DE60003166T2

DE60003166T2 - Kippvorrichtung

Info

Publication number: DE60003166T2
Application number: DE60003166T
Authority: DE
Inventors: Tone Oudelaar
Original assignee: Actuant Corp
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: KR100649790B1; ATE242144T1; DE60003166D1; KR20020001784A; EP1163144B1; EP1163144A1; NL1011648C2; WO2000056591A1; JP2002540002A; AU3576200A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung zum Drehen eines ersten Objekts und eines zweiten Objekts, die an einer Kippachse drehbar miteinander verbunden sind, relativ zueinander, umfassend einen Träger, der dazu ausgelegt ist, fest am ersten Objekt befestigt zu sein; eine Spielverbindung, die drehbar mit dem Träger verbunden ist; eine Kraftausübungseinrichtung, die mit der Spielverbindung gekoppelt ist, um zu ermöglichen, daß eine Rotationskraft auf die Spielverbindung ausgeübt wird; und eine Befestigungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die Kraftausübungseinrichtung mit dem zweiten Objekt zu koppeln, wobei die Kraftausübungseinrichtung dazu ausgelegt ist, sowohl Zug- als auch Druckkräfte auszuüben, wodurch die Spielverbindung und die Befestigungseinrichtung relativ zueinander bewegt werden können.
Kippvorrichtungen, insbesondere Kippvorrichtungen zum Kippen einer Fahrzeugkabine, beispielsweise einer Lastkraftwagenkabine, sind wohlbekannt.
Eine derartige Kippvorrichtung ist beispielsweise aus der JP-62055278 A bekannt, die alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offenbart. Bei der bekannten Kippvorrichtung ist an der Kabinenbasis ein Träger angeordnet, der mit einer Aussparung versehen ist und auch eine erste Lagerachse trägt. Eine Spielverbindung ist drehbar an einem ersten Ende derselben über die erste Lagerachse mit dem Träger gekoppelt; an ihrem anderen Ende ist die Spielverbindung drehbar über eine zweite Lagerachse mit dem freien Ende einer Kolbenstange einer Kolben-/Zylindervorrichtung gekoppelt, wobei das freie Ende der Kolbenstange die zweite Lagerachse und ferner einen Halteteil umfaßt. Ein Zylinderkörper der Kolben-/Zylindervorrichtung ist drehbar mit dem Rahmen verbunden. Da die Spielverbindung um die erste und die zweite Lagerachse drehbar ist, kann sich die Kabine relativ zum Rahmen frei bewegen, während die Kolben-/Zylindervorrichtung in der einer Fahrt des Lastkraftwagens zugeordneten zurückgezogenen Position ist.
Wenn die Kolben-/Zylindervorrichtung aus der einer Fahrt des Lastkraftwagens zugeordneten zurückgezogenen Position ausgefahren wird, dreht sich als Folge hiervon die Spielverbindung um die erste Lagerachse zur Kabine hin, ohne die Kabine zu kippen, bis der Halteteil vollständig innerhalb der Aussparung in dem Träger liegt, der an der Kabinenbasis angeordnet ist. In dieser Position erstreckt sich die Spielverbindung im wesentlichen parallel zur Kabinenbasis. Wenn die Kolben-/Zylindervorrichtung aus dieser Position weiter ausgefahren wird, übt sie über den Träger eine Kraft auf die Kabinenbasis aus, mit der Folge, daß die Kabine nach vorne kippt. Bei diesem Prozeß vollführt die Kolben-/Zylindervorrichtung eine Drehbewegung um die zweite Lagerachse bezüglich der Kabine, mit der Folge, daß der Winkel zwischen der Kolben-/Zylindervorrichtung und der Kabinenbasis sich ändert. Um zu verhindern, daß die Kabine plötzlich und/oder in unkontrollierter Weise nach vorne kippen kann, beispielsweise dann, wenn sich der Kabinenschwerpunkt über ihre Kippachse hinaus bewegt, sind der Halteteil und die Aussparung im Träger derart gestaltet, daß als Folge der Veränderung des Winkels zwischen der Kolben-/Zylindervorrichtung und der Kabinenbasis eine Verriegelungswirkung zwischen dem Halteteil und dem Träger bewirkt wird.
Während der Kippbewegung der Kabine werden die verschiedenen Komponenten der Verriegelung relativ zueinander eine Gleitbewegung durchführen. Wenn die Kabine soweit gekippt ist, daß ihr Schwerpunkt jenseits ihres Kipp-Punkts liegt, wird eine Zugkraft auf die Kolben-/Zylindervorrichtung ausgeübt und folglich wird eine Zugkraft auf die Verriegelung ausgeübt.
Bei der bekannten Kippvorrichtung erfolgt eine Entriegelung aus der verriegelten Position durch Zurückziehen der Kolben-/Zylindervorrichtung. Bei diesem Prozeß ändert sich der Winkel zwischen der Kolben-/Zylindervorrichtung und der Kabinenbasis, und folglich ändert sich die Position des Halteteils bezüglich der Aussparung im Träger, der an der Kabinenbasis angebracht ist. Die Entriegelungswirkung ist erfolgt, wenn der Halteteil als Folge eines weiteren Zurückziehens der Kolben-/Zylindervorrichtung aus der Aussparung herausbewegt werden kann.
