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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Hub-/Schwenkvorrichtung für Ladebordwände und/oder
-rampen von Fahrzeugen und dergleichen, mit zumindest einem Hubarm,
der einerseits durch ein Hubarmschwenklager um eine liegende Hubarmschwenkachse
schwenkbar an dem Fahrzeug anlenkbar ist und andererseits ein Ladebordwandschwenklager
zur schwenkbaren Befestigung der Ladebordwand um eine liegende Ladebordwandschwenkachse
aufweist, wobei ein Schwenkantrieb zum Schwenken des Hubarms um
die Hubarmschwenkachse und/oder der Ladebordwand oder -rampe zum
Hubarm vorgesehen ist.
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Anhebbare
und absenkbare Ladebordwände von
Lastwagen können
regelmäßig aus
ihrer etwa senkrechten Transportstellung, in der sie an die Ladeöffnung des
Lastwagens hingeschwenkt sind, in eine abgesenkte Beladestellung
geschwenkt werden, in der sie auf dem Boden aufsitzen bzw. in vorbestimmter
Höhe etwa
parallel zum Boden auf diesem gehalten werden. Dabei sind die Ladebordwände regelmäßig an zwei
Hubarmen schwenkbar gelagert, so dass sie aus der vertikalen Transportstellung in
die horizontale Beladestellung geschwenkt werden können. Zudem
sind die Hubarme selbst schwenkbar an dem Fahrzeugchassis angelenkt, um
die Hubbewegung zwischen der Beladekante des Fahrzeugs zur Beladekante
des Gebäudes
bzw. dem Boden zu bewerkstelligen. Die Hubarme können hierbei regelmäßig durch
einen Schwenkantrieb nach oben geschwenkt bzw. abgesenkt werden.
Die Schwenkbewegung der Ladebordwand relativ zu den Hubarmen wird
dabei über
eine mechanische Zwangssteuerung in Form von Lenkerhebeln und Stellgestängen zwischen
der Ladebordwand und dem Fahrzeugchassis erreicht, die eine Bewegung
der Hubarme relativ zum Fahrzeugchassis in eine Zwangsbewegung der
Ladebordwand relativ zu den Hubarmen umsetzen. Da die Kinematik
der Ladebordwand durch ihre Endstellungen vorgegeben ist und überdies
bei Hubbewegungen zwischen Boden und Ladebodenkante zumindest annähernd eine
Parallelführung
erreicht werden soll, ergeben sich für diese mechanische Zwangssteuerung
schwierig zu erfüllende
Anforderungen, die meist aufwendige Lenkeranordnungen bedingen.
Die Ladebordwandbewegung ist dabei nicht oder nur kaum an variierende
Randbedingungen, wie z. B. Fahrzeugbeladung an Hanglagen, anpassbar.
Zudem entstehen an den Hebeln und Stellgestängen sehr große Kräfte, wobei
zur Begrenzung der Stellkräfte
ausreichend groß bemessene
Anlenkhebel andererseits die bodenebene Auflegbarkeit der Ladebordwand
bzw. -rampe behindern. Die Vielgliedrigkeit der Lenkeranordnungen
erhöht
darüber
hinaus den Wartungsaufwand und bietet Umgebungseinflüssen wie
Streusalz viele Angriffsflächen.
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Hier
versucht die vorliegende Erfindung Abhilfe zu schaffen. Ihr liegt
die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Hub-/Schwenkvorrichtung für Ladebordwände von
Fahrzeugen zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet
und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise
soll die Hub/Schwenkvorrichtung kompakt bauen, eine variablere Bewegungssteuerung
sowie einfache Anpassung der Kinematik der Ladebordwand an variierende
Anforderungen erlauben und zudem einfach zu montieren sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Hub-/Schwenkvorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß wird also
anstelle der herkömmlichen
Schwenkantriebe mit Hydraulikzylindern zum Verschwenken der Hubarme
und Zwangssteuerung der Ladebordwand durch Schwenklenker ein hydraulischer
Drehmotor zum Verschwenken der Hubarme um die Hubarmschwenkachse
und/oder zum Verschwenken der Ladebordwand bzw. -rampe relativ zu
den Hubarmen verwendet, der eine in einem Gehäuse drehbar gelagerte Motorwelle
aufweist, die mit einem axial antreibbaren, im Gehäuse drehfest angeordneten
Antriebsstück
in Schraubeingriff steht. In kinematischer Umkehrung könnte das
Antriebsstück
alternativ oder zusätzlich
auch mit dem Gehäuse
in Schraubeingriff stehen, wobei aus fertigungstechnischen Gründen jedoch
die zuvor genannte Ausführung
mit Schraubeingriff nur an der Motorwelle bevorzugt ist. Wird das
Antriebsstück
durch Hydraulikdruck axial verschoben, setzt der Gewindeeingriff die
Axialbewegung des Antriebsstücks
in eine Drehbewegung der Motorwelle um. Dabei sind das Gehäuse und
die Motorwelle mit den zueinander zu verschwenkenden Teilen gekoppelt,
vorzugsweise unmittelbar damit verbunden. Die Beseitigung der im Stand
der Technik üblichen
Hydraulikzylinder zum Verschwenken der Hubarme und der dafür nötigen Anlenkstellen
sowie der Schwenklenker zur Umsetzung der Hubarmschwenkbewegungen
in zusätzliche
Ladebordwandbewegungen um die Ladebordwandschwenkachse spart etliche
Lager- und Schmierstellen ein und vereinfacht die Wartung beträchtlich.
