[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät, insbesondere einen Radlader,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei vielen Arbeitsgeräten ist es üblich, zum schnellen und unkomplizierten Anbau
von hydraulisch betriebenen Arbeitswerkzeugen Schnellkupplungssysteme zu verwenden,
welche mit einer Hydraulikkupplung ausgestattet sind, durch die beim Anbau automatisch
eine hydraulische Verbindung zwischen dem oder den hydraulischen Verbrauchern des
Anbauwerkzeugs und dem Hydrauliksystem des Arbeitsgeräts herstellbar ist. Ein solches
vollautomatisches hydraulisches Schnellkupplungssystem ist für Hydraulikbagger beispielsweise
in der
EP 1 239 087 A1 offenbart.
[0003] Bei Arbeitsgeräten mit einem Hubgerüst mit Z-Kinematik, wie es beispielsweise bei
Radladern häufig zum Einsatz kommt, können ebenfalls Hydraulikkupplungen eingesetzt
werden, um ein hydraulisch betriebenes Arbeitsgerät bzw. -werkzeug wie beispielsweise
eine Hochkippschaufel schnell und einfach an das Hubgerüst anbauen zu können.
[0004] Ein Beispiel eines solchen aus dem Stand der Technik bekannten Radladers 1 ist in
der Figur 1 dargestellt. Der Radlader 1 weist einen Hydraulikkreis sowie ein Fahrgestell
2 auf, welches in diesem Beispiel einen Hinterwagen und einen mit diesem über ein
Knickgelenk verbundenen Vorderwagen umfasst. Am Vorderwagen ist ein Hubgerüst 10 mit
Z-Kinematik angebracht, an dessen vorderem Ende eine Radladerschaufel 60 schwenkbar
montiert ist. Das Hubgerüst 10 umfasst einen mittels zweier hydraulischer Hubzylinder
5 verschwenkbaren und in Draufsicht H-förmigen Hubarm 12 mit einem den H-Steg bildenden
Querrohr 18. An den Hubarm 12 ist ein Umlenkhebel 14 angelenkt, welcher mittels eines
hydraulischen Kippzylinders 6 verschwenkbar ist. Der Umlenkhebel 14 ist am vorderen
(d.h. dem Fahrgestell abgewandten) Ende gelenkig mit einem Verbindungsteil 16 (auch
Verbindungslasche genannt) verbunden. Das Hubgerüst 10 umfasst ferner ein Anbaugerüst
20, an welches ein Anbaugerät 60 (in diesem Beispiel die Radladerschaufel 60) reversibel
montierbar ist. Das Anbaugerüst 20 ist an das vordere Ende des Hubarms 12 sowie an
das dem Umlenkarm 14 abgewandte Ende des Verbindungsteils 16 um zwei parallele horizontale
Achsen angelenkt und durch Verschwenkung des Umlenkhebels 14 relativ zum Hubarm 12
mittels des Kippzylinders 6 verschwenkbar. Eine Hydraulikkupplung zur Herstellung
einer Hydraulikversorgung des Anbaugeräts 60 kann am Anbaugerüst 20 angeordnet sein.
Bei dem Anbaugerüst kann es sich ferner um einen Schnellwechsler handeln.
[0005] Diese spezielle Kinematik und die sich bei einer Bewegung des Hubgerüsts ergebenden
Bewegungsbahnen der einzelnen Komponenten wirken sich auf die vom Hydraulikkreis des
Arbeitsgeräts zum vorderen Anbaugerüst bzw. einer dort angeordneten Hydraulikkupplung
zu verlegenden Hydraulikleitungen aus und stellt daher eine Herausforderung für die
Integration einer vollautomatischen Hydraulikkupplungsvorrichtung dar. Insbesondere
müssen aufgrund der großen durchfahrbaren Winkelbereiche des Umlenkhebels und des
Anbaugerüsts ausreichend lange Hydraulikleitungen zur Verfügung stehen.
[0006] Die Hydraulikleitungen werden typischerweise mittels fixer Aufhängungen bzw. Befestigungen
entlang des Hubarms und/oder des Umlenkhebels bis an das vordere Ende des Hubarms
oder an die Verbindungslasche herangeführt, da letztere in geringerem Maße verschwenkt
wird als das Anbaugerüst. Dies macht zusätzliche Hydraulikschläuche und -verbindungen
notwendig, um die Hydraulikleitungen so in kleinteilig segmentierter Weise an das
Anbaugerät heranführen und anschließen zu können, was die Kosten, den Wartungsaufwand
sowie die Gefahr von Leckagen erhöht.
[0007] Darüber hinaus müssen die Hydraulikschläuche lang genug ausgeführt sein, damit selbst
in Extremstellungen des Hubgerüsts, insbesondere einem vollständigen Ein- und Ausschwenken
des Anbaugerüsts bzw. Anbaugeräts, ausreichend Schlauchlänge zur Verfügung steht.
Dadurch entstehen in weniger extremen Stellungen Schlauchausbauchungen, die in den
Arbeitsbereich hineinragen können und zusätzliche aufwändige Schutzmaßnahmen wie z.B.
Stahlschlauchwendeln erforderlich machen. Durch die in einem solchen Fall notwendigerweise
exponierte Lage der Schläuche verringert sich zudem deren Lebensdauer. Auch eine Verwendung
von schwenkbaren Hydraulikanschlüssen wie z.B. Drehverschraubungen an der Hydraulikkupplung
ist nachteilig, da sich dadurch die Kosten, der Wartungsaufwand sowie die Gefahr von
Leckagen erhöhen.
[0008] Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Arbeitsgerät mit einem Hubgerüst mit Z-Kinematik bereitzustellen, welches eine schnelle
und vollautomatische hydraulische Anbindung eines Anbaugeräts an den Hydraulikkreis
des Arbeitsgeräts ermöglicht. Dabei soll die hierfür erforderliche Hydraulikleitungssystem
des Arbeitsgeräts einfach und kostengünstig aufgebaut sein und sich durch eine geringe
Leckagegefahr auszeichnen.
[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Demnach umfasst das erfindungsgemäße Arbeitsgerät, bei dem es sich insbesondere
um einen Radlader handelt, einen Hydraulikkreis sowie ein Hubgerüst mit Z-Kinematik.
Das Hubgerüst umfasst einen Hubarm, welcher um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar
ist, und einen gelenkig mit einem Verbindungsteil gekoppelten Umlenkhebel, welcher
an den Hubarm um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar angelenkt ist. Vorzugsweise
ist der Hubarm mittels mindestens eines Hubzylinders und der Umlenkhebel mittels mindestens
eines Kippzylinders verschwenkbar.
[0010] Das Hubgerüst umfasst ferner ein Anbaugerüst, an welches ein Anbaugerät reversibel
montierbar ist und welches an das der Schwenkachse beabstandete vordere Ende des Hubarms
sowie an das Verbindungsteil um zwei parallele Schwenkachsen schwenkbar angelenkt
ist. Das Anbaugerüst weist ein Hydraulikkupplungsteil auf, welches durch Anbau eines
Anbaugeräts an das Anbaugerüst mit einem anbaugeräteseitigen Hydraulikkupplungsteil
automatisch reversibel kuppelbar und dadurch eine Hydraulikversorgung des Anbaugeräts
herstellbar ist. Dabei ist das Hydraulikkupplungsteil über mindestens zwei Hydraulikleitungen
mit dem Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts verbunden, wobei die Hydraulikleitungen zumindest
abschnittsweise flexibel ausgestaltet sind.
[0011] Erfindungsgemäß sind die Hydraulikleitungen am Umlenkhebel über eine mit dem Umlenkhebel
um eine horizontale Drehachse drehbar verbundene erste Aufhängung befestigt.
[0012] Durch die drehbare Lagerung der ersten Aufhängung am Umlenkhebel können sich die
Hydraulikleitungen in jeder Stellung des Hubgerüsts optimal ausrichten. Dadurch müssen
keine übermäßigen Hydraulikleitungslängen bereitgestellt werden, welche in gewissen
Stellungen zu störenden oder sogar in den Arbeitsbereich ragenden Ausbauchungen führen
können. Stattdessen kann der gesamte Hub-Kipp-Bereich ohne überstehende oder hochzugbelastete
Hydraulikleitungen durchfahren werden, was die Hydraulikleitungen schont und deren
Lebensdauer verlängert.