Ein Nachteil der bekannten Kippvorrichtung liegt darin, daß beträchtliche Reibungskräfte zwischen den verschiedenen Komponenten der Verriegelung während des Kippens der Kabine auftreten, insbesondere wenn sich der Schwerpunkt der Kabine über den Kipp-Punkt hinaus bewegt hat. Als Folge der Reibungskräfte wird beträchtlicher Abrieb an den Komponenten auftreten. Diese Reibungskräfte begrenzen die maximal zulässige Änderung des Winkels zwischen der Kolben-/Zylindervorrichtung und der Kabinenbasis.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kippvorrichtung bereitzustellen, die eine Verriegelungswirkung in einer frühen Phase der Kippbewegung der Kabine bewirkt, wobei es ein Ziel ist, den Verschleiß der Komponenten der Verriegelung wesentlich zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch eine Kippvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Wenn die Verriegelungswirkung erfolgt ist, so bedeutet dies, daß die Kräfte, die durch die Kraftausübungseinrichtung während des Kippens der Kabine ausgeübt werden, keinen Einfluß auf die Bewegung der Komponenten der Verriegelung relativ zueinander haben, nämlich die Spielverbindung und den Träger. Verglichen mit der bekannten Situation, bei der die Verriegelungswirkung zwischen dem freien Ende der Kraftausübungseinrichtung, die als eine Kolben-/Zylindervorrichtung gebildet ist, und dem an der Kabinenbasis angeordneten Träger bewirkt wird, tritt weniger Reibung auf, und man kann eine größere Änderung des Winkels zwischen der Kraftausübungseinrichtung und der Kabinenbasis erzielen.
Diese und andere Aspekte, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden detaillierter in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Kippvorrichtung mit Bezug auf die Zeichnung erläutert werden, in der:
Fig. 1 schematisch die Kippvorrichtung darstellt, wie sie in einem Fahrzeug mit einer kippbaren Kabine verwendet werden kann;
Fig. 2a einen Längsschnitt durch einen Teil einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der vollständig entriegelten Position zeigt;
Fig. 2b einen Längsschnitt durch den in Fig. 2a gezeigten Teil in der vollständig verriegelten Position zeigt;
Fig. 2c einen Längsschnitt durch den in Fig. 2a gezeigten Teil in der knapp- entriegelten Position zeigt;
Fig. 3a einen Querschnitt durch einen Teil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der knapp-entriegelten Position zeigt;
Fig. 3b einen Längsschnitt durch den in Fig. 3a gezeigten Teil in der knappentriegelten Position zeigt;
Fig. 3c einen Querschnitt durch den in Fig. 3a gezeigten Teil in der vollständig verriegelten Position zeigt;
Fig. 3d einen Längsschnitt durch den in Fig. 3a gezeigten Teil in der vollständig verriegelten Position zeigt;
Fig. 4a eine Perspektivansicht eines Teils einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4b einen Längsschnitt durch einen Teil der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der knapp-entriegelten Position zeigt;
Fig. 4c einen Längsschnitt durch den in Fig. 4b gezeigten Teil in der vollständig verriegelten Position zeigt.
Eine Anwendung einer Kippvorrichtung wird nun zunächst mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben werden. Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Rahmen 2 und einer Kabine 1, die bezüglich des Rahmens 2 um eine Kippachse 9 gekippt werden kann. Ein Träger 4 ist an der Basis der Kabine 1 befestigt. Eine Spielverbindung 3 ist an einem ersten Ende schwenkbar am Träger 4 befestigt. Eine Kraftausübungseinrichtung 5, die in dem gezeigten Beispiel als eine Kolben- /Zylindervorrichtung gestaltet ist, ist an einem ersten Ende 6 dieser Einrichtung schwenkbar am Rahmen 2 angebracht und an ihrem anderen Ende schwenkbar am anderen Ende der Spielverbindung 3 angebracht.
Um zu vermeiden, daß die Kabine 3 unerwünschterweise vorwärts schwenkt, während die Kabine 2 bezüglich des Rahmens 1 gekippt wird, ist es möglich, eine Verriegelungswirkung zwischen dem Träger 4 und der Spielverbindung 3 mit Hilfe einer Verriegelungseinrichtung 7 herbeizuführen. Die Verriegelungswirkung kann wieder mittels einer Verriegelungseinrichtung 8 aufgehoben werden, die durch die Kraftausübungseinrichtung 5 betätigt wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kippvorrichtung werden nachfolgend detaillierter diskutiert werden, wobei der Rahmen 2 und die Kabine 1 aus Gründen der Einfachheit weggelassen werden. Da außerdem die erfindungsgemäße Kippvorrichtung überall dort verwendet werden kann, wo zwei Objekte relativ zueinander zu kippen sind, wird der nachfolgende Text in einem breiteren Sinn die Begriffe "erstes Objekt" und "zweites Objekt" anstelle von "Kabine" und "Rahmen" verwenden.
Nun wird Bezug auf die Fig. 2a bis 2c genommen, welche zeigen, daß eine erste bevorzugte Ausführungsform der Kippvorrichtung einen Träger 101 umfaßt, der mittels eines Plattenteils 111 an einem (nicht gezeigten) ersten Objekt angeordnet werden kann. Dieser Träger 101 trägt eine erste Lagerachse 102, die sich in der Betriebsposition parallel zu einer (nicht gezeigten) Kippachse des ersten Objekts in einer im wesentlichen festen Position bezüglich des ersten Objekts erstreckt. Ferner umfaßt diese Ausführungsform der Kippvorrichtung eine Spielverbindung 104, die sich zwischen der ersten Lagerachse 102 und einer zweiten Lagerachse 106 erstreckt. In dieser ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kraftausübungseinrichtung als eine Kolben-/Zylindervorrichtung gestaltet, die eine Kolbenstange 100 und einen (nicht gezeigten) Zylinderkörper umfaßt. Die zweite Lagerachse 106 verbindet die Spielverbindung 104 drehbar mit einem Kolbenstangenendteil 107. Sowohl die erste Lagerachse 102 als auch die zweite Lagerachse 106 erstrecken sich parallel zur Kippachse des erste Objekts, so daß sich die Spielverbindung 104 in einer zur Kippachse orthogonalen Ebene drehen kann. In diesem Fall ist die zweite Lagerachse 106 näher an der Kippachse des ersten Objekts angeordnet als die erste Lagerachse 102.
