DE2616836A1 - Steuervorrichtung zur parallelfuehrung einer ladeschaufel o.dgl. - Google Patents

Description

"Steuervorrichtung zur Parallelführung einer Ladeschaufel

ο.dgl."

Bei Maschinen zum Beladen oder bei Löffelbaggern o.dgl.
muß sich die Schaufel oder ein entsprechendes anderes
Werkzeug von Hand oder selbsttätig in verschiedene gewünschte Lagen mit Bezug auf den Erdboden und auf den
Auslegerarm einstellen lassen, an dem die Schaufel ange-" bracht ist. Beim Beladen muß die Schaufel in einen Haufen des Ladegutes hineingeschoben werden und dabei möglicherweise bestimmte Schwenkbewegungen ausführen können, damit das Ladegut die Schaufel leichter füllt. Danach muß die
Schaufel bis auf die gewünschte Höhe angehoben werden, und

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zwar häufig in Verbindung mit einer Schwenkbewegung auf einer entsprechenden Bahn, damit man das Ladegut aus der Schaufel an der gewünschten Stelle, z.B. in ein das Ladegut aufnehmendes Fahrzeug, auskippen kann.

Häufig ist es dabei erwünscht, daß sich die Schaufel beim Anheben mit Bezug auf den Erdboden translatorisch bewegt, d.h. parallel zu sich selbst bleibt. Das gilt z.B. für den Fall, in welchem die Schaufel bis oben hin mit dem Fördergut gefüllt ist und daher ein Teil der Ladung herabfallen könnte, wenn die Schaufel beim Anheben die Bewegung des Auslegerarms mitmacht, also in der einen oder der anderen Richtung kippt.

Die Aufgabe, die Schaufel mit Bezug auf den Erdboden parallel zu führen, kann man bei der Bedienung der Maschine von Hand lösen, indem man die Lage der Schaufel ständig beobachtet und von Hand das Steuergerät verstellt, das mittels der Antriebe, etwa hydraulischer Zylinder, die Winkellage der Schaufel ändert. Für die selbsttätige Aufrechterhaltung der Lage der Schaufel gibt es verschiedene bekannte Lösungen der Aufgabe, die Schaufel unabhängig von der Stellung des sie tragenden Auslegerarms in unveränderter Winkelstellung gegenüber dem Erdboden zu halten.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Steuervorrichtung zur Parallelführung einer Ladeschaufel oder eines Baggerlöffels einer Maschine zum Beladen oder eines Löffelbaggers o.dgl.. Die Steuervorrichtung nach der Erfindung, die gegenüber dem bekannten Stande der Technik verschiedene Vorteile bietet, beruht auf einem an sich bekannten Verfahren, bei welchem beim Heben oder Senken des Auslegers die Änderungen der

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Winkelstellung der Schaufel gegenüber diesem Ausleger und dem Fahrgestell mechanisch abgefühlt und auf eine Ventilsteuerung übertragen werden, die mittels hydraulischer Antriebe die jeweilige Winkelstellung der Schaufel beim Aufwärts- oder Abwärtsverschwenken des Auslegers selbsttätig berichtigt und dadurch der Schaufel jederzeit eine translatorische Bewegung erteilt. Ein wichtiges Kennzeichen der Ventilsteuerung besteht darin, daß man sie von Hand mit dem die Schaufellage abfühlenden Meßwerk kuppeln kann, wenn sich die Schaufel in einer günstigen Lage befindet. Das bedeutet also, daß man die Schaufel in verschiedenen Stellungen mit der ParalTelführungssteuerung verriegeln kann. Das bietet erhebliche Vorteile bei allen Beladungs- und Entladungsvorgängen.

Die Ventilsteuerung ist weiter so angeordnet, daß das von Hand bewirkte Ankuppeln dieser Ventilsteuerung an das mechanische Meßwerk für die Winkellage der Schaufel auf einen Bereich beschränkt ist, in welchem sich die Schaufel gegenüber dem Auslegerarm verschwenken läßt, ohne daß sie dabei an den Auslegerarm anstößt. Weiter ist die Ventilsteuerung mit einem selbsttätig verstellbaren Ventil versehen, dais in Tätigkeit tritt, wenn der Auslegerarm sehr schnell herabgeht. Denn dabei besteht die Gefahr, daß die Leistungsfähigkeit der hydraulischen Anlage nicht ausreicht. In diesem Falle wird das hydraulische Druckmittel, das aus dem Antriebszylinder des Auslegerarmes abläuft, selbsttätig zum Verstellzylinder der Schaufel geleitet. Das geschieht durch das selbsttätig in Wirkung tretende Ventil, so daß das abfließende Druckmittel die Wirkung des hydraulischen Antriebszylinders für die Schaufel unterstützt.

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Die Erfindungsmerkmale sind in den Patentansprüchen angegeben .

