Kolbenstange ganz eingezogen ist, gelangen die vorderen Räder in die Stellung, die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
An der Platte 33 ist durch ein Auge 49 ein Zylinder 48 befestigt, welcher sich parallel zur Starrachse 32 erstreckt (siehe Fig. 2). Die Kolbenstange des Zylinders ist mit einem Lenkarm 50 verbunden, der entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 mit einem der Räder 24 verbunden ist und zur Lenkung des Rades dient. Das andere Rad wird durch das mit dem Lenkarm 50 versehene Rad über eine Spurstange 52 bewegt.
Bei dieser Ausführung haben Bewegungen der Kolbenstange des Zylinders 48 Steuerbewegungen der Vorderräder gegen über dem vorderen Rahmenteil 14 zur Folge.
Das Fahrzeug kann auch durch eine Schwenkung des vorderen Rahmenteiles gegenüber dem hinteren Rahmenteil um die Zapfen 18 gesteuert werden. Eine derartige Schwenkung des vorderen Rahmenteiles erfolgt durch Bewegungen der Kolbenstange eines Zylinders 56 (Figuren 1 und 6), welcher die Rahmenteile 14 und 16 verbindet.
Wie am besten aus der Fig. 1 hervorgeht, erstreckt sich der vordere Rahmenteil 14 von seiner Verbindungsstelle mit dem hinteren Rahmenteil nach vorne (nach links in der Fig. 1) und nach unten. An der Verbindungsstelle der beiden Rahmenteile ist zwischen den vorderen und den hinteren Rädern ein freier Raum vorgesehen. In diesem Raum befindet sich eine längliche Planierschaufel 60, die am hinteren Rahmenteil befestigt ist und sich quer zum Fahrzeug erstreckt.
Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, enthält die Planierschaufel zwei längliche Teile 64, 66. Beide Teile sind in Querrichtung gekrümmt, wie der Teil 64 in der Fig. 1. Die Teile 64 und 66 sind in einer Linie angeordnet und haben Enden 64a, 66a, die sich nebeneinander befinden. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, bilden die Enden 64a und 66a eine stumpfe Spitze, so dass die das Ende bildende Kante jedes Teiles von der Mitte schräg nach oben und schräg nach unten verläuft. An der Seitenfläche des Schaufelteiles 66 ist eine dreieckförmige Platte 70 mit ihrer Kante 70a angeschweisst, welche teilweise den Schaufelteil 64 überlappt, wie in der Fig. 4 dargestellt ist. Eine ähnliche dreieckförmige Platte 72 ist mit ihrer Kante 72a am Schaufelteil 64 angeschweisst und überlappt den Schaufelteil 66.
Die Platten 70, 72 bedecken den Zwischenraum, welcher zwischen den benachbarten Enden der Schaufelteile besteht.
Der Schaufelteil 64 ist z. B. durch eine Schweissnaht an seiner hinteren Seite an einem hohlen Kastenträger 78 befestigt. Der Kastenträger erstreckt sich entlang des Schaufelteiles .im Bereich seiner horizontalen Achse. In ähnlicher Weise ist am Schaufelteil 66 ein Kastenträger 80 befestigt (siehe Figuren
1 und 3). Benachbarte Enden der Träger 78, 80 sind miteinander schwenkbar durch einen Zapfen 82 verbunden, welche eine Schwenkachse bestimmt, um welche die Schaufelteile 64, 66 gegenseitig schwenkbar sind, wobei sich die Achse in der Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckt. Die stumpfen Spitzen der Enden 64a, 66a der Schaufelteile haben die Aufgabe, eine solche Schwenkbewegung zu gestatten.
Über den Trägern 78, 80 befindet sich ein hydraulischer Zylinder 84, welcher durch einen Zapfen 84a schwenkbar mit dem Träger 80 verbunden ist. Die Kolbenstange des Zylinders ist durch einen Zapfen 84b mit dem Träger 78 verbunden.
Eine Bewegung der Kolbenstange nach aussen hat eine Schwenkbewegung der Schaufelteile 64, 66 aus ihrer mit vollen Linien gezeichneten Stellung nach unten um den Zapfen 82 zur Folge, so dass die Schaufelteile z. B. in die strichpunktiert dargestellten Stellungen 64A, 66A gelangen. Durch eine Bewegung der Kolbenstange in den Zylinder werden die Schaufelteile nach oben, z. B. in die Stellungen 64B, 66B geschwenkt. Wenn die Kolbenstange im Zylinder 84 nicht bewegt wird, so hält sie zusammen mit dem Zylinder die Schaufelteile in einer eingestellten Lage.
