Frontladeranordnung |
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申请号 | EP14184206.2 | 申请日 | 2014-09-10 | 公开(公告)号 | EP2857592A1 | 公开(公告)日 | 2015-04-08 |
申请人 | DEERE & COMPANY; | 发明人 | Bertrand, Hugues; Faivre, Damien; | ||||
摘要 | Es wird eine Frontladeranordnung (12) mit einem Anbaurahmen (16) und einem Anbaumast (18) vorgeschlagen, wobei der Anbaumast (18) an den Anbaurahmen (16) ankoppelbar und von diesem abkoppelbar ist. Ferner ist eine mit dem Anbaumast (18) verbundene Frontladerschwinge (20), welche über einen sich zwischen Frontladerschwinge (20) und Anbaumast (18) erstreckenden Hydraulikzylinder (24) verschwenkbar ist. Der Hydraulikzylinder ist doppeltwirkend mit einer kolbenstangenseitigen und einer kolbenbodenseitigen Kammer (94, 96) ausgebildet und es ist eine Vorrichtung zur hydraulischen Federung der Frontladerschwinge (20) angeordnet, wobei die Vorrichtung einen Hydraulikspeicher (82) in Verbindung mit einem lastdrucksteuerbarem Steuerventil (84) umfasst. Um ein Ankoppeln der Frontladeranordnung (12) zu erleichtern, wird vorgeschlagen, dass an der Frontladeranordnung (12) Stellmittel vorgesehen sind, durch welche der Hydraulikzylinder (24) bei abgekoppelter hydraulischer Versorgung in eine Schwimmstellung bringbar ist, wobei die Stellmittel ein Absperrventil (90) umfassen, welches eine erste und eine zweite Schaltstellung (108, 110) aufweist, wobei in der ersten Schaltstellung (108, 110) eine über das Absperrventil (90) laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen und der kolbenstangenseitigen Kammer (94, 96) herstellbar ist. | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung betrifft eine Frontladeranordnung mit einem Anbaurahmen und einem Anbaumast, wobei der Anbaumast an den Anbaurahmen ankoppelbar und von diesem abkoppelbar ist, mit einer mit dem Anbaumast verbundenen Frontladerschwinge, welche über einen sich zwischen Frontladerschwinge und Anbaumast erstreckenden Hydraulikzylinder verschwenkbar ist, wobei der Hydraulikzylinder doppeltwirkend mit einer kolbenstangenseitigen und einer kolbenbodenseitigen Kammer ausgebildet ist, und mit einer Vorrichtung zur hydraulischen Federung der Frontladerschwinge, wobei die Vorrichtung einen Hydraulikspeicher in Verbindung mit einem lastdrucksteuerbarem Steuerventil umfasst. Frontladeranordnungen, d.h. die Anordnung eines Frontladers an einem Fahrzeug, insbesondere an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug, oder auch an einer anderen Art von Nutzfahrzeug, sind bekannt. So können Frontlader mittels eines Anbaurahmens an ein Fahrzeug, beispielsweise an einen Traktor oder einen landwirtschaftlichen Schlepper, angeschlossen bzw. angebaut werden, um Laderarbeiten auszuführen. Der Anbaurahmen wird üblicherweise an den Fahrzeugrahmen geschraubt bzw. ist an diesem befestigt. Der Frontlader selbst verfügt über eine Anschluss- bzw. Anbaustelle oder Anbaumast, die an die Konsole angeschlossen bzw. angebaut bzw. angelenkt wird. Diesbezüglich sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. So weisen einige bekannte Ausführungsbeispiele für Frontladeranordnungen Mechanismen auf, die zwei an der Konsole ausgebildete Fanghaken vorsehen, welche zur Aufnahme von zwei an der Mastanordnung des Frontladers ausgebildeten Lagerbolzen dienen, wobei wenigstens einer der Fanghaken nach der Aufnahme der Lagerbolzen verriegelt wird. Die Aufnahme der Lagerbolzen erfolgt dabei durch Heranführen des Anbaurahmens bzw. Heranfahren des Fahrzeugs an den Anbaumast bzw. an den Frontlader, welcher