[0013] Des Weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße drehbare erste Aufhängung eine direkte
Anbindung mehrerer Hydraulikleitungen an eine vollautomatische Hydraulikschnellkupplung,
vorliegend an das Hydraulikkupplungsteil, was den Anbauvorgang des Anbaugeräts wesentlich
vereinfacht und beschleunigt. Dadurch, dass eine der Aufhängungen der Hydraulikleitungen
drehbar ausgeführt ist, können die Hydraulikleitungen über fixe Anschlüsse an das
Hydraulikkupplungsteil angeschlossen werden, was kostengünstiger und weniger anfällig
für Leckagen ist als schwenkbare Hydraulikanschlüsse wie beispielsweise Drehverschraubungen.
Die Drehbarkeit der ersten Aufhängung wirkt sich dagegen nicht auf die in ihr bzw.
durch sie befestigten oder mit ihr verbundenen Hydraulikleitungen aus, da keine Bewegung
einzelner Hydraulikleitungsabschnitte relativ zueinander stattfindet, sondern eine
Bewegung bzw. Ausrichtung der Hydraulikleitungen relativ zum Hubgerüst.
[0014] Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße flexible Hydraulikführung unabhängig vom
konkret verwendeten Schnell- bzw. Hydraulikkupplungssystem, da ggf. lediglich die
kupplungsseitigen Hydraulikanschlüsse angepasst werden müssen. Ferner kommt das erfindungsgemäße
Arbeitsgerät mit weniger Hydraulikleitungsaufhängungen bzw. -befestigungen aus, was
die Kosten und den Wartungsaufwand reduziert. Schließlich eignet sich die erfindungsgemäße
Hydraulikleitungsführung auch für große Leitungs- bzw. Schlauchdurchmesser, da starke
Biegungen vermieden werden und sich die Hydraulikleitungen automatisch an die Stellung
des Hubgerüsts anpassen.
[0015] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung.
[0016] Die Hydraulikkupplungsteile bilden vorzugsweise ein Hydraulikkupplung, wie sie in
der
EP 1 239 087 A1 offenbart ist.
[0017] In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Hubarm in Draufsicht H-förmig ausgebildet
ist und ein den H-Steg bildendes Querrohr aufweist, wobei der Umlenkhebel vorzugsweise
an eine am Querrohr ausgebildete Wange wippenartig angelenkt ist.
[0018] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Aufhängung im Bereich
der Schwenkachse des Umlenkhebels angeordnet ist, wobei die Drehachse vorzugsweise
mit der Schwenkachse des Umlenkhebels zusammenfällt. Im letzteren Fall kann die erste
Aufhängung am Umlenkbolzen, welcher die Schwenkachse des Umlenkhebels bildet, montiert
sein, wobei die erste Aufhängung relativ zum Umlenkbolzen drehbar ist. Durch die Platzierung
der ersten Aufhängung im Bereich des Umlenkbolzens können sich die Hydraulikleitungen
optimal an die Bewegung des Hubgerüsts anpassen, während der durch die erste Aufhängung
gebildete Befestigungspunkt ideal zwischen dem Hydraulikkupplungsteil und weiteren
möglichen fixen Befestigungspunkten der Hydraulikleitungen am Hubarm in Richtung von
dessen Schwenkachse liegt. Als "Bereich" im Sinne dieser Erfindung kann insbesondere
die halbe Länge des Umlenkhebels in beide Richtungen angesehen werden. Als "Bereich"
kann auch ein Bereich innerhalb von einigen Zentimetern, z.B. 10-15 cm, um den Umlenkbolzen
angesehen werden. Es ist aber auch denkbar, dass es Hubgerüstgeometrien gibt, bei
denen eine Anbringung der ersten Aufhängung an einer anderen Stelle des Umlenkhebels
vorteilhaft ist, beispielsweise auch außerhalb des zuvor definierten Bereichs.
[0019] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Hydraulikkupplungsteil
feste bzw. fixe Hydraulikanschlüsse aufweist, an die die Hydraulikleitungen angeschlossen
sind, wobei die Hydraulikanschlüsse einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf das Hydraulikkupplungsteil
einnehmen. Solche fixen Hydraulikanschlüsse sind stabil und kostengünstig und können
aufgrund der Anpassungsfähigkeit der Ausrichtung der Hydraulikschläuche mittels der
ersten Aufhängung hier zum Einsatz kommen, wobei die fixen Hydraulikanschlüsse einen
gewissen Grad an Flexibilität bzw. Toleranzen aufweisen können, beispielsweise durch
die Verwendung von Federelementen. Der Winkel der Hydraulikanschlüsse zur rückseitigen
Fläche des Hydraulikkupplungsteils bzw. zur durch die Schwenkachsen des Anbaugerüsts
verlaufenden Ebene beträgt vorzugsweise 90°, kann aber auch andere Werte und eine
gewisse Toleranz von beispielsweise wenigen Grad aufweisen. Dies kann auch von der
genauen Geometrie des Hubgerüsts abhängen.
[0020] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikleitungen am
Hubarm über eine fest mit dem Hubarm verbundene zweite Aufhängung befestigt sind,
wobei die zweite Aufhängung vorzugsweise am Querrohr befestigt bzw. montiert ist.
Alternativ kann die zweite Aufhängung auch an der Innenseite der Außenstreben des
H-förmigen Hubarms angeordnet sein. Die fixe zweite Aufhängung ist einfach und kostengünstig
zu realisieren, beispielsweise als einfache Schlauchklemme oder Rohrleitung. Die Anpassbarkeit
der Hydraulikleitungen an die Stellung des Hubgerüsts wird bereits durch die drehbare
erste Aufhängung gewährleistet.
[0021] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikleitungen zwischen
dem Hydraulikkupplungsteil und der zweiten Aufhängung nur mittels der ersten Aufhängung
mit dem Hubgerüst verbunden sind, wobei vorzugsweise am Hubgerüst abgesehen von der
ersten Aufhängung keine weiteren beweglichen, d.h. insbesondere drehbaren, Aufhängungen
zur Befestigung der Hydraulikleitungen vorgesehen sind. Die erste Aufhängung ist ausreichend,
um eine optimale Anpassbarkeit der Ausrichtung der Hydraulikleitungen sicherzustellen.
Somit kann auf weitere Befestigungen oder Aufhängungen für die Hydraulikleitungen
verzichtet werden, was die Kosten und Komplexität der Hydraulikleitungsführung senkt.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Aufhängung einen
Montagewinkel mit der Vertikalen bildet, welcher bei einer Bewegung des Umlenkhebels
bzw. des Anbaugerüsts und gleichzeitig unbewegtem Hubarm im Wesentlichen konstant
bleibt. Der Montagewinkel ist hierbei insbesondere durch den Winkel zwischen der Vertikalen
und derjenigen Ebene definiert, welche die Drehachse der ersten Aufhängung enthält
und senkrecht durch die Hydraulikleitungen an demjenigen Punkt verläuft, der der Drehachse
am nächsten ist. Diese Ebene wird im Folgenden als "erste Hilfsebene" bezeichnet.
[0023] Der Montagewinkel hängt von der Stellung des Hubarms und von der Länge der Hydraulikleitungen
ab. Bei einer Konfiguration, in der zwischen dem Hydraulikkupplungsteil und der ersten
Aufhängung pro Hydraulikleitung ein erstes Leitungsstück bzw. Hydraulikschlauch und
zwischen der ersten und der zweiten Aufhängung ein zweites Leitungsstück bzw. Hydraulikschlauch
zum Einsatz kommen, welche über entsprechende Hydraulikverbindungen der ersten Aufhängung
miteinander verbunden sind, hängt der Montagewinkel von den jeweiligen Längen der
Leitungsstücke bzw. Hydraulikschläuche ab. Bei einer Konfiguration, bei der durchgängige
Hydraulikleitungen zum Einsatz kommen, welche durch die erste Aufhängung lediglich
gehalten bzw. geklemmt werden, hängt der Montagewinkel von den Längen der Leitungsabschnitte
zu beiden Seiten der ersten Aufhängung ab. Somit kann der Montagewinkel optimal an
die Geometrie des Hubgerüsts angepasst werden, indem die Längen der Leitungsstücke
bzw. Hydraulikschläuche entsprechend gewählt werden. Dies verleiht der erfindungsgemäßen
Hydraulikleitungsführung eine hohe Flexibilität.
[0024] Es ist ebenfalls eine Konfiguration der Hydraulikleitungen, also wie vorstehend beschrieben
insbesondere der Längen der Leitungsstücke bzw. Hydraulikschläuche, möglich, in der
der Winkel der zuvor definierten ersten Hilfsebene zur Längsachse des Hubarms, auch
als relativer Montagewinkel bezeichnet, bei einer beliebigen Bewegung des Hubgerüsts,
also des Hubarms und/oder des Umlenkhebels, im Wesentlichen konstant bleibt. Der relative
Montagewinkel kann zwischen 10 und 80°, vorzugsweise zwischen 30 und 60° liegen. Bei
einer nicht linearen Geometrie des Hubarms kann dessen Längsachse zur Bestimmung des
relativen Montagewinkels unterschiedlich definiert werden. Beispielsweise kann die
Längsachse des Hubarms als die in einer Draufsicht mittig zwischen den Seitenstreben
des Hubarms liegende Linie definiert werden, die innerhalb der Ebene verläuft, die
die Schwenkachse des Hubarms und die untere Schwenkachse des Anbaugerüsts schneidet.