Zudem ist im Ladebereich des Fahrzeugs weniger Gestrüpp, das
die Zugänglichkeit
zum Fahrzeugchassis erschwert. Ferner bietet die erfindungsgemäße Lösung weniger
Angriffsstellen für
Streusalz, Splitt und dergleichen.
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Die
vorliegend vorgeschlagene Hub-/Schwenkvorrichtung verzichtet vorteilhafterweise
auf eine mechanische Zwangskopplung der Ladebordwandbewegung an
die Hubarmstellung. Dabei kann zum Schwenken der Ladebordwand relativ
zu dem zumindest einen Hubarm ein zweiter Drehmotor vorgesehen sein,
der vorteilhafterweise von dem ersten Drehmotor zum Schwenken des
zumindest einen Hubarms separat und unabhängig ansteuerbar ist. Dies
ermöglicht
es, für
eine vorbestimmte Hubarmstellung die Ladebordwand ohne Hubarmbewegung in
verschiedene Stellungen zu bringen. Selbstverständlich kann zur Erzielung einer
harmonischen Ladebordwandbewegung von der Steuerung eine Schwenkbewegung
der Ladebord wand relativ zu dem zumindest einen Hubarm in Abhängigkeit
von dessen Bewegung vorgegeben werden. Durch den separaten zweiten
Drehmotor ist es jedoch in einfacher Weise möglich, diese Abhängigkeit
zu verändern
und z. B. mehrere Bewegungsverläufe
der Ladebordwand in Abhängigkeit
der Hubarmbewegung vorzugeben. Hierdurch kann auch ein beträchtlicher Zeitgewinn
bei der Ladebordwandbetätigung
erreicht werden, da je nach Bewegung unnötige Zwischenstellungen eingespart
werden können.
So kann beispielsweise beim Absenken der Ladebordwand aus der angeklappten
Transportstellung in die auf den Boden abgesenkte Beladestellung
ohne Ware die im Stand der Technik zwangsweise anzufahrende Umladestellung,
in der die Hubarme hochgeschwenkt sind und die Ladebordwand etwa
horizontal von der Ladebodenkante wegsteht, ausgelassen werden,
wobei gleichzeitig die Hubarme abgewippt und die Ladebordwand abgesenkt
werden. Durch den Wegfall der mechanischen Zwangskoppelung der beiden Schwenkbewegungen
von Hubarmen und Ladebordwand und die unabhängige Ansteuerbarkeit der beiden
Bewegungsachsen muß die
genannte Zwischenstellung zum Umladen von der Ladebordwand in das Fahrzeug
und umgekehrt nur angefahren werden, wenn dies gewünscht ist.
Vorteilhafterweise kann eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen sein,
die die beiden Drehmotoren und damit die beiden Schwenkmotoren entsprechend
verschiedenen gewünschten, vorteilhafterweise
vorprogrammierbaren Kinematikabläufen
ansteuert. Die Steuervorrichtung kann verschiedene Abhängigkeiten
zwischen Schwenkbewegung der Hubarme und Schwenkbewegung der Ladebordwand
relativ zu den Hubarmen bewirken.
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Um
eine besonders kompakte Anordnung zu erreichen, bildet das mit der
Motorwelle und/oder dem Gehäuse
in Schraubeingriff stehende Antriebsstück selbst einen hydraulisch
beaufschlagbaren Kolben, der axial verschieblich in dem Gehäuse gelagert ist
und mit dem Gewinde der Motorwelle in Eingriff steht. Grundsätzlich möglich wäre es auch,
das axiale Antriebsstück
durch einen separaten Kolben, insbesondere einen Plungerkolben,
anzutreiben, was Vorteile hinsichtlich einer Begrenzung der entstehenden
Kräfte
haben kann. Die vorgenannte Ausbildung, bei der das Antriebsstück selbst
den Kolben bildet, ist jedoch von Vorteil hinsichtlich der Baugröße und reduziert überdies
die Bauteilezahl.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann dabei jeder Drehmotor zumindest
zwei gegenläufig
ausgebildete Antriebsstücke
aufweisen, von denen eines über
ein Linksgewinde und das andere über
ein Rechtsgewinde mit der Motorwelle in Eingriff steht. Durch solche
paarweise gegenläufig
angeordneten Antriebsstücke
können
Axialkräfte
auf die Motorwelle vermieden werden und überdies höhere Drehmomente erzielt werden.
Gegebenenfalls können
auf einer Motorwelle auch mehrere solcher gegenläufiger Antriebsstücke sitzen,
um mit begrenztem Hydraulikdruck hohe Drehmomente erzielen zu können.
