DE3301847C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine auf Rädern fahrbare Erdbau­ maschine wie Schaufellader, Planierfahrzeug oder dgl. gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Erdbaumaschine dieser Art ist aus der US-PS 40 65 143 bekannt. Bei dieser bekannten Baumaschine sind die federnden Kolben-Zylinder-Einheiten (Federzylinder) lediglich einseitig, und zwar auf der Kolbenseite, mit einem Druckmittel beaufschlagbar. Hiermit ist eine Niveauänderung möglich, und bei ihrer Beaufschlagung ist eine Federwirkung einstellbar. Bei nicht beauf­ schlagtem Federzylinder, also unmittelbarem Aufsitzen des Fahrzeugaufbaus auf den Fahrzeugachsen, kann es zu unkontrollierbaren Bewegungen der Fahrzeugachsen und damit der Fahrzeugräder kommen. Weiter fehlt bei der bekannten Baumaschine in dem Zustand der Nichtbeauf­ schlagung des Federzylinders eine Federung vollkommen. Es kommt dabei wegen unmittelbarer Übertragung von Schlägen oder dgl. zu hohen Beanspruchungen in dem Fahrzeugaufbau und zu einem schlechten Fahrverhalten.

Da des weiteren bei der bekannten Erdbaumaschine die Radaufhängung lediglich über eine Achsschwinge er­ folgt, treten mögliche Kippbewegungen des Fahrzeugauf­ baus bei unbeaufschlagtem Federzylinder abrupt, un­ vermittelt und mit unkontrollierter Bewegung des Fahr­ zeugaufbaus auf. Dies ist besonders bei Fahrzeugen mit wechselnder Schwerpunktlage wie knickgelenkten Schau­ felladern, unerwünscht und sogar gefährlich. Die Stand­ sicherheit eines solchen Schaufelladers ist daher ge­ ring. Schließlich kann es beim Verändern der Niveaulage oder auch bei einem Einfederungsvorgang der Federzylin­ der zu unterschiedlich schnellen, ggf. ruckartigen Bewegungen kommen, die bei vollbeladener Schaufel zu beachtlichen Stößen und Schwingungen führen können.

Weiterhin ist aus der US-PS 35 16 683 eine hydropneuma­ tische Federung für Nutzfahrzeuge bekannt, die einen Federzylinder in Form eines doppelseitig beaufschlagba­ ren Druckmittelzylinders aufweist. Die doppelseitige Beaufschlagbarkeit dient hierbei zum Ausgleich von Einfederungs- bzw. Ausfederungsvorgängen, um unabhängig von der Beladung des Fahrzeugaufbaus den Kolben in eine erwünschte Mittelstellung einstellen zu können, wo­ durch gleichmäßige Federungseigenschaften erhalten bleiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Erdbaumaschine so auszugestalten, daß durch ein einfaches Federungs- und Radaufhängungssystem der Fahrzeugaufbau sicher abgestützt und ihr Fahrverhalten verbessert wird, wobei bei eingefahrener Kolben-Zylin­ der-Einheit eine gewisse Grundfederung gegeben sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine gute Abfederung erreicht, die auch schnelle Überführungs­ fahrten der Baumaschine selbst möglich macht. Darüber hinaus ist auch nach Einfahren der Druckmittelzylinder noch eine gewisse Grundfederung vorhanden. Die Bewe­ gungsmöglichkeiten des Fahrzeugaufbaus sind so einge­ schränkt bzw. kontrolliert, daß auch bei Fahrzeugen mit wechselnder Schwerpunktlage, etwa bei einem knickge­ lenkten Schaufellader bei beladener und angehobener Schaufel eine Umsturzgefahr nicht gegeben ist. Durch die doppelt beaufschlagten Druckmittelzylinder können besondere Verriegelungseinrichtungen für den eingefah­ renen Zustand entfallen. Auch ist die Federungscharak­ teristik beim Ein- bzw. Ausfedern leicht einstellbar und gleichmäßig. Es wird ein definiertes Pendeln der Radachsen erreicht. Auch im abgesenkten Zustand bieten die Endlagendämpfungen eine gewisse Abmilderung von Stößen. Die Querlenker und Querstabilisatoren, die mit den Schwinghebeln zusammenwirken, ergeben eine kinema­ tisch definierte Führung der Schwinghebel und damit eine vorhersehbare und somit beherrschbare Bewegungs­ charakteristik des Fahrzeugaufbaus, was es ermöglicht, kritische Schwerpunktlagen auszuschließen. Nicht zu­ letzt sorgt die Verbindung der Druckmittelzylinder mit den Federspeichern über Grundlastdämpfer für eine Fe­ dercharakteristik, die auch bei wesentlich unterschied­ lichen Belastungszuständen der Baumaschine ihr Fahrver­ halten verbessert.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausfüh­ rungsform beispielhaft veranschaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht einen fahrbaren Schaufellader mit Knicklen­ kung und

Fig. 2 schematisch einen Hydraulikschaltplan für die Abfederung eines solchen Schau­ felladers.