Abhängig von der Konfiguration / Geometrie des Hubarms können hier aber auch andere
Definitionen sinnvoll sein.
[0025] Mit dem vorstehenden Begriff "im Wesentlichen konstant" ist gemeint, dass der Montagewinkel
(bzw. der relative Montagewinkel) selbstverständlich nicht vollständig fix ist, sondern
abhängig von der Stellung des Hubgerüsts einer gewissen Schwankung bzw. Variation
unterliegt, die jedoch wesentlich geringer als der gesamte Winkelbereich des Umlenkhebels
bzw. Anbaugerüsts ist. Darüber hinaus kann der sich bei einer bestimmten Hubarmstellung
und für eine bestimmte Wahl der Längen der Hydraulikschläuche und/oder Anordnungen
der Aufhängungen einstellende Montagewinkel auch aufgrund gewisser Toleranzen, beispielsweise
Material- und/oder Fertigungstoleranzen, geringfügig variieren.
[0026] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Variation des Montagewinkels
bei einer Bewegung des Umlenkhebels bzw. Anbaugerüsts und gleichzeitig unbewegtem
Hubarm geringer als 20°, vorzugsweise geringer als 10°, und besonders vorzugsweise
geringer als 5° ist. Die Variation ist in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
geringer als 3°. Diese Werte können ebenfalls für den zuvor definierten relativen
Montagewinkel gelten. Eine Variation von mehr als 10° kann insbesondere dann auftreten,
wenn die erste Aufhängung außerhalb des Umlenkhebels angeordnet ist, wenn also die
Drehachse der ersten Aufhängung nicht mit der Schwenkachse des Umlenkhebels zusammenfällt.
[0027] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikleitungen flexible
Schläuche umfassen, welche zwischen Hydraulikanschlüssen und/oder Hydraulikverbindungen
angeordnet sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung können dann die Kombinationen
aus Hydraulikschläuchen, -anschlüssen und - verbindungen als Hydraulikleitungen bezeichnet
werden. Die Hydraulikleitungen können insgesamt (also vor allem im Bereich zwischen
Hydraulikkupplungsteil und zweiter Aufhängung) als durchgängige Hydraulikschläuche
ausgebildet sein, welche an Hydraulikanschlüsse des Hydraulikkupplungsteils angeschlossen
sind. Alternativ können die Hydraulikleitungen pro Leitung aus mehreren Schlauchstücken
zusammengesetzt sein, welche untereinander beispielsweise durch Hydraulikverbindungen
verbunden sind. Hierfür können Schottverschraubungen zum Einsatz kommen.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Aufhängung Hydraulikverbindungen
aufweist, wobei die Hydraulikleitungen zwischen dem Hydraulikkupplungsteil und der
ersten Aufhängung als flexible Hydraulikschläuche ausgebildet und mit den Hydraulikverbindungen
verbunden sind. Die Hydraulikverbindungen selbst sind an der ersten Aufhängung fest
angebracht und weisen erste Anschlüsse auf, die sich vorzugsweise in Richtung des
Hydraulikkupplungsteils erstrecken. Mit letzterem Merkmal ist insbesondere gemeint,
dass die ersten Anschlüsse der Hydraulikverbindungen bei Betrachtung einer Ebene,
die die Längsachse des Hubarms senkrecht schneidet und die Drehachse der ersten Aufhängung
enthält (im Folgenden als "zweite Hilfsebene" bezeichnet), auf diejenige Seite dieser
Ebene weisen, auf der sich das Hydraulikkupplungsteil befindet.
[0029] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikleitungen zwischen
der ersten und der zweiten Aufhängung als flexible Hydraulikschläuche ausgebildet
und mit den Hydraulikverbindungen verbunden sind. Hierzu weisen die Hydraulikverbindungen
zweite Anschlüsse auf, die sich vorzugsweise in Richtung der zweiten Aufhängung erstrecken.
Damit ist wiederrum gemeint, dass die zweiten Anschlüsse auf diejenige Seite der zweiten
Hilfsebene weisen, auf der sich die zweite Aufhängung befindet.
[0030] Bei einer Konfiguration, in der die Hydraulikleitungen zwischen Hydraulikkupplungsteil
und zweiter Aufhängung als durchgängige Hydraulikschläuche ausgebildet sind, handelt
es sich bei den Hydraulikverbindungen vorzugsweise um Schlauchdurchführungen, wobei
als Anschlüsse im zuvor beschriebenen Sinne die beiderseitigen Endbereiche der Schlauchdurchführen
angesehen werden können. Bei einer Konfiguration, bei der die Hydraulikleitungen zwischen
Hydraulikkupplungsteil und erster Aufhängung einerseits und zwischen erster und zweiter
Aufhängung andererseits als separate Hydraulikschlauchstücke ausgeführt sind, weisen
die Hydraulikverbindungen tatsächliche Anschlüsse zu beiden Seiten der ersten Aufhängung
auf, an denen die Hydraulikschlauchstücke angeschlossen sind. Vorzugsweise handelt
es sich dabei um Schottverschraubungen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass eine
Kombination aus Hydraulikverbindung mit tatsächlichen Anschlüssen und Schlauchklemmen
zum Einsatz kommt, beispielsweise bei mehreren unterschiedlichen Hydraulikleitungen.
[0031] In beiden Fällen kann die zweite Aufhängung eine Schlauchklemme umfassen oder als
solche ausgebildet sein, was eine besonders einfache Bauweise darstellt. Alternativ
oder zusätzlich können auch hier Hydraulikverbindungen mit Anschlüssen verwendet werden,
an die die Hydraulikschläuche angeschlossen sind.
[0032] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die in Richtung des Hydraulikkupplungsteils
und/oder der zweiten Aufhängung weisenden Hydraulikverbindungen abgewinkelt sind,
insbesondere nach unten in Richtung des Hubarms abgewinkelt sind, sodass die Hydraulikschläuche
unabhängig von der Bewegung des Hubgerüsts in einem vorgegebenen Winkel mit der ersten
Aufhängung verbunden sind. Insbesondere sind es die zuvor beschriebenen Anschlüsse
der Hydraulikverbindungen, die abgewinkelt sind. Hier können aber auch entsprechend
abgewinkelte Schlauchdurchführungen zum Einsatz kommen. Dadurch nehmen die an die
Anschlüsse grenzenden Endbereiche der Hydraulikschläuche stets einen bestimmten Winkel
zur ersten Hilfsebene ein, der dem Winkel der Anschlüsse der Hydraulikverbindungen
entspricht. Der Winkel kann beispielsweise 45° betragen.
[0033] Die abgewinkelten Hydraulikverbindungen bewirken, dass bei einer Bewegung des Hubgerüsts
keine unkontrollierten Ausbauchungen der Hydraulikschläuche entstehen können, insbesondere
im Bereich zwischen Hydraulikkupplungsteil und erster Aufhängung. Ohne eine Winkelvorgabe
durch die Hydraulikverbindungen kann es in diesem Bereich, vor allem nahe der ersten
Aufhängung, zu einer unkontrollierbaren und nicht reversiblen Ausbauchung der Hydraulikschläuche
kommen. Eine solche ungewollte Richtungsänderung kann spontan auftreten oder beispielsweise
durch einen Druckstoß in einer Hydraulikleitung verursacht werden. Dies kann zu Beschädigungen
der Hydraulikschläuche, beispielsweise durch Kontakt mit naheliegenden Bauteilen,
und zu Scheuer- und Knickstellen führen.
[0034] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikschläuche im
Bereich der Hydraulikverbindungen der ersten Aufhängung eine Krümmung mit unabhängig
von der Bewegung des Hubgerüsts gleichbleibendem Vorzeichen aufweisen. Insbesondere
weisen die Hydraulikschläuche im Bereich der ersten Aufhängung eine nach unten bzw.
zum Hubarm gerichtete Ausbauchung auf, welche unabhängig von der Bewegung des Hubgerüsts
in die gleiche Richtung weist und somit stets eine gleichgerichtete (also negative
oder positive - je nach Definition bzw. Blickrichtung) Krümmung aufweist, deren Betrag
jedoch von der Stellung des Hubgerüsts abhängt. Mit "Krümmung" ist insbesondere die
mathematische Krümmung in einer seitlichen Ansicht des Arbeitsgeräts bzw. der Hydraulikschläuche
gemeint.