sich in entsprechender Parkstellung bzw. Anbaustellung befindet. Nach Aufnahme der Lagerbolzen kann die Verriegelung der Fanghaken manuell oder auch teilautomatisiert bzw. vollautomatisiert bzw. fremdmotorisch bzw. ferngesteuert erfolgen. Andere Mechanismen sehen vor, dass die Konsole nur einen Fanghaken aufweist, der zur Aufnahme eines an der Mastanordnung ausgebildeten Lagerbolzens dient. Zur Verriegelung sind dann an Anbaurahmen und Anbaumast jeweils Verbindungsöffnungen ausgebildet, welche, zueinander in Flucht gebracht, über einen Verriegelungsbolzen miteinander verbunden werden bzw. durch welche ein Verriegelungsbolzen geführt wird. Auch hier kann die Verriegelung manuell oder auch teilautomatisiert bzw. vollautomatisiert bzw. fremdmotorisch bzw. ferngesteuert erfolgen. Ferner ist es bekannt, eine Frontladeranordnung mit einer hydraulischen Federung vorzusehen. Dazu ist in der Regel ein Hydraulikspeicher vorgesehen, der über ein lastdruckgesteuertes Steuerventil mit den Hydraulikzylindern in Verbindung gebracht wird, so dass eine hydraulische Federung der Hydraulikzylinder hergestellt wird, indem ein Fluidaustausch zwischen den Kammern der Hydraulikzylinder und dem Hydraulikspeicher stattfinden kann. Eine oben genannte teilautomatisierte Verriegelung offenbart die Ferner offenbart die Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Frontladeranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, durch welche ein oder mehrere der vorgenannten Nachteile überwunden werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Erfindungsgemäß wird eine Frontladeranordnung der eingangs genannten Art derart ausgebildet, dass an der Frontladeranordnung Stellmittel vorgesehen sind, durch welche der Hydraulikzylinder bei abgekoppelter hydraulischer Versorgung in eine Schwimmstellung bringbar ist, wobei die Stellmittel ein Absperrventil umfassen, welches eine erste und eine zweite Schaltstellung aufweist, wobei in der ersten Schaltstellung eine über das Absperrventil laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen und der kolbenstangenseitigen Kammer herstellbar ist. Eine Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen und der kolbenstangenseitigen Kammer des Hydraulikzylinders stellt sicher, dass der Hydraulikzylinder in eine Schwimmstellung gebracht wird. Dadurch kann sich der Anbaumast relativ frei bewegen und wird nicht, wie sonst üblich beim Ankoppeln, durch den Hydraulikzylinder blockiert, da eine Hydraulikverbindung zwischen Fahrzeug und Frontladeranordnung beim Abkoppeln getrennt wurde und beim Ankoppeln erst von einer Bedienperson in einem weiteren Schritt getätigt werden kann, wenn der Anbaumast an den Anbaurahmen gekoppelt wurde. Der Anbaurahmen kann beispielsweise eine Rampe umfassen, auf der der Anbaumast zum An- und Abkoppeln verschiebbar geführt wird. Durch die Schwimmstellung kann der Anbaumast um seinen Anlenkpunkt zur Frontladerschwinge, also relativ zur Lagerschwinge, verschwenkt werden und sich beispielsweise beim Ankoppeln einem Anstellwinkel zum Anbaurahmen anpassen bzw. zu diesem ausgerichtet werden. Ein Ausrichten erfolgt dabei dadurch, dass die Lagerbolzen des Anbaumasts beim Ankoppeln über die Rampe gleiten und in die Fanghaken geführt werden, wobei durch diese Wechselwirkung die Lagerbolzen in ihre zum Ankoppeln vorgesehene Stellung bzw. Position gebracht werden. Ohne der genannten Schwimmstellung am Hydraulikzylinder würde der Anbaumast in einer starren Verbindung zur Frontladerschwinge stehen, so dass der Anbaumast keine