In den Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, zeigen

Fig. 1 einen Aufriß eines Fahrzeugs mit einer vorderen Ladeschaufel und mit dem schematisch dargestellten Gestänge zur Parallelführung der Schaufel,

Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten, die Schaufel tragenden Auslegerarm mit dem hydraulisch angetriebenen Gestänge für die Einstellung der Winkellage der Schaufel und ein Meßwerk mit der Ventilsteuerung und dem hydraulischen Schaltschema,

Fig. 3, 4 und 5 verschiedene Betriebszustände an Hand einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung zum Erläutern der Parallelführung, wobei die unter Druck stehenden Leitungen durch ausgezogene Linien und die auf Abfluß geschalteten Leitungen durch gestrichelte Linien dargestellt sind,

Fig. 6 das Meßwerk in einer Lage, in der es von dem Steuergerät abgekuppelt ist,·

Fig. 7 den in den Figuren 2 bis 6 gezeigten Auslegerarm mit einem anders ausgestalteten Meßwerk und

Fig. 8 eine andere Ausgestaltung des Steuergeräts und der dieses in seiner Mittelstellung federnd fesselnden Einrichtung.

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Fig. 1 zeigt eine Maschine 1 zum Beladen in Gestalt eines Fahrzeugs mit einer vorderen Ladeschaufel 9, die von einem hebbaren und senkbaren Auslegerarm 2 getragen wird. Dieser ist am Fahrgestell 3 des Fahrzeugs um eine waagerechte Achse 4 schwenkbar gelagert und in Richtung des Doppelpfeiles P. durch einen hydraulischen Antrieb schwenkbar, dessen Druckzylinder 5 am Fahrgestell 3 um eine waagerechte Achse 6 schwenkbar gelagert ist und dessen Kolbenstange bei 7 am Ausleger 2 angreift.

Die Schaufel 9 ist um eine waagerechte Achse 8 im Sinne des Doppelpfeiles P_? durch einen hydraulischen Antrieb schwenkbar am Ende des Auslegers 2 angebracht, und dieser hydraulische Antrieb besteht aus einem Druckzylinder 10 und einer Kolbenstange 11, die mittels eines gegabelten Hebels 12 und einer Kuppelstange 13 die Schaufel 9 in verschiedene Winkellagen gegenüber dem Auslegerarm 2 und gegenüber dem Erdboden 15 verstellen kann. Diese Kuppelstange 13 ist an der Schaufel 9 im Gelenkpunkt 14 befestigt, und der Druckzylinder 10 sitzt gelenkig an einem starren Querarm des Auslegers 2. Das Gestänge zwischen dem Druckzylinder 10 und der Schaufel 9 wirkt so, daß die Kolbenstange 11 bei ihrem Vorlauf aus dem Zylinder 10 heraus die Schaufel 9 aufwärts verschwenkt. Ein Teil des Eigengewichts der Schaufel 9 und der ggfs. darin befindlichen Last wird daher durch die Druckkraft getragen, die auf die Kolbenstange 11 wirkt.

In der Regel besteht der Ausleger 2 aus zwei parallelen, starr miteinander verbundenen Armen, zwischen denen sich das Fahrgestell 3 befindet. Es sind daher zwei gleichachsige Schwenkzapfen 4 und zwei gleichachsige Schwenkzapfen 8 vorhanden, was man in dem Aufriß der Fig. 1 nicht erkennen kann.

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In entsprechender Weise sind auch zwei Druckzylinder 5 beiderseits des Fahrgestells 3 mit den Schwenkzapfen 6 und 7 vorgesehen, um den Auslegerarm 2 anzutreiben. Zum Verstellen der Schaufel 9 dient aber in der Regel nur ein einziger Zylinder 10 mit dem zugehörigen Gestänge 12, 13.

Gleichachsig zu den Schwenkzapfen 4 und 8 des Auslegers sind an diesem Seilscheiben 16 und 17 gleichen Durchmessers angeordnet. Während die Seilscheibe 16 um ihre Achse frei umläuft, ist die Seilscheibe 17 an der Schaufel 9 starr befestigt und dreht sich daher mit dieser im Sinne des Doppelpfeiles P₂- Wenn der Auslegerarm 2, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel, einen Knick hat, dann ist in diesem eine dritte Seilscheibe 18 frei drehbar gelagert, die sich zwischen den Seilscheiben 16 und 17 auf dem Auslegeiarm 2 befindet.

Um die Seilscheibe 17 schwingt sich das Ende eines Seiles 19 herum, das an der Seilscheibe 17 befestigt ist und von dieser über die Seilscheibe 18 in die Seilscheibe 16 hinwegverläuft und mit ihrem abwärtsgeführten freien Ende 19' an einer auf- und abbeweglichen Baugruppe eines am Fahrgestell 3 sitzenden Steuergeräts 20 befestigt ist.

