DE19612559A1 - Mehrzwecke-Baufahrzeug - Google Patents
Mehrzwecke-BaufahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrzwecke-Baufahrzeug, insbesondere
einen Bagger-Schwenklader, mit einem entweder als Knick- oder
Achslenker ausgeführten Fahrzeugrahmen, an dessen einem Ende
ein Frontladegerät und an dessen anderem ein Heckbaggergerät
angeordnet ist.
Baggerlader sind aus der Verbindung zwischen einem mit einem
Frontladegerät versehenen Traktor und einem Heck-Anbaubagger
entwickelt worden. Derzeit gebräuchlich sind vor allem Traktor-
Baggerlader, die bei üblicher Bauweise einen Starr-Rahmen mit
gleich großen Rädern, vorzugsweise eine Allradlenkung sowie
eine vordere Pendelachse aufweisen.
Es sind auch knickgelenkte Baggerlader bekannt, an deren
hinterer Fahrgestellhälfte ein Heckbagger und am Vorderwagen
ein Frontladegerät montiert ist. Während bei Traktor-Bagger
ladern und Starr-Rahmengeräten der Antriebsmotor meist vorne
zwischen den Hubschwingen des Frontladegerätes angeordnet ist,
wird er bei knickgelenkten Baufahrzeugen bevorzugt unterhalb
der Kabine auf dem Hinterwagen untergebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mehrzwecke-Bau
fahrzeug der eingangs genannten Art, vorzugsweise speziell für
den Universal- und Rohrleitungsbau, Garten- und Landschaftsbau,
zum Anlegen von Kanälen, Verlegen von Kabeln und Rohren, anzu
geben, bei dem das übliche Frontladegerät durch ein Schwenk
schaufelladegerät ersetzt und eine verbesserte Standsicherheit
für einen weiteren Einsatzbereich dieser Mehrzwecke-Maschine
gewährleistet ist.
Um bei solchen Mehrzwecke-Baufahrzeugen eine weitestgehend un
beschränkte Einsatzfähigkeit beider Arbeitsgeräte während des
Arbeitseinsatzes zu erreichen, bestehen aufgrund der Kombina
tion eines Heck-Anbaubaggers und eines Schwenkladegerätes
Probleme der Standsicherheit und der Bodenhaftung bei Fahrten
auf unebenem Gelände. Aufgrund des hochliegenden Schwerpunktes
eines Heckbaggers wird die Standfestigkeit bei Arbeiten am Hang
oder auch bei schneller Kurvenfahrt negativ beeinflußt. Ande
rerseits ist bei einem am vorderen Fahrzeugende angeordneten
Schwenkschaufelladegerät erwünscht, die Ladeschaufel aus der
Fahrzeuglängsachse heraus nach beiden Seiten verschwenken zu
können und z. B. beim Legen eines Sandbettes in einem Graben die
Maschine mit seitlich verschwenkter Ladeschaufel problemlos zu
verfahren.
Vorbeschriebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale nach Anspruch 1 gelöst.
Da das Baufahrzeug nach der Erfindung geländegängig sein soll,
aber bei zwei am Fahrzeugrahmen starr angebauten Achsen norma
lerweise kein Bodenausgleich verfügbar ist, wird durch die
vorgeschlagene Bauweise zwischen Vorder- und Hinterachse ein
Ausgleich geschaffen. Die Pendellagerung kann mit einem oder
zwei an sich bekannten sog. Verriegelungszylindern ausgestattet
sein, die bei stationärem Baggereinsatz zur Erhöhung der Fahr
zeug-Standfestigkeit insbesondere bei quer zur Fahrzeuglängs
achse wirkenden Kräften verriegelt werden. Während des Schau
felladerbetriebs und bei Fahrten des Baufahrzeuges können der
oder die Verriegelungszylinder als Dämpfungselemente der
Pendelung eingesetzt werden.
