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Überkopfschaufellader Die Erfindung betrifft einen Überkopfschaufellader
mit beiderseits an einem Fahrzeug aasgelenkten Auslegerarmen für die Ladeschaufel
und mit hydraulischen Kraftzylindern zum Schwenken der Auslegerarme und Kippen der
Ladeschaufel.
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Bei - bekannten Überkopfschaufelladern der genannten Art ergeben sich
bei. der Schwenkbewegung der Auslegerarme von vorn nach hinten oder umgekehrt in
der Totpunktlage Schwierigkeiten in bezug auf die die Schwenkbewegung mitmachenden
Steuerglieder der Ladeschaufel, wobei es wesentlich ist,. daß die Ladeschaufeln
während der Schwenkbewegung der Auslegerarme keine- ungewollte Kippbewegung ausführen.
-Es ist daher erforderlich, die Bewegungen der Auslegerarme einerseits und der die
Kippbewegung der Ladeschaufel - vermittelnden Steuerglieder in der Weise aufeinander
abzustimmen, daß die Stellung der Ladeschaufel .auch beim Verschwenken von vorn
nach hinten oder umgekehrt im wesentlichen -unverändert bleibt..Dies wird dadurch-
erreicht, daß sich die Schwenkzylinder auf Schwingen abstützen,` die zur Überwindung
des oberen Totpunktes der- Ausleger arme um am Fahrzeugrahmen befindliche waagerechte
Achsen mittels hydraulischer Kraftzylinder verschwenkbar sind.
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Auch die die Ladeschaufel beeinflussenden Kippzvlinder können sich
an den Schwingen abstützen und kolbenseitig an Armen von um die Drehachse der Auslegerarme
schwenkbaren Winkelhebeln angreifen, deren andere Arme über Gestänge mit der Ladeschaufel
gelenkig verbunden sind. ' Schließlich ist der erfindungsgemäße Überkopfschaufellader
auch durch einen selbsttätig, vorzugsweise mittels einer Kurvensteuerung hydraulisch
betätigten Hilfsschalter gekennzeichnet, der beim Überkopffahren die Kippzylinder
in der Weise steuert, daß die Schaufel am Abkippen verhindert ist.
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In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Überkopfschaufellader in
einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht
in schematischer Darstellungsweise, Fig. 2 bis 8 schematische Darstellungen der
Schwenk-, Kipp- und Kraftzylinder in verschiedenen Arbeitsstellungen und in vergrößertem
Maßstab und Fig. 9 ein Schaltschema der-hydraulischen Einrichtungen.
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An einem Fahrgestell 1 mit Rädern oder Raupen sind -beiderseits ein
Auslegerarm 2, eine Schwinge 3 und an einem Winkelhebel 4 ein Gestänge angelenkt.
An den Enden der Auslegerarme 2 und des Gestänges 5 -ist die Schaufel -6 kippbar
gelagert. Die Schwingen 3 können. um -Gelenkachsen A .am. Fahrgestell 1 mit Hilfe
der an den beiden Schwingen 3 angreifenden Kraftzylinder 7 bewegt- werden. An den
Schwingen 3 stützen sich die Schwenkzylinder 8 ab, die- die Auslegerarme 2 anheben
und absenken. Ebenfalls an den' Schwingen 3 greifen -Kippzylinder 9 -an, die über
die Winkelhebel 4 und das Gestänge 5 die Schaufel 6 bewegen. Sämtliche Zylinder,
nämlich die Kraftzylinder 7, die Schwenkzylinder 8 und die Kippzylinder 9, werden
hydraulisch betätigt. -Die verschiedenen Gelenkstellen sind in der Zeichnung mit
den Großbuchstaben A bis L bezeichnet. A ist die Achse, um die die Schwinge 3 am
Fahr= gestell 1. schwenkbar ist. Bist die Drehachse des Aus= legerarmes 2 und des
-Winkelhebels 4 am Fährgestell 1. C ist das Gelenk der Kolbenstange `des Kippzylinders
9 am Winkelhebel 4. D ist das Gelenk des Gestänges 5 am Winkelhebel 4. Bei E greift
der Kippzylinder 9 und bei F der Schwenkzylinder B. an der Schwinge 3 an. Um G ist
die Kolbenstange des. Kraftzylinders 7 an der Schwinge 3 und um H am Fahrgestell
1 schwenkbar. Das Gestänge 5 greift bei J, der Aus= legerarm 2 bei K an der Schaufel
6 an, während :die Kolbenstange des Schwenkzylinders 8 bei L am Aus= legerarm 2
aasgelenkt ist. -In den. Fig. 2 bis 8 ist- in einem gegenüber der Fig. 1 vergrößertem
Maßstab gezeigt, wie die Bewegungen der Auslegerarme 2 und der Schaufel 6 zustande
kommen. 1m. einzelnen zeigen die Fig. 2 bis- 5 die Bewegungen- der Auslegerarm 2
um ihre Drehachse B und die Fig.: 6 bis 8 die Bewegungen des Winkelhebels 4 in bezug
auf die Kippbewegung@en..der Schaufel .6.- -Zur- besseren-übersicht sind in *den
Fig.