Durch hydraulische Leitungen, die zum Teil als Schläuche ausgebildet sind, sind die Druckzylinder 5 und 10 mit Steuermündungen von Ventilen verbunden, die zum Steuergerät 20 gehören Bei diesem führt eine weitere Leitung zu einer Schalttafel 22, die in der Kabine 21 am Fahrersitz angebracht ist. Wie Fig. zeigt, wird die hydraulische Druckflüssigkeit für die hydraulischen Antriebe mit den Zylindern 5 und 10 aus einem Vorratsbehälter 23 durch eine Pumpe 24 über einen Filter 25 geliefert, das über ein Oberdruckventil 26 mit zwei Leitungen und 28 in Verbindung steht. In diese sind Rückschlagventile

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und 30 eingeschaltet. Die Leitungen 27 und 28 führen zu Umsteuerschiebern 31 und 32, die von Hand verstellbar sind. Von den hydraulischen Antrieben und den Umsteuerschiebern führen Abflußleitungen 33, 34 und 35 zurück zum Vorratsbehälter 23. Der Umsteuerschieber 31 dient dazu, den Auslegerarm 2 von Hand zu verstellen. Das geschieht über Leitungen 36 und 37 und das Steuergerät 20, von dem aus Leitungen 38 und 39 zum Druckzylinder 5 verlaufen. Der Umsteuerschieber 32 dient dazu, von Hand die Winkellage der Schaufel 19 im Sinne des Doppelpfeiles P₂ zu verstellen. Das geschieht über Leitungen 40 und 41, die unmittelbar zum Druckzylinder 10 verlaufen. Von den Leitungen 40 und 41 führen Abzweigleitungen 42, 43 und 44 zum Steuergerät 20.

Das in Fig. 2 enthaltene hydraulische Schaltschema enthält auch eine Leitung 28', die von der Druckleitung hinter dem Filter 25 abzweigt und über die beiden Umsteuerschieber und 32 führt und an die Abflußleitungen 34, 35 angeschlossen ist. Durch diese Leitung 28' wird die Pumpe 25 vom Förderdruck entlastet, wenn sich die beiden Umsteuerschieber 31 und 32 in ihrer Mittelstellung befinden, in der sie weder Druckflüssigkeit noch Ablaufflüssigkeit steuern,werden diese beiden Umsteuerschieber 31, 32 oder einer von ihnen in der einen oder der anderen Richtung eingeschaltet, dann wird die Leitung 28' selbsttätig unterbrochen.

Das Steuergerät 20 kann ein Aggregat bilden, das einen Vier-Weg-Steuerschieber 45 und ein Dreiwegeventil 47 enthält, deren Schieberkolben durch eine Kuppelstange 46 verbunden sind. Der Schieberkolben des Steuerschiebers 45 ist durch eine Kuppelstange 48 mit einer Einrichtung verbunden, durch die die beiden Steuerschieber 45 und 47 federnd in ihrer

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Mittelstellung gefesselt sind. Diese Einrichtung besteht aus einem am Fahrgestell 3 befestigten Gehäuse 49, das zwei entgegengesetzt wirkende Druckfedern 50 und 51 und einen dazwischen-1 legenden Federteller 52 enthält, der mit der Stange 48 starr verbunden ist. Die Wirkung dieser Einrichtung wird später erläutert.

Am oberen Ende der Stange 48 ist ein Kuppelglied 54 angeordnet, in welchem waagerecht verschiebbar ein Sperrstift 55 mit einem als Zahn ausgebildeten Teil geführt ist. Dieser Sperrstift ist in der Richtung des Doppelpfeiles P₃ von Hand durch einen Druckknopf 56 o.dgl. verschiebbar, und zwar mittels einer elektrischen Leitung 57 oder mechanisch mittels eines Bowden-Zuges.

Dieses Kuppelglied 54 und sein Sperrstift 55 wirken zusammen mit einem verstellbaren Glied in Gestalt einer Zahnstange 58, die längsverschiebbar in der Richtung des Doppelpfeiles P, geführt und am Ende 19' des Seiles 19 befestigt ist. Am Fahrgestell 3 ist eine Zugfeder 59 verankert, die an der Zahnstange 58 angreift und diese herabzuziehen sucht. Kippt die Schaufel 9 ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Lage aufwärts, während der Auslegerarm 2 seine Stellung beibehält, dann läßt das Seil 19 die Zahnstange 58 herabsinken. Auch führt eine Aufwärtsverschwenkuhg des Auslegerarmes 2 samt der diese Bewegung mitmachenden Schaufel 9 dazu, daß dip Zahnstange 58 um eine entsprechende Stricke herabgeht. Die jeweilige Lage der Zahnstange 58 hängt daher sowohl von der Stellung des Auslegerarms 2 gegenüber dem Erdboden 5 als auch von der relativen Winkelstellung der Schaufel 9 gegenüber dem Auslegerarm 2 ab.