[0035] Die Hydraulikschläuche im Bereich der Hydraulikanschlüsse des Hydraulikkupplungsteils
weisen hingegen vorzugsweise eine Krümmung auf, deren Vorzeichen mit der Bewegung
des Hubgerüsts variiert. Dies bedeutet, dass sich die Hydraulikschläuche je nach Stellung,
insbesondere des Anbaugerüsts, vom Hydraulikanschluss des Hydraulikkupplungsteils
nach oben oder unten wegkrümmen. Beispielsweise krümmen sich die Hydraulikschläuche
bei einer nach unten geneigten angebauten Radladerschaufel nach unten und bei einer
nach oben verschwenkten Radladerschaufel nach oben in Richtung der ersten Aufhängung
weg. Dadurch ist die räumliche Führung der Hydraulikschläuche stets definiert und
es kommt zu keinen ungewollten Richtungsänderungen.
[0036] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hydraulikleitungen im
Bereich zwischen Hydraulikkupplungsteil und erster Aufhängung unabhängig von der Stellung
des Hubgerüsts oberhalb einer Unterkante des Arbeitsgeräts liegen. Bei der Unterkante
handelt es sich insbesondere um die Unterkante des Anbaugerüsts, wobei es sich ebenfalls
um eine Unterkante eines Anbaugeräts handeln kann. Dadurch wird sichergestellt, dass
die Hydraulikleitungen niemals den Boden berühren oder in den Arbeitsbereich des Arbeitsgeräts
ragen und so beschädigt werden können. Der kleinste Abstand der Hydraulikleitungen
zum Boden, welcher auch als Durchhang bezeichnet wird, ist insbesondere bei einem
abgesenkten Hubarm und einem eingekippten Anbaugerüst bzw. Anbaugerät am geringsten.
Der Durchhang ist vorzugsweise größer als 5 cm, besonders vorzugsweise größer als
10 cm, um ausreichend Sicherheitsabstand zum Boden zu haben.
[0037] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Anbaugerüst zwei Hydraulikkupplungsteile
aufweist, welche durch Anbau eines Anbaugeräts an das Anbaugerüst mit zwei anbaugeräteseitigen
Hydraulikkupplungsteilen automatisch reversibel kuppelbar und dadurch eine Hydraulikversorgung
des Anbaugeräts herstellbar ist. Eine Hydraulikversorgung mittels zweier Hydraulikkupplungsteile
kann beispielsweise bei einem Anbaugerät mit mehreren hydraulischen Verbrauchern wie
z.B. einer Hochkippschaufel mit hydraulischem Niederhalter vorteilhaft sein. Dabei
ist jedes Hydraulikkupplungsteil über mindestens zwei Hydraulikleitungen mit jeweils
einem separaten oder einem gemeinsamen Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts verbunden,
um die unterschiedlichen Verbraucher des Anbaugeräts zu versorgen. Bei einem Anschluss
der Hydraulikkupplungsteile an einen gemeinsamen Hydraulikkreis kann die Versorgung
der einzelnen Verbraucher über Hydraulikventile des Hydraulikkreises gesteuert werden.
[0038] Vorzugsweise sind pro Hydraulikkupplungsteil eine eigene erste Aufhängung und eine
eigene zweite Aufhängung vorgesehen, welche insbesondere in einer Draufsicht auf das
Hubgerüst auf gegenüberliegenden Seiten der Hubarmlängsachse, also rechts und links
davon aber auf gleicher Höhe, angeordnet sind. Es kann dabei vorgesehen sein, dass
die Drehachsen der beiden ersten Aufhängungen zusammenfallen und ferner vorzugsweise
mit der Schwenkachse des Umlenkhebels zusammenfallen.
[0039] Sämtliche zuvor beschriebenen Ausführungsformen gelten für eine solche Anordnung
von mehreren Hydraulikkupplungsteilen mit jeweils mehreren ersten und ggf. zweiten
Aufhängungen. Dabei können mit jedem der Hydraulikkupplungsteile eine unterschiedliche
Anzahl von Hydraulikleitungen mit ggf. unterschiedlichen Formen bzw. Durchmessern
und ggf. unterschiedlichen Materialeigenschaften wie z.B. Steifigkeiten verbunden
sein. Beispielsweise kann eines der Hydraulikkupplungsteile mit zwei und das andere
der Hydraulikkupplungsteil mit drei Hydraulikleitungen verbunden sein. In letzterem
Fall werden die drei Hydraulikleitungen von der zugeordneten ersten und von der zugeordneten
zweiten Aufhängung gehalten. Jede der Hydraulikkupplungen wird dabei vorzugsweise
von einem Hydraulikkupplungsblock gebildet, wie er in
EP 1 239 087 A1 offenbart ist.
[0040] In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schwenkachsen des Anbaugerüsts
gleichzeitig die Verriegelungsachsen zur Verriegelung des Anbaugeräts darstellen,
d.h. über die Schwenkachsen wird das Anbaugerät mit dem Anbaugerüst verbunden und
verriegelt. Dadurch ergibt sich eine Verbindung zwischen Anbaugerät und Anbaugerüst
ohne Vorbaumaß bzw. Anbauhöhe, was die maximale Traglast des Arbeitsgeräts erhöht.
Insbesondere handelt es sich bei dem Anbaugerüst um einen Schnellwechsler ohne Vorbaumaß,
d.h. ohne Anbauhöhe. Die Kombination aus Schnellwechsler ohne Vorbaumaß und vollautomatischer
Hydraulikschnellkupplung wird erst durch die erfindungsgemäße flexible Hydraulikleitungsführung
ermöglicht bzw. maßgeblich erleichtert.
[0041] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den anhand
der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- Figur 1:
- ein Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Radladers in einer perspektivischen
Ansicht;
- Figur 2:
- das Hubgerüst des erfindungsgemäßen Arbeitsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel
in einer ersten Stellung in einer schematischen Seitenansicht;
- Figur 3:
- das Hubgerüst gemäß Figur 2 in einer zweiten Stellung;
- Figur 4:
- das Hubgerüst gemäß Figur 2 in einer dritten Stellung;
- Figur 5:
- eine schematische Visualisierung des Montagewinkels und der Varianz des Montagewinkels;
- Figur 6:
- den Umlenkhebel samt erster Aufhängung des erfindungsgemäßen Arbeitsgeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Explosionsansicht;
- Figur 7:
- das Hubgerüst des erfindungsgemäßen Arbeitsgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel
in einer seitlichen Querschnittsansicht;
- Figur 8:
- das Hubgerüst gemäß Figur 7 in einer Draufsicht;
- Figur 9:
- eine Vergrößerung der Hydraulikkupplung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 7 in
einer seitlichen Querschnittsansicht;
- Figur 10:
- das Hubgerüst gemäß Figur 7 in einer weiteren Stellung mit aufgerichtetem Hubarm;
und
- Figur 11:
- das Hubgerüst gemäß Figur 7 in einer weiteren Stellung mit abgesenktem Hubarm.
[0042] Die Figur 1 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Radlader 1 mit einem
Hubgerüst in Z-Kinematik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei die Hydraulikkupplung
und die Hydraulikleitungen hier nicht eingezeichnet sind. Die Figur 1 wurde eingangs
bereits beschrieben, sodass an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet
werden kann. Bei den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen
Arbeitsgeräts wird von einem Radlader 1 ausgegangen, wie er in der Figur 1 gezeigt
ist. Allerdings kann es sich auch um ein beliebiges anderes Arbeitsgerät mit einem
Hubgerüst in Z-Kinematik handeln.
[0043] Die Figuren 2-4 zeigen schematische seitliche Ansichten des Vorderteils des erfindungsgemäßen
Arbeitsgeräts 1 als Längsschnitte durch das Hubgerüst 10 in drei verschiedenen Stellungen
des Hubgerüsts 10. Der mittels der Hubzylinder 5 (hier nicht gezeigt) verschwenkbare
Hubarm 12 ist an den Vorderwagen des Arbeitsgeräts 1 um eine horizontale Schwenkachse
A verschwenkbar angelenkt. Der Umlenkhebel 14 ist an eine am Querrohr 18 ausgebildete
Wange 19 um eine horizontale Schwenkachse B verschwenkbar angelenkt. Das Anbaugerüst
20 ist sowohl am vorderen Ende des Hubarms 12 um eine horizontale Schwenkachse C als
auch am vorderen Ende des Verbindungsteils 16 um eine horizontale Schwenkachse D verschwenkbar
angelenkt. Die Schwenkachsen A, B, C und D sowie das Querrohr 18 verlaufen parallel
zueinander. Mit dem Bezugszeichen 4 ist eines der Vorderräder des Arbeitsgeräts 1
bezeichnet. Durch Betätigung der Kippzylinders 6 wird der Umlenkhebel 14 um die Schwenkachse
B verschwenkt, wodurch wiederum aufgrund der Kopplung durch das Verbindungsteil 16
das Anbaugerüst 20 und damit auch das Anbaugerät 60 um die Schwenkachse C verschwenkt
bzw. gekippt wird.