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Nach
einer vorteilhaften Ausführung
der Erfindung sitzt der zweite Drehmotor zum Verschwenken der Ladebordwand
relativ zu dem zumindest einen Hubarm an dem auskragenden Ende des
Hubarms, wobei der zweite Drehmotor gleichzeitig das Ladebordwandschwenklager
bilden kann. Bei dieser Ausführung
sitzt der zweite Drehmotor also beabstandet von dem ersten Drehmotor
zum Schwenken der Hubarme an dem gegenüberliegenden Ende des zumindest
einen Hubarms unmittelbar an dem Gelenkpunkt der Ladebordwand. Hierdurch
wird das Drehmoment zur Ladebordwandbewegung unmittelbar dort erzeugt,
wo es erforderlich ist. Zusätzliche Axialkräfte auf
den Hubarm und dessen Lagerung, wie sie bei herkömmlichen Lenker- und Gestängelösungen auftreten,
können
vermieden werden.
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Vorteilhafterweise
erfolgt eine Ölzuführung zu
dem zweiten Drehmotor an dem auskragenden Ende des zumindest einen
Hubarms schlauchlos. In Weiterbildung der Erfindung kann in dem
zumindest einen Hubarm ein Hydraulikkanal zur Versorgung des zweiten
Drehmotors vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann dabei eine zentrale Ölzuführung an
der Motorwelle des ersten Drehmotors vorgesehen sein, von der einerseits
durch einen Druckkanal in der genannten Motorwelle des ersten Drehmotors
der erste Drehmotor gespeist wird, während über eine Abzweigung in den
zumindest einen Hubarm hinein der zweite Drehmotor über den
Hubarm gespeist wird.
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Alternativ
zu der Anordnung des zweiten Drehmotors am auskragenden Ende des
zumindest einen Hubarms kann der zweite Drehmotor mit dem ersten
Drehmotor zu einer Motoreinheit zusammengefasst sein bzw. ebenso
wie der erste Drehmotor im Bereich des Hubarmschwenklagers am Fahrzeugchassis
angeordnet sein, insbesondere das Hubarmschwenklager bilden. Eine Übertragung
der Bewegung des zweiten Drehmotors auf die Ladebordwand kann über ein
Lenkergestänge
erfolgen, das einerseits an der Motorwelle des zweiten Drehmotors
angelenkt und andererseits mit der Ladebordwand verbunden ist.
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Die
beiden Drehmotoren sind dabei vorteilhafterweise in ein gemeinsames
Motorgehäuse
integriert, jedoch erfolgt die Energiebeaufschlagung des zweiten
Drehmotors unabhängig
von der des ersten Drehmotors, insbesondere über separate Druckkammern.
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Vorteilhafterweise
können
dabei die beiden Motorwellen der beiden Drehmotoren zueinander koaxial
angeordnet sein. Insbesondere kann die Motorwelle des einen Drehmotors
in der hohl ausgebildeten Motorwelle des anderen Drehmotors aufgenommen
sein.
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In
vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besitzt zumindest der
zweite Drehmotor zum Verschwenken der Ladebordwand relativ zu dem
zumindest einen Hubarm einen Schwenkbereich von über 100°, vorzugsweise von über 180°, so dass
die Ladebordwand nicht nur von der im wesentlichen vertikalen Transportstellung
in die im wesentlichen horizontale Beladestellung, also über einen
Schwenkbereich von etwa 90° geschwenkt
werden kann. Der große Schwenkbereich
des zweiten Drehmotors erlaubt es insbesondere auch, die Ladebordwand
in weitere Betriebsstellungen zu bringen. Insbesondere kann die Ladebordwand
ggf. an den zumindest einen Hubarm angeklappt und/oder unter den
Boden des Fahrzeugchassis geschwenkt werden. Dies ist insbesondere dann
von Vorteil, wenn die Ladebordwand klappbar ausgebildet ist, so
dass ein Ladebordwandteil relativ zu dem anderen Ladebordwandteil
zusammengeklappt werden kann, vorzugsweise um eine zur Ladebordwandschwenkachse
parallele Klappachse.
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Um
eine besonders flachbauende Anordnung der Hub-/Schwenkvorrichtung
zu erreichen, kann das Gehäuse
des ersten und/oder zweiten Drehmotors einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt,
insbesondere einen flach gedrückten, ovalen
Querschnitt besitzen. Von der flachen, kompakten Bauweise abgesehen,
ist bei dieser Bauform die Verdrehsicherung des Antriebsstücks bzw.
des Kolbens gegenüber
dem Gehäuse
sozusagen inklusive. Alternativ oder zusätzlich kann das Antriebsstück auch über eine
separate längsnutförmige Verdrehsicherung,
insbesondere in Form eines Keilwellen-Nabenprofils, gegen Verdrehen
gesichert sein.
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Vorteilhafterweise
kann ein den Schraubeingriff bewirkendes Flächenpaar an Kolben und Welle und/oder
Kolben und Gehäuse
gleichzeitig ein Dichtflächenpaar
zur Abdichtung der Druckkammer zur Druckbeaufschlagung des Kolbens
bilden. Derselbe Kolbenabschnitt dient gleichzeitig der Drehmomentübertragung
und der Abdichtung. Hierdurch kann eine beträchtlich verkürzte Baulänge erreicht
werden, da die axiale Beabstandung zwischen Dichtungsabschnitt und
Drehführungs-
bzw. Schraubeingriffabschnitt des Kolbens entfällt. Zudem können die
jeweiligen Bauteile, insbesondere Gehäuse und Welle, endlos hergestellt
und bedarfs- und längengerecht konfektioniert
werden.