Die nahe dem jeweiligen Ende des Fahrzeugrahmens starr ange
brachten Vorder- und Hinterachsen können entweder einzeln oder
beide lenkbar, d. h. mit lenkbaren Rädern versehen sein. Bei An
wendung des Erfindungsgedankens auf knickgelenkte Fahrzeuge
kann für den vorbeschriebenen Bodenausgleich (Bodenkontakt
sämtlicher Räder) die Pendellagerung beispielsweise in einem
Knickpendelgelenk eingebaut/integriert sein.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Mehrzwecke-Baufahr
zeuges sind nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bagger-Schwenkladers nach der
Erfindung,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Fahrzeug nach Fig. 1, dessen
beide Achsen als Lenkachsen ausgebildet sind,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Fahrgestells eines Bagger-
Schwenkladers nach der Erfindung mit einem dicht
hinter der Vorderachse angeordneten Pendellager,
Fig. 4 einen Querschnitt durch das Fahrgestell nach Fig. 3
entlang der Linie a-a,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Fahrgestells gemäß einer
anderen Ausführungsform mit einer über der Hinterachse
und nahe dem Heckbagger angeordneten Pendellagerung,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie b-b in Fig. 5 durch die
Pendeleinrichtung des Fahrgestells,
Fig. 7 eine Frontansicht des Baufahrzeugs nach Fig. 3, 5 und
Fig. 8 ein Hydraulikschema zur Erläuterung der Steuerung der
Pendellagerung.
Fig. 1 zeigt einen Baggerlader mit einem über der Vorderachse 3
angeordneten Schwenkschaufelladegerät 2, das um eine senkrechte
Achse 6 eines Drehlagers 7 schwenkbar ist. Das Drehlager steht
entsprechend Fig. 3 und 7 mit dem Untergestell 22 und der
Vorderachse 3 in fester Verbindung. Die Kabine 1 enthält einen
nach vorn bzw. zum Ladegerät weisenden Fahrersitz sowie einen
nach hinten gerichteten Fahrersitz mit Steuerung für den Heck
bagger 4, der mittels einer auf einer Querführung 9 verstell
baren Konsole nahe der Hinterachse 5 angeordnet ist und aus
fahrbare Stützfüße 8 aufweist.
Gemäß Draufsicht in Fig. 2 sind Vorderachse 3 und Hinterachse 5
als starre Lenkachsen ausgebildet (Allradlenkung), obwohl bei
Bedarf nur eine Lenkung der Fronträder oder nur eine Lenkung
der Hinterräder vorhanden zu sein braucht. Der Schwenkkreis 11
veranschaulicht die seitliche Schwenkbarkeit von etwa 180° des
Ladegerätes 1, bei der es von der Fahrzeuglängsmittelachse X
aus nach beiden Seiten bis zu jeweils 90° um die senkrechte
Achse 6 verstellt werden kann.
Entsprechend Fig. 3 enthält der Fahrzeugrahmen des Fig. 1 oder
2 entsprechenden Baufahrzeuges eine hinter dem vorderen, kürze
ren Schwenklader-Untergestell 22 angeordnete Pendellagerung 21,
so daß das vordere Untergestell 22 und das den Heckbagger
tragende hintere Untergestell 26 um eine durch die Mitte der
Pendellagerung 21 verlaufende waagerechte Längsachse relativ
zueinander schwenken/pendeln können. Die Pendellagerung ist im
Beispiel von Fig. 4 als Drehlager 20 ausgeführt, durch dessen
freie Mittelöffnung 23 alle hydraulischen Versorgungsleitungen
verlegt werden können. Auf dem Untergestell 22 hinter dem
Pendellager 21 kann der Fahrzeugantriebsmotor längs oder quer
eingebaut sein. Beiderseits des Pendellagerung 21, welche die
beiden Untergestelle 22, 26 miteinander verbindet, sind diese
Untergestelle durch Hydraulikzylinder 24 gegeneinander abge
stützt, die als Pendelanschlag und als Verriegelungs- oder
Dämpfungselemente wirksam sind.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 enthält das Fahrge
stell des Bagger-Schwenkladers eine unmittelbar über der
Hinterachse 5 angeordnete Pendeleinrichtung 31. Die Hinterachse
5 und der Heckbagger 4 sind durch ein hinteres, vorzugsweise
kurzes Untergestell 32 einschließlich einer Lagerbüchse 36 zu
einer um eine fahrzeugmittige Längsachse 33 schwenkbaren/pen
delnden Einheit verbunden. Die Lagerbüchse 36 hat eine gewisse
axiale Länge und ist auf am vorderen längeren, mit dem Schwenk
ladegerät fest verbundenen Untergestell 22 unter Längsabständen
angebrachten und bezüglich der Längsachse 33 zentrierten bzw.
diese bildenden Gegenlagerteilen 34,35 gelagert.
Bei Ausführungsformen wie in Fig. 5 kann der Antriebsmotor
längs oder quer unmittelbar hinter dem Schwenklader 2 eingebaut
werden, um als Gegengewicht zum Heckbagger 4 zu wirken.