[0044] Das Anbaugerüst 20 ist als Schnellkupplungsteil einer Schnellwechselvorrichtung ausgestaltet,
mittels welcher ein Anbaugerät 60 (im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Radladerschaufel)
schnell und einfach reversibel montiert werden kann. Hierzu ist am Anbaugerät 60 ein
anbaugeräteseitiges Schnellkupplungsteil montiert, welches mit dem arbeitsgeräteseitigen
Schnellkupplungsteil bzw. Anbaugerüst 20 in Eingriff bringbar und verriegelbar ist.
Das Schnellkupplungsteil bzw. Anbaugerüst 20 weist keine Vorbaumaß bzw. keine Anbauhöhe
auf, wobei die Schwenkachsen C und D gleichzeitig zur Befestigung und Verriegelung
des Anbauwerkzeugs 60 dienen. Im Gegensatz dazu würde ein Schnellwechsler mit Anbauhöhe
bzw. Vorbaumaß bedeuten, dass die Schwenkachsen C und D des Anbaugerüsts 20 und die
Verriegelungsachsen, an denen das Anbauwerkzeug 60 befestigbar ist, auseinanderfallen,
d.h. voneinander beabstandet sind. Dadurch ergibt sich jedoch ein größerer Hebelarm,
was sich negativ auf die maximale Traglast des Arbeitsgeräts 10 auswirkt.
[0045] Um bei der Montage des Anbaugeräts 60 schnell und einfach eine Hydraulikversorgung
des Anbaugeräts 60 herstellen zu können (beispielsweise bei Verwendung einer Hochkippschaufel
als Anbaugerät 60), ist am Anbaugerüst 20 ein Hydraulickupplungsteil 22 angeordnet,
welches bei der Montage des Anbaugeräts 60 mit einem entsprechenden anbaugeräteseitigen
Hydraulikkupplungsteil 21 zusammenwirkt. Dadurch wird beim Anbau des Anbaugeräts 60
vollautomatisch eine Hydraulikverbindung hergestellt. Hierzu ist das Hydraulikkupplungsteil
22 über mehrere Hydraulikleitungen 50 mit dem Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts 1 verbunden.
[0046] Das Hydraulikkupplungsteil 22 weist hierfür Hydraulikanschlüsse 24 auf, an welche
flexible erste Hydraulikschläuche 52 angeschlossen sind. Die Hydraulikanschlüsse 24
sind fest mit dem Hydraulikkupplungsteil 22 verbunden und nehmen zu dessen Rückwand
bzw. zu einer durch die Schwenkachsen C und D verlaufenden Ebene einen festen Winkel
von beispielsweise 90° ein. Die ersten Hydraulikschläuche 52 sind am anderen Ende
über eine erste Aufhängung 30 am Umlenkhebel 14 befestigt, um eine flexible und definierte
Schlauchführung zu erreichen.
[0047] Insbesondere kuppeln die beiden Hydraulikkupplungsteile bzw. -hälften 21, 22 aus
einer Kreisbewegung heraus, aufgrund einer entsprechenden Kreisbewegung beim Anbinden
des Anbaugeräts 60 an das Anbaugerüst bzw. den Schnellwechsler 20. Dies ist beispielsweise
bei einer Hydraulikkupplung der Fall, wie sie z.B. in der
EP 1 239 087 A1 beschrieben ist. In einem solchen Fall kann es hinsichtlich der aus einer Kreisbewegung
heraus erfolgenden Kupplung vorteilhaft sein, wenn die fixen Hydraulikanschlüsse 24
eine gewisse Winkeltoleranz aufweisen, beispielsweise 90° ± einige Grad. Dies lässt
sich beispielsweise mit flexiblen Elementen wie Federn bewerkstelligen. Alternativ
oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass nach Beendigung der Kreisbewegung bei der
Kupplung die beiden Hydraulikkupplungsteile 21, 22 linear zusammengeführt werden,
beispielsweise mittels eines Aktuators.
[0048] Die erste Aufhängung 30 ist um eine Drehachse E drehbar am Umlenkhebel 14 gelagert,
wobei die Drehachse E mit der Schwenkachse B zusammenfällt. Hierzu ist die erste Aufhängung
30 am die Schwenkachse B bildenden Umlenkbolzen des Umlenkhebels 14 befestigt und
relativ zu diesem frei drehbar gelagert (siehe Figur 6). Die erste Aufhängung 30 weist
Hydraulikverbindungen 32, 34 auf, die sich auf beiden Seiten der in den Figuren 2-4
eingezeichneten ersten Hilfsebene H erstrecken. Die auf der Seite des Hydraulikkupplungsteils
22 angeordneten Abschnitte der Hydraulikverbindungen werden mit 32 und die auf der
anderen Seite angeordneten Abschnitte mit 34 bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Hydraulikverbindungen 32, 34 als Schottverschraubungen ausgebildet und weisen
daher auf jeder Seite der Ebene H Anschlüsse 32, 34 auf. Die ersten Hydraulikschläuche
52 sind an die Anschlüsse 32 der Hydraulikverbindungen 32, 34 angeschlossen.
[0049] An die gegenüberliegenden Anschlüsse 34 der Hydraulikverbindungen 32, 34 sind zweite
flexible Hydraulikschläuche 54 angeschlossen, welche bis zu einer zweiten Aufhängung
40 verlaufen, über die die zweiten Hydraulikschläuche 54 fest mit dem Hubarm 12 verbunden
sind. Die zweite Aufhängung 40 ist fix, d.h. unbeweglich außen am Querrohr 18 des
Hubarms 12 montiert, in diesem Ausführungsbeispiel im oberen der Schwenkachse A zugewandten
Bereich des Querrohrs 18. Ausgehend von der zweiten Aufhängung 40 sind die Hydraulikleitungen
50 auf hier nicht näher spezifizierte und in den Figuren 2-4 mittels zweier paralleler
Striche angedeutete Weise mit dem Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts 1 verbunden. Über
die Platzierung der zweiten Aufhängung 40 lassen sich (abgesehen von den verwendeten
Schlauchlängen) insbesondere die Verläufe der ersten und zweiten Hydraulikschläuche
52, 54 sowie die Stellung, d.h. insbesondere der Montagewinkel, der ersten Aufhängung
30 beeinflussen. Mit anderen Worten halten die zweiten Hydraulikschläuche 54 die erste
Aufhängung 30 bzw. die ersten Hydraulikschläuche 52 in der gewünschten Stellung.
[0050] Die Anschlüsse der Hydraulikverbindungen 32, 34, d.h. die abstehenden Enden der Schottverschraubungen,
sind gegenüber der ersten Hilfsebene H (d.h. in den Figuren 2-4 nach unten in Richtung
des Hubarms 12) abgewinkelt, beispielsweise um 45°. Dadurch wird die Richtung, in
der die Hydraulikschläuche 52, 54 im Bereich der ersten Aufhängung 30 verlaufen, vorgegeben,
sodass es nicht zu ungewollten bzw. unkontrollierten Ausbauchungen oder Umstülpungen
der Hydraulikschläuche 52, 54, insbesondere der ersten Hydraulikschläuche 52, kommen
kann. Eine solche ungewollte und potentiell nicht-reversible Umstülpung 53 der ersten
Hydraulikschläuche 52 ist in der Figur 4 dargestellt. Alternativ können die Hydraulikverbindungen
32, 34 gerade und die Enden bzw. Anschlüsse der Hydraulikschläuche 52, 54 abgewinkelt
sein.
[0051] Durch die freie Drehbarkeit der ersten Aufhängung 30, die fixen Hydraulikanschlüsse
24 am Hydraulikkupplungsteil 22, die abgewinkelte Ausgestaltung der Hydraulikverbindungen
32, 34 sowie die am Querrohr 18 fix angeordnete zweiten Aufhängung 40 wird eine flexible
Hydraulikschlauchführung geschaffen, die es ermöglicht, mehrere Hydraulikleitungen
50 an eine vollautomatische Hydraulikkupplung anzuschließen, die Anzahl der benötigten
Befestigungen zu reduzieren, eine definierte und daher schonende Schlauchführung bereitzustellen
und ohne leckagegefährdete bewegliche Hydraulikkupplungen bzw. -anschlüsse oder Drehverschraubungen
auszukommen. Abhängig von der Stellung bzw. Bewegung des Hubgerüsts 10 richtet sich
die frei drehbare erste Aufhängung 30 automatisch aus, sodass stets genügend Schlauchlänge
zur Verfügung steht, ohne dass es zu Knicken oder übermäßig kleinen Krümmungsradien
in den Hydraulikschläuchen 52, 54 kommt. Darüber hinaus ergibt sich durch die kontrollierte
Hydraulikschlauchbewegung eine bessere Sicht des Bedieners auf den Arbeitsbereich
des Arbeitsgeräts 1, da die Hydraulikleitungen 50 nicht so stark in den Arbeitsbereich
hineinragen.