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Die Verzahnung 60 der Zahnstange 58 istcfem Kuppelglied 54 zugewandt. Die Länge der Verzahnung 6 entspricht dem Maß, um das sich die Zahnstange 58 verschwenkt, wenn der Auslegerarm 2 und die Schaufel 9 verstellt werden. Drückt man auf den Knopf 56 und rückt man dadurch den Sperrstift 55 ein, dann kann dieser in die Verzahnung 60 eingreifen und dadurch das Kuppelglied 54 und mit ihm die Stangen 46 und 48 der beiden Schieberkolben an die Zahnstange 58 ankuppeln. Die Schieberkolben folgen dann der Auf- und Abwärtsbewegung der Zahnstange 58. Fig. 2 zeigt den Sperrstift 55 in eingerückter Stellung. Rückt man aber den Sperrstift 55 durch Zurückziehen des Druckknopfes 56 aus, dann wird dadurch das Kuppelglied 54 von der Zahnstange 58 völlig gelöst. Das ist in Fig. 3 veranschaulicht. Dabei kehrt das Kuppelglied 54 und mit ihm die Schieberkolben der Steuerschieber 45 und 47 von selbst in die Mittelstellung zurück und verbleiben in dieser auch dann, wenn sich die Zahnstange 58 verschieben sollte. Den Sperrstift 55 kann map an jeder gewünschten Stelle der Verzahnung 60 in die Zahnstange 58 einrücken, woraus sich die weiter unten erläuterten Vorteile ergeben.

Von dem Umsteuerschieber 31 aus führen zum Steuerschieber 45 und dem Dreiwegeventil 47 die bereits erwähnten Leitungen 36 und 37, und in die Leitung 44 ist in der in Fig. 2 gezeigten Weise ein Rückschlagventil 44' eingeschaltet. Die Leitungen 40 und 41, die vom Umsteuerschieber 32 ausgehen, haben Zweigleitungen 42 und 43, die an den Steuerschieber 45 angeschlossen sind, während die Leitung 44 zum Dreiwegeventil 47 führt. Fig. 2 zeigt auch, wie die Leitungen 38 und 39 des Antrieb-Zylinders 5 an das Dreiwegeventil 48 und den Steuerschieber 45 angeschlossen sind.

Bei der durch Abkuppeln des Kuppelgliedes 54 von der Zahn-

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stange 58 ermöglichten Arbeitsweise kann man den Auslegerarm 2 durch Handbedienung des Umsteuerschiebers 31 und gleichzeitig unabhängig von der Stellung des Auslegerarms 2 die Schaufel 9 in ihrer Lage gegen den Auslegerarm 2 durch Handbedienung des Umsteuerschiebers 32 beliebig einstellen. In diesem Falle überführt die Einrichtung 53 die Schieberkolben in ihre Mittelstellung. In dieser ist die vom Druckzylinder 5 kommende Leitung 39 durch das Dreiwegeventil 45 mit der Leitung 36 verbunden, die sich zwischen dem Umsteuerschieber 31 und dem Kolbenschieber 45 erstreckt. Gleichzeitig wird die Leitung 38 des Antrieb-zylinders 5 über das Dreiwegeventil 47 mit der Leitung 37 verbunden, die zum Umsteuerschieber 31 führt. Alle diese Leitungen, ebenso wie die Leitungen 40 und 41 des Druckzylinders 10 und die zu den Umsteuerschiebern 31 und 32 führenden Leitungen 27, 28, 33 und 34 sind in Fig. 3 durch ausgezogene Linien dargestellt, während die Zweigleitungen 42, 43 und 44 des Steuerschiebers 45 und des Dreiwegeventils 47 gestrichelt dargestellt sind. Dadurch soll angedeutet werden, daß bei der in Fig. 3 veranschaulichten Schaltstellung diese Leitungen nicht unter Druck stehen.

Wie die Steuervorrichtung wirkt, ergibt sich aus Fig. 3. Der zum Verstellen des Auslegerarms 2 dienende Druckzylinder 5 steht ausschließlich mit dem Umsteuerschieber 31 in Verbindung. Er kann daher im Sinne der Doppelpfeile P, und Pc derart auf Zufluß oder Abfluß geschaltet werden, daß dadurch der Auslegerarm 2 gehoben oder gesenkt wird. Ganz unabhängig von der Einstellung dieses Steuerschiebers 31 läßt sich der Antriebszylinder 10 über den Umsteue^schieber 32 und die Leitungen 40 und 41 im Sinne der Pfeile Pg und P₇ auf Zufluß oder Abfluß schalten. Von den beiden Antriebs-

zylindern 5 und 10 läuft die AntriebsflUssigkeit über die Leitungen 33, 34 und 35 in der Richtung des Pfeiles Pg zum Vorratsbehälter 3 zurück. Auch zeigt Fig. 3_S daß sich die Zahnstange 58 ungestört aufwärts oder abwärts verschieben kann, ohne daran durch das Kuppelglied 54 gehindert zu werden, und daß keine selbsttätige ParalIeIverschiebung der Schaufel 9 stattfindet. Diese Wirkungsweise findet gewöhnlich im Anschluß an die Parallelführung der Schaufel oder vor dieser Parallelführung., statt. Es bedeutet nun einen erheblichen Vorteil, daß man durch einfache Handbedienung wählen kann, ob man die Schaufel parallel führen will oder sie je nach Wunsch mittels des Umsteuerschiebers 32 unabhängig von der Stellung des Auslegerarms 2 kippen will.