Bei der in Fig. 6 im Schnitt dargestellten Pendeleinrichtung 31
sind die wie in Fig. 4 wirksamen beidseitigen Zylinder 24 er
kennbar, die als Pendelanschlag, als Verriegelungs- oder
Dämpfungselemente zwischen den zueinander pendelnden vorderen
und hinteren Untergestellen dienen.
Um aus dem wesentlichen Erfindungsmerkmal des vorbeschriebenen,
nach Wunsch einstellbaren, beseitigbaren oder sperrbaren Boden
ausgleiches zwischen den Rädern von Vorder- und Hinterachse
eines aus Heckbagger und Schwenkladegerät kombinierten Baufahr
zeugs optimalen Nutzen zu ziehen, kann die Pendellagerung zwi
schen Vorder- und Hinterachse bzw. zwischen dem mit der Vor
derachse 3 verbundenen Schwenklader-Untergestell 22 und dem mit
der Hinterachse 5 verbundenen Heckbagger-Untergestell 32 auch
in einer von den vorbeschriebenen Beispielen (Fig. 3, 5) abwei
chenden Art gestaltet und bei Bedarf an anderen geeigneten
Stellen des Baufahrzeuges zwischen Vorder- und Hinterachse
angeordnet sein. Im Fall von knickgelenkten Baufahrzeugen ist
die Pendeleinrichtung entweder in das Knickgelenk zwischen
Vorderwagen und Hinterwagen integriert oder auch wie in Fig. 3
oder 5, jedoch mit dem Unterschied ausgeführt, daß sie in
diesen Fällen den Vorderwagen und ein vorderes Untergestell,
wie bei 22, bzw. den Hinterwagen und ein hinteres die Bagger
einrichtung tragendes Untergestell, wie bei 32, gelenkig mit
einander verbindet.
Die vorbeschriebene Pendellagerung kann bei Baggerbetrieb in
jeder beliebigen Lage der Pendelstellung mit Hilfe der Zylinder
24 verriegelt werden, die in ungesperrtem Zustand als
Dämpfungselemente dienen. Darüberhinaus können die Zylinder 24
auch aktiv mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden, um die
Standsicherheit und vor allem die Fahrsicherheit des Fahrzeugs
zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird an der Vorderachse 3 die
Veränderung der Radlasten zwischen linkem und rechtem Vorderrad
gemessen und über einen elektronischen Rechner ein entspre
chender Hydraulikdruck in die Kolbenseite des Stützzylinders 24
eingespeist, der sich auf der Seite des höher belasteten Rades
befindet. Auf diese Weise wird die Kippkante von einem (bzw.
zwei) in der Bodenebene gedachten Aufstandsdreieck(en) auf ein
Aufstandsviereck vergrößert. Nicht nur beim Fahren und Arbeiten
mit dem Schwenklader werden die Vorderräder ungleich belastet,
sondern auch beim Lenken mit einem knickgelenkten Fahrzeug
verlagert sich die Vorderachslast auf das Lenkinnenrad, und vor
allem bei Straßenfahrt macht sich der hochliegende Schwerpunkt
durch Einwirkung der Fliehkräfte bei Kurvenfahrt durch die
Radlastunterschiede bemerkbar.
Fig. 7 zeigt das erfindungsgemäße Fahrzeug ähnlich Fig. 3 oder
5 oder auch bei der beschriebenen Ausführung als Knicklenker
von vorn. Die Vorderachse 3 ist mit Schrauben an das Lader
gestell 22 angeschraubt und in diesem Bereich eine starre Ein
heit mit demselben. Entsprechend Fig. 7 und Fig. 8 wird an den
freien Enden der Vorderachse (oder Hinterachse) z. B. über
Spannungsaufnehmer 40 (Dehnmeßstreifen oder Druckdosen usw.)
eine elektrische Größe entsprechend der jeweiligen Radlast FL
oder FR aufgenommen. Ein Rechner (Prozessor) 41 wertet die
Meßwerte der beiden Aufnehmer 40 aus. Wenn beide Werte etwa
gleich sind (Ladeschaufel in Längsmittelachse), erhält das
variable Druckventil 42 den Befehl: Hydraulikdruck p gegen 0.
Steigt die Differenz der beiden Radlasten FL/FR (Ladeschaufel
wird quergeschwenkt oder schnelle Kurvenfahrt), so erhöht das
Ventil 42 entsprechend der Größe dieser Differenz den Hydrau
likdruck p. Der Rechner erkennt, auf welcher Fahrzeugseite eine
höhere Radlast wirkt und schaltet das Elektroventil 43 auf die
entsprechende Seite (z. B. bei hoher Radlast rechts, Beauf
schlagung des rechten Zylinders 24 mit Hydraulikdruck).
