DE2130948C3 - Schaufellader - Google Patents
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
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- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/431—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
- E02F3/434—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like providing automatic sequences of movements, e.g. automatic dumping or loading, automatic return-to-dig
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- E02F3/3405—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism
- E02F3/3411—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines and comprising an additional linkage mechanism of the Z-type
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schaufellader gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches I. Bei einem
Schaufellader der als bekannt vorausgesetzten Art (US-PS 34 87 958) ist der Arbeitsablauf außer durch
Handsteuerung auch automatisch steuerbar. Die Steuerung ist dabei so ausgerichtet, daß die Bewegung der
Schaufel Vorrang vor der Bewegung des Auslegers hat. Beim Antrieb der Schaufel sind die Bewegungsmittel für
den Ausleger daher automatisch gesperrt. Die Steuerungsmittel des bekannten Schaufelladers sind verhältnismäßig
kompliziert und für den rauhen Betrieb einer derartigen Maschine wegen ihrer Störanfälligkeit wenig
geeignet. Außerdem ist es nicht ohne weiteres möglich, den Ausleger und die Schaufel gleichzeitig zu bewegen.
Die Bedienungsperson kann beim Absenken des Auslegers durch Bedienung des Auslegerhebels nicht
zugleich die Schaufel aus der Entleerungsstellung in die Ladestellung bringen.
Bei einem anderen bekannten Schaufellader (US-PS 34 94 495) werden die einzelnen Arbeitsvorgänge durch
ein nacheinander in verschiedene Positionen drehbares Ventil gesteuert, das beim Betrieb besondere Aufmerksamkeit
und aufwendige Schaltmittel erfordert Die Rückbewegung der Schaufel in die Ladestellung
während des Absenkens des Auslegers ist auch hier nicht vorgesehen. Schließlich ist es auch bekannt, bei
einem Schaufellader einen Handhebel durch Druckluft zu verstellen, die über ein elektrisch gesteuertes Ventil
einen an dem Handhebel angreifenden Kolben vertchiebt(US-PS35
06 149).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schaufellader der im Oberbegriff des Anspruchs 1
angegebenen Art die Zeit für die Rückbewegung des Auslegers aus seiner Hochstellung in seine Tiefstellung
auszunutzen, um die Schaufel aus ihrer Entleerungsstellung in ihre Ladestellung zurückzuführen, ohne daß es
hierzu besonderer Bedienungsgriffe für den Fahrer des Schaufelladers bedarf.
Diese Aufgabe wird erfindungsemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst
Bei einem Schaufe^fader nach der Erfindung ist es mit
einfachen Mitteln möglich, die Schaufel während des Absenkens des Auslegers in ihre Ladestellung zu
bringen. Dadurch wird einerseits die Zeit für ein Arbeitsspiel verkürzt, andererseits braucht der Fahrer
nur den Auslegersteuerhebel in seine Absenkstellung zu bewegen, so daß er sich voll auf die Lenkung des
Fahrzeugs konzentrieren kann.
.15 In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen
des Erfindungsgegenstandes angegeben, durch die eine weitere Vereinfachung der Bedienung des
Schaufelladers erreicht wird.
Ein Schaufellader nach der Blendung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die rechte Seite des Schaufelladers mit einer Schaufel, die in ihrer unteren Schürfstellung mit
Volumen wiedergegeben und in ihrer nach oben gedrehten Transportstellung mit strichpunktierten Linien
angedeutet ist
Fig.2 die Schaufel in Vollinien in ihrer nach oben gedrehten und außerdem hochgeschwenkten Stellung
sowie mit strichpunktierten Linien in der Stellung, die sie nach dem Auskippen einnimmt,
Fig.4 in einem noch größeren Maßstab bestimmte
Teile der Konstruktion nach F i g. 3 von der Linie 4-4 in F i g. 3 und
Fig.5 schematisch einen Steuerkreis mit Steuermitteln
für den Ausleger und die Schaufel.
Der Schaufellader 10, der als Fahrzeug mit Knicklenkung
ausgebildet ist, ist mit einem Ausleger 12 versehen, der durch eine Achse 14 schwenkbar mit dem Vorderteil
M 16 des Fahrzeugs verbunden ist. Zwei doppelt wirkende
Hydraulikzylinder 18, von denen nur einer dargestellt ist, sind durch Gelenke 20 mit dem Vorderteil 16 des
Fahrzeugs und Gelenke 22 mit dem Ausleger 12 verbunden.