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Vorteilhafterweise
weist der Kolben dabei auf seinen beiden gegenüberliegenden Seiten gleich große effektive
Kolbenflächen
auf. Die vollständige Kolbenfläche kann
effektiv mit gleichen Kräften
in beiden Richtungen genutzt werden. Faktisch steht auf beiden Kolbenseiten
die gesamte Gehäuseinnendurchmesserfläche lediglich
vermindert um den Wellenquerschnitt als Kolbendruckfläche zur
Verfügung. Hierdurch
können
mit gleichen Hydraulikdrücken
in beiden Antriebsrichtungen dieselben Drehmomente erzeugt werden.
Zudem ergibt sich für
einen gegebenen Druck eine maximale Drehmomentausbeute.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann der Schraubeingriff zwischen Welle
und Kolben auch anders als durch einen herkömmlichen Gewindeverzahnungsabschnitt
der Welle und des Kolbens erzielt werden. Die Welle kann in sich
verdreht sein, so dass ihre Außenkontur
ein spiralartig um die Längsachse der
Welle verdrehtes Polygonprofil bildet. Dies vereinfacht nicht nur
die Fertigung, sondern verbessert auch die Dichtbarkeit zwischen
Welle und Kolben. Die mit dem verdrehten Polygonprofil in Schraubeingriff
stehende Innenmantelfläche
des Kolbens kann frei von Gewindeverzahnungen ausgebildet sein und einen
kontinuierlichen, stetigen Oberflächenverlauf ohne Eindrückungen
und Vorsprünge
besitzen, so dass der Kolben und das verdrehte Polygonprofil der Welle
nach Art eines Gleitlagerflächenpaares
aufeinander sitzen.
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Das
spiralartig verdrehte Polygonprofil der Welle kann dabei vorteilhafterweise
einen flachgedrückten
Querschnitt besitzen, z. B. rechteckig oder oval ausgebildet sein.
Um einen günstigen
Momentenabtrag zu erzielen, kann der Querschnitt vorteilhafterweise
eine Längsachse
besitzen, die um zumindest 30 %, vorzugsweise mehr als 50 %, länger ist
als die Querachse des Querschnitts. Zwar würde grundsätzlich auch ein quadratischer
Querschnitt oder ein Sechseckprofil verwendbar sein, bei denen das
Verhältnis
von Längsachse
zu Querachse des Querschnitts im wesentlichen 1:1 beträgt. Hier
ergeben sich jedoch weniger günstige
Hebelverhältnisse für den Momentenabtrag
als bei einem flachgedrückten
Querschnitt. Vorteilhafterweise ist der Querschnitt auch bei Welle
frei von scharfen Knicken oder Kanten ausgebildet, um die Dichtbarkeit
zu verbessern.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
und zugehöriger Zeichnungen
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine schematische Seitenansicht einer Hub-/Schwenkvorrichtung für eine Ladebordwand
mit zwei separaten Drehmotoren nach einer vorteilhaften Ausführung der
Erfindung, wobei in den Darstellungen (a) bis (d) verschiedene Stellungen der
Ladebordwand gezeigt sind,
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2: eine schematische Seitenansicht der Hub-/Schwenkvorrichtung ähnlich 1,
wobei bei dieser Ausführung
die Ladebordwand in sich zusammenklappbar ausgebildet und von der Hub-/Schwenkvorrichtung
unter den Boden des Fahrzeugchassis geschwenkt werden kann, wobei die
Darstellungen (a) bis (e) verschiedene Stellungen der Ladebordwand
zeigen,
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3:
eine schematische Seitenansicht der Hub-/Schwenkvorrichtung ähnlich 1,
wobei bei dieser Ausführung
die Ladebordwand in sich zusammenklappbar ausgebildet und von der Hub-/Schwenkvorrichtung
an die Hubschwenkarme des Fahrzeugchassis angeklappt werden kann,
wobei die Darstellungen (a) bis (e) verschiedene Stellungen der
Ladebordwand zeigen,
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4:
einen Längsschnitt
durch die Hubarme der Hub-/Schwenkvorrichtung aus den vorhergehenden
Figuren, die die beiden separaten Drehmotoren in den beiden Gelenkpunkten
zeigt,
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5:
eine Draufsicht auf die Ölzuführung in die
Motorwelle des ersten Drehmotors,
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6:
einen Längsschnitt
durch eine Variante des Drehmotors für die Hubschwenkarme, dessen Ölzuführung über das
Motorgehäuse
erfolgt,
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7:
einen Längsschnitt
durch einen Drehmotor der Hub-/Schwenkvorrichtung aus den vorhergehenden
Figuren, wobei eine Ölzuführung über die Schwenkarme
gezeigt ist und der Drehmotor in einer im Vergleich zur 6 anderen
Stellung gezeigt ist,
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8:
einen Längsschnitt
durch einen Drehmotor der Hub-/Schwenkvorrichtung aus den vorhergehenden
Figuren nach einer alternativen Ausbildung, nach der auf der Motorwelle
zwei Kolbenpaare sitzen,
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9:
einen Längsschnitt
durch den Drehmotor aus 8 in einer anderen Drehstellung,
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10:
eine schematische Seitenansicht einer Hub-/Schwenkvorrichtung nach
einer weiteren Ausführung
der Erfindung, bei der die beiden Drehmotoren koaxial zueinander
angeordnet und beide in die Hubarmschwenkachse integriert sind,
wobei die Übertragung
der Drehbewegung auf die Ladebordwand über einen Lenker erfolgt, wobei
die Darstellungen (a) bis (d) verschiedene Stellungen der Bordwand
zeigen,
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11:
einen Längsschnitt
durch die zu einer Motoreinheit zusammengefassten beiden Drehmotoren
aus 10,
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12:
einen Längsschnitt
durch die Motoreinheit aus 11 in
einer anderen Drehstellung,
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13:
einen Querschnitt durch einen Drehmotor nach einer Ausführung nach
einer der vorhergehenden Figuren mit einem ovalen Querschnitt, und
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14:
einen Längsschnitt
durch den Drehmotor aus 13.