Am freien Ende der Spielverbindung 104 ist ein Haltevorsprung 108 angeordnet. An der zum ersten Objekt hinzeigenden Seite ist der Haltevorsprung 108 mit einem Schrägabschnitt 109 versehen.
Der Kolbenstangenendteil 107 ist ferner mit einem Rollnocken 110 versehen, der mittels einer Rolloberfläche 120 in Kontakt mit dem Plattenteil 111 gelangen kann. Wenn das erste Objekt gekippt werden soll, und die Kolbenstange 100 bezüglich des Zylinderkörpers der Kolben-/Zylindervorrichtung ausgefahren wird, vollführt die Spielverbindung 104 eine Drehbewegung um die erste Lagerachse 102, ohne bei diesem Prozeß das erste Objekt zu kippen, bis die Rolloberfläche 120 in Kontakt mit dem Plattenteil 111 gelangt. Bei diesem Prozeß rastet der Rollnocken 110 in einer Aussparung 112 ein, die in einem Basisteil 113 eines J-förmigen Verriegelungshakens 114 angeordnet ist. Dieser Verriegelungshaken 114 umfaßt ferner einen Zwischenteil 115, der an einem Ende rechtwinklig zu einem Ende des Basisteils 113 angeordnet ist, sowie einen Endteil 116, der rechtwinklig zum anderen Ende des Zwischenteils 115 angeordnet ist und folglich im wesentlichen parallel zum Basisteil 113 verläuft. Die Länge des Endteils 116 ist kürzer als die Länge des Basisteils 113 und ist an die Höhe des Haltevorsprungs 108 in der Längsrichtung der Spielverbindung 104 angepaßt. Der Basisteil 113 ist zwischen einem Führungsarm 117 und dem Plattenteil 111 angeordnet, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und kann in der Längsrichtung der Spielverbindung 104 verlagert werden. Ein erhöhter Abschnitt am Plattenteil 111 bildet einen Anschlag 118, der verhindert, daß der Basisteil 113 vollständig aus dem Zwischenraum zwischen dem Führungsarm 117 und dem Plattenteil 111 herausgleiten kann. Der Verriegelungshaken 114 ist daher derart positioniert, daß der Anschlag 118 in der Aussparung 112 im Basisteil 113 liegt.
Der Endteil 116 des Verriegelungshakens 114 wird Von einem rechteckigen Tragelement 119 getragen, welches am Träger 101 angeordnet ist. Wenn der Basisteil 113 verlagert wird, wird der Endteil 116 über dem Tragelement 119 verlagert. In der vollständig entriegelten Position drückt der Basisteil 113 gegen den Anschlag 118. Die oben beschriebene erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kippvorrichtung kann während, des Kippens des ersten Objekts durch die Spielverbindung 104 verriegelt werden, die zwischen den zwei Lagerachsen 102, 106 angeordnet ist und mit dem am ersten Objekt angebrachten Träger 101 gekoppelt ist.
Die vollständig entriegelte Position ist in Fig. 2a gezeigt. In dieser Position werden Bewegungen der Kolben-/Zylindervorrichtung nicht auf das erste Objekt übertragen. Um das erste Objekt aus dieser Position heraus zu kippen, wird die Kolbenstange 100 bezüglich des Zylinderkörpers der Kolben-/Zylindervorrichtung ausgefahren. Bei diesem Prozeß vollführt die Spielverbindung 104 eine Drehbewegung um die erste Lagerachse 102. In der entriegelten Position drückt der Basisteil 113 des Verriegelungshakens 114 gegen den Anschlag 118 am Plattenteil 111, so daß die Spielverbindung 104 ohne Behinderung in eine zum Plattenteil 111 parallele Position bewegt werden kann. In dieser Position rastet der Rollnocken 110 in der Aussparung 112 im Basisteil 113 ein, und gelangt mittels der Rolloberfläche 120 in Kontakt mit dem Plattenteil 111. Wenn die Kolbenstange 100 dann weiter ausgefahren wird, wird das erste Objekt beginnen, eine Kippbewegung um die Kippachse auszuführen. Bei diesem Prozeß vergrößert sich der Winkel zwischen der Kolben-/Zylindervorrichtung und dem am ersten Objekt angebrachten Plattenteil 111. Dieser Winkel ist in Fig. 2b mit α bezeichnet. Die in Fig. 2b gezeigte vollständig verriegelte Position wird ausgehend von der in Fig. 2c gezeigten knappentriegelten Position als Folge des Ausfahrens der Kolbenstange 100 bezüglich des Zylinderkörpers um einen Abstand erreicht, der derart gewählt ist, daß sich der Winkel α um ungefähr 25º vergrößert. Der Rollnocken 110 ist derart gestaltet, daß er mittels der Rolloberfläche 120 entlang der Oberfläche des Plattenteils 111 rollen kann. Bei diesem Prozeß gelangt der Rollnocken 110 auch in Kontakt mit dem Basisteil 113 des Verriegelungshakens 114 und zwingt den Verriegelungshaken 114 zu einer Bewegung in der Richtung der ersten Lagerachse 102, im wesentlichen parallel zum Plattenteil 111. Bei diesem Prozeß wird der Haltevorsprung 108 an der Spielverbindung 104 vom Verriegelungshaken 114 umgriffen, und die Kippvorrichtung wird in die vollständig verriegelte Position bewegt, in der sich die Kolben-/Zylindervorrichtung und das erste Objekt nicht unabhängig voneinander bewegen können. Dies liegt daran, daß, wenn die Kolbenstange 100 bezüglich des Zylinderkörpers der Kolben-/Zylindervorrichtung weiter ausgefahren wird, die Spielverbindung 104 und folglich die zweite Lagerachse 106 relativ zum ersten Objekt in einer im wesentlichen festen Position bleiben. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist als Folge der erzeugten Kräfte und der jeweiligen Positionen des Haltevorsprungs 108, des Endteils 116 und des Trageelements 119 der Endteil 116 des Verriegelungshakens 114 in der vollständig verriegelten Position einer Scherbelastung ausgesetzt.