Fig. 4 zeigt die Einstellung für eine Betriebsweise, in der die Schaufel 9 beim Aufwärtsschwenken des Auslegerarms parallel zu sich selbst geführt wird. Auch in Fig. 4 sind die drucklosen Leitungen durch strichpunktierte Linien wiedergegeben. Durch Drücken des Druckknopfes 56 ist der Sperrstift 55 des Kuppelgliedes 54 in die Verzahnung 60 der Zahnstange 58 eingerückt. Das bedeutet, daß der Steuerschieber 45 durch die Zahnstange 58 verstellt wird, also in Abhängigkeit von der relativen Winkellage der Schaufel 9 zum Auslegerarm 2.

In diesem Falle bedient man nur den Umsteuerschieber 31 von Hand. Dabei fließt das Druckmittel über die Leitungen 37 und 38 und das Dreiwegeventil 47 zum Druckzylinder 5 im Sinne der Pfeile Pg. Bei dem dadurch bewirkten Aufwärtsschwenken des Auslegerarmes 2 wird die Zahnstange 58 abwärts bewegt. Das führt aber dazu, daß die vom Druckzylinder 9 kommende Leitung 39 an die Zweigleitung 42 angeschlossen

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wird,und daß eine entsprechende Verbindung zwischen der Leitung 36 des Umsteuerschiebers 31 und der Zweigleitung 43 hergestelIt wi rd.

Wie nun Fig. 4 zeigt, fließt das vom Druckzylinder 10 abfließende Druckmittel in Richtung des Pfeiles P₁₀ in den Hubraum 61 des Druckzylinders 10, der infolgedessen die Schaufel 9 in Richtung des Pfeiles P... kippt. Die vom Druckzylinder 10 abfließende Flüssigkeit wird wieder dem Vorratsbehälter 23 in Richtung des Pfeiles P,« über die Leitungen 41, 43, 36, 33 und 35 und über den Steuerschieber 45 und den Umsteuerschieber 31 zugeführt.

Wenn der Auslegerarm 2 stetig angehoben wird, dann führt das dazu, daß auch die Schaufel 9 in Richtung des Pfeiles P,. stetig gekippt wird, und zwar verhältnisgleich zur Schwenkbewegung des Auslegers 2. Wenn diese Schwenkbewegung des Auslegers aufhört, schwingt die Schaufel 9 nur so viel weiter, bis das aufwärtsgehende Kuppelglied 54 das Ventil 47 schließt und damit die zum Antriebszylinder 10 führenden Leitungen 40 und 41 sperrt und die Schaufel 9 gegenüber dem stehengebliebenen Ausleger 2 stillsetzt. Sobald der Ausleger weiter aufwärts verschwenkt wird, wird das Ventil 47 wieder geöffnet, und der Vorgang wiederholt sich, so daß die Schaufel 9 stets ihre Winkellage gegenüber dem Erdboden 15 beibehält.

Beim Absenken des Auslegerarmes 2 gemäß Fig. 5 ergibt sich ein entsprechender Schaltzustand, obgleich dabei die Strömung in den Leitungen umgekehrt fließt. Wird der Auslegerarm 2 abgesenkt, dann wird dadurch die Zahnstange 58 mittels des Seiles19 aufwärtsgezogen und bewirkt die Rückstellung

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des Steuerschiebers 45. Infolgedessen wird das Druckmittel vom Umsteuerschieber 31 im Sinne des Pfeiles P14 über die Leitung 36, den Steuerschieber 45 und die Zweigleitung 43 und durch die Leitung 41 zum Zylinder 10 geleitet, während gleichzeitig die rlickfl ießende Flüssigkeit vom Antriebszylinder 5 aus zum Vorratsbehälter 23 gelangt, nämLich über die Leitung 38, das Ventil 47 und die Leitung 37 im Sinne des Pfeiles P15 auf dem gestrichelt dargestellten Wege. Die aus dem Antriebszlyinder 10 abfließende Flüssigkeit wird im Sinne des Pfeiles 16 über die Leitung 40 und die Zweigleitung 42 zum Steuerschieber 45 und die Leitung 39 zum Zylinder 5 geleitet. Da die Winkellage der Schaufel 9 laufend abgefühlt wird, verbleiben jederzeit die Strömungen im Gleichgewicht, so daß die Winkellage der Schaufel laufend im Sinne ihrer Parallelführung berichtigt wird und die Schaufel daher ihre Winkellage gegenüber dem Boden 15 beibehält.

Es kann nun vorkommen, daß der Auslegerarm 22 mit großer Geschwindigkeit abgesenkt wird. Dann kann es geschehen, daß mangels besonderer Vorkehrungen die Fördermenge der Pumpe für die Parallelführung der Schaufel nicht ausreicht. In diesem Falle bewegt sich der Schieberkolben des Dreiwegeventils 47 zusammen mit demjenigen des Steuerschiebers 45 soweit aufwärts, daß das Dreiwegeventil 47 umgesteuert wird, vergleiche die in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien dargestellte Schaltstellung des Ventils 47. Infolgedessen gelangt die Leitung 38 in Verbindung mit der Leitung 44. Die vom Zylinder 5 abflieSende Leitung wird daher über die Leitung 38, das Dreiwegeventil 47 und die Leitungen 44 und 41 zum Zylinder 10 gelangen und verstärkt daher den Flüssigkeitsstrom, der von der Pumpe über die Leitung 43 gefördert wird. Infolge-

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dessen kann die parallele Lage der Schaufel selbsttätig aufrechterhalten werden.

Der Sperrstift 55 des Kuppelgliedes 54 kann in irgendeine Zahnlücke der Verzahnung 60 der Zahnstange 58 eingerückt werden. Das bedeutet, daß man die Winkellage der Schaufel 9, in der diese selbsttätig beim Verschwenken des Auslegers 2 gehalten wird, nach Wunsch wählen kann. Der Einstellbereich entspricht dabei der Länge der Verzahnung 60 der Zahnstange. Innerhalb dieses Bereiches kann man also die Schaufel 9 in jede gewünschte Winkellage voreinstellen .

Wie bereits erwähnt, hat die Verzahnung 60 eine bestimmte Länge S1, Fig. 6. Das bedeutet eine Sicherheitsmaßnahme für den Fall, daß die Schaufel 9 bei Verschwenkung mittels des Umsteuerschiebers 32 von Hand so dicht an den Ausleger 22 herangeschwenkt wird, sei es aufwärts oder abwärts, daß die Gefahr eines Zusammenstoßes zwischen der Schaufel 9 und dem Auslegerarm 2 bei weiterer ParalIeI verschiebung der Schaufel besteht. Wenn in diesem Falle der Sperrstift 55 eingerückt wird, dann trifft er auf einen der nicht verzahnten Abschnitte S2 oder S3 der Zahnstange. Infolgedessen wird keine Kupplung zwischen der Zahnstange und den Steuerschiebern 45 und 47 herbeigeführt. Eine solche Kupplung kann nur erfolgen, wenn die Zahnstange 58 zuvor soweit verschoben worden ist, daß der Zahn des Sperrstiftes 55 über den ersten Zahn der Verzahnung 60 schnappen kann. Nur dann findet die automatische Parallel verschiebung der Schaufel 9 statt.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der

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das Seil 9 mit einer zusätzlichen Einrichtung versehen ist. Auch ist bei dieser Ausführungsform die Zugfeder 59 durch eine andere Einrichtung ersetzt, die zusammen mit der Zahnstange 58 das Seil 19 straff gespannt hält. Die zusätzliche Einrichtung besteht aus einer in das Seil 19 eingeschalteten Zugfeder 62, die an die Stelle eines gleichlangen Abschnittes des Seiles 19 tritt. Ferner hat bei diesem Ausführungsbeispiel der Auslegerarm 2 einen festen Ansatz 63 mit einem Loch 64, durch das das Seil 19 hindurchgeht. Auf dem Seil ist einstellbar ein verschiebbarer Anschlag 65 befestigt, der durch das Loch 64 nicht hindurchgeht. Wenn der Ausleger 2 unter Parallelführung der Schaufel 9 angehoben werden soll, dann wird der Anschlag 65 gegenüber dem Anschlag 63 so eingestellt, daß wenn man die Schaufel durch Hand-verstellen des Umsteuerschiebers 32 auskippt, der Anschlag 65 eine Strecke S4 durchlaufen kann und erst dann an den festen Anschlag 64 anstößt. Die Strecke S4 ist aber sehr kurz. Das bedeutet also, daß die Zahnstange 58 und mit ihr das Kuppelglied 54, der Steuerschieber 45 und das Dreiwegeventil 47 beim weiteren Verschwenken des Auslegers 2 in ihrer Lage verbleiben. Will man die Schaufel weiter kippen, dann wird dabei das Ende 19' des Seiles blockiert, während derjenige Teil des Seiles 19, der an der Seilscheibe 17 befestigt ist, beim weiteren Kippen der Schaufel 9 von Hand weiter aufgewickelt werden kann. Da, wie oben erwähnt, die Steuerschieber 75 und 77 so eingestellt sind, wie es für die Parallelbewegung der Schaufel 9 erforderlich ist, findet diese ParalIeIverschiebung beim weiteren Absenken des Auslegerarms 2 selbsttätig statt, und die Schaufel wird selbsttätig in die parallele Lage gebracht, ohne daß man von Hand die Schaufel zurückzustellen hätte, nachdem man sie entleert hat. Ist also das

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Kuppelglied 54 einmal auf eine bestimmte Steuerung der ParalIeIverschiebung der Schaufel eingestellt, dann braucht man an den Endstellungen des Auslegerarmes diese Einstellung nicht zu ändern, wenn dann die Schaufel entleert werden sol I.

Die die Zugfeder 59 bei der Ausführungsform der Fig. 7 ersetzende Einrichtung besteht aus einer Trommel 67, die auf einer am Fahrgestell 3 starr gelagerten Achse 66 drehbar gelagert ist. An dieser Trommel ist eine Schnur oder ein Stahlband 76 befestigt, und die Trommel 67 wirkt mit einer Drehfeder zusammen, die nicht näher dargestellt ist. Diese Drehfeder sucht dauernd die Trommel in der Richtung des Pfeiles P18 zu drehen. Die Schnur 68 ist am unteren Ende der Zahnstange 58 in der in Fig. 7 gezeigten Weise befestigt und zieht die Stange 58 daher infolge der auf die Trommel 67 wirkenden Drehkraft herab. Diese Einrichtung wirkt also ebenso, wie die Zugfeder 59 in Fig. 2.

Diese Lösung hat unter anderm den Vorteil, daß sich für den ganzen Verstellbereich der Zahnstange 58 eine gleichmäßigere Zugkraft ergibt.

Fig. 8 zeigt nun im Schnitt eine andere Ausgestaltung des Steuerschiebers 45, des Dreiwegeventils 47 und der zum Zurückführen in die Mittelstellung dienenden Baugruppe Gemäß Fig. 8 sind alle diese Elemente zu einem einzigen Aggregat vereinigt. Im Schiebergehäuse 69 ist ein Schieberkolben 70 verschiebbar, und diese sind in an sich bekannter Weise mit Nuten und Aussparungen versehen, um die erforderlichen Steuerwirkungen zu erzielen. So zeigt

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Fig. 8 eine Lage, die dem in Fig. 3 dargestellten Betriebszustand entspricht, wobei die Leitungen 37, 38 und 36, 39 durch gestrichelte Linien wiedergegeben sind, während die Leitungen 42, 43 und 44 durch die entsprechenden Bezugszahlen angedeutet sind.

Unten am Schiebergehäuse 69 ist eine Kappe 76 befestigt, die einen inneren napfförmigen Federteller 71 und einen äußeren napfförmigen Federteller 72 enthält, zwischen denen sich eine Druckfeder 73 befindet. Diese Federteller 71, 72 sitzen in Achsenrichtung verschiebbar auf einem Kopfbolzen 75, der in die untere Stirnfläche des Schieberkolbens 70 eingeschraubt ist und die Löcher 74 der beiden Federteller durchdringt. Während der innere Federteller 71 an der unteren Stirnfläche des Gehäuses 69 anstößt, legt sich der äußere Federteller 72 an die Innenfläche der Kappe 76 an. Jede Verschiebung des Schieberkolbens 70 im Sinne des Doppelpfeiles P 19 bewirkt daher, daß die Feder 73 zusammengedrückt wird und den Schieberkolben 70 in seine in Fig. 8 gezeigte Mittelstellung zurückzustellen sucht. Mithin hat diese Einrichtung dieselbe Wirkung, wie die Einrichtung 53. Sie hat aber den praktischen Vorteil, daß sie zu einer gedrängten und leicht einzubauenden Baugruppe führt. Die beschriebene Steuervorrichtung zur Parallelführung der Schaufel hat sich außerordentlich bewährt. Ihre großen Vorteile liegen in der Einfachheit ihrer Teile und in der Vielfältigkeit der möglichen Betriebsweisen. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß man schnell und einfach die Steuervorrichtung auf Parallel führung der Schaufel oder auf Winkel verstellung der Schaufel umschalten und leicht von der einen auf die andere Betriebsweise übergehen kann.

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Die Elemente der Steuervorrichtung lassen sich in manigfacher Hinsicht abwandeln. So kann man das Seil 19 durch einen Bauzug oder ein Gestänge ersetzen. Auch kann man das Kuppelglied 54 so anordnen, daß es durch Reibung mit der Zahnstange_ä 58 zusammenwirkt. Den Sperrstift 55 kann man durch eine Gabel ersetzen, die mit einem zylindri sehen Teil der Stange 58 zusammenwirkt. Die Enden dieser Stange haben dann einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Teil, um ein Kuppeln in den Endstellungen der Schaufel 9 zu verhindern.

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Claims (9)

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   PATENTANSPRÜCHE

   Steuervorrichtung zur Parallelführung einer Ladeschaufel odereines Baggerlöffels einer Maschine zum Beladen oder eines Löffelbaggers oder dgl. mit einem die relative Winkelstellung der Schaufel (9) zu dem sie tragenden Auslegerarm der Maschine abfühlenden Meßwerk (19) und mit einem mit diesem Meßwerk zusammenwirkenden Steuergerät (20), das mittels eines Antriebs (10) diese Winkelstellung beim Aufwärts- oder Abwärtsverschwenken des Auslegerarms (2) ändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk (19) mit einem verstellbaren Glied (58) gekuppelt ist, und daß das Steuergerät (20) durch ein Kuppelglied (54) wahlweise mit dem verstellbaren Glied in verschiedenen gegenseitigen Stellungen kuppelbar ist, um die Bewegungen des Meßwerks auf das Steuergerät (20) zu übertragen, das infolgedessen die Schaufel derart steuert, daß diese selbsttätig ihre jeweilige Winkelstellung mit Bezug auf den Erdboden (15) beibehält, beispielsweise beim Heben und Senken des Auslegerarms (2).
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Glied aus einer Zahnstange (58, 60) und das Kuppelglied aus einem in die Zahnstange einrückbaren Sperrstift (55) mit einem als Zahn ausgebildeten Teil besteht, der in der Kuppelstellung in die Verzahnung (60) der Zahnstange (58) eingreift.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (58) nur über eine bestimmte Länge (S1, Fig. 6) verzahnt und im Anschluß

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   daran mit nicht verzahnten glatten Endabschnitten (S2, S3) versehen ist, die ein Ankuppeln an das Steuergerät (20) mittels des Kuppelgliedes (54) verhindern, wenn sich die Schaufel (9) mit Bezug auf den Auslegerarm (2) infolge einer übermäßigen Kippbewegung in einer kritischen Endstellung befindet.
4. 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (20) einen Steuerschieber (45) und ein mit diesem mechanisch zusammenwirkkendes Dreiwegeventil (47) enthält, das dem hydraulischen, die Winkelstellung der Schaufel (9) ändernden Zylinder (10) das Druckmittel zuführt, wenn das Kuppelglied (54) die Zahnstange (58) mit dem Steuergerät (20) kuppelt und dadurch das Dreiwegeventil (47) öffnet.
5. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grenzstellung des Steuerschiebers (45) und des Dreiwegeventils (47) dieses die Steuerkanäle derart umschaltet, daß der Abfluß eines Verstellzylinders (5) des Auslegerarms (2) mit dem Verstellzylinder (10) für die Schaufel (9) zur zusätzlichen Lieferung von Druckmittel verbunden wird, um beim schnellen Absenken des Auslegerarms (2) die Schaufel einzustellen.
6. 6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Kuppelglied (54), dem Steuerschieber (45) und dem Dreiwegeventil (47) gebildete Baugruppe durch eine Rückstelleinrichtung (53) federnd in der Mittelstellung gefesselt ist.
7. 7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrstift (55) elektrisch

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   oder mittels eines Bowden-Zuges mechanisch durch Drücken eines Druckknopfes (56) einrückbar ist.
8. 8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßwerk in an sich bekannter Weise ein Seil (19) enthält, das an einer ersten, die Kippbewegung der Schaufel (9) mitmachenden Seilscheibe (17) befestigt ist und über eine zweite Seilscheibe (16) des gleichen Durchmessers läuft, die gleichachsig zur Schwenkachse (4) des Auslegerarms (2) angeordnet ist, und das verstellbare Glied (58, 60) trägt und durch eine auf dieses wirkende Feder (59) ständig straff gehalten wird.
9. 9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in das Seil (19) ein dehnbares Glied, vorzugsweise eine Zugfeder (62) eingeschaltet ist, und daß auf dem an die Zahnstange (58) angeschlossenen Abschnitt des Seiles (19) ein erster Anschlag (65) in verstellbarer Lage vorgesehen ist, und daß zwischen diesem Anschlag (65) und dem ihm zugewandten Ende des dehnbaren Gliedes (62) ein mit dem Auslegerarm (2) verbundener zweiter Anschlag (63) derart angeordnet ist, daß die beiden Anschläge in einer bestimmten Stellung des Auslegers (2) mit Bezug auf die Schaufel (9) aneinanderstoßen und dadurch verhindern, daß das Kabel (19) weiter eine Zugkraft auf die Zahnstange (58) ausübt, und daß der auf das Seil (19) wirkende Zug von dem dehnbaren Glied (62) aufgenommen wird.

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