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Die
in 1 gezeigte Hub-/Schwenkvorrichtung 1 umfasst
ein Paar rechts und links unter dem Fahrzeugheck angeordnete Hubarme 2,
die einerseits am Chassis 3 des Fahrzeugs 4 angelenkt
sind und andererseits die Ladebordwand 5 tragen. Die Hubarme 2 sind
dabei an dem Fahrzeugchassis 3 um eine liegende Hubarmschwenkachse 6 schwenkbar gelagert,
die sich quer zur Längsrichtung
der Hubarme 2 erstreckt und in der gezeichneten Ausführung, in
der die Ladebordwand 5 am Heck des Fahrzeugs angeordnet
ist, quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 4 ausgerichtet
ist.
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Weiterhin
ist die Ladebordwand 5 relativ zu den Hubarmen 2 um
eine Ladebordwandschwenkachse 7 schwenkbar, die sich parallel
zu der Hubarmschwenkachse 6 erstreckt.
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Der
Hubarmschwenkachse 6 sowie der Ladebordwandschwenkachse 7 sind
zwei separate Drehmotoren 8 bzw. 9 zugeordnet,
die vorteilhafterweise in das die Hubarmschwenkachse 6 definierende
Hubarmschwenklager 10 bzw. das die Ladebordwandschwenkachse 7 definierende
Ladebordwandschwenklager 11 integriert sind, vorteilhafterweise diese
beiden Schwenklager 10 und 11 bilden.
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Die
beiden Drehmotoren 8 und 9 sind voneinander unabhängig ansteuerbar,
so dass grundsätzlich
die Ladebordwand unabhängig
von der Stellung bzw. Bewegung der Hubarme 2 verschwenkt werden
kann. Selbstverständlich
kann eine Steuerung vorgesehen sein, die eine Ladebordwandschwenkbewegung
in Abhängigkeit
der Stellung bzw. Bewegung der Hubarme 2 vorgibt, insbesondere
um beim Absenken der Hubarme 2 die Ladebordwand 5 derart
gegenüber
den Hubarmen 2 zu verschwenken, dass eine von der gegebenenfalls
geneigten Fahrzeuglage unabhängige
Horizontalführung
der Ladebordwand 5 möglich
ist. Dies zeigen die Darstellungen (b), (c) und (d) der 1.
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Noch
deutlicher wird die beliebig programmierbare Bewegbarkeit der Bordwand
relativ zu den Hubarmen aus den Darstellungen der 2 und 3,
in denen die Ladebordwand 5 zusammenklappbar ausgebildet
ist, d.h. zwei um eine Klappachse 12, die parallel zu der
Ladebordwandschwenkachse 7 verläuft, zusammenklappbare Hälften 5a und 5b aufweist
(vgl. 2 und 3). Wie
die Darstellung der 2 zeigt, kann
der zweite Drehmotor 9 insbesondere dazu verwendet werden,
die zusammengeklappte Ladebordwand 5 vor dem Anheben der
Hubarme 2 so weit auf die Hubarme 2 zuzuschwenken, dass
beim Nachobenschwenken der Hubarme 2 die zusammengeklappte
Ladebordwand 5 unter den Fahrzeugboden 13 fährt. Alternativ
kann durch den zweiten Drehmotor 9 an der Ladebordwandschwenkachse 7 die
zusammengeklappte Ladebordwand 5 nach dem Anheben der Hubarme 2 gegenläufig zur Schwenkbewegung
der Hubarme 2 nach unten an die Hubarme 2 herangeklappt
werden, wie dies die Darstellung (a) in 3 zeigt.
Vergleicht man die Darstellungen 2 (a) und 3 (a),
ist erkennbar, dass durch den zweiten Drehmotor 9 die Ladebordwand 5 über einen
Bereich von mehr als 270° gegenüber den Hub armen 2 vesschwenkt
werden kann. Dies ist mit einer herkömmlichen Lenker- und Schwenkhebelkopplung
schwerlich erreichbar.