Ferner ist eine Schaufel 24 vorgesehen, die Flansche 26 aufweist, die durch Gelenke 28 mit dem vorderen
Ende des Auslegers 12 verbunden sind. Weiterhin umfaß! das Fahrzeug zwei vierseitige Gestänge 30, von
denen nur eines dargestellt ist, die die Schaufel 24 mit
dem Vorderteil 16 des Fahrzeugs verbinden. Jedes Gestänge umfaßt ein oberes Gestängeglied 32, das
durch ein Gelenk 34 mit dem oberen Teil des zugehörigen Schaufelflansches 26 verbunden ist Bei 5
jedem Gestänge ist ein Quetglied 38 zwischen seinen Enden mittels einer Achse 40 auf dem Ausleger 12
gelagert und durch ein Gelenk 42 mit dem hinteren Ende des oberen Gestängegliedes 32 verbunden. Ein
doppelt wirkender Hydraulikzylinder 44 ist durch ein Gelenk 46 mit dem unteren Ende des Quergliedes 38
und durch ein Gelenk 48 mit dem Vorderteil 16 des Fahrzeugs verbunden.
Wenn die Schaufel 24 gemäß F i g. 1 ihre mit Vollinien wiedergegebene Scharfstellung einnimmt, erstreckt sich
ihre Schneide 49 parallel zum Boden. Nach dem Füllen wird der Hydraulikzylinder 44 betätigt und seine
Kolbenstange ausgefahren, so daß das Querglied 38 gemäß F i g. 1 entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt
wird, um die Schaufel 24 nach hinten in ihre mit strichpunktierten Linien angedeutete Transportsiel-Iung
zu drehen. Hierauf wird der Hydraulikzylinder 18 des Auslegers 12 betätigt und der Ausleger entgegen
dem Uhrzeigersinn geschwenkt. Hierbei wird die Schaufel 24 gehoben, bis sie die in F i g. 2 mit Vollinien
wiedergegebene Stellung erreicht hat Dann wird die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 44 eingezogen
und das Querglied 38 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so daß die Schaufel gemäß F i g. 2 in ihre mit strichpunktierten
Linien angedeutete Auskippstellung gedreht wird.
Im folgenden werden anhand von F i g. 3 und 4 die Einrichtungen zum Betätigen der Hydraulikzylinder 44
und 18 beschrieben. Auf dem hinteren Teil des Fahrzeugs ist eine Bedienungsplattform 50 vorgesehen,
der ein Fahrersitz 52 und ein Lenkrad 54 zugeordnet sind. Hinter dem Fahrersitz 52 befindet sich ein
Ventilgehäuse 56, das ein durch Federkraft zentriertes Auslegersteuerventil 58 und ein durch Federkraft
zentriertes Schaufelsteuerventil 60 enthält Das Auslegersteuerventil
58 ist durch ein Gestänge 62 mit einem Handsteuerhebel 64 verbunden, der mittels einer Achse
66 auf einer Unterstützung 68 drehbar gelagert ist. Das Gestänge 62 umfaßt ein Gestängeglied 70 (Fig.4),
einen Winkelhebel 72, der auf einem mit dem Fahrzeug verbundenen Bock mittels einer Achse 74 drehbar
gelagert ist sowie ein Gestängeglied 76, das durch ein Gelenk 78 mit dem Handsteuerhebel 64 verbunden ist.
Das Schaufelsteuerventil 60 ist entsprechend durch ein Gestänge 79 mit einem Handsteuerhebel 80 verbunden,
der mit Hilfe der Achse 66 auf der Unterstützung 68 drehbar gelagert ist Das dem Schaufelsteuerventil 60
zugeordnete Gestänge umfaßt ein Gestängeglied 82, einen Winkelhebel 84 und ein mit dem Handsteuerhebel
80 gelenkig verbundenes Gestängeglied 86.