Der Schaufellader besteht aus einem Vorderwagen mit Vorderrahmen 1 und einem Hinterwagen mit Hinterrahmen 2, welche durch die vertikale Gelenkachse 3 eines Knickgelenks miteinander verbunden sind. Der mit zwei Vorderrädern 4 versehene Vorderwagen, auf dem eine Fahrerkabine 5 angeordnet ist, trägt eine hydraulisch betätigbare Arbeitsschaufel 6. An dem mit zwei Hinter­ rädern 4′ versehenen Hinterwagen kann z. B. ein nicht näher dargestelltes Aufreißwerkzeug befestigt sein.

Am Vorderrahmen 1 ist ein vorderer, um die horizontale Achse eines Pendellagers 7 drehbarer Dreieckslängslen­ ker oder Schwinghebel 8 angelenkt, welcher die Vorder­ achse 9 der Vorderräder 4 trägt. Am Hinterrahmen 2 ist entsprechend ein um die horizontale Achse eines Pendel­ lagers 10 drehbarer hinterer Dreieckslängslenker oder Schwinghebel 11 angelenkt, welcher die Hinterachse 12 der Hinterräder 4′ trägt. Die Schwinghebel 8 und 11 halten die Vorderachse 9 bzw. die Hinterachse 12 in Längsrichtung und übertragen die Brems- und Vorschub­ kräfte. Bei wirksamer Abfederung dienen sie zur Über­ nahme der Pendelbewegungen der Achsen 9 und 12.

Die Schwinghebel 8 und 11 sind mit vorderen und hinte­ ren Querlenkern 13 bzw. 14 verbunden, welche zur kor­ rekten Achsenführung dienen und seitliche Schubkräfte aufnehmen. Um die Querneigungen des Fahrzeugs auf ein zulässiges Maß zu begrenzen, sind ferner an den vorde­ ren und hinteren Schwinghebeln 8 bzw. 11 Querstabilisa­ toren 15 bzw. 16 angeordnet.

Die vorderen Schwinghebel 8 und damit die Vorderachse 9 werden von zwei vorderen, doppeltbeaufschlagten Druck­ mittelzylindern 17 abgestützt, während die hinteren Schwinghebel 11 entsprechend von zwei hinteren, eben­ falls doppeltbeaufschlagten Druckmittelzylindern 18 ab­ gestützt sind. Diese Druckmittelzylinder 17 bzw. 18 sind einerseits an die freien Enden der Schwinghebel 8 bzw. 11 und andererseits an dem Fahrzeugaufbau oder dem Vorder- bzw. Hinterrahmen 1 bzw. 2 angeordnet oder angelenkt.

Anhand des in Fig. 2 schematisch dargestellten Schaltplans wird das Abfederungssystem des Schaufella­ ders und dessen Funktion erläutert.

Das Hydrauliksystem wird von einer Nullhubregelpumpe 19 versorgt, die ihr Öl aus einem Hydrauliktank 20 mit Rücklauffilter 20′ und Bypassventil 20′′ ansaugt und es zu einem Zentralspeicher 21 fördert. Dieser Zentral­ speicher 21 ist als Stickstoff-Druckspeicher ausgebil­ det, dessen Stickstoff-Füllung von dem Ölraum durch eine Membrane 22 abgetrennt ist. Über ein Sicherheits­ rückschlagventil 23 wird das Öl zu zwei vorderen Ni­ veaulagenventilen 24 und zu einem hinteren Niveaulagen­ ventil 25 verteilt. Vorzugsweise werden Niveaulagen­ ventile 24, 25 mit geschlossener Mitte verwendet.