Die Planierschaufel enthält ausserdem noch ausziehbare Schaufelteile 90, 92. Beide Ausziehteile sind gleich ausgebildet und befestigt, so dass es genügt, nur den Ausziehteil 90 zu beschreiben.
Entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 ist der Ausziehteil 90 so gekrümmt, dass er mit seiner Rückseite auf der vorderen Fläche des Schaufelteiles 64 satt aufliegt. An der oberen Kante des Schaufelteiles 64 ist ein Winkel 94 derart befestigt, dass sein Flansch 94a die obere Kante des Ausziehteiles 90 entlang der oberen Kante des Schaufelteiles 64 gleitend führt.
Innerhalb des Kastenträgers 78 ist gleitend ein Ende eines hohlen Kastenträgers 98 geführt. Das andere Ende ist von der hinteren Seite des Ausziehteiles 90 entfernt (siehe Figuren 1, 3, 4 und 5). Wie in der Figur 5 dargestellt ist, sind der Ausziehteil 90 und der Träger 98 an ihren äusseren Enden durch einen Distanzblock 100 miteinander z. B. durch Schweissen verbunden. Der Ausziehteil 90 und der Träger 98 sind ausserdem noch durch eine vertikale Endplatte 104 miteinander verbunden, welche sich von ihnen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges nach vorne erstreckt.
Die Ausziehteile sind auf diese Weise in der Längsrichtung der betreffenden Schaufelteile ausziehbar. In der Fig. 3 sind beide Ausziehteile 90, 92 in ihrer ausgestreckten Stellung dargestellt. Wenn der Ausziehteil in seine eingezogene Stellung bewegt werden soll, so kann er entlang der vorderen Fläche des betreffenden Schaufelteiles nach innen bewegt werden, bis die Endplatte 104 gegen das Ende des Schaufelteiles stösst, wie dies in der Fig. 3 für den Schaufelteil 64 dargestellt ist. Eine derartige eingezogene Stellung ist für den Ausziehteil 90 in der Fig. 4 mit einer strichpunktierten Linie dargestellt und mit 90A bezeichnet.
Eine Bewegung der Ausziehteile gegenüber dem betreffenden Schaufelteil erfolgt durch einen Zylinder wie z. B. dem Zylinder 110, welcher nach der Fig. 3 dem Ausziehteil 90 zugeordnet ist. Der Zylinder 110 ist innerhalb der Träger 78, 98 angeordnet und ist mit dem Träger 78 in der Nähe des Zapfens 82 verbunden. Seine Kolbenstange ist mit dem äusseren Ende des Trägers 98 verbunden. Durch eine Bewegung der Kolbenstange wird der Ausziehteil 90 entlang des Schaufelteiles 64 nach aussen geschoben. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der Kolbenstange wird der Ausziehteil nach innen bewegt.
An entgegengesetzten Seiten des hinteren Rahmenteiles des Fahrzeuges sind zwei hydraulische Zylinder vertikal angeordnet, von denen nur der Zylinder 114 in der Fig. 1 sichtbar ist.
Der andere Zylinder befindet sich an der anderen Seite des Fahrzeuges. Die Kolbenstangen sind schwenkbar durch Zapfen 113 mit den äusseren Enden der Träger 78 verbunden, wie in der Fig. 3 dargestellt ist. Durch eine Betätigung der Zylinder 114 kann die Stellung der Planierschaufel 60 gegenüber dem Fahrzeugrahmen in vertikaler Richtung verändert werden.
Von jedem Schaufelteil der Planierschaufel erstreckt sich eine Schubstange 116 bzw. 117 nach hinten (Fig. 3). Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, in welcher die Schubstange 116 dargestellt ist, ist das vordere Ende der Stange durch einen Zapfen 118 schwenkbar mit dem Träger verbunden, welcher sich entlang der hinteren Seite des Schaufelteiles erstreckt. Das andere Ende der Schubstange ist über eine geeignete nichtdargestellte schwenkbare Verbindung am hinteren Rahmenteil des Fahrzeuges abgestützt. Die Verbindung gestattet eine Schwenkbewegung der Schubstange nach oben und nach unten. Ausserdem ist zur Befestigung der Schaufel eine Stabilisierstange 120 vorgesehen, welche an ihrem vorderen Ende durch einen Zapfen 122 mit der Schaufel an ihrem Rand verbunden ist.
Das hintere Ende der Stabilisierstange 120 ist durch eine nichtdargestellte Verbindung schwenkbar mit dem hinteren Rahmenteil des Fahrzeuges verbunden. Die Stabili sierstange 120 hat die Aufgabe, die Planierschaufel in der vertikalen Lage nach der Fig. 1 zu halten.