Von der vollständig verriegelten Position kann die Kippvorrichtung in die entriegelte Position als Folge eines Einziehens der Kolbenstange 100 bezüglich des Zylinderkörpers der Kolben-/Zylindervorrichtung bewegt werden. Diese Bewegung verringert den Winkel α. Mittels der Rolloberfläche 120 rollt der Rollnocken 110 entlang der Oberfläche des Plattenteils 111 und gelangt in Kontakt mit dem Basisteil 113 des Verriegelungshakens 114. In dieser Situation wird der Verriegelungshaken 114 durch den Rollnocken 110 zu einer Bewegung gezwungen, bis der Basisteil 113 sich gegen den Anschlag 118 am Plattenteil 111 bewegt. Die Kippvorrichtung ist dann in der knapp-entriegelten Position, die sich zur vollständig entriegelten Position ändert, wenn die Kolbenstange 100 weiter eingezogen wird.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Verriegelungswirkung in einer frühen Phase der Kippbewegung des ersten Objekts bewirkt. Die Verriegelungswirkung ist bereits vollständig, wenn der Winkel α um ungefähr 25º zugenommen hat bezüglich der knapp-entriegelten Position, und zwar als Folge eines Ausfahrens der Kolbenstange 100. Bei diesem Prozeß tritt allenfalls geringer Verschleiß an den kraftübertragenden Oberflächen auf, im wesentlichen aufgrund der Gestalt der Rolloberfläche 120.
In der erläuterten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Basisteil 113 des Verriegelungshakens 114 zwischen dem Führungsarm 117 und dem Plattenteil 111. Der Haltevorsprung 108 ist am freien Ende der Spielverbindung 104 angeordnet. Es wird einem Fachmann jedoch klar sein, daß der Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben diskutierten Beispiele begrenzt ist, sondern daß vielmehr verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den in den beigefügten Ansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte in einer Ausführungsform, bei der der Verriegelungshaken 114 am freien Ende der Spielverbindung 104 angeordnet ist und der Haltevorsprung 108 am Träger 101 angeordnet ist, die Kippvorrichtung in einer ähnlichen Weise wie die gezeigte beispielhafte Ausführungsform funktionieren.
Die Fig. 3a und 3b zeigen einen Teil einer Kippvorrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der knapp-entriegelten Position. Die Kippvorrichtung umfaßt einen im wesentlichen U-förmigen Träger 201 mit zwei plattenförmigen Seitenteilen 208, die zueinander parallel sind und mittels einer Längsseite 209 durch Schweißen oder eine ähnliche Verbindungsmethode an einem dritten plattenförmigen Teil 210 befestigt sind. Der Plattenteil 210 erstreckt sich im wesentlichen parallel zum ersten Objekt und ist daran befestigt. Der Träger 201 umfaßt ferner zwei Querträger 211, die rechtwinklig sowohl zu den zwei plattenförmigen Seitenteilen 208 als auch zum plattenförmigen Teil 210 angeordnet sind.
In beiden Seitenteilen 208 ist ein Durchgangsloch zum Aufnehmen einer ersten Lagerachse 202 vorgesehen. In der zusammengebauten Position verläuft die erste Lagerachse 202 zwischen den zwei Durchgangslöchern parallel zur Kippachse, die in Fig. 1 durch das Bezugszeichen 9 angegeben ist. An einem ersten Ende 212 ist eine Spielverbindung 204 drehbar über die erste Lagerachse 202 mit dem Träger 201 verbunden, und ist an einem entgegengesetzten zweiten Ende über eine zweite Lagerachse 206 drehbar mit einem freien Ende 207 einer Kraftausübungseinrichtung verbunden. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Kraftausübungseinrichtung als eine Kolben-/Zylindervorrichtung mit einer Kolbenstange 200 gestaltet, und das freie Ende 207 wird daher nachfolgend als Kolbenstangenendteil 207 bezeichnet. Die Spielverbindung 204 ist aus zwei identischen Stegteilen 213 zusammengesetzt, die parallel zueinander sind, wobei der Kolbenstangenendteil 207 zwischen denjenigen Seiten der Stegteile 213 positioniert ist, die zueinander hin gerichtet sind.
Wie die erste Lagerachse 202 verläuft auch die zweite Lagerachse 206 parallel zur Kippachse, so daß sich die Spielverbindung 204 in einer Ebene drehen kann, die orthogonal zur Kippachse ist.
Der Träger 201 umfaßt zwei Anschlagflächen 214, die einen Teil von zwei separaten Anschlagblöcken 215 bilden, die auf derjenigen Seite der Plattenteile 210 angeordnet sind, die zum Inneren des Trägers 201 hinzeigt, und sie liegen an denjenigen Seiten der Seitenteile 208 an, die aufeinander zu zeigen. Die Anschlagblöcke 215 sind vorzugsweise prismenförmig und erstrecken sich im wesentlichen parallel zueinander in der Längsrichtung der Spielverbindung 204. Diejenigen Seiten der zwei plattenförmigen Stegteile 213 der Spielverbindung 204, die zum Plattenteil 210 hin zeigen, fungieren als Anschlagflächen, die mit den Anschlagflächen 214 wechselwirken können. Wenn die Kolbenstange 200 aus der der Fahrposition zugeordneten Position ausgefahren wird, vollführt die Spielverbindung 204 eine Drehbewegung, um die Lagerachse 202, ohne bei diesem Prozeß das erste Objekt zu kippen, bis die Anschlagflächen der Stegteile 213 und die Anschlagflächen 214 aneinander anliegen. Genau dieser Zustand der Verriegelungswirkung der Kippvorrichtung ist in Fig. 3a und 3b gezeigt, wobei diese Position als die knapp-entriegelte Position der Kippvorrichtung bezeichnet wird.