Gemäß Fig.4 und 5 sind die Hydraulikzylinder 44
durch Leitungen 90 und 92 mit dem Schaufelsteuerventil 60 verbunden, das über eine Leitung 94 an eine Pumpe
96 angeschlossen und über eine Rückleitung 98 mit einem Sumpf 100 für die hydraulische Flüssigkeit
verbunden ist Gemäß F i g. 4 ist der Handsteuerhebel 80 zwischen einer durch Federkraft bestimmten neutralen
Mittelstellung N und einer der Transportstellung der Schaufel entsprechenden Stellung Ceinerseits und einer
der Kippstellung der Schaufel entsprechenden Stellung D andererseits bewegbar. Es ist ersichtlich, daß eine
solche Bewegung des Ifondsteuerhebels 80 bei dem
Schaufelsteuerventil 60 eine Hin- oder Herbewegung herbeiführt, bei der das Druckmittel abwechselnd den
Leitungen 90 oder den Leitungen 92 zugeführt wird, um
die Schaufel in ihre Transportstellung bzw. in ihre Auskippstellung zu bringen.
Auf ähnliche Weise ist der Handsteuerhebel 64 zwischen einer durch Federkraft bestimmten zentrierten
neutralen Stellung N, einer durch eine Rastvorrichtung bestimmten Hubstellung Ä, einer Stellung L zum
Senken des Auslegers und einer Schwimmstellung F bewegbar, bei welcher auf den Ausleger keine
hydraulische Kraft wirkt Bei der Hub- und der Senkstellung wird Leitungen 102 und 104, welche die
Hydraulikzylinder 18 mit dem Auslegersteuerventil 58 verbinden, das Druckmittel abwechselnd zugeführt um
den Ausleger gemäß F i g. 1 und 2 zu senken bzw. zu heben; bei der Schwimmstellung Fsind die Leitungen
102 und 104 miteinander verbunden, so da-JJ das hydraulische Medium in beliebiger Richtung durch diese
Leitungen strömen kann, um zu ermöglichen, daß der Ausleger durch äußere Kräfte, z.P. die Schwerkraft,
bewegt wird, im folgenden werden die Steuermittel für
die Schaufel 24 näher beschrieben. Das Schaufelsteuerventil 60 ist mit einem pneumatischen Verstellmotor 106
ausgerüstet, der betätigt werden kann, um das Schaufe'.steuerventil 60 aus seiner durch Federkraft
bestimmten neutralen Mittelstellung in die Stellung zum Aufrichten der Schaufel zu bringen. Der Verstellmotor
106 ist durch eine Leitung 108 und über als Ventile ausgebildete Schaltorgane UO, 112 und 114 mit einer
Speiseleitung 116 verbunden, die an eine Druckluftquelle 118 angeschlossen ist, bei der es sich um einen
Verdichter handeln kann, welcher durch den nicht dargestellten Motor des Fahrzeugs angetrieben wird.
Jedes der Ventile 110,112 und 114 ist als Zweistellungsventil
ausgebildet und kann daher in eine Öffnungsstellung, bei der Druckluft von der Quelle 118 aus zu dem
Verstellmotor 106 strömen kann, und in eine Schließstellung gebracht werden, in der die Druck'uft au; dem
Verstellmotor 106 zur Atmosphäre entweichen kann.
Das Ventil 110 ist auf dem zugehörigen Hydraulikzylinder
44 angeordnet und gemäß Fig.3 mit einem Taster 120 versehen, der durch eine Stange 122 betätigt
werden kann, welche durch eine Führung 124 auf dem Hydraulikzylinder 44 ragt und bei 126 im Bereich des
Gelenks 46 mit einem Bolzen 128 verbunden ist Somit kann das Ventil 110 in Abhängigkeit von der Auswärtsoder
Einwärtsbewegung der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 44 betätigt werden. Bei der in F i g. 3
gezeigten Stellung ist das Ventil 110 geschlossen. Wird
die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 44 eingefahren, bewirkt die Stange 122, daß das Ventil 110 durch
Einwirken der Stange 122 auf den Taster 120 geöffnet wird.
Das Ventil 112 ist gemäß F i g. 3 nahe dem Lenkrad 54
des Fahrzeugs angeordnet. Es kann mit der Hand aus seiner in Fig.5 gezeigten normalen geschlossenen
Stellung in eine durch eine Rastvorrichtung bestimmte Öffnungsstellung gebracht werden, um das Hindurchgleiten
von Druckluft durch die Leitung 108 zu ermöglichen.