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Zudem
wird durch die separaten Drehmotoren der bei herkömmlichen
Hub-/Schwenkantrieben unüberwindbare
Nachteil vermieden, dass in der angehobenen Stellung der Hubarme 2 bei
noch horizontaler Ladebordwand 5 ein Spalt zwischen der
Ladebordwand und dem Fahrzeugboden verbleibt. Dieser Spalt bzw.
eine den Spalt mit sich bringende Rundung der Ladebordwandkante
ist im Stand der Technik mit Zwangssteuerung der Schwenkbewegung
der Ladebordwand in Abhängigkeit
von der Hubarmstellung notwendig, um beim weiteren Nachobenschwenken
der Ladebordwand eine Kollision mit der Ladebodenkante zu vermeiden
und auch, um die bei Ausschlagen der Zylinderlager notwendigen Toleranzen
zu schaffen. Die unabhängige
Ansteuerbarkeit der beiden Drehmotoren erlaubt es jedoch, die Hubarme
ein kleines Stück
abzuwippen und damit die Ladebordwand von der Ladebodenkante wegzubewegen,
bevor die Ladebordwand ganz nach oben geschwenkt und die Hubarme
sodann wieder gänzlich aufgewippt
werden. Selbiges gilt natürlich
umgekehrt beim Anfahren der genannten Zwischenstellung zum Umladen
vom Ladeboden auf die Ladebordwand von oben aus der Transportstellung
und/oder von unten aus der Bodenstellung. Wie 1(b) zeigt,
können die
Hubarme 2 in ihre gänzlich
angehobene Stellung gebracht werden, wenn die Ladebordwand horizontal steht,
so daß ein
Spalt zwischen Ladebodenkante und Ladebordwand nahezu gänzlich vermieden
ist.
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Die
beiden Drehmotoren 8 und 9 sind vorteilhafterweise,
wie dies 4 zeigt, jeweils hydraulische
Drehmotoren mit einer Motorwelle 14, die in einem zylindrischen,
schalenförmigen
Gehäuse 15 aufgenommen
ist und auf beiden Stirnseiten des genannten Gehäuses 15 aus diesem
heraustritt. Auf der Motorwelle 14 sitzen zwei als Kolben
ausgebildete Antriebsstücke 16,
die mit jeweils einem Gewindeabschnitt 17 der Motorwelle 14 in
Eingriff stehen. Die Gewindeabschnitte 17 der Motorwelle 14 sind
dabei gegenläufig
als Links- und Rechtsgewinde ausgeführt, so dass die beiden Antriebsstücke 16 gegenläufig arbeiten.
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Die
Kolben bildenden Antriebsstücke 16 sind drehfest
in dem Gehäuse 15 axial
verschieblich geführt,
beispielsweise über
Keilwellen-/Nabenprofilabschnitte 18. Die Kolben bildenden
Antriebsstücke 16 sind
gegenüber
dem Gehäuse 15 abgedichtet,
so dass auf beiden Seiten eines jeden Kolbens Druckkammern 19, 20 und 21 gebildet
sind, wobei zwischen den beiden Kolben eine gemeinsame Druckkammer 20 vorgesehen
ist.
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Durch
Druckbeaufschlagung der zwischen den beiden Antriebsstücken 16 vorgesehenen
Druckkammer 20 werden diese auseinandergedrückt, während eine
Druckbeaufschlagung der außenliegenden Druckkammern 19 und 21 zu
einem Zusammendrücken
der Antriebsstücke 16 führt. Die
Axialbewegung der Antriebsstücke 16 wird über die
Gewindeabschnitte 17 in eine entsprechende Drehbewegung der
Motorwelle 14 umgesetzt. Durch die gegenläufige Anordnung
der beiden Antriebsstücke 16 können Axialkräfte auf
die Motorwelle 14 vermieden werden.
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Wie 4 zeigt,
ist das Gehäuse 15 des
ersten Drehmotors 8 unmittelbar an dem Fahrzeugchassis 3 drehfest
befestigt. An dem Gehäuse 15 des zweiten
Drehmotors 9 ist hingegen die Ladebordwand 5 drehfest
befestigt. Dabei kann in vorteilhafter Weise auch vorgesehen sein,
daß die
das Gehäuse stirnseitig
verschließenden
Lagerdeckel, die mit dem rohrförmigen
Gehäuse 15 drehfest
verbunden, insbesondere verschraubt oder verschweißt sein
können, über einen
Anlenkhebel die drehfeste Verbindung bewirken. Gleichzeitig können die
Motorwellen an den Lagerdeckeln gelagert sein, so daß eine direkte Krafteinleitung
von der Motorwelle 14 her und damit geringe Biegemomente
auf das Gehäuse 15 erreicht werden
können.
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Ein
besonderer Vorteil der hydraulischen Drehmotoren ist ihre kompakte,
insbesondere flache Bauweise. Wie aus 1(d) besonders
deutlich wird, kann durch den geringen Querschnitt des zweiten Drehmotors 9 der
hubarmseitige Anlenkpunkt der Ladebordwand besonders tief über den
Boden gebracht und damit die Ladebordwand mit minimalem Neigungswinkel
auf den Boden gesetzt werden. Dies ist bei herkömmlichen Hubwerken nahezu unmöglich, da
die an der Ladebordwand anzulenkenden Schwenklenker dort bezüglich der
Ladebordwandschwenkachse einen ausreichenden Hebel besitzen müssen, was
unvermeidlich eine größere Höhe des hubarmseitigen
Ladebordwandpunktes über
dem Boden bedingt.