Diese Ventile 24 und 25 steuern das Öl zu den zwischen den Schwinghebeln 8 bzw. 11 und dem Fahrzeugaufbau angeordneten Druckmittelzylindern 17 bzw. 18. In der Federungsstellung stehen die Druckmittelzylinder 17, 18 ungefähr in Mittelstellung. Zur Einfeder- und Ausfeder­ dämpfung sind in diesen Druckmittelzylindern Endlagen­ dämpfungen angeordnet. Über ein von einer Druckluftver­ sorgung 26 gespeistes Niveaulagenschaltventil 27 und zwei Niveaulagenzylinder 28 ist die Federung absenkbar bzw. sind die Druckmittelzylinder 17 in die Endlagen­ dämpfung einfahrbar. In diesem Zustand ist der Fahr­ zeugaufbau praktisch nahezu starr oder fast starr mit der betreffenden Fahrzeugachse verbunden, d. h. es ist nur noch ein geringer Restfederweg im Dämpfungsbereich der Druckmittelzylinder vorhanden, der vernachlässigbar ist.

Wenn das Fahrzeug z. B. über Unebenheiten der Straße oder des Bodens fährt, die von den Rädern auf die Achse übertragen werden, so werden die Druckmittelzylinder 17 bzw. 18 bzw. deren Kolben aus ihrer Mittellage verschoben. Das dadurch verdrängte Öl wird über Grundlastdämpfer 29 bzw. 30 gedämpft in die Federspeicher 31, 31′ bzw. 32 verdrängt, wobei für jedes Vorderrad 4 zwei Federspei­ cher 31, 31′ und für jedes Hinterrad 4′ ein Federspei­ cher 32 vorgesehen sind. Das in diese Federspeicher einströmende Öl komprimiert die durch die Membrane vom Ölraum abgetrennte Stickstoff-Füllung des Speichers. Beim Ausfedervorgang drückt der Stickstoff über die Membrane das Öl über die Grundlastdämpfer 29 bzw. 30 in die Druckmittelzylinder 17 bzw. 18 zurück, und die Druckmittelzylinder fahren, gedämpft durch das kolben­ stangenseitig anstehende Öl, das über ein Druckreduzier- und Sicherheitsventil 33 eingespeist wird, bis in die Endlagendämpfung aus. Für Spitzendruckbedarf ist an die Kolbenstangenseite ein Vorspannspeicher 34 angeschlos­ sen. Zu hohe Druckspitzen sichert das Sicherheitsventil im Druckreduzierventil 33 ab. An der Hinterachse sind die beiden Druckmittelzylinder 18 durch Drosselrück­ schlagventile 35 gegeneinander abgesichert. Mit 36 ist eine Rücklaufleitung bezeichnet. Die Leitungen 37 und 38 führen zur Arbeitshydraulik.

Claims (5)

1. Auf Rädern fahrbare Erdbaumaschine wie Schaufel­ lader, Planierfahrzeug oder dgl., insbesondere knickge­ lenkter Schaufellader, mit einer hydraulischen oder hydropneumatischen niveauregulierbaren Abfederung der Radachsen, die von drehbar gelagerten Schwinghebeln gehalten sind, welche von durch Druckmittel beauf­ schlagten federnden Kolben-Zylinder-Einheiten, die zwischen den Schwinghebeln der Fahrzeugachsen und dem Fahrzeugaufbau gelenkig gelagert und mit Federspeichern verbunden sind, abstützbar sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die federnden Kolben-Zylinder-Einheiten aus doppelseitig beaufschlagbaren Druckmittelzylindern (17, 18) bestehen, daß die Druckmittelzylinder (17, 18) mit Endlagendämpfungen versehen sind, daß die Radachsen (9, 12) oder Schwinghebel (8, 11) mit Querlenkern (13, 14) und Querstabilisatoren (15, 16) zusammenwirken und daß die Druckmittelzylinder (17, 18) mit den Federspeichern (31, 31′, 32) über Grundlastdämpfer (29, 30) verbunden sind.

2. Erdbaumaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für jedes Vorderrad (4) zwei Federspei­ cher (31, 31′) und für jedes Hinterrad (4′) ein Feder­ speicher vorgesehen sind bzw. ist.

3. Erdbaumaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel in die kolbenstan­ genseitige Zylinderkammer der Druckmittelzylinder (17, 18) über ein Druckreduzier- und Sicherheitsventil (33) einbringbar ist.

4. Erdbaumaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelzylinder (18) für die Hinterräder durch zwischengeschaltete Drosselrück­ schlagventile (35) gegeneinander abgesichert sind.

5. Erdbaumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch an die Kolbenstangenseite der Druckmittelzylinder angeschlossene Vorspannspeicher (34).