2 bis 8 nur die Teile dargestellt, die für die Veranschaulichung der einzelnen Bewegungsfunktionen
wichtig sind.
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Wird der Auslegerarm 2 in- Pfeilrichtung nach oben bewegt, so gelangt
er in -eine Totpunktlage, wenn der Anlenkpunkt F des Schwenkzylinders 8, der Anlenkpunkt
B des Auslegerarmes 2 und der Anlenkpunkt L der Kolbenstange des Schwenkzylinders
8 am Auslegerarm 2 in einer Fluchtlinie liegen, und zwar in einem Zeitpunkt, in
dem. auch der Kolben des Schwenkzylinders 8 in die Totpunktlage gelangt ist, nämlich
den größtmöglichen Hub bewirkt hat. -Die - Bewegungsrichtung der Auslegerarme 2
aus dieser Totpunktstellung heraus wird nun dadurch erreicht, daß der Anlenkpunkt
F des Schwenkzylinders 8 nicht fest, etwa am Fahrgestell 1, sondern auf der bei
A am Fahrgestell 1 angelenkten Schwinge 3 vorgesehen ist. Mittels der Kraftzylinder
7, die bei H am Fahrgestell 1 und bei G an der Schwinge 3 angelenkt sind, wird dieselbe
so verstellt, daß der größte Hub der Kolbenstange des Schwenkzylinders 8 und damit
die Fluchtstellung der Anlenkpunkte F, B, L erst in der in Fig. 3 dargestellten
Stellung erreicht wird.: In dieser Stellung hat aber infolge der Verstellung der
Schwinge 3 und damit des Anlenkpunktes F der Auslegerarm 2 die senkrechte Stellung
bereits überschritten, so daß sich der Auslegerarm 2 auf Grund seines eigenen Gewichtes
in Pfeilrichtung weiterbewegt, wenn die Kolbenstange des Schwenkzylinders 8 eingefahren
wird.
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Während die Fig. 2 und 3 die Überwindung des Totpunktes beim Überkopffahren
von vorn nach hinten darstellen, wird in den Fig. 4 und 5- die Überwindung des Totpunktes
beim Überkopffahren von hinten nach vorn gezeigt.
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Nach Fig. 4 wird zu diesem Zweck die Schwinge 3 um den Anlenkpunkt
A durch Einziehen des Kolbens im Kraftzylinder 7 nach hinten, d. h. entgegen dem
Uhrzeigersinn, verschwenkt, so daß bei Erreichen der äußeren Totpunktlage des Kolbens
des Schwenkzylinders 8 und der Strecklage F, B, L (Fig. 4) der Auslegerarm 2 sich
bereits auf Grund seines eigenen Gewichtes in der angegebenen Pfeilrichtung Weiterbewegt,
wenn der Kolben des Schwenkzylinders 8 wieder eingezogen wird.
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Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Teile, die bei -der Bewegung der Schaufel
6 zusammenwirken. Beim Arbeiten vor dem Fahrgestell 1 muß der Winkelhebel 4 im Uhrzeigersinn
gedreht werden, wenn die Schaufel eingezogen werden soll. Wie bereits erläutert
wurde, befindet sich die Schwinge 3 beim Arbeiten vor dem Fahrzeug vorn. In dieser
Stellung befindet sich die Schwinge 3 auch in Fig. 6. Da nun in diesem Arbeitsbereich
zum Einziehen der Schaufel 6 eine Drehung des Winkelhebels 4 im Uhrzeigersinn erforderlich
ist, erfolgt die Bewegung durch Einziehen des Kolbens des Kippzylinders 9. Dem Auskippen
der Schaufel 6 entspricht in diesem Arbeitsbereich sinngemäß eine Drehung des Winkelhebels
4 entgegen dem Uhrzeigersinn durch Ausfahren des Kolbens des Kippz_vlinders 9.
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Wie Fig. 8 zeigt, fällt der Anlenkpunkt C des Kippzylinders 9 bei
eingefahrenem Kolben desselben mit dem Anlenkpunkt A der Schwinge 3 am Fahrgestell
1 zusammen. Dabei führt die Fluchtlinie der Gelenkpunkte E und C sowohl in dieser
Endstellung als auch in allen anderen möglichen Stellungen des Kippzylinders 9 und
damit des Winkelhebels 4 stets hinter B vorbei. Der Stellung der Schwinge 3 nach
vorn entspricht somit neben der zu den Fig. 2 und 3 erläuterten Bewegung der Auslegerarme
2 beim Ausfahren des Kippzylinders 9 stets eine Drehung des Winkelhebels 4 entgegen
dem Uhrzeigersinn und damit ein Auskippen der Schaufel 6. Beim Einziehen des Kippzylinders
9 kommt stets eine Drehung im Uhrzeigersinn zustande und damit ein Einziehen der
Schaufel.
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In Fig. 7 ist die Schwinge 3 durch Einziehen des Kolbens des Kraftzylinders
7 nach hinten verschwenkt, was einer Arbeitsstellung der Schaufel 6 hinter dem Fahrgestell
1 entspricht. In diesem Arbeitsbereich hinter dem Fahrgestell geschieht das Einziehen
der Schaufel 6 durch eine Bewegung des Winkelhebels 4 entgegen dem Uhrzeigersinn
und das Auskippen der Schaufel 6 durch eine Bewegung des Winkelhebels 4 im Uhrzeigersinn.
Wenn auch die Bewegungsrichtungen des Winkelhebels 4, bezogen auf die Bewegung der
Schaufel 6 gegenüber Fig. 6, vertauscht sind, so bleibt doch die Bewegung des. Kippzylinders
9 im Zusammenwirken mit der Schwinge 3 unverändert; d. h., sowohl in Fig. 6 als
auch in Fig. 7 bewirkt das Einfahren des Kolbens im Kippzylinder 9 ein Einziehen
der Schaufel 6 und ein Ausfahren dieses Kolbens ein Auskippen der Schaufel 6. Die
Vorteile, die sich dadurch in der Bedienung des Gerätes ergeben, liegen auf der
Hand.
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Die Steuereinrichtung der hydraulisch betätigten Schwenk-, Kipp- und
Arbeitszylinder ist im Schaltbild -der Fig. 9 gezeigt. Aus einem Behälter 28 gelangt
Ö1 zu einer Pumpe 27 und. von. dieser über die Druckleitung 15 zu den Steuerschiebern
24, 25 und 26 und über die Druckleitungen 19 und 18 zu: den Hilfsschiebern 36 und
27. An den. Druckleitungen 15 bzw. 19 sind weitere zu den Steuerschiebern 24.25
und 26 führende Leitungen 20 angeschlossen. Der Ölrücklauf zum -Behälter 28 erfolgt
über die Hauptrücklaufleitung 1:6, mit der die von den Steuerschiebern 24, 25 und
26 ausgehenden Leitungen 17 und die von den Hilfsschiebern ausgehenden Leitungen
23 verbunden sind. Im übrigen ist jeder der Steuerschieber 24, 25 und 26 mit den
Hilfsschiebern 36 und 37 über voneinander unabhängige Leitungen 21 und 22 verbunden.
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Die beiden Hilfsschieber 36 werden mittels der Zylinder 34 betätigt,
deren Kolben 33 unter der Einwirkung von Kurvenscheiben 30 (mit den Kurven R ürid
O) axial verstellt werden, woben das aus dem Zylinder 34 verdrängte Medium über
die Leitung 35 eine. axiale Verstellung der Schieber 36 bewirkt, wodurch verschiedene
Verbindungen der Leitungen 18, 21, 22, 23 mit den Leitungen 32 und 39 der Schwenk-und
Kraftzylinder 7 bzw. 8 zustande kommen können. Den Hilfsschiebern 36 sind Federn
40 zugeordnet, die den Hilfsschieber 36 bei Druckentlastung in die Ausgangsstellung
zurückführen und ein Anliegen der mit den Kolben 33 in Verbindung stehenden Rollen
31 an -der Kurvenscheibe 30 gewährleisten.
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Für den Hilfsschieber 37 ist eine solche Feder 40 nicht vorgesehen;
er ist vielmehr über eine weitere Leitung 41 mit dem Zylinder in einem Druckkreis
in der Weise verbunden, daß jede Bewegung des Kolbens 33 eine entsprechende Bewegung
des Steuerschiebers 37 bwirkt.
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Die Steuereinrichtung ermöglicht das Schalten mittels eines der Steuerschieber
24 bzw. 25 bzw. 26 unabhängig von den beiden anderen Steuerschiebern oder das Schalten
von zwei beliebigen oder mehreren oder allen Steuerschiebern gleichzeitig. Grundsätzlich
ist es nämlich mittels der dargestellten Steuereinrichtung möglich, beliebig viele
Steuerschieber in der Art wie die Steuerschieber 24, 25, 26 vorzusehen. Wird
z. B. der Steuerschieber 24 gemäß Fig. 9 so eingestellt, däß
die
Druckleitung 20 keine Verbindung mit den Leitungen 21 oder 22 hat, dann kann das
Drucköl über die Druckleitung 15 zu den. Schiebern 25 und 26 gelangen. Ist der Steuerschieber
25 nun so eingestellt, daß die Leitungen 20 und 21 verbunden sind, so kommt Drucköl
zum zugeordneten Hilfsschieber 36 und bei einer entsprechenden Stellung desselben
über die Leitung 32 bzw. 39, wodurch der Kolben 38 des Schwenkzylinders 8 ausgefahren
oder eingezogen wird, was zum Anheben oder Absenken der Auslegerarme 2 führt.
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Wird nun etwa beim Überkopf fahren der Schaufel 6 durch die Kurvenscheibe
30 einer der Hilfsschieber 36 in die in Fig. 9 gezeigte Stellung gebracht, dann
kann das Drucköl aus der Leitung 20 nicht in die Leitung 32 oder 39 gelangen und
muß infolgedessen über die Leitungen 21, 20, 19, 15 und das Überdruckventil 42 über
die Hauptrücklaufleitung 16 zum Behälter 28 zurückfließen. Durch eine entsprechende
Einstellung der Steuerschieber 24, 25, 26 ist es also möglich, die Kraft-, Schwenk-
und Kippzylinder 7, 8, 9 in der gewünschten Weise zu steuern, wenn nicht durch die
mittels der Kurvenscheibe 30 selbsttätig gesteuerten Hilfsschieber 36, 37 eine Bewegung
verhindert oder überlagert wird. Mittels dieser Steuereinrichtung können die Hilfsschieber
36, 37 bei entsprechender Anordnung und Formgebung der Kurvenscheiben 30 alle möglichen
Fehler des Bedienungsmannes verhindern, so daß eine völlige Betriebssicherheit des
Überkopfschaufelladers gewährleistet ist.