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Die
aus dem Gehäuse 15 heraustretenden Stummel
der Motorwelle 14 tragen die beiden Hubarme 2,
die an der Motorwelle 14 selbstverständlich drehfest befestigt sind.
Die anderen Enden der Hubarme 2 sind mit den ebenfalls
aus dem Gehäuse 15 heraustretenden
Stummel der Motorwelle 14 des zweiten Drehmotors 9 verbunden.
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Die
Druckfluidspeisung der beiden Drehmotoren 8 und 9 erfolgt
jeweils über
die Motorwellen 14. Eine zentrale Druckfluidversorgung 22 sitzt
an dem axialen Ende der Motorwelle 14 des ersten Drehmotors 8. Über Druckfluidkanäle 23 und 24 in
der Motorwelle 14 des ersten Drehmotors 8 können dessen Druckkammern 18 und 21 oder
alternativ 20 mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, um die
Kolben in der gewünschten
Weise hin und her zu bewegen.
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Weiterhin
zweigen von der zentralen Druckfluidversorgung 22 in die
Motorwelle 14 des ersten Drehmotors 8 eingebrachte
Druckfluidkanäle 25 und 26 ab
in die daran befestigten Hubarme 2, durch die hindurch
die genannten Druckkanäle 25 und 26 fortgesetzt
sind. Sie führen über die
genannten Hubarme 2 in die Motorwelle 14 des zweiten
Drehmotors 9, um dort in dessen Druckkammern 18 und 21 bzw. 20 zu münden (vgl. 4).
Diese Druckfluidversorgung des zweiten Drehmotors 9 über die
Hubarme 2 vermeidet Hydraulikschläuche und erlaubt die Montage der
Hub-/Schwenkvorrichtung
mit nur einem Druckversorgungsanschluss.
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Die
zentrale Druckfluidversorgung 22 kann mit der Motorwelle 14 des
ersten Drehmotors 8 direkt in Fluidverbindung stehen. Optional
kann sie auch mittels einer hydraulischen Drehdurchführung verbunden
werden.
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5 zeigt
die Verschraubung der Motorwelle 14 des ersten Drehmotors 8 mit
dem Hubarm 2 mit gleichzeitig abdichtender Verbindung der Druckölversorgung.
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Die
Kanäle
können
optional auch für
Steuerungszwecke bzw. zum Verstellen der Faltladebordwand dienen.
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6 zeigt
eine alternative Ausführung
des Drehmotors 8 bzw. des Drehmotors 9, bei dem
die Druckzuführung
in die Druckkammern 19, 20 und 21 über das
Gehäuse 15 erfolgt.
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7 zeigt
beide Optionen, nämlich
dass die Druckkammern 19, 20 und 21 sowohl über das
Gehäuse 14 als
auch über
die Motorwelle 14 und die daran angeschlossenen Hubarme 2 erfolgen
kann.
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Alternativ
zu der zuvor beschriebenen drehfesten Führung der die Kolben bildenden
Antriebsstücke 16 am
Gehäuse 15 durch
Keilwellen-Nabenverbindungen können
die Kolbenaußenführungen
an dem Gehäuse 15 vorteilhafterweise
auch zur Erzielung größerer Drehwinkel
oder Drehmomente ebenfalls als Gewindeverzahnung, insbesondere Steilgewindeverzahnung 27,
ausgeführt
werden, wie dies 7 zeigt. Der Gewindeeingriff
zwischen den Antriebsstücken 16 und
dem Gehäuse 15 kann
zusätzlich
oder alternativ zu dem Gewindeeingriff mit der Motorwelle 14 vorgesehen
sein. Letzterer kann ggf. durch eine drehfeste Axialführung, beispielsweise durch
eine Keilwellen-/Nabenverbindung, ersetzt werden, so dass die Antriebsstücke lediglich
axial verschieblich, jedoch drehfest auf der Motorwelle 14 geführt sind.
Vorteilhafterweise jedoch kann der Gewindeeingriff an der Kolbenaußenführung zusätzlich zu
dem Gewindeeingriff auf der Motorwelle 14 vorgesehen sein,
um größere Drehwinkel
oder Drehmomente zu erreichen. Wahlweise können auch, um die Reibung zu
vermindern, kugel- oder rollenartige Leichtlaufführungen vorgesehen sein.
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Um
bei reduziertem Durchmesser der Drehmotoren 8 und 9 dennoch
das gewünschte
Drehmoment erzielen zu können,
können
die Drehmotoren 8 und 9 auch als Doppelkolbenmotor
ausgebildet sein, wie dies die 8 und 9 zeigen.