[0052] Um diese flexible Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Hydraulikführung zu veranschaulichen,
zeigen die Figuren 2-4 das Hubgerüst 10 in drei verschiedenen Stellungen, bei denen
der Hubarm 12 in einer abgesenkten Position verbleibt und das Anbaugerüst 20 bzw.
Anbaugerät 60 durch Verschwenken des Umlenkhebels 14 in verschiedene Stellungen gekippt
ist. Wie zu erkennen ist, bleibt der Winkel der ersten Hilfsebene H relativ zur Vertikalen
V, welcher auch als Montagewinkel α bezeichnet wird, dabei im Wesentlichen gleich.
Die Drehung des Umlenkhebels 14 wird also durch die drehbar gelagerte erste Aufhängung
30 ausgeglichen.
[0053] Der Montagewinkel α hängt von der Hub-Kipp-Stellung des Hubarms 12 sowie von den
Schlauchlängen der Hydraulikschläuche 52 und 54 ab und stellt sich für eine bestimmte
Stellung des Hubarms 12 je nach gewählten Schlauchlängen auf einen bestimmten Wert
α ein. Dadurch ergibt sich eine gewisse Toleranz in der gewählten Länge der ersten
Hydraulikschläuche 52, welche in der Figur 4 mit dem Bezugszeichen x bezeichnet ist.
Diese Toleranz kann ca. 20% der Schlauchlänge der ersten Hydraulikschläuche 52 betragen.
Darüber hinaus kann auch die Länge der zweiten Hydraulikschläuche 54 variiert werden.
Durch eine Variation der Längen der ersten und/oder zweiten Hydraulikschläuche 52,
54 lässt sich der Montagewinkel α den Gegebenheiten flexibel anpassen.
[0054] Im Betrieb, d.h. bei einer Bewegung des Hubgerüsts 10, variiert der Montagewinkel
α nur um wenige Grad, wie in der Figur 5 veranschaulicht ist. Hier ist die im Vergleich
zum gesamten verfahrbaren Winkelbereich des Anbaugerüsts 20 bzw. Umlenkhebels 14 sehr
geringe Variation Δα des Montagewinkels α, welche nur einige wenige Grad (z.B. ca.
5° oder 3°) betragen kann, bei einem Verschwenken des Anbaugerüsts 20 gezeigt. Gründe
für die Variation Δα können ebenfalls schwankende Materialparameter (Durchmesser,
Steifigkeiten etc.) sowie Schlauchlängen sein. Insbesondere weist der Montagewinkel
α an den Ein- und Auskippendlagen des Anbaugeräts 60 bzw. Anbaugerüsts 20 die größten
Abweichungen auf.
[0055] Während der Montagewinkel α nur bezüglich einer bestimmten Stellung des Hubarms 12
(wie beispielsweise der in den Figuren 2-4 gezeigten abgesenkten Stellung) im Wesentlichen
konstant bleibt, verändert sich der oben beschriebene relative Montagewinkel, welcher
bezüglich des Hubarms 12, d.h. dessen Längsachse, definiert ist, unabhängig von der
Hubarmstellung im Wesentlichen nicht.
[0056] Durch die erfindungsgemäße Hydraulikschlauchführung bleibt das Vorzeichen der Krümmung
der ersten Hydraulikschläuche 52 im Bereich der Hydraulikverbindungen 32 der ersten
Aufhängung 30 konstant. So ist in den Figuren 2-4 zu sehen, dass sich die ersten Hydraulikschläuche
52 in jeder Stellung nach links in Richtung des Anbaugerüsts 20 krümmen. Dagegen wechselt
das Vorzeichen der Krümmung im Bereich der fixen Hydraulikanschlüsse 24 am Hydraulikkupplungsteil
22. In den Figuren 2 und 3 krümmen sich die ersten Hydraulikschläuche 52 nach links
bzw. oben in Richtung der Unterkante des Hubarms 12, während sie sich in der Figur
4, in der die Radladerschaufel 60 vollständig ausgekippt ist, nach rechts in Richtung
der Oberkante des Hubarms 12 krümmen. In dieser Stellung verlaufen die ersten Hydraulikschläuche
52 S-förmig, durchlaufen also einen Krümmungsvorzeichenwechsel. In den Stellungen
der Figuren 2 und 3 bleibt das Krümmungsvorzeichen dagegen gleich.
[0057] Durch die optimierte Schlauchführung wird ebenfalls verhindert, dass die Hydraulikschläuche
52 in einer abgesenkten Stellung des Hubgerüsts 10 den Boden berühren. Dies ist insbesondere
bei einem Einkippen des Anbaugeräts 60 bei abgesenktem Hubarm 12 problematisch. Diese
Stellung ist in der Figur 3 dargestellt. Wie zu erkennen ist, ergibt sich aufgrund
der flexiblen Schlauchführung ein minimaler Durchhang d (d.h. Sicherheitsabstand zum
Boden). Dieser Durchhang d beträgt vorzugsweise mindestens 8-10 cm. Vorzugsweise führt
eine Varianz von ca. 20% der Schlauchlänge der ersten Hydraulikschläuche 52 zu einem
gleichen Durchhang d.
[0058] Es kann vorgesehen sein, dass sich außer der ersten und der zweiten Aufhängung 30,
40 keine weitere Befestigung der Hydraulikleitungen 50 am Hubgerüst 10 befindet. Alternativ
kann eine weitere fixe Befestigung der Hydraulikleitungen 50 zwischen der zweiten
Aufhängung 40 und dem Fahrgestell 2 am Hubarm 12 angeordnet sein, insbesondere an
einer Innenseite des H-förmigen Hubarms 12. Dafür können die zweiten Hydraulikschläuche
54 bis zu dieser weiteren Befestigung reichen, wobei sie von der beispielsweise als
Schlauchklemme ausgeführten zweiten Aufhängung 40 gehalten und fixiert werden.
[0059] Anstatt separate, d.h. getrennte erste und zweite Hydraulikschläuche 52, 54 vorzusehen,
welche über abgewinkelte Schottverschraubungen 32, 34 miteinander verbunden sind,
können auch durchgehende Hydraulikschläuche verwendet werden, wobei die Hydraulikverbindungen
32, 34 dann vorzugsweise als abgewinkelte Schlauchdurchführungen bzw. -halterungen
ausgebildet sind. Damit lässt sich den durchgängigen Hydraulikschläuchen ebenfalls
die nötige Richtung vorgeben.
[0060] In der Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel der ersten Aufhängung 30 als Explosionsansicht
gezeigt, bei der die Hydraulikverbindungen 32, 34 durch Schottverschraubungen gebildet
werden, welche in einer gegenüber dem Umlenkhebel 14 drehbar gelagerten Halteplatte
36 befestigt sind. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind nicht die Schottverschraubungen
32, 34 sondern die Enden der (nicht dargestellten) Hydraulikschläuche 52, 54 abgewinkelt.
Dementsprechend sind die Schottverschraubungen 32, 34 hier gerade ausgebildet.
[0061] Die Befestigung der Halteplatte 36 erfolgt hier mittels Schraubverbindung im Zentrum
des Umlenkhebelbolzens, der die Schwenkachse B des Umlenkhebels 14 bildet. Zentrales
Element ist eine Verschraubung bzw. Schraube 38, die anschließend an einen äußeren
Schraubenkopf mit einer Beilage bzw. Beilagscheibe versehen und durch eine an der
Halteplatte 36 befestigte Halterung 37 hindurchgeführt ist. Die Halteplatte 34 ist
mit mehreren (hier zwei) Durchgangsbohrungen versehen, in die die Schottverschraubungen
32, 34 eingeschraubt bzw. eingefasst sind. Die Anzahl der Schottverschraubungen 32,
34 richtet sich nach der Anzahl der zu befestigenden Hydraulikleitungen 50. An den
abstehenden Enden der Schottverschraubungen 32, 34 werden die insbesondere an den
Enden angewinkelten Hydraulikschläuche 52, 54 angeschraubt. Die Verschraubung 38 ist
am Umlenkbolzen fixiert, wobei zum Umlenkhebel 14 hin noch eine Mutter 39 die Verschraubung
38 kontert und eine weitere Beilage bzw. Beilagscheibe angebaut wird. Somit kann die
Halterung 37 auf Grund der beidseitigen Beilagenanordnung und der gekonterten Schraubverbindung
gegenüber dem Umlenkhebel 14 bzw. Umlenkbolzen beweglich bleiben.