Das Ventil 114 ist gemäß F i g. 4 nahe dem Gestänge
62 unmittelbar hinter dem Fahrersitz 52 angeordnet Es
umfaßt einen schwenkbaren Taster 130, der durch einen U-förmigen Nocken 132 betätigt werden kann, welcher
an dem Gestängeglud 76 des Gestänges 62 zum Betätigen des Auslegersteuerventils 58 befestigt ist In
Fig.4 befindet sich der Auslegersteuerhebel 64 in seiner neutralen Stellung, und das Ventil 114 ist
geschlossen, wobei gemäß F i g. 5 die Druckluft aus der Leitung ΙΟβ zur Atmosphäre entweichen kann. Das
Ventil 114 wird nicht betätigt, wenn der Auslegersteuerhebel
64 in die neutrale Stellung, die Hubstellung oder die Senkstellung gebracht wird. Bringt der Fahrer
jedoch den Hebel in seine durch eine Rastvorrichtung bestimmte Schwimmstellung F, bewirkt der Nocken 132,
daß der Taster 130 geschwenkt wird, um das Ventil 114
zu öffnen.
Wenn die Schaufel 24 automatisch in die in F i g. I mit Vollinien wiedergegebene Schürfstellung gebracht
werden soll, nachdem sie vorher die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung einnahm,
betätigt die Bedienungsperson zuerst das Ventil 112. um
es zu öffnen, woraufhin dieses Ventil durch eine Rastvorrichtung in seiner Öffnungsstellung gehalten
wird. Wenn die Schaufel 24 gemäß Fig. 2 ihre mit strichpunktierten Linien angedeutete Auskippstellung
einnimmt, ist die Kolbenstange des Hydraulikzylinders 44 eingefahren, und das Ventil 110 ist dadurch geöffnet
worden, daß die Stange 122 den Taster 120 betätigt hat. Daher sind die Ventile 110 und 112 jetzt offen, während
die Verbindung zwischen der Druckluftquelle 118 und dem Verstellmotor 106 noch du-ch das geschlossene
Ventil 114 unterbrochen ist.
Wenn die Bedienungsperson den Handsteuerhebel 64 in die Schwimmstellung F bringt, bewegt sich das
Gestängeglied 76 nach hinten, wobei das Ventil 114 dadurch betätigt wird, daß der Nocken 132 mit dem
Taster 130 zusammenarbeitet; hierdurch wird das Ventil 114 geöffnet, so daß dei.i Verstellmotor 106 Druckluft
von der Quelle 118 aus über die Leitungen 116 und 108
zugeführt werden kann, um zu bewirken, daß das Schaufelsteuerventil 60 aus seiner neutralen Stellung in
die Stellung zum Aufrichten der Schaufel gebracht wird und die Hydraulikzylinder 44 betätigt werden. Wenn
sich der Ausleger 12 unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten bewegt, wird somit die Schaufel 24 durch das
Ausschieben der Kolbenstangen der Hydraulikzylinder 44 gegenüber seiner Auskippstellung aufgerichtet.
Sobald die Kolbenstangen die in Fig. 3 gezeigte .3ICItUtIg CtICIVItCtI, IICLÜ 3H.I1 UtC JldltgC I Λ.Λ. VUII UCIII
Taster 130 ab, so daß sich das Ventil 110 schließt; infolgedessen wird die Zufuhr von Druckluft zu dem
Verstellmotor 106 unterbrochen, so daß das Ventilorgan des Schaufelsteuerventils 60 durch Federkraft zentriert
und in seine neutrale Stellung gebracht wird. Ohne Rücksicht auf die Stellung, die der Ausleger einnimmt,
wenn sich dieser Vorgang abspielt, bewegt das Gestänge 30 die Schaufel 24 automatisch in die in F i g. I
mit Vollinien wieüergegebene Schürfstellung.
Es ist somit ersichtlich, daß es die Steuereinrichtung ermöglicht, die Schaufel automatisch wieder in ihre
Schürfstellung zu bringen, sobald der Ausleger gesenkt wird, und daß es hierzu nur erforderlich ist, den
Handsteuerhebel 64 für das Auslegersteuerventil 58 zu betätigen. Infolgedessen braucht die Bedienungsperson
nicht beide Handsteuerhebel 64 und 68 zu betätigen, und sie kann sich daher vollständig auf das Lenken des
Fahrzeugs konzentrieren.