Wenn die Kolbenstange 200 dann weiter ausgefahren wird, beginnt das erste Objekt eine Kippbewegung um die Kippachse herum. Bei diesem Prozeß nimmt der in Fig. 3b als β bezeichnete Winkel zwischen der Kolbenstange 200 und dem Plattenteil 210 zu.
Oft muß das Kippen des ersten Objekts derart erfolgen, daß sein Schwerpunkt soweit gekippt wird, daß er jenseits der Kippachse liegt. Wenn sich der Schwerpunkt vertikal über die Kippachse bewegt, besteht das Risiko, daß das erste Objekt in unkontrollierter Weise weiter kippt und als Folge eine gefährliche und unerwünschte Situation hervorruft. Diese unerwünschte Situation kann durch Verriegeln der Kippvorrichtung vermieden werden. Diese Verriegelungswirkung erfolgt im wesentlichen durch eine Kopplung des am ersten Objekt angebrachten Trägers 201 an die Spielverbindung 204. Wenn sich der Schwerpunkt des ersten Objekts dann über die Kippachse hinaus bewegt, übt das erste Objekt eine Zugkraft auf die Kolben-/Zylindervorrichtung aus, und als Folge wird seine Kippbewegung behindert. Die Kippbewegung kann dann gewünschtenfalls sicher und kontrolliert fortgesetzt werden. Die gekoppelte Position des Trägers 201 und der Spielverbindung 204 in der am weitesten ausgefahrenen Position der Kolbenstange 200 ist in den Fig. 3c und 3d gezeigt. Die Verriegelungswirkung ist vollständig erreicht, wenn der Winkel β verglichen mit der knapp-entriegelten Position um ungefähr 30º größer geworden ist.
In dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kopplung der Spielverbindung 204 an den am ersten Objekt angebrachten Träger 201 dadurch, daß die Spielverbindung 204 in geeigneter Weise gehalten wird, insbesondere dadurch, daß die Stegteile 213 in geeigneter Weise im Inneren des Trägers 201 gehalten werden, welches durch den zwischen den Seitenteilen 208 liegenden Raum gebildet ist.
Gegenüber den Anschlagblöcken 215 an den freien Enden der Seitenteile 208 befinden sich zwei Verriegelungsvorsprünge 216, die jeweils separat eine Tragfläche 217 an ihrer zum Plattenteil 210 hin zeigenden Seite umfassen. Die Tragflächen 217 sind schräg ausgebildet, wobei die Neigung in der Richtung vom Seitenteil 208 zum Inneren des Trägers 201 hin zunimmt. An ihrer vom Plattenteil weg zeigenden Seite umfassen die Stegteile 213 eine Tragfläche 218 mit einer Neigung, die der Neigung der Tragflächen 217 entspricht. Wenn ausgehend von der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Position der Kippvorrichtung die Stegteile 213 in die Richtung der Seitenteile 208 bewegt werden, gelangen die Stegteile 213 in Anlage an den Seitenteilen 208 und die Stegteile 213 werden zwischen den Anschlagblöcken 215 und den Verriegelungsvorsprüngen 216 eingeschlossen, wie in den Fig. 3c und 3d gezeigt.
Die zwei Stegteile 213 der Spielverbindung 204 werden auseinander bewegt durch die Veränderung im Winkel β, die während des Ausfahrens der Kolbenstange 200 erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein Gleitteil 219, welches mit einem entsprechenden Gleitteil 220 am Stegteil 213 wechselwirken kann, an jeder Seite des Kolbenstangenendteils 207 angeordnet, das zwischen den zwei Stegteilen 213 liegt. Gemeinsam bilden die Gleitteile 219, 220 eine Einstelleinrichtung und umfassen jeweils eine Gleitfläche 221 an den aufeinander zugewandten Seiten.
In der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Position der Kippvorrichtung drücken die Gleitteile 219, 220 an ihren entsprechenden Gleitflächen 221 gegeneinander.
Vorzugsweise weisen die Gleitflächen 221 entgegengesetzt gerichtete schraubenförmige Neigungen auf, so daß die entsprechenden Gleitteile 219, 220 in der in den Fig. 3a und 3b gezeigten Position der Kippvorrichtung im wesentlichen in einer Linie zueinander liegen. Wenn als Folge der oben genannten Winkeländerung, insbesondere einer Winkelzunahme, die entsprechenden Gleitteile 219, 220 sich infolge der Schraubengestalt der Neigung voneinander weg bewegen, üben sie eine Kraft auf die Stegteile 213 der Spielverbindung 204 aus. Diese Kraft rückt die Stegteile 213 auseinander, so daß sie in Anlage an die Seitenteile 208 gelangen, mit der Folge, daß die gewünschte Verriegelungswirkung eintritt. Die verriegelte Position ist in den Fig. 3c und 3d gezeigt. Zum Entriegeln der Kippvorrichtung wird die Kolbenstange 200 zurückgezogen, wobei sich bei diesem Prozeß die Stegteile 213 aufeinander zu bewegen werden.
Es wird einem Fachmann klar sein, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben diskutierten Beispiele begrenzt ist, sondern vielmehr zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den in den beigefügten Ansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen.