[0062] Die Figuren 7-8 zeigen das Hubgerüst 10 und die erfindungsgemäße Hydraulikschlauchführung
anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels, wobei die Figur 8 eine Draufsicht auf
den Hubarm 12 und die Figur 7 eine seitliche Ansicht entlang des in der Figur 8 mit
a2 bezeichneten Schnitts zeigt. Die Hydraulikleitungen 50 zwischen der zweiten Aufhängung
40 und dem Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts 1 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt.
[0063] Vorstehend wurde lediglich eine einzige Hydraulikkupplung bzw. Hydraulikkupplungsteil
22 und die daran angeschlossenen Hydraulikleitungen 50 (zu denen die entsprechenden
Hydraulikanschlüsse 24, Hydraulikverbindungen 32, 34 und Hydraulikschläuche 52, 54
zählen) betrachtet. Wie insbesondere in der Figur 8 zu sehen ist, kann diese Hydraulikanordnung
auf einer Seite der Umlenkhebels 14 angeordnet sein (in der Figur 8 ist dies vom Fahrerhaus
3 aus gesehen die linke Seite). Es kann selbstverständlich auf der anderen Seite (also
in der Figur 8 der rechten Seite) eine zweite Hydraulikkupplung mit entsprechenden
Hydraulikleitungen 50 vorgesehen sein. Die Anzahl und Materialeigenschaften (wie z.B.
Durchmesser, Steifigkeit etc.) der Hydraulikleitungen 50 der zweiten Hydraulikkupplung
können unterschiedlich zu denen der ersten Hydraulikleitungen 50 sein. Die ersten
und zweiten Aufhängungen 30, 40 sind in diesem Fall vorzugsweise auf der gegenüberliegenden
Seite des Umlenkhebels 14 angeordnet, also spiegelsymmetrisch zur Längsachse des Hubgerüsts
10 bzw. Hubarms 12 bzw. Umlenkhebels 14. Beide Hydraulikkupplungsteile 22 können an
getrennte oder einen gemeinsamen Hydraulikkreis des Arbeitsgeräts 1 angeschlossen
sein. Dies kann beispielsweise bei einem Anbaugerät 60 mit mehreren hydraulischen
Verbrauchern (wie z.B. einer Hochkippschaufel mit hydraulischem Niederhalter) zum
Einsatz kommen. Als Hydraulikleitungen 50 können an das erste Hydraulikkupplungsteil
22 beispielsweise ein Zulauf und ein Rücklauf und an das zweite Hydraulikkupplungsteil
22 ein Zulauf, ein Rücklauf und eine Leckölleitung angeschlossen sein. Allerdings
sind auch andere Anordnungen vorstellbar, bei denen mehr als zwei Hydraulikkupplungen
und entsprechende Hydraulikleitungen 50 und Aufhängungen 30, 40 zum Einsatz kommen.
[0064] In der Figur 9 ist schließlich der mit dem Bezugszeichen a1 markierte Bereich der
Figur 7 vergrößert dargestellt, welcher die verbundene Hydraulikkupplung mit den arbeitsgeräteseitigen
und anbaugeräteseitigen Hydraulikkupplungsteilen 21, 22 zeigt. Es ist zu erkennen,
dass die Hydraulikkupplung in diesem Ausführungsbeispiel eine Federung 23 sowie eine
Linearführung umfasst, sodass eine passgenaue, störungs- und leckagefreie vollautomatische
Kupplung der Hydraulikkupplungshälften 21, 22 beim Zusammenführen der Schnellkupplungsteile
gewährleistet ist. Bezüglich der Details dieser Hydraulikkupplung wird explizit auf
die Offenbarung der
EP 1 239 087 A1 verwiesen.
[0065] In den Figuren 10 und 11 ist das bereits in Figur 7 dargestellte Hubgerüst 10 in
zwei unterschiedlichen Stellungen dargestellt, die sich sowohl in der Stellung des
Umlenkhebels 14 als auch in der Stellung des Hubarms 12 unterscheiden. In der Figur
10 befindet sich der Hubarm 12 in einer hochgefahrenen Stellung mit ausgefahrenem
Hubzylinder 5 und eingefahrenem Kippzylinder 6, sodass die Radladerschaufel 60 nach
unten verschwenkt ist. In der Figur 11 ist der Hubarm 12 dagegen durch Einfahren des
Hubzylinders 5 vollständig abgesenkt, während der Kippzylinder 6 ausgefahren ist,
sodass die Radladerschaufel 60 nach oben verschwenkt ist.
[0066] In beiden Figuren ist die jeweilige Hilfsebene H eingezeichnet, deren Winkel zur
Vertikalen V (hier nicht gezeigt) den Montagewinkel α für die jeweilige Hubgerüststellung
definiert. Wie zuvor beschrieben, bleibt der Montagewinkel α für eine bestimmte (festgehaltene)
Stellung des Hubarms 12 bei einer Bewegung des Umlenkhebels 14 im Wesentlichen konstant.
Jedoch verändert sich der Montagewinkel α mit einer Bewegung des Hubarms 12, sodass
sich für unterschiedliche Stellungen des Hubarms 12 unterschiedliche Montagewinkel
α ergeben.
[0067] Daraus ergibt sich für das Hubgerüst 10 ein maximaler Winkelbereich, den der Montagewinkel
α bei einer Bewegung des Hubgerüsts 10 durchfahren kann. Dieser Winkelbereich wird
durch die minimalen und maximalen Montagewinkel α
min und α
max in den Extremstellungen des Hubgerüsts 10 definiert und hängt von der Geometrie des
Hubgerüsts 10 und der Hydraulikschlauchaufhängung, also insbesondere den Positionen
der ersten und zweiten Aufhängung 30, 40 und/oder den verwendeten Längen der ersten
und zweiten Hydraulikschläuche 52, 54, ab. Der Betrag dieses Winkelbereichs |α
max - α
min| kann beispielsweise zwischen 80° und 120° oder zwischen 90° und 110° liegen. Innerhalb
dieses Winkelbereichs ergibt sich wiederum, dass sich für eine bestimmte fixe Stellung
des Hubarms 12 ein Montagewinkel α einstellt, der bei einer Bewegung lediglich des
Umlenkhebels 14 im Wesentlichen konstant bleibt, also insbesondere nur um wenige Grad
Δα variiert.
[0068] In den Figuren 10 und 11 ist zu erkennen, dass der Winkel zwischen der ersten Hilfsebene
H und der Längsachse des Hubarms 12 (nicht eingezeichnet), der sogenannte relative
Montagewinkel, für beide Hubgerüststellungen im Wesentlichen konstant ist. Dabei kann
die Längsachse des nicht linear ausgebildeten Hubarms als diejenige Linie definiert
werden, die durch die Schwenkachsen A und C verläuft und von oben gesehen mittig zwischen
den Seitenstreben des Hubarms 12 verläuft.
[0069] In den Figuren 10 und 11 ist auch gut zu erkennen, dass die Krümmung der ersten Hydraulikschläuche
52 im Bereich der fixen Hydraulikanschlüsse 24 abhängig von der Hubgerüststellung
das Vorzeichen wechselt (in der Figur 10 sind die ersten Hydraulikschläuche 52 nach
unten und in der Figur 11 nach oben von den fixen Hydraulikanschlüssen 24 weggekrümmt),
während das Vorzeichen der Schlauchkrümmung im Bereich der ersten Aufhängung 30 gleichbleibt
(in beiden Figuren krümmen sich die ersten Hydraulikschläuche 52 nach links von der
ersten Aufhängung 30 weg). Ferner ist zu erkennen, dass in der in der Figur 11 gezeigten
extremen Hubgerüststellung mit nach oben verschwenkter Radladerschaufel 60 und vollständig
abgesenktem Hubarm 12 die ersten Hydraulikschläuche 52 nicht über die Unterkante der
Radladerschaufel 60 hinaus in den Arbeitsbereich ragen.