Schwenkbewegungen relativ zur Frontladerschwinge ausüben kann. Sollten sich also während einer Zeit, in der die Frontladeranordnung vom Fahrzeug abgekoppelt war, die geometrischen Abmessungen zwischen Fahrzeug und Frontladeranordnung geändert haben, was durchaus die Regel darstellt, beispielsweise aufgrund Standortinstabilitäten (Bodenunebenheiten, Absacken des Bodens etc.), Änderung der Befüllung der Reifen des Fahrzeugs, Änderungen der Reifengröße, Leckagen an der Hydraulik der Frontladereinrichtung oder aufgrund anderer Umstände, dann ist damit in der Regel auch eine Veränderung des Anstellwinkels des Anbaumasts zum Anbaurahmen verbunden, wodurch das nächste Ankoppeln der Frontladeranordnung erheblich erschwert wird, da aufgrund der starren Verbindung zwischen Anbaumast und Frontladerschwinge, die gesamte Frontladeranordnung (der Anbaurahmen ausgenommen) angehoben, verschoben, abgesenkt, gekippt etc. und damit auch das gesamte Gewicht der Frontladeranordnung bewegt werden muss, bis sich der Anbaumast entsprechend dem Anbaurahmen ausgerichtet hat. Das Absperrventil wird vorzugsweise direkt nach dem Abkoppeln des Frontladers vom Fahrzeug, bei dem auch üblicherweise eine Hydraulikversorgung vom Fahrzeug für die Hydraulikzylinder der Frontladeranordnung (Betriebshydraulik) unterbrochen bzw. abgekoppelt wird, geöffnet, wodurch der Hydraulikzylinder bereits in Schwimmstellung gehalten wird und für das nächste Ankoppeln vorbereitet ist. Das Öffnen des Absperrventils kann selbstverständlich auch erst unmittelbar vor dem nächsten Ankoppeln erfolgen. Ein manuelles Öffnen kann hier zwar vorgesehen sein, dies soll jedoch nur gewährleisten, dass das Einstellen der Schwimmstellung für den Hydraulikzylinder unabhängig von der Fahrzeughydraulik bzw. von einer Betriebshydraulik für die Frontladeranordnung erfolgen kann. Es ist durchaus denkbar hier auch eine mechanische oder elektrische Vorrichtung zum Öffnen des Absperrventils vorzusehen, sofern diese unabhängig von der Betriebshydraulik des Frontladers betreibbar ist bzw. unabhängig von einer Betriebshydraulik das Öffnen des Absperrventils gewährleistet, d.h. das Öffnen des Absperrventils veranlasst, wenn eine Verbindung zur Betriebshydraulik unterbrochen wird. In der ersten Schaltstellung kann über das Absperrventil gleichzeitig auch eine laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen Kammer, der kolbenstangenseitigen Kammer und dem Hydraulikspeicher hergestellt werden. Damit kann der ohnehin für die hydraulische Federung der Frontladeranordnung vorgesehene Hydraulikspeicher durch Öffnen des Absperrventils mit der kolbenbodenseitigen und der kolbenstangeseitigen Kammer fluidverbunden verbunden werden, wobei die Volumenunterschiede bzw. die Querschnittsunterschiede der beiden Kammern durch den Hydraulikspeicher kompensiert werden. In der zweiten Schaltstellung ist eine über das Absperrventil laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen Kammer, der kolbenstangenseitigen Kammer und dem Hydraulikspeicher unterbrochen. In dieser Stellung ist die hydraulische Federung voll funktionsfähig, d.h. der Hydraulikspeicher kann allein über das lastdrucksteuerbare Steuerventil betrieben werden und auch der Hydraulikzylinder ist zum Heben und Senken der Frontladeranordnung einsatzbereit. In einer alternativen Ausführungsform ist ein weiterer Hydraulikspeicher vorgesehen und es wird in der ersten Schaltstellung eine über das Absperrventil laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen Kammer, der kolbenstangenseitigen