Auf der Motorwelle 14 sitzt hierbei anders als bei den
zuvor beschriebenen Ausführungen
nicht nur ein Paar Antriebsstücke 16,
sondern vielmehr zwei Paare von jeweils gegenläufig ausgebildeten Antriebsstücken 16, die
jeweils mit gegenläufig
ausgeführten
Gewindeabschnitten 17 der Motorwelle 14 in Schraubeingriff
stehen. Werden die Druckkammern 19, 21 und 29 mit dem
Druck P1 beaufschlagt, fahren die gegenläufigen Kolbenpaare zusammen,
wie dies 8 zeigt. Werden hingegen die
Druckkammern 20 und 28 mit dem Druck P2 beaufschlagt,
fahren die als Kolben ausgebildeten Antriebsstücke 16 auseinander,
wie dies 9 zeigt, so dass sich die jeweiligen
Drehbewegungen der Motorwelle 14 einstellen.
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In
der in 8 und 9 dargestellten Ausführung werden
die Druckkammern 19, 20, 21, 28 und 29 über das
Gehäuse 15 gespeist.
Es versteht sich jedoch, dass auch hier eine Druckfluidzuführung über die
Motorwelle 14 vorgesehen sein kann, wie dies vorher beschrieben
wurde.
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Eine
alternative Ausführung
der Hub-/Schwenkvorrichtung 1 zeigt 10. Bezüglich der
Anordnung der Hubarme 2 und der schwenkbaren Lagerung der
Ladebordwand 5 an den Hubarmen 2 entspricht diese
Ausführung
grundsätzlich
der zuvor beschriebenen nach den 1 bis 3,
jedoch sitzt der zweite Drehmotor 9 für die Schwenkbewegung der Ladebordwand 5 relativ
zu den Hubarmen 2 nicht an der Gelenkstelle zwischen den
Hubarmen 2 und der Ladebordwand 5. Vielmehr ist
der zweite Drehmotor 9 mit dem ersten Drehmotor 8 zu
einer gemeinsamen Motoreinheit zusammengefasst, wie dies die 11 und 12 zeigen.
Diese zusammengefasste Motoreinheit umfasst zwei koaxial zueinander angeordnete
Motorwellen 14(a) und 14(b), von denen eine mit
den Hubarmen 2 drehfest verbunden ist und die andere eine
Kurbel 30 antreibt, die über einen Lenker 31 mit
der Ladebordwand 5 gekoppelt ist, um diese gegenüber den
Hubarmen 2 zu schwenken (vgl. 10).
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Wie
die 11 und 12 zeigen,
ist die Motorwelle 14(a) des ersten Drehmotors 8,
die mit den Hubarmen 2 drehfest verbunden ist, als Hohlwelle
ausgebildet, so dass sich die Motorwelle 14(b) des zweiten
Drehmotors 9 durch die Motorwelle 14(a) des ersten
Drehmotors 8 hindurch erstrecken kann. Sie ragt axial aus
den Stirnseiten der Motorwelle 14(a) hervor und ist dort
mit der Kurbel 30 drehfest und über diese mit dem Lenker 31 verbunden.
Der zweite Drehmotor 9 ist sozusagen in dem ersten Drehmotor 8 angeordnet.
Die beiden Drehmotoren 8 und 9 besitzen dabei
ein gemeinsames Gehäuse 15,
in dem die von den jeweiligen Antriebsstücken 16 gebildeten Kolben
in der zuvor beschriebenen Weise geführt und fluiddicht aufgenommen
sind, um die entsprechenden Druckkammern zu bilden.
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Die
beiden Kurbeln 30 rechts und links auf der Motorwelle 14(b) sind
durch letztere synchronisiert. Dies ist bei den beiden Hubarmen 2 nicht
mehr der Fall, da die Motorwelle 14(a) des ersten Drehmotors 8 nicht
mehr durchgehend ausgebildet ist. Die Synchronisation der Hubarme 2 bzw.
der geteilten Motorwelle 14 kann jedoch über ein
Torsionsrohr hergestellt werden.
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Um
eine besonders niedrige Bauhöhe
zu erreichen, so dass die Hub-/Schwenkvorrichtung 1 besonders
kompakt unter dem Fahrzeugboden angeordnet werden kann, sieht die
Ausführung
nach 13 vor, dass der Drehmotor 8 keinen kreisrunden Querschnitt,
sondern einen flachgedrückten,
insbesondere ovalen bzw. an die Einbauverhältnisse angepassten Querschnitt
aufweist. Sowohl das Gehäuse 15 als
auch die darin geführten
Kolben, die von den Antriebsstücken 16 gebildet
werden, sind oval im Querschnitt ausgebildet. Die hierdurch erreichbare kompakte
Bauweise ist sehr wichtig, um flache Ablaufwinkel einer auf dem
Boden abgesetzten Ladebordwand zu realisieren. Zudem kann über die
Ovalform gleichzeitig das Drehmoment auf den Kolben wirksam aufgenommen
werden, so dass ggf. auf eine drehfeste Längsführung, beispielsweise in Form
einer Keilwellen/Nabenverbindung, verzichtet werden kann.
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Weiterhin
zeigen die 13 und 14, dass
die Motorwelle 14 als verdrehte Polygon- bzw. Vielkeilwelle
ausgebildet sein kann, wodurch eine wirtschaftliche Fertigung erreicht
werden kann. Die den Kolben bildenden Antriebsstücke 16 können direkt
auf dem Wellenprofil abgedichtet werden (vgl. 14).