Am vorderen Rahmenteil 14 ist entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 ein Lademechanismus 130 befestigt. Der Lademechanismus enthält einen Arm 132, welcher mit einem seiner Enden durch einen Zapfen 134 schwenkbar mit dem vorderen Rahmenteil des Fahrzeuges verbunden und in vertikaler Richtung schwenkbar ist. Am vorderen Rahmenteil 14 ist durch einen Zapfen 138 ein Zylinder 136 schwenkbar befestigt. dessen Kolbenstange durch einen Zapfen 140 schwenkbar mit dem Arm 132 verbunden ist. Bei eingezogener Kolbenstange des Zylinders 136 befindet sich der Arm 132 in seiner nichtdargestellten gesenkten Stellung, in welcher er sich nach vorne und nach unten entlang des vorderen Rahmenteiles 14 erstreckt. Bei einer Bewegung der Kolbenstange des Zylinders 136 nach aussen wird der Arm 132 um seinen Zapfen 134 nach oben geschwenkt.
Der Arm ist in der Fig. 1 in einer etwas gehobenen Stellung dargestellt.
Am vorderen Ende des Armes 132 ist an einem Zapfen 146 eine Ladeschaufel 144 schwenkbar befestigt. Der Zapfen 146 bestimmt eine horizontale Achse, um welche die Schaufel in verschiedene Stellungen geschwenkt werden kann.
Zur Veränderung der Stellung der Schaufel ist ein Hebelmechanismus 150 vorgesehen. Der Hebelmechanismus 150 enthält eine Stange 152, welche mit einem hydraulischen Zylinder 154 versehen ist und durch einen Zapfen 156 schwenkbar mit dem vorderen Rahmenteil 14 verbunden ist. Im mittleren Bereich des Armes 132 ist an einem Zapfen 162 ein zweiarmiger Hebel 160 schwenkbar gelagert. Das obere Ende des Hebels 160 ist durch einen Zapfen 164 schwenkbar mit der Kolbenstange des Zylinders 154 verbunden (Fig. 1). Mit dem unteren Ende des Hebels 160 ist durch einen Zapfen 172 schwenkbar eine Stange 170 verbunden, deren Ende durch einen Zapfen 174 schwenkbar mit der Ladeschaufel 144 verbunden ist, und zwar an einer vom Zapfen 146 entfernten Stelle.
Der Hebelmechanismus ist so ausgebildet, dass bei einer Betätigung des Zylinders 154 die Schaufel 144 um die durch den Zapfen 146 bestimmte Drehachse geschwenkt wird. Eine Bewegung der Kolbenstange des Zylinders 154 nach aussen hat eine Schwenkung der Schaufel im Uhrzeigersinn in der Fig. 1 zur Folge, eine Bewegung der Kolbenstange nach innen, eine Schwenkung im Gegenuhrzeigersinn. Der Arm und die Schaufel sind am vorderen Rahmenteil 14 so angeordnet, dass sich bei gesenktem Arm 132 die Schaufel direkt vor den Vorderrädern 24 befindet.
Zum Planieren wird der Lademechanismus 130 z. B. in die Stellung nach der Fig. 1 gehoben, die Befestigungsanordnung 28 der Vorderräder 24 so vorgeschoben, dass sich die Vorderräder soweit wie möglich vor der Planierschaufel befinden, und die Planierschaufel in die gewünschte Lage zum Planieren gebracht. Die vertikale Stellung der Planierschaufel wird durch eine Betätigung der Zylinder 114 bestimmt. Die gegenseitige Stellung der Schaufelteile wird durch eine Betätigung des Zylinders 84 eingestellt. Die Planierschaufel kann so angeordnet werden, dass sich ihre Teile 64 und 66 in einer Geraden befinden, wie dies in der Fig. 3 mit vollen Linien dargestellt ist.
Die Schaufelteile können jedoch auch um den Zapfen in die Stellungen 64B und 66B nach oben oder in die Stellungen 64A und 66A nach unten geschwenkt werden. Wenn sich die Schaufelteile in den voll gezeichneten Stellungen befinden, bildet das Fahrzeug beim Planieren eine Ebene auf der bearbeiteten Oberfläche. Wenn die äusseren Enden der Schaufelteile nach oben geschwenkt sind, wird eine Vertiefung gebildet, wenn die äusseren Enden der Schaufelteile nach unten geschwenkt sind, wird ein erhabenes Profil hergestellt.