Kammer und dem weiteren Hydraulikspeicher hergestellt. Die Funktionsweise ist dabei zu der oben beschriebenen Funktionsweise unverändert, nur dass ein beispielsweise kleinerer Hydraulikspeicher eingesetzt wird, womit in der Schwimmstellung die Bewegungsfreiheit aufgrund kleinerer Speicherdrücke verbessert werden kann. Der weitere Hydraulikspeicher wird dabei zur alleinigen Herstellung der Schwimmstellung des Hydraulikzylinders eingesetzt. Der für die hydraulische Federung vorgesehene Hydraulikspeicher wird dabei nicht verwendet. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn hohe Federraten für die hydraulische Federung vorgesehen sind, so dass der für die hydraulische Federung vorgesehene Hydraulikspeicher eine relativ hohe Federdruckzahl aufweist, die für den Einsatz zur Schwimmstellungsfunktion unverhältnismäßig hoch ist. In der zweiten Schaltstellung ist eine über das Absperrventil laufende Fluidverbindung zwischen der kolbenbodenseitigen Kammer, der kolbenstangenseitigen Kammer und dem weiteren Hydraulikspeicher unterbrochen. In dieser Stellung ist die hydraulische Federung voll funktionsfähig, und der weitere Hydraulikspeicher isoliert, d.h. der Hydraulikspeicher kann allein über das lastdrucksteuerbare Steuerventil betrieben werden und auch der Hydraulikzylinder ist zum Heben und Senken der Frontladeranordnung einsatzbereit. Zwischen dem weiteren Hydraulikspeicher und der kolbenbodenseitigen Kammer ist eine mit einem Rückschlagventil versehene Bypassleitung angeordnet ist, wobei das Rückschlagventil in Richtung des weiteren Hydraulikspeichers schließt. Dadurch wird gewährleistet, dass der weitere Hydraulikspeicher in einem isolierten Zustand über die Bypassleitung druckentlastet werden kann, beispielsweise, wenn eine Erwärmung des Hydraulikspeichers durch Sonneneinstrahlung erfolgt. Die oben beschriebene Frontladeranordnung kann an verschiedenartigen Trägerfahrzeugen zum Einsatz kommen, insbesondere jedoch an landwirtschaftlichen Fahrzeugen wie Schlepper oder Traktoren. Anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt:
In Die Frontladeranordnung 12 bzw. der Frontlader 13 weist eine schwenkbar an den Anbaumasten 18 befestigte Frontladerschwinge 20 auf, an die sich ein schwenkbares Frontladerwerkzeug 22 anschließt. Die Frontladerschwinge 20 erstreckt sich beidseitig des Schleppers und umfasst beidseitig des Schleppers 10 parallel verlaufende Träger 21, die über einen oder mehrere Querträger (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind. Das Frontladerwerkzeug 22 ist beispielhaft in Form einer Ladeschaufel ausgebildet, wobei das Frontladerwerkzeug 22 auch als Ladegabel, Greifer etc. ausgebildet sein könnte. Die Frontladerschwinge 20 ist über hydraulische Hubzylinder 24, die sich beidseitig des Schleppers 10 zwischen den jeweiligen Anbaumasten 18 und der Frontladerschwinge 20 erstrecken, verschwenkbar. Zwischen beidseitig der Frontladerschwinge 20 mit dieser verbundene Lenker 25 und den jeweiligen Anbaumasten 18 erstreckt sich jeweils ein Lenkgestänge 26, welches zur Parallelführung des Frontladerwerkzeugs 22 dient. Das Frontladerwerkzeug 22 ist beidseitig der Frontladerschwinge 20 über ein mit der Frontladerschwinge 20 und dem Frontladerwerkzeug 22 verbundenes Schwenkgestänge 27, sowie über einen mit dem jeweiligen Schwenkgestänge 27 und dem jeweiligen Lenker 25 verbundenen hydraulischen Schwenkzylinder 28 verschwenkbar. Der Anbaurahmen 16 weist einen Aufnahmebereich 32 zur Aufnahme bzw. Ankopplung des Anbaumasts 18 sowie einen