Über ein Umschaltventil 44 kann der Fahrer, wie oben beschrie
ben, beide Zylinder 24 verriegeln/sperren. Zweckmäßigerweise
werden der maximale Zylinderdruck p und die Fördermenge der
Pumpe 45 auf das Fahrzeuggewicht und auf die bei bestimmter
Fahrgeschwindigkeit zu erwartenden Kräfte abgestimmt; um die
Energiekosten zu minimieren, kann ein Hydrospeicher in der
Pumpenleitung die Fördermenge der Pumpe reduzieren.
Claims (9)
1. Mehrzwecke-Baufahrzeug mit einem Frontladegerät und einem
Heckbaggergerät und als auf Rädern fahrender Achs- oder Knick
lenker,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß das Frontladegerät ein um eine senkrechte Achse (6) und aus der Fahrzeuglängsachse nach beiden Seiten um etwa 90° dreh bares Schwenkladegerät (10) bildet und oberhalb der Vorderachse (3) an ein Teil des Fahrrahmens bildendes vorderes Untergestell (22) fest angeschlossen ist,
- - daß die Hinterachse (5) unmittelbar mit dem Heckbagger (4) oder einem den Heckbagger tragenden hinteren Untergestell (32) fest verbunden ist, das Teil des Fahrzeugrahmens bildet,
- - daß die mit der Vorderachse (3) bzw. Hinterachse (5) einheit lich verbundenen vorderen und hinteren Untergestelle an geeig neter Stelle entlang der Fahrzeuglängsachse durch eine um diese Längsachse begrenzt pendelbare Pendellagerung (21; 34) sowie durch mit beidseitigem Abstand von der Pendellagerung angeord nete Zylinder (24) verbunden sind, durch welche die Pendellage rung in jeder beliebigen Pendelstellung verriegelbar ist,.
2. Baufahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zylinder (24) entweder verriegelbar oder dämpfend wirksam sind
oder über Radlastaufnehmer (40) an einer Achse (3 oder 5) und
über Steuergeräte (41-43) in Abhängigkeit von der Differenz der
beidseitigen Radlasten jeweils auf der Fahrzeugseite mit der
höheren Radlast aktiv mit Druck beaufschlagbar sind.
3. Baufahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schwenkladegerät (10) und und das Schwenklader-Unterge
stell (22) mittels eines Drehlagers (7) in Verbindung stehen,
dessen senkrechte Drehachse (6) sich zentrisch im Bereich des
Achskörpers der Vorderachse (3) befindet.
4. Baufahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pendellagerung zwischen den mit der
Vorderachse (3) bzw. Hinterachse (5) fest verbundenen Unterge
stellteilen ein Drehlager (20) mit waagerechter Achse und einer
zur Durchführung von Steuerleitungen freien Mittelöffnung (23)
zwischen ineinander geführten ringförmigen Lagerteilen aufweist
(Fig. 3, 4).
5. Baufahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
als Drehlager ausgeführte Pendellagerung dicht hinter der Vor
derachse (3) und einem kurzen vorderen Untergestell (22) ange
ordnet ist, so daß auf dem längeren hinteren Untergestell der
Fahrzeug-Antriebsmotor eingebaut ist.
6. Baufahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Pendellagerung nahe oder über der Hinter
achse (5) angeordnet ist.
7. Baufahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein kurzes Heckbagger-Untergestell im Be
reich seines vorderen Endes mit der Hinterachse (5) starr ver
bunden ist und eine im wesentlichen in der Fahrzeuglängsmittel
achse angeordnete, waagerechte Lagerbüchse (33) aufweist, die
auf einer, vorzugsweise an der Unterseite des vorderen Unterge
stells gehaltenen längsgerichteten Lagerachse (34) gelagert
ist.
8. Baufahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pendelwinkel der Pendellagerung im Be
reich zwischen ungefähr ± 6° bis 12° liegt.
9. Baufahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem vorderen und dem hinteren
Untergestell, vorzugsweise im Bereich der Pendellagerung und
seitlich von dieser ein oder zwei Zylinder (24) wirksam sind,
die bei stationärem Baggereinsatz hydraulisch verriegelbar und
im Schaufellader- bzw. Fahrbetrieb als Dämpfungselemente für
die Pendelung einstellbar sind.
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