Der Zylinder der Ausziehteile 90, 92 können nach Bedarf betätigt werden, um mit Hilfe der Ausziehteile die gewünschte Breite der Planierschaufel einzustellen.
Wenn das Fahrzeug durch die Hinterräder 22 nach vorne bewegt wird, schneidet die Planierschaufel das Erdmaterial ab, das sich höher als ihr unterer Rand erstreckt. Die Endplatten 104 der Planierschaufel begrenzen das von der Planierschaufel geschobene Material, so dass eventuell vorhandene Vertiefungen ausgefüllt werden können.
Nach einer Zeit bildet sich vor der Planierschaufel ein Haufen des Materials, welches durch die Schaufel geschoben wird.
Da sich die Vorderräder 24 soweit wie möglich vor der Planierschaufel befinden, können sie sich auf der ursprünglichen Oberfläche vor dem Haufen bewegen und gelangen nicht auf die durch den Haufen gebildete abfallende Fläche.
Beim Planieren kann das Fahrzeug entweder durch Steuerbewegungen der Vorderräder 24 gegenüber dem vorderen Rahmenteil 14, durch eine Schwenkung des vorderen Rahmenteiles gegenüber dem hinteren Rahmenteil oder durch eine Kombination dieser Bewegungen gesteuert werden. Dabei folgt die Schaufel 60 den Bewegungen des hinteren Rahmenteiles 16 und der Räder 22.
Da der vordere Rahmenteil 14 an beiden Seiten der Längsachse des Fahrzeuges durch eine entsprechende Betätigung der Zylinder 56 geschwenkt werden kann, können entsprechend der Darstellung in der Figur 7 der vordere Rahmenteil 14 die Räder 24 und die Schaufel 144 auf eine Seite aus dem Bereich eines Endes der Planierschaufel 60 geschwenkt werden. Bei einer Schwenkung des vorderen Rahmenteiles auf die Seite können die Räder 24 so eingestellt werden, dass sich das Fahrzeug geradlinig in der Richtung der Längsachse des hinteren Rahmenteiles 16 bewegt, wie durch den Pfeil in der Fig. 7 dargestellt ist. Der Bereich vor einem Ende der Planierschaufel ist frei.
Das ermöglicht eine Arbeit an schwierigen, engen Stellen, die nicht bearbeitet werden könnten, wenn sich der vordere Rahmenteil starr vor dem hinteren Rahmenteil in der Stellung nach der Fig. 6 befinden würde.
Bei der Arbeitsweise des Fahrzeuges als Schaufellader werden die Vorderräder 24 soweit wie möglich nach hinten zur Planierschaufel 60 gezogen. Die Planierschaufel wird durch eine Betätigung der Zylinder 114 gehoben. Bei zurückgezogenen Vorderrädern 24 kann der Arm 132 gesenkt werden, wobei sich zwischen der hinteren Seite der Schaufel 144 und den vorderen Rädern ein ausreichender Zwischenraum befindet. Wenn die Schaufel vor die Vorderräder gesenkt ist, kann der Zylinder 154 betätigt werden, um die Schaufel in eine Aufnahmestellung zu drehen, in welcher sie nach vorne offen ist. Dann wird das Fahrzeug vorwärts bewegt, so dass sich die Schaufel in das lose Material vor dem Fahrzeug eingräbt. Darauf wird die Schaufel im Uhrzeigersinn nach der Fig. 1 durch eine Betätigung des Zylinders 154 geschwenkt, wodurch sie in eine nach oben gerichtete Haltestellung gedreht wird.
Dann können der Arm und die Schaufel gehoben werden. Schliesslich wird die Schaufel durch eine Betätigung des Zylinders 154 dadurch entleert, dass sie im Gegenuhrzeigersinn so geschwenkt wird, bis ihre Öffnung nach unten gerichtet ist.
Das Fahrzeug kann bei Ladearbeiten auf eine beliebige der drei beschriebenen Arten gesteuert werden. Vorzugsweise wird jedoch die vordere Kante 144a der Schaufel 144 senkrecht in einen Haufen des losen Materials eingeführt. Beim Beladen werden daher die Räder 24 parallel zur Längsachse des vorderen Rahmenteils 14 gestellt, wobei das Fahrzeug durch eine Betätigung der Zylinder 56 entsprechend der Fig. 8 gesteuert wird. Die Schaufel wird dadurch mit ihrer Vorderkante senkrecht zum Haufen bewegt und nicht schräg, wie es bei der Stellung nach der Figur 7 der Fall wäre, wo die Vorderräder schräg zum vorderen Rahmenteil gestellt sind.