Befestigungsbereich 34 zur Befestigung des Anbaurahmens 16 an den Fahrzeugrahmen 14 auf. Am Befestigungsbereich 34 ist der Anbaurahmen 16 über Schraubverbindungen (nicht gezeigt) an den Fahrzeugrahmen 14 angeschraubt. Der Anbaurahmen 16 weist an einem unteren Bereich des Aufnahmebereichs 32 einen ersten Fanghaken 36 und an einem oberen Bereich des Aufnahmebereichs 32 einen zweiten Fanghaken 38 bzw. jeweils hakenförmige Lagerstellen auf. In den Der Anbaurahmen 16 weist eine Rampe 40 oder rampenförmige Ausgestaltung auf, die sich zwischen den beiden Fanghaken 36, 38 erstreckt und im unteren Bereich, ausgehend vom oberen Fanghaken 38 entlang der Rampe 40, unmittelbar vor dem unteren Fanghaken 36 eine Vertiefung 42 oder Einkerbung umfasst. Der Anbaumast 18 umfasst eine obere und untere Lagerstelle in Form von einem oberen Lagerbolzen 44 sowie einem unteren Lagerbolzen 46. Hierbei ist es denkbar, dass die Kombination von Fanghaken 36, 38 und Lagerbolzen 44, 46 auch auf umgekehrte Weise ausführbar ist, so dass die Lagerbolzen 44, 46 am Anbaurahmen 16 und die Fanghaken 36, 38 am Anbaumast 18 ausgebildet sind. Am Anbaumast 18 sind ferner ein oberer, ein mittlerer und ein unterer Schwenkbolzen 48, 50, 52 angeordnet, die das Lenkgestänge 26, die Frontladerschwinge 20, sowie den Hydraulikzylinder 24 jeweils schwenkbar mit dem Anbaumast 18 verbinden. Der Anbaumast 18 umfasst ferner einen Schwenkriegel 54, der einen ersten Schwenkarm 56 und einen zweiten Schwenkarm 58 aufweist und um eine Schwenkachse 60 verschwenkbar gelagert ist (siehe auch Der zweite Schwenkarm 58 des Schwenkriegels 54 ist kürzer ausgebildet und oberhalb des ersten Schwenkarms 56, in einem Winkel um ca. 70° versetzt, angeordnet (in den Figuren entgegen dem Uhrzeigersinn) und bildet neben dem ersten Schwenkarm 56 einen weiteren Hebelarm um die Schwenkachse 60 des Schwenkriegels 54. Der zweite Schwenkarm 58 ist über eine Spannfeder 70 mit einem Rahmenteil 72 des Anbaumasts 18 verbunden, so dass eine Vorspannung des Schwenkriegels 54 in Richtung zur Rampe 40 erzeugt wird. Zwischen dem ersten und dem zweiten Schwenkarm 56, 58 ist ein Betätigungselement 74 angeordnet (siehe Ein Ankoppeln bzw. Abkoppeln des Frontladers 13 bzw. Des Anbaumasts 18 vom Anbaurahmen 16 wird wie folgt anhand der Der Frontlader 13 verfügt ferner über eine Vorrichtung zur hydraulischen Federung der Frontladerschwinge 20, wobei die Vorrichtung einen Hydraulikspeicher 82 in Verbindung mit einem lastdrucksteuerbarem Steuerventil 84 umfasst, wie in den Um ein Ankoppeln zu erleichtern ist es sinnvoll, wie zuvor schon beschrieben wurde, dass der Anbaumast 18 sich beim Ankoppeln der Stellung des Anbaurahmens 16 möglichst frei anpassen kann, so dass die Lagerbolzen 44, 46 möglichst genau und präzise in die Fanghaken geführt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die starre Verbindung zwischen Anbaumast 18 und Frontladerschwinge 20, in der die Hubzylinder 24 bei abgetrennter hydraulischer Versorgung in ihrer zuletzt eingenommenen Stellung verharren und den Anbaumast 18 starr zur Frontladerschwinge 20 halten, aufgehoben wird. Der Anbaumast 18 wird dadurch in einen beweglichen Zustand verbracht, in welchem er relativ zur Frontladerschwinge 20 verschwenkbar ist. Dazu ist, wie die In beiden Ausführungsbeispielen ist das Absperrventil 90 manuell betätigbar ausgebildet und kann von einer Bedienperson, beim Ankoppeln und Abkoppeln des Frontladers 13 betätigt werden, wenn die Hydraulikversorgung angeschlossen bzw. abgetrennt wird. In Bezug auf In dem in |