Fig. 4a zeigt einen Teil einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Kolbenstange 300 einer Kolben-/Zylindervorrichtung weist ein freies Ende 307 auf, das nachfolgend als Kolbenstangenendteil 307 bezeichnet wird. Der Kolbenstangenendteil 307 umfaßt einen ersten Zylinderabschnitt 308, einen zweiten Zylinderabschnitt 309 und einen dritten Zylinderabschnitt 310. Die drei Zylinderabschnitte 308, 309, 310 sind zueinander konzentrisch angeordnet, wobei eine Außenoberfläche des ersten Zylinderabschnitts 308 an eine Innenoberfläche des zweiten Zylinderabschnitts 309 angrenzt, und eine Außenoberfläche des zweiten Zylinderabschnitts 309 an eine Innenoberfläche des dritten Zylinderabschnitts 310 angrenzt. Der dritte Zylinderabschnitt 310 ist an jeder Seite mit einem ersten Abschnitt 311 und einem zweiten Abschnitt 312 versehen, der in Axialrichtung eine Aussparung aufweist, wobei der erste Abschnitt 311 an der Seite der Kolbenstange 300 liegt. Die Übergänge zwischen den ersten Abschnitten 311 und den zweiten Abschnitten 312 werden durch vier Oberflächen 313 gebildet. In dieser beispielhaften Ausführungsform sind die Oberflächen 313 rechteckig. Eine kurze Seite jeder Oberfläche 313 ist eine Kante, die den Übergang zwischen der Außenoberfläche des dritten Zylinderabschnitts 310 und der Oberfläche 313 bildet, und ist mit dem Bezugszeichen 314 versehen.
Der Kolbenstangenendteil 307 ist teilweise von einem Verriegelungsschieber 315 umgeben, der in dieser beispielhaften Ausführungsform einen rechteckigen Umfang aufweist. Der Verriegelungsschieber 315 umfaßt eine Vorderwand 316, zwei Seitenwände 317 sowie eine Rückwand 318, und in diesem Beispiel bilden die Vorderwand 316 und die Rückwand 318 die kurzen Seiten des Rechtecks, während die Seitenwände 317 die langen Seiten des Rechtecks bilden. In den Seitenwänden 317 ist ein ovaler Schlitz 319 vorgesehen. Der Kolbenstangenendteil 307 und der Verriegelungsschieber 315 sind mittels einer Lagerachse miteinander verbunden, welche in Fig. 4a nicht gezeigt ist und durch die Schlitze 319 und den Kolbenstangenendteil 307 hindurch eingepaßt ist, wobei die Lagerachse an eine Innenoberfläche des ersten Zylinderabschnitts 308 angrenzt.
Der Verriegelungsschieber 315 umfaßt vier plattenförmige Vorsprünge 320, wobei jeder Vorsprung 320 in einer Ecke des Verriegelungsschiebers 315 angeordnet ist und sich in der Richtung der Seitenwände 317 erstreckt. Jeder Vorsprung 320 ist mit einem Schrägabschnitt 321 versehen.
An der Vorderwand 316 befindet sich ein Haltezylinder 322, der sich von der Vorderwand 316 weg erstreckt, wobei zwei Vorsprünge 320 an einer Seite der Vorderwand 316 liegen, und der Haltezylinder 322 an der anderen Seite der Vorderwand 316 liegt.
Fig. 4b zeigt, wie in dieser beispielhaften Ausführungsform der Haltezylinder 322 am Verriegelungsschieber 315 befestigt ist. Der Haltezylinder 322 ist mit einer Bohrung 323 versehen, während der Haltezylinder 322 über einen Querschnitt der Axiallänge der Bohrung 323 mit einer Ringrille 324 versehen ist. Die axiale Breite der Rille 324 ist wenigstens gleich der Wanddicke der Vorderwand 316. In der Vorderwand 316 befindet sich ein Loch 325 zur Aufnahme des Haltezylinders 322, wobei der Durchmesser des Lochs 325 wenigstens gleich dem Durchmesser des Haltezylinders 322 im Bereich der Rille 324 ist. Der Durchmesser der Bohrung 323 und die radiale Tiefe der Rille 324 sind derart gewählt, daß ein schmäler Ring aus Zylindermaterial die Bohrung 323 im Bereich der Rille 324 umgibt. Eine Schnappverbindung erfolgt zwischen dem oben beschriebenen Haltezylinder 322 und dem Verriegelungsschieber 315, wobei ein Abschnitt der Vorderwand 316 um das Loch herum in der Rille 324 liegt.
Fig. 4b zeigt ferner den Zusammenhang zwischen der Kolbenstange 300 und dem Verriegelungsschieber 315 und einer Zahl weiterer Komponenten der Kippvorrichtung. Die Kippvorrichtung umfaßt einen Träger 301, der mittels eines Plattenteils 326 an einem (nicht gezeigten) ersten Objekt befestigt ist. Der Träger 301 umfaßt zwei im wesentlichen parallele Längsseitenwände 327, die im wesentlichen rechtwinklig zum Plattenteil 326 positioniert sind und die beide mit einer Aussparung 328 versehen sind. Der Träger 301 umfaßt ferner eine Wand 329, die ebenfalls im wesentlichen rechtwinklig zum Plattenteil 326 positioniert ist und an die Seitenwände 327 derart angrenzt, daß die Seitenwände 327 und die Wand 328 zusammen eine U-förmige Einheit bilden. In der Wand 328 ist ein Loch 330 vorgesehen, dessen Durchmesser wenigstens gleich dem Durchmesser des Haltezylinders 322 ist. In beiden Seitenwänden 327 ist ein Loch vorgesehen, in dem eine erste Lagerachse 302 angeordnet ist, die sich parallel zu einer (nicht gezeigten) Kippachse des ersten Objekts erstreckt.
