DEVICE FOR BLOCKING THE OSCILLATING MOTION OF A PENDULUM AXLE OF A WHEELED VEHICLE

Abstract: 1. Device for blocking the oscillating motion of a pendulum axle of a wheeled vehicle having a swing gear carrying an extension arm, in particular a wheel loader, the pendulum axle being engaged with hydraulic cylinder-piston aggregates (15) the working areas (16) of which are connectable with each other through check valves (14) opening into working areas (16) and via a line (3, 11, 12) with a hydraulic pressure source (2), wherein the check valves (14) can be controlled to be opened by a pressure source, which can be connected with the check valves (14) via a control-line (11, 12) and through a control valve (8) actuated by the swing gear of the vehicle and wherein the control valve (8) is cooperating with a cam plate (5) pivoting with respect thereto, which is drivingly connected with a part of the swing gear, preferably with the swinging part thereof, characterised in that the line (3, 11, 12) connecting the hydraulic pressure source (2) with the working areas (16) of the hydraulic cylinder-piston aggregates (15) is the control line (11, 12) itself which opens the check valves (14) via the control valve (8).

Description: Einrichtung zum Blockieren der Pendelbewegung einer Pendelachse eines Radfahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Blockieren der Pendelbewegung einer Pendelachse eines Radfahrzeuges, mit einem einen Ausleger tragenden Schwenkwerk, insbesondere eines Radladers, mit an der Achse angreifenden Zylinder-Kolbenaggregaten, deren Arbeitsräume über zu denselben öffnende Riickschlagventile miteinander in Verbindung setzbar sind, wobei die Rückschlagventile durch eine Druck mittelquelle aufsteuerbar sind und die Druckmittelquelle durch ein vom Schwenkwerk des Fahrzeuges betätigbares Steuerventil mit den Rückschlagventilen in Verbindung setzbar ist. Die flaBnahrne, die Pendelachse bei der Schwenkbewegung des Auslegers eines Radladers zu blockieren, dient der Stabilisierung des Radladers bei verschwenktem Ausleger in Querrichtung und soll die Standsicherheit beim Arbeitseinsatz gewährleisten, sowie ein Rippen des Fahrzeuges am Hang verhindern. Aus der DE-A 28 52 600 ist bereits eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei welcher in Abhängigkeit von der Stellung des Schwenkwerkes automatisch eine Verriegelung der Pendelachse erfolgte. Bei dieser bekannten Ausbildung ist mit dem Schwenkwerk des Fahrzeuges ein Drehschieber verbunden, über welchen die Druckmittelleitung mit den hydraulisch entsperrbaren Rück- schlagventilen der Zylinder-Kolbenaggregate für die Sperrung der Pendelachse in Verbindung gesetzt wird. Derartige Drehschieber haben jedoch für den erfindungsgemässen Zweck konstruktionsbedingte Nachteile. Soll beispielsweise die Blockierung der Pendelachse bereits bei kleinen Verschwenkwinkeln des Auslegerarrnes eintreten, dann sind verhältnismässig kleine Druchführungsbohrungen im Drehschieher erforderlich, wodurch sich eine starke Drosselwirkung ergibt. Ein weiterer Nachteil von Drehschieberventilen besteht darin, dass es sich in der Pegel um teure und aufwendige Sonderkonstruk tionen handelt, welche nur für konstruktiv vorgegebene Verschwenkwinkel eingesetzt werden können, so dass eine nachträgliche Änderung des zulässigen Schwenkwinkels bis zur Blockade der Pendelachsen nicht ohne weiteres möglich ist Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine besonders einfache und betriebssichere Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine präzise Steuerung der Blockade der Pendelbewegung bei genau definiertem Schwenkwinkel möglich ist und mit welcher mit einfachen und billigen Bauteilen das Auslangen gefunden werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass das vom Schwenkwerk des Fahrzeuges betätigbare Steuerventil mit einer relativ zu ihm verdrehbaren Nockenscheibe zusammenwirkt, welche drehfest mit einem Teil des Schwenkwerkes, vorzugsweise mit dem verschwenkbaren Teil desselben, verbunden ist. Dadurch, daB eine Nockenscheibe zur Betätigung des Steuerventils herangezogen wird, kann bei einem definierten Schwenkwinkel rasch der volle Hub des Steuerventils durchfahren werden, so dass eine einwandfreie Blockade sichergestellt ist. Die Verwendung von Nocken scheiben- ermöglicht darüberhinaus eine einfache Änderung des zulässigen-Schwenkwinkels bis zur Blockade der Pendelachse, wofür lediglich die Nockenscheibe getauscht werden kann, während das Steuerventil beibehalten werden kann. Gemäss einer bevorzugten Ausfhrungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die Nockenscheibe zwei eine Ausnehmung begrenzende Nocken aufweist und dass das Steuerventil einen Rollenstössel aufweist, welcher federnd gegen die Nockenscheibe gedrückt ist, wobei das Steuerventil bei einer Stellung des Rollenstössels zwischen den die Ausnehmung begrenzenden Nocken die Druckmittelquelle mit der Steuerleitung und den Rückschlagventilen verbindet. Auf diese Weise wird eine einfache, betriebFsichere und gegen äussere Einflüsse widerstandsfähige Konstruktion oescha ffen, wobei die Einstellung des Schwenkwinkels, bei dessen Uberschreitung die Achsen blockiert werden sollen, einfach und mit grosser Genauigkeit ermöglicht wird. Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit kann die Ausbildung erfindungsgemäss so getroffen sein, dass an die das Steuerventil mit den Rückschlagventilen verbindende Steuerleitung, vorzugsweise nahe den Rückschlagventilen, ein Druckhalteventil angeschlossen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass die temperaturabhängige Viskosität des Hydrauliköls einen Einfluss auf die Ansprechgenauigkeit der Einrichtung nimmt. Der Durchflusswiderstand des öls steigt mit steigender Viskosität. Bei sinkender Temperatur, und je länger die Leitung zwischen dem Druckhalteventil und den hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventilen ist, desto höher ist auch der Druckabfall in dieser Steuerleitung. Bei tiefen Temperaturen kann somit bei zu grossem Abstand des Druckhalteventils von den hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventilen eine mehr oder minder grosse Verzerrung der Ansprechcharakteristik auftreten. Durch die Anordnung des Druckhalteventils nahe den Rückschlagventilen wird sichergestellt, dass der gewünschte Druck vorhanden ist und die Einrichtung exakt anspricht, so dass ein träges Ansprechen vermieden wird. In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemässen Einrichtung kann zusätzlich zu dem vom Schwenkwerk betätigbaren Steuerventil ein willkürlich betätigbares Ventil, vorzugsweise ein Magnetventil, an die Druckmittelleitung angeschlossen sein, welches in der Offenstellung die Druckmittelquelle mit dem Rücklauf verbindet. Auf diese Weise kann unabhängig vom Schwenkwinkel eine willkürliche Blockade der pendelbewegung vorgenommen werden, um die Standsicherheit des Fahrzeuges, beispielsweise bei einer Querneigung der Fahrbahn, zu erhöhen. In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ist die Steuerleitung oberhalb der Verbindunos- leitung zwischen den Zylinder-Kolbenaggregaten angeordnet, wodurch die Verbindungsleitung zwischen den beiden Zylinder Kolbenaggregaten immer mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt gehalten wird und die Gefahr von Lufteinschlüssen in dieser Verbindungsleitung verringert wird. Die Verbindungsleitung und auch die Steuerleitung werden auf diese Art und Weise automatisch entlüftet, wenn die Steuerleitung an den Rücklauf angeschlossen wird, und es werden weiters Leckageverluste ständig aus dem Steuerkreislauf nachgefüllt, wodurch sich ein hohes Mass an Betriebssicherheit ergibt. Bei den bisher bekannten Einrichtungen musste in relativ kurzen Zeitabständen eine vollständige Entlüftung der Hydraulikleitunoen durchge führt werden, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher er läutert. Aus einem Tank 1 wird über eine Pumpe 2 Hydraulikflüssigkeit in die Leitung 3 gepumpt. Die Pumpe 2 wird von einem Motor 4 angetrieben. Das Schwenkwerk weist eine mit dem nicht dargestellten Ladearm bzw. Ausleger drehfest verbundene Nockenscheibe 5 auf, welche in der Geradeausstellung des Ladearmes eine relativ zur Achse des Ladearmes symmetrische Ausnehmung 6 an ihrem Umfang aufweist, welche durch zwei Nocken 10 begrenzt ist. In diese Ausnehmung 6 taucht ein Rollenstössel 7 eines Steuerventils 8. Bei Verschwenken des Ladearmes und damit der Nockenscheibe 5 im Sinne des Doppelpfeiles 9 gelangt der Rollenstössel 7 an die die Ausnehmung 6 begrenzenden Nocken 10 und das Steuerventil 8 wird über einen kleinen Schwenkwinkelbereich in die zweite Schaltstellung geschoben. In der Geradeausstellung des Schwenkwerkes bzw. des Ladearmes steht die Leitung 3 mit einer Steuerleitung 11 in Verbindung, welche über eine Verbindungsleitung 12 an eine Verbindungsleitung 13 zwischen den hydraulisch entsperrbaren Riick- schlagventilen 14 der beiden hydraulischen Zylinder-Kolben- aggregate 15 angeschlossen ist. Die hydraulischen Zylinder -Kolbenaggregate 15 blockieren die Pendelbewegung der Pendelachse, solange die Rückschlagventile 14 geschlossen sind. Bei Auftreten eines Druckes in der Steuerleitung ll und Verbindungsleitung 13, welcher grösser ist als der öffnungsdruck der hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 14, stehen die Arbeitsräume 16 der beiden Zylinder-Kolbenaggregate 15 über die Verbindungsleitung 13 miteinander in Verbinduna, so dass die Pendelbewegung ermöglicht wird. Nahe der Verbindungsleitung 13 und damit nahe den Rückschlagventilen 14 ist ein Druckhalteventil 17 angeordnet, über welches der Druck in der Steuerleitung auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Der Vorspanndruck des Druckhalteventiles 17 ist hiebei höher als die Durchflusswiderstände der miteinander kommunizierenden Arbeitsräume 36 der hydraulischen Zylinder-Kolbenaggregate 15, so dass diese Arbeitsräume mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt gehalten werden. Wenn der Ansprechdruck des Druckhalteventils überschritten wird, kann das überschüssige Druckmittel wiederum in den Tank 1 abfliessen. Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung des Steuerventils 8 tritt somit keine Blockade der Pendelbewegung der Pendelachse auