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Uberkopfladevorrichtung an einem Raupen-. oder Radschlepper Die Erfindung
bezieht sich auf eine Überkopfladevorrichtung an einem Raupen- oder Radschlepper
mit einer Ladeschwinge, die durch zu beiden Seiten des Fahrzeugs in der Nähe der
hinteren Radachse angelenkte Hubarme gebildet ist, wobei jeder Hubarm als Winkelhebel
ausgebildet ist, dessen kürzerer Hebelarm, an dessen freiem Ende die Hubkraft in
etwa waagerechter Richtung wirkt, bei in die Ladestellung abgesenkter Ladeschwinge
nach oben gerichtet ist und dessen längerer Hebelarm an seinem freien Ende die Ladeschaufel
trägt.
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Bei einer bekannten Überkopfladevorrichtung dieser Art greift die
Hubkraft eines hydraulischen Kolbentriebes unmittelbar am freien Ende des aufwärts
gerichteten kurzen Hebelarmes der Hubarme an. Hierbei ergeben sich ungünstige Kraftübertragungsverhältnisse.
Der kurze Hebelarm der Hubarme, dessen Länge mit Rücksicht-auf den zur Verfügung
stehenden Arbeitshub der Hubvorrichtung nur verhältnismäßig klein sein kann, muß
mit dem Hubarm um den ganzen, etwa 110 bis 120° betragenden Schwenkwinkel der Ladeschwinge
zwischen der Ladestellung und der Entladestellung ausschwingen. Dabei ändert sich
die Richtung der Hubkraft zwischen der Ladestellung und der Entladestellung erheblich.
Der Hubzylinder muß um einen großen Winkel ausschwenken, wobei das Drehmoment der
Hubkraft in der Nähe der Entladestellung stark absinkt. Um dem zu begegnen, ist
bei der bekannten Ausführung der kurze Hebelarm der Hubarme, an dem die Hubkraft
angreift, in einem zur Schwenkachse der Ladeschwinge konzentrischen Kreisbogenschlitz
geführt, der an seinem Ende in einen schräg aufwärts gerichteten Schlitz überleitet,
in den das freie Ende des kurzen Hebelarmes gegen Ende der Aufrichtbewegung der
Ladeschwinge eingleitet, wobei die Achse der Ladeschwinge in einer steil aufwärts
gerichteten Schlitzführung hochgleitet. Es wird also die Ladeschwinge vor dem Erreichen
der nach hinten geneigten Überkopfstellung unter erheblichem zusätzlichem Kraftaufwand
mit der gefüllten Ladeschaufel angehoben. Abgesehen davon sind die schwierig und
teuer herstellbaren Schlitzführungen bei dem rauhen Betrieb von Baumaschinen mit
erheblichem Schmutzanfall einem starken Verschleiß ausgesetzt und müssen daher häufig
erneuert werden.
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Bei einer weiteren bekannten Überkopfladevorrichtung ergeben sich
zwar etwas günstigere Kraftübertragungsverhältnisse dadurch, daß die Hubkraft mittels
eines Lenkerhebels und einer Schubstange auf den kurzen Hebelarm der Ladeschwinge
übertragen wird, wobei der Lenkerhebel länger ist als der kurze Hebelarm der Ladeschwinge.
Jedoch ist hier die Gesamtanordnung des Hubantriebes für die Ladeschwinge so getroffen,
daß seine Verwendung wohl bei einem Lastkraftwagen, nicht aber bei einem Raupen-oder
Radschlepper gegeben: ist: Die Erfindung besteht drin, daß die in etwa waagerechter
Richtung wirkende Hübkraft am oberen Ende eines aufwärts gerichteten, mit seinem
unteren Ende in Abstand vor der Schwenkachse der Ladeschwinge am Fahrzeugrahmen
angelenkten Lenkerhebels angreift, der länger ist als der aufwärts gerichtete kurze
Hebelarm der Hubarme und auf diesen die Hubkraft durch eine Schubstange überträgt
und der bei der Ladestellung schräg nach vorn aufwärts und bei der Entladestellung
im etwa gleichen Winkel schräg nach hinten aufwärts gerichtet ist. Nunmehr ist der
Schwenkwinkel des Hebelarmes, an dem die Hubkraft angreift, erheblich kleiner als
der Schwenkwinkel der Ladeschwinge zwischen der Ladestellung und der Entladestellung.
Die Gelenkstelle, an der die Hubkraft angreift, schwingt zwischen etwa gleich hoch
liegenden Endstellungen in einem flachen Bogen aus. Hierdurch ist die Richtung der
Hubkraft in den beiden Endstellungen etwa waagerecht, und sie lenkt zwischen diesen
beiden Endstellungen nur wenig aus der waagerechten Richtung aus. Da der Schwenkwinkel
des Lenkerhebels beiderseits der lotrechten Lage verhältnismäßig klein ist, bleibt
von Anfang bis Ende die Richtung der Hubkraft zur Stellung des Lenkerhebels günstig.
Auch -die Schubstange bleibt bis gegen das Ende der Aufrichtbewegung in etwa waagerechter
Lage und hat am Ende der Aufrichtbewegung zur Schwenkachse der Ladeschwinge noch
eine günstige Stellung. Diese günstigen Kraftübertragungsverhältnisse werden mit
einem geringen baulichen Aufwand gegenüber direktem Kraftangriff an den Hubarmen
erzielt. Ferner ist dem rauhen Betrieb von Baumaschinen Rechnung getragen, indem
nur unempfindliche Zapfengelenke vorgesehen sind.
Besonders günstige
Verhältnisse hinsichtlich der Lage der Schubstange zur Ladenschwinge in der Entleerungsstellung
werden erzielt, wenn der kurze Hebelarm der Hubarme bei in die Ladestellung abgesenkter
Ladeschwinge im etwa gleichen Winkel wie der Lenkerhebel schräg nach vorn aufwärts
gerichtet ist und die durch die Schubstange verbundenen freien Enden des Lenkerhebels
und des kurzen Hebelarmes der Hubarme etwa in gleicher Höhe liegen. Dann verläuft
bei der Entladestellung die Schubstange in erheblichem Abstand von der Schwenkachse
der Ladeschwinge etwa im lotrechten Winkel zu den über die lotrechte Lage hinaus
nach hinten ausgeschwenkten Hubarmen.
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Der Vollständigkeit halber sei noch auf eine bekannte Ausführungsform
einer Überkopfladevorrichtung an einem Raupenschlepper verwiesen, bei der die oberhalb
der in die Ladestellung abgesenkten Ladeschwinge in etwa waagerechter Richtung wirkende
Hubkraft an jeder Fahrzeugseite an einem kurzen Hebelarm angreift, der zu einem
verwickelten System von teils am Fahrzeugrahmen und teils an den Hubarmen der Ladeschwinge
angelenkten Hebeln gehört. Hierbei werden zwar ähnlich günstige Kraftübertragungsverhältnisse
wie beim Gegenstand der Erfindung erzielt, jedoch mit einem erheblich größeren baulichen
Aufwand.
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Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung vorwiegend schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert; es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
der an einem Raupenschlepper angebrachten Überkopfladevorrichtung mit hydraulischem
Hubantrieb, wobei die Ladestellung der Ladeschwinge in ausgezogenen Linien und die
Entleerungsstellung in strichpunktierten Linien gezeichnet ist, Fig. 2 eine Seitenansicht
der an einem Raupenschlepper angebrachten Überkopfladevorrichtung mit Seilzug-Hubantrieb
bei in die Ladestellung abgesenkter Ladeschwinge.
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Bei den in der Zeichnung dargestellten Raupenschleppern sind die Hubarme
a der die Ladeschaufel tragenden Ladeschwinge hinten etwa in Höhe der hinteren Radachse
bei e an Tragteilen des Kettenlaufwerks d angelenkt.
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Als Hubantrieb sind beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hydraulische
Zylinder c vorgesehen, die auf vom Rahmen des Raupenlaufwerks nach oben gerichteten
Stützen g bei f im Vorderteil des Fahrzeugs schwenkbar gelagert sind. Die Hubantriebe
liegen also bei in die Ladestellung abgesenkter Ladeschwinge oberhalb der letzteren.
Die Kolbenstange jedes Hubzylinders c greift in ungefähr waagerechter Richtung bei
k an dem oberen Ende eines aufwärts gerichteten Lenkerhebels b an, der etwa in der
Längsmitte des Fahrzeugs bei i an dem Rahmen des Kettenlaufwerks
d
um eine zur Schwenkachse e der Ladeschwinge parallele Achse schwenkbar gelagert
ist. An der Angriffsstelle k der Kolbenstange ist an dem Lenkerhebel b eine Schubstange
L angelenkt, die bei m an einem an dem Hubarm a bei in die Ladestellung abgesenkter
Ladeschwinge nach oben gerichteten kurzen Winkelhebelarm a1 angreift. Der Hebelarm
a1 ist kürzer als der Lenkerhebel b. Das Gelenkviereck i, k, m, e mit der festen
Basis i, e wird durch den Angriff der Hubkraft am Gelenkpunkt k hin- und herbewegt,
wobei der Hubarm a aufgerichtet oder abgesenkt wird. Die Ladeschwinge und die kurzen
Winkelhebelarme a1 ihrer Hubarme a werden zwischen der ausgezogen gezeichneten Ladestellung
und der strichpunktiert gezeichneten Entladestellung, bei der die Ladeschwinge nach
hinten über die lotrechte Lage hinausgeschwenkt ist, um einen Winkel von 110 bis
120° geschwenkt. Der dabei auftretende Schwenkwinkel des Lenkerhebels b ist im Verhältnis
der Längen des Lenkerhebels b und des kurzen Hebelarmes a1 kleiner. Die Anordnung
ist so getroffen, daß der Lenkerhebel b bei in die Ladestellung abgesenkter Ladeschwinge
nach vorn und bei in die Entladestellung aufgerichteter Ladeschwinge im etwa gleichen
Winkel nach hinten geneigt ist. Der Gelenkpunkt k, an dem die Hubkraft angreift,
wandert also bei der erheblichen Länge des Lenkerhebels b und dem verhältnismäßig
kleinen Schwenkwinkel des Lenkerhebels auf einem flachen Kreisbogen, wobei er in
seinen beiden Endstellungen auf etwa gleicher Höhe liegt. Er ändert also während
seines Arbeitshubes seine Höhenlage nur wenig, so daß die Richtung der Hubkraft
nur geringfügig aus der Waagerechten auslenkt.
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Der kurze Hebelarm a1 der Hubarme a ist beim Ausführungsbeispiel derart
angeordnet, daß er bei in die Ladestellung abgesenkter Ladeschwinge im etwa gleichen
Winkel wie der Lenkerhebel b schräg nach vorn aufwärts gerichtet ist und sein freies
Ende etwa gleich hoch liegt wie das freie Ende des Lenkerhebels b. Hierdurch ist
die Auslenkung der Schubstange aus der Waagerechten beim Erreichen der Entladestellung
nur geringfügig, und die Schubstange verläuft in der Entladestellung etwa im rechten
Winkel zu den nach hinten über die lotrechte Lage hinaus aufgerichteten Hubarmen
der Ladeschwinge in immer noch erheblichem Abstand von der Schwenkachse e der Ladeschwinge
(strichpunktiert gezeichnete Stellung Fig. 1).
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die Anordnung des Lenkerhebels
b und des kurzen Winkelhebelarmes a1 der Hubarme a sowie der Schubstange l gleich
wie beim Ausführungsbeispiel Fig. 1. Die Betätigung der Ladeschwinge erfolgt mechanisch
durch Seilzug mittels einer Doppelwinde n. Hierzu sind in einem mit o bezeichneten
Festpunkt einer am Rahmen des Raupenlaufwerks etwa in Fahrzeugmitte befestigten
Stütze g Rollen oder Flansche f vorgesehen. In dem Gelenkpunkt k zwischen
dem Lenkerhebel b und der Schubstange l greift ein über die Rolle
f umgeführtes Seil p für die Abwärtsbewegung der Hubarme a und nach der entgegengesetzten
Richtung ein Seil q für die Aufwärtsbewegung der Hubarme an. Über Umlenkrollen r
und s werden die beiden Seile zur Doppelwinde n geführt.
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Die beschriebene Überköpfladevorrichtung kann in sinngemäß gleicher
Weise auch an einem Radschlepper angebracht werden.