Eine Spielverbindung 304 ist mittels der ersten Lagerachse 302 mit dem Träger 301 verbunden. In dieser beispielhaften Ausführungsform umfaßt die Spielverbindung zwei Seitenwände 331 und eine Wand 332, die zusammen eine U- förmige Anordnung bilden, ähnlich den entsprechenden Komponenten des Trägers 301. In dieser beispielhaften Ausführungsform sind die Abmessungen der Spielverbindung 304 derart bezüglich den Abmessungen des Trägers 301 gewählt, daß die U-Form der Spielverbindung 304 von der U-Form des Trägers 301 umgriffen werden kann. In beiden Seitenwänden 331 ist ein Loch vorgesehen, in dem eine zweite Lagerachse 306 angeordnet ist, die sich im wesentlichen parallel zur ersten Lagerachse 302 erstreckt und die Spielverbindung 304 mit der Kolbenstange 300 verbindet. In diesem Fall ist ein Abschnitt des Kolbenstangenendteils 307 mit dem Verriegelungsschieber 315 von der Spielverbindung 304 umgeben. Die zweite Lagerachse 302 erstreckt sich durch den ersten Zylinderabschnitt 308 des Kolbenstangenendteils 307, die Schlitze 319 in den Seitenwänden 317 des Verriegelungsschiebers 315 und die Löcher in den Seitenwänden 331 der Spielverbindung 304. In der Wand 332 der Spielverbindung 304 ist ein Loch 333 vorgesehen, dessen Durchmesser wenigstens gleich dem Durchmesser des Haltezylinders 322 ist.
Während des Kippens des (nicht gezeigten) ersten Objekts kann die oben beschriebene Kippvorrichtung dadurch verriegelt werden, daß die Spielverbindung 304 mittels des Trägers 301 mit dem ersten Objekt gekoppelt ist.
Die knapp-entriegelte Position ist in Fig. 4b gezeigt. In dieser Position liegt die Spielverbindung 304 mit hochstehenden Abschnitten der Seitenwände 331 am Plattenteil 326 an und liegt in dieser Anordnung in einer zum Plattenteil 326 parallelen Position. In diesem Fall sind die Löcher 330, 333 in den Wänden 328, 332 des Trägers 301 bzw. der Spielverbindung 304 zueinander koaxial. Für eine Bewegung aus dieser Position in die verriegelte Position wird die Kolbenstange 300 bezüglich eines (nicht gezeigten) Zylinderkörpers der Kolben-/Zylindervorrichtung weiter ausgefahren. Das erste Objekt wird dann eine Kippbewegung um die Kippachse herum beginnen. Während dieser Bewegung nimmt der Winkel zwischen der Kolbenstange 300 und dem am ersten Objekt angebrachten Plattenteil 326 zu. Dieser Winkel zwischen der Kolbenstange 300 und dem Plattenteil 326 ist in Fig. 4c als γ bezeichnet. Als Folge der Winkeländerung gelangt auf jeder Seite des Kolbenstangenendteils 307 die Oberfläche 313 mittels der Kante 314 in Anlage an den Schrägabschnitt 321 des an der Vorderwand 316 vorgesehenen Vorsprungs 320. Wenn sich die Kolbenstange 300 weiter bezüglich des Plattenteils 326 dreht, gleitet die Oberfläche 313 mit der Kante 314 über den Schrägabschnitt 321 des Vorsprungs 320, mit der Folge, daß der Verriegelungsschieber 315 in die Richtung der Wand 332 der Spielverbindung 304 bewegt wird. Bei diesem Prozeß gleitet die zweite Lagerachse 306 in den Schlitzen 319. Die Kippvorrichtung hat sich in die vollständig verriegelte Position bewegt, wenn sich der Haltezylinder 322 durch die Löcher 330, 333 in den Wänden 328, 332 des Trägers 301 bzw. der Spielverbindung 304 erstreckt. Die vollständig verriegelte Position ist in Fig. 4c gezeigt. Man kann sagen, daß in dieser Position die Spielverbindung 304 mittels des Trägers 301 an das erste Objekt gekoppelt ist. In dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Verriegelungswirkung vollständig erreicht, wenn der Winkel γ um ungefähr 23º größer geworden ist. Dies erfolgt in einer frühen Phase der Kippbewegung des ersten Objekts, jedenfalls bevor das erste Objekt über seinen Schwerpunkt hinaus kippt und somit Zugkräfte auf die Verriegelung ausgeübt werden. In der vollständig verriegelten Position ist der Haltezylinder 322 Scherbelastungen ausgesetzt. In dieser Position hat eine weitere Drehung des Kolbenstangenendteils 307 als Folge des Ausfahrens der Kolbenstange 300 bezüglich des Zylinderkörpers keinen Einfluß auf die Position der Spielverbindung 304 bezüglich des Trägers 301 und des ersten Objekts. Wenn jedoch der Kolbenstangenendteil 307 als Folge eines Einziehens der Kolbenstange 300 aus dieser Position heraus gedreht wird, und folglich der Winkel γ wieder abnimmt, gelangt die Oberfläche 313 auf jeder Seite des Kolbenstangenendteils 307 in Anlage gegen den Schrägabschnitt 321 des an der Rückwand 318 vorgesehenen Vorsprungs 320 und zwar mit der Kante 314. Wenn sich die Kolbenstange 300 bezüglich des Plattenteils 326 weiter dreht, gleitet die Oberfläche 313 mit der Kante 314 über den Schrägabschnitt 321 des Vorsprungs 320, mit der Folge, daß der Verriegelungsschieber 315 zur ersten Lagerachse 302 hin bewegt wird. Bei diesem Prozeß gleitet die zweite Lagerachse 306 in den Schlitzen 319. Die Kippvorrichtung hat sich in die knapp-entriegelte Position bewegt, wenn sich der Haltezylinder 322 nur durch das Loch 333 in der Wand 332 der Spielverbindung 304 erstreckt. In diesem Moment kann sich die Spielverbindung 304 relativ zum Träger 301 bewegen, und die Verriegelungswirkung ist aufgehoben.
Es wird einem Fachmann klar sein, daß der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben diskutierten Beispiele begrenzt ist, sondern vielmehr verschiedene Änderungen und. Modifikationen möglich sind, ohne den in den beigefügten Ansprüchen definierten Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Abmessungen des Trägers 301 und der Spielverbindung 304 derart gewählt werden, daß die U-Form des Trägers 301 von der U-Form der Spielverbindung 304 umfaßt werden kann.

Claims

1. Kippvorrichtung zum Drehen eines ersten Objekts (1) und eines zweiten Objekts (2), die an einer Kippachse (9) drehbar miteinander verbunden sind, relativ zueinander, umfassend:

einen Träger (4), der dazu ausgelegt ist, fest am ersten Objekt (1) befestigt zu sein;

eine Spielverbindung (3), die drehbar mit dem Träger (4) verbunden ist;

eine Kraftausübungseinrichtung (5), die mit der Spielverbindung (3) gekoppelt ist, um zu ermöglichen, daß eine Rotationskraft auf die Spielverbindung (3) ausgeübt wird;

und eine Befestigungseinrichtung (6), die dazu ausgelegt ist, die Kraftausübungseinrichtung (5) mit dem zweiten Objekt (2) zu koppeln, wobei die Kraftausübungseinrichtung (5) dazu ausgelegt ist, sowohl Zug- als auch Druckkräfte auszuüben, wodurch die Spielverbindung (3) und die Befestigungseinrichtung (6) relativ zueinander bewegt werden können;

eine Verriegelungseinrichtung (7), die dazu ausgelegt ist, eine Verriegelungswirkung zu erzielen, um die Position der Spielverbindung (3) relativ zum Träger (4) während des Drehens des ersten Objekts relativ zum zweiten Objekt festzuhalten,

wobei die Verriegelungseinrichtung eine am Träger angebrachte Verriegelungskomponente (115; 216; 330) sowie eine weitere damit zusammenwirkende Verriegelungskomponente (108; 213, 322) umfaßt, welche Verriegelungskomponenten relativ zueinander bewegbar sind und eine entriegelte sowie eine vollständig verriegelte Position einnehmen können, welche vollständig verriegelte Position in einer frühen Phase des Drehens des ersten Objekts relativ zum zweiten Objekt erreicht wird,

und eine Entriegelungseinrichtung (8; 110; 219; 313), die dazu ausgelegt ist, die obige Verriegelungswirkung zu beseitigen, welche Entriegelungseinrichtung (8; 110; 219, 313) durch die Kraftausübungseinrichtung (5) betätigt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Verriegelungskomponente (108; 213; 322) der Verriegelungseinrichtung an der Spielverbindung angebracht ist, so daß eine Verriegelungswirkung zwischen dem Träger (4) und der Spielverbindung (3) bewirkt wird, und daß die Verriegelungseinrichtung derart gebildet ist, daß nachdem die vollständig verriegelte Position erreicht ist, die Verriegelungskomponenten während des weiteren Drehens des ersten Objekts relativ zum zweiten Objekt relativ zueinander stationär bleiben.

2. Kippvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftausübungseinrichtung (5) als eine Kolben-/Zylindervorrichtung gebildet ist, die eine Kolbenstange (100, 200, 300) sowie einen Zylinderkörper umfaßt.

3. Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4, 101) einen bewegbaren J-förmigen Verriegelungshaken (114) umfaßt, der in der verriegelten Position der Kippvorrichtung an einem an der Spielverbindung (3, 104) angebrachten Haltevorsprung (108) angreift.

4. Kippvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (100) an ihrem Ende einen Rollnocken (110) umfaßt, der im Fall einer Bewegung der Kolbenstange (100) in die verriegelte Position der Kippvorrichtung den Verriegelungshaken (114) verlagert, mit der Folge, daß die Verriegelungswirkung zwischen dem Träger (4, 101) und der Spielverbindung (3, 104) beseitigt werden kann.

5. Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4, 201) im wesentlichen U-förmig ist und einen Innenraum umfaßt, der durch zwei im wesentlichen parallele Seitenteile (208) begrenzt ist und die Spielverbindung (3, 204) aufnehmen kann.

6. Kippvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielverbindung (3, 204) wenigstens zwei im wesentlichen parallele, plattenförmige Stegteile (213) umfaßt.

7. Kippvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stegteile (213) der Spielverbindung (3, 204) auf einander zu und von einander weg bewegen können.

8. Kippvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (200) an ihrem Ende ein erstes Gleitteil (219) umfaßt, welches dazu ausgelegt ist, mit einem an der Spielverbindung (3, 204) angebrachten zweiten Gleitteil (220) zu wechselwirken, welche Gleitteile (219, 220) eine Einstelleinrichtung bilden, welche Einstelleinrichtung dazu ausgelegt ist, die Stegteile (213) der Spielverbindung (3, 204) zu verlagern.

9. Kippvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitteile (219, 220) eine Gleitfläche (221) umfassen, welche Gleitfläche (221) eine schraubenförmige Neigung bildet.

10. Kippvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4, 201) Verriegelungsvorsprünge (216) umfaßt, die in der verriegelten Position der Kippvorrichtung die Stegteile (213) der Spielverbindung (3, 204) tragen.

11. Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Halteelement (322), welches sich in der verriegelten Position sowohl durch ein Loch (330) im Träger (4, 301) als auch ein Loch (333) in der Spielverbindung (3, 204) erstreckt.

12. Kippvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (322) an einem Verriegelungsschieber (315) angebracht ist, der durch eine Bewegung der Kolbenstange (300) verlagert werden kann, mit der Folge, daß die Verriegelungswirkung zwischen dem Träger (4, 301) und der Spielverbindung (3, 304) bewirkt oder beseitigt werden kann.

13. Kippvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (300) an ihrem Ende mit Oberflächen (313) versehen ist, die Kanten (314) aufweisen, welche dazu ausgelegt sind, mit Vorsprüngen (320) zu wechselwirken, die am Verriegelungsschieber (315) angebracht sind.

14. Fahrzeug mit einem Rahmen (2) und einer kippbaren Kabine (1), ausgestattet mit einer Kippvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zwischen der Kabine und dem Rahmen angeschlossen ist.