ίο Zum Begrenzen der Hubhöhe des Auslegers ist
gemäß F i g. 5 zusätzlich ein pneumatischer Verstellmotor 134 vorgesehen, der durch eine Leitung 136, ein
Ventil 138 und Leitungen 140 und 116 mit der Druckluftquelle 118 verbunden ist. Wird der Verstellmo-
η tor 134 betätigt, wird das Verstellglied des Auslegersteuerventils
58 aus seiner durch eine Rastvorrichtung bestimmten Hebestellung in die neutrale Stellung
gebracht. Gemäß Fig. 3 ist das Ventil 138 so angeordnet, daß es der Schwenkbewegung des Auslegers
12 folgt, und es ist mit einem drehbaren Taster 142 versehen. An der nicht drehbaren Achse 14, die in den
Vorderteil 16 des Schaufelladers 10 eingebaut ist, ist ein Nocken 144 befestigt. Bei der in Fig.3 gezeigten
Stellung ist das Ventil 138 geschlossen, wie es auch in F i g. 5 gezeigt ist, so daß die Verbindung zwischen der
Druclc'uftquelle 118 und dem Verstellmotor 134 durch
das Ventil 138 unterbrochen ist und der Verstellmotor zur Atmosphäre entlüftet ist.
nach F i g. 1 in die Stellung nach F i g. 2 zu bringen, bringt die Bedienungsperson den Auslegersteuerhebel
64 in die Hebestellung, in welcher der Hebel durch eine Rastvorrichtung festgehalten wird. Wenn sich der
Ausleger 12 bewegt und eine vorbestimmte Stellung erreicht, die durch die Anordnung des verstellbaren
Nockens 144 gegenüber dem Taster 142 bestimmt ist, wird das Ventil 138 geöffnet, so daß dem Verstellmotor
134 Druckluft zugeführt wird; hierdurch wird der Auslegersteuerhebel 64 aus seiner durch eine Rastvorrichtung
bestimmten Hebestellung in die neutrale Stellung zurückgeführt. Auf diese Weise wird die
die Bedienungsperson ihre Aufmerksamkeit auf das Lenken des Fahrzeugs konzentrieren kann. Um die
maximale Hubhöhe des Auslegen zu ändern, braucht die Bedienungsperson nur die Winkelstellung des
Verstellen des Handsteuerhebels 64 könnte ohne weiteres durch eine elektrische, hydraulische oder
mechanische Einrichtung ersetzt werden.
Claims (4)
1. Schaufellader, bei dem der durch einen
Hydraulikzylinder schwenkbare Ausleger eine durch einen weiteren Hydraulikzylinder schwenkbare
Schaufel trägt, bei dem die Zylinderräume am einen oder anderen Ende der betreffenden Hydraulikzylinder
über ein verschiebbares Auslegersteuerventil mit Hilfe eines Handsteuerhebels bzw. über ein
Schaufelsteuerventil mit Hilfe eines zweiten Handsteuerhebels mit einer Druckmittelpumpe verbindbar
sind, bei dem das Auslegersteuerventil in eine die beiden Zylinderräume des Hydraulikzylinders für
den Ausleger miteinander verbindende Schwimmstellung verschiebbar ist und bei dem das Schaufelsteuerventil
in eine die Schaufel aus der Entleerungsstellung in die Schürfstellung bewegende Schaltstellung
auch durch einen Verstellmotor verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem das
Schaufelsteuerventil (60) in seine die Schaufel (24) in
die Schürfsieliung bewegende Schaitsteüung verschiebenden
Verstellmotor (106) die Antriebsenergie über ein Schaltorgan (114) zuführbar ist, das beim
Betätigen des Handsteuerhebels (64) zum Oberführen des Auslegersteuerventils (58) in die Schwimmstellung
(F) durch einen an dem Handsteuerhebel (64) für das Auslegersteuerventil (58) angeordneten
Nocken (132) eingeschaltet wird.
2. Schaufellader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem die Antriebsenergie zum Verstellmoto- (106) des Schaufelsteuerventils (60)
zuführenden Schaltorgan (1J4) ein von Hand bedienbares Schaltorgan (112) in Reihe geschaltet
ist
3. Schaufellader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem die Antriebsenergie zum
Verstellmotor (106) des Schaufelsteuerventils (60) zuführenden Schaltorgan (114) und dem von Hand
bedienbaren Schaltorgan (112) ein weiteres Schaltorgan (HO) in Reihe geschalter ist, das in
Abhängigkeit von der Stellung der Schaufel (24) durch eine am Hydraulikzylinder (44) zum Schwenken
der Schaufel (24) geführte Stange (122) steuerbar ist.
4. Schaufellader nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei als Antriebsenergie
für den Verstellmotor (106) des Schaufelsteuerventils (60) verwendetem Druckmittel die Schaltorgane
(119,112,114) als Ventile ausgebildet sind.
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