Bezugszeichenliste:
[0070]
- 1
- Arbeitsgerät
- 2
- Fahrzeugestell
- 3
- Fahrerkabine
- 4
- Rad
- 5
- Hubzylinder
- 6
- Kippzylinder
- 10
- Hubgerüst
- 12
- Hubarm
- 14
- Umlenkhebel
- 16
- Verbindungsteil
- 18
- Querrohr
- 19
- Wange
- 20
- Anbaugerüst
- 21
- Hydraulikkupplungsteil (anbaugeräteseitig)
- 22
- Hydraulikkupplungsteil (arbeitsgeräteseitig)
- 23
- Feder
- 24
- Hydraulikanschlüsse
- 30
- Erste Aufhängung
- 32
- Hydraulikverbindung
- 34
- Hydraulikverbindung
- 36
- Halteplatte
- 37
- Halterung
- 38
- Verschraubung / Schraube
- 39
- Mutter
- 40
- Zweite Aufhängung
- 50
- Hydraulikleitungen
- 52
- Erste Hydraulikschläuche
- 53
- Unkontrollierte Ausbauchung der ersten Hydraulikschläuche
- 54
- Zweite Hydraulikschläuche
- 60
- Anbaugerät
- A
- Schwenkachse Hubarm
- B
- Schwenkachse Umlenkhebel
- C
- Schwenkachse Anbaugerüst
- d
- Durchhang
- D
- Schwenkachse Anbaugerüst
- E
- Drehachse erste Aufhängung
- H
- Erste Hilfsebene
- V
- Vertikale
- α
- Montagewinkel
- αmin
- Minimaler Montagewinkel
- αmax
- Maximaler Montagewinkel
1. Arbeitsgerät (1), insbesondere Radlader, mit einem Hydraulikkreis und einem Hubgerüst
(10) mit Z-Kinematik, wobei das Hubgerüst (10) einen um eine horizontale Schwenkachse
(A) verschwenkbaren Hubarm (12), einen an den Hubarm (12) um eine horizontale Schwenkachse
(B) verschwenkbar angelenkten Umlenkhebel (14), welcher gelenkig mit einem Verbindungsteil
(16) gekoppelt ist, und ein Anbaugerüst (20), an welches ein Anbaugerät (60) reversibel
montierbar ist und welches an das der Schwenkachse (A) beabstandete vordere Ende des
Hubarms (12) sowie an das Verbindungsteil (16) um zwei parallele Schwenkachsen (C,
D) schwenkbar angelenkt ist, umfasst, wobei das Anbaugerüst (20) ein Hydraulikkupplungsteil
(22) aufweist, welches durch Anbau eines Anbaugeräts (60) an das Anbaugerüst (20)
mit einem anbaugeräteseitigen Hydraulikkupplungsteil (21) automatisch reversibel kuppelbar
und dadurch eine Hydraulikversorgung des Anbaugeräts (60) herstellbar ist, und wobei
das Hydraulikkupplungsteil (22) über wenigstens zwei zumindest abschnittsweise flexible
Hydraulikleitungen (50) mit dem Hydraulikkreis verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Hydraulikleitungen (50) am Umlenkhebel (14) über eine mit dem Umlenkhebel (14)
um eine horizontale Drehachse (E) drehbar verbundene erste Aufhängung (30) befestigt
sind.
2. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubarm (12) H-förmig ausgebildet ist und ein den H-Steg bildendes Querrohr (18)
aufweist, wobei der Umlenkhebel (14) vorzugsweise an eine an dem Querrohr (14) ausgebildete
Wange wippenartig angelenkt ist.
3. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufhängung (30) im Bereich der Schwenkachse (B) des Umlenkhebels (14) angeordnet
ist, wobei die Drehachse (E) vorzugsweise mit der Schwenkachse (B) des Umlenkhebels
(14) zusammenfällt.
4. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikkupplungsteil (22) feste Hydraulikanschlüsse (24) aufweist, an die die
Hydraulikleitungen (50) angeschlossen sind, wobei die Hydraulikanschlüsse (24) einen
vorgegebenen Winkel in Bezug zum Hydraulikkupplungsteil (22) einnehmen, wobei der
Winkel vorzugsweise 90° beträgt.
5. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen (50) am Hubarm (12) über eine fest mit dem Hubarm (12) verbundene
zweite Aufhängung (40) befestigt sind, wobei die zweite Aufhängung (40) vorzugsweise
am Querrohr (18) befestigt ist.
6. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen (50) zwischen dem Hydraulikkupplungsteil (22) und der zweiten
Aufhängung (40) nur mittels der ersten Aufhängung (30) mit dem Hubgerüst (10) verbunden
sind, wobei vorzugsweise am Hubgerüst (10) abgesehen von der ersten Aufhängung (30)
keine weiteren beweglichen Aufhängungen zur Befestigung der Hydraulikleitungen (50)
vorgesehen sind.
7. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufhängung (30) einen Montagewinkel (a) mit der Vertikalen bildet, welcher
bei einer Bewegung des Umlenkhebels (14) und gleichzeitig unbewegtem Hubarm (12) im
Wesentlichen konstant bleibt, wobei die Variation des Montagewinkels (a) bei einer
Bewegung des Umlenkhebels (14) und gleichzeitig unbewegtem Hubarm (12) vorzugsweise
geringer als 20°, weiter vorzugsweise geringer als 10° und besonders vorzugsweise
geringer als 5° ist.
8. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen (50) flexible Hydraulikschläuche (52, 54) umfassen, welche
zwischen Hydraulikanschlüssen (24) und/oder Hydraulikverbindungen (32, 34) angeordnet
sind.
9. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufhängung (30) Hydraulikverbindungen (32, 34) aufweist, wobei die Hydraulikleitungen
(50) zwischen dem Hydraulikkupplungsteil (22) und der ersten Aufhängung (30) als flexible
Hydraulikschläuche (52) ausgebildet und mit den Hydraulikverbindungen (32) verbunden
sind, wobei es sich bei den Hydraulikverbindungen (32) vorzugsweise um Schlauchdurchführungen
oder Schottverschraubungen handelt.
10. Arbeitsgerät (1) nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen (50) zwischen der ersten und der zweiten Aufhängung (30, 40)
als flexible Hydraulikschläuche (54) ausgebildet und mit den Hydraulikverbindungen
(34) verbunden sind, wobei die zweite Aufhängung (40) vorzugsweise eine Schlauchklemme
umfasst.
11. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung des Hydraulikkupplungsteils (22) und/oder der zweiten Aufhängung
(40) weisenden Hydraulikverbindungen (32, 34) abgewinkelt sind, insbesondere in Richtung
des Hubarms (12) abgewinkelt sind, sodass die Hydraulikschläuche (52, 54) unabhängig
von der Bewegung des Hubgerüsts (10) in einem vorgegebenen Winkel mit der ersten Aufhängung
(30) verbunden sind.
12. Arbeitsgerät (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikschläuche (52) im Bereich der Hydraulikverbindungen (32) der ersten
Aufhängung (30) eine Krümmung mit unabhängig von der Bewegung des Hubgerüsts (10)
gleichbleibendem Vorzeichen aufweisen, wobei die Hydraulikschläuche (52) im Bereich
der Hydraulikanschlüsse (24) des Hydraulikkupplungsteils (22) vorzugsweise eine Krümmung
aufweisen, deren Vorzeichen mit der Bewegung des Hubgerüsts (10) variiert.
13. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikleitungen (50) im Bereich zwischen Hydraulikkupplungsteil (22) und erster
Aufhängung (30) unabhängig von der Stellung des Hubgerüsts (10) oberhalb einer Unterkante
des Arbeitsgeräts (1) liegen, wobei es sich bei der Unterkante des Arbeitsgeräts (1)
insbesondere um die Unterkante des Anbaugerüsts (20) oder eines Anbaugeräts (60) handelt.
14. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbaugerüst (20) zwei Hydraulikkupplungsteile (22) aufweist, welche durch Anbau
eines Anbaugeräts (60) an das Anbaugerüst (20) mit zwei anbaugeräteseitigen Hydraulikkupplungsteilen
(21) automatisch reversibel kuppelbar und dadurch eine Hydraulikversorgung des Anbaugeräts
(60) herstellbar ist, wobei jedes Hydraulikkupplungsteil (22) über mindestens zwei
Hydraulikleitungen (50) mit jeweils einem separaten oder einem gemeinsamen Hydraulikkreis
verbunden ist, wobei vorzugsweise pro Hydraulikkupplungsteil (22) eine eigene erste
Aufhängung (30) und eine eigene zweite Aufhängung (40) vorgesehen ist, welche insbesondere
in einer Draufsicht auf das Hubgerüst (10) auf gegenüberliegenden Seiten der Hubarmlängsachse
angeordnet sind.
15. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachsen (C, D) des Anbaugerüsts (20) gleichzeitig die Verriegelungsachsen
zur Verriegelung des Anbaugeräts (60) darstellen, wobei das Anbaugerüst (20) insbesondere
ein Schnellwechsler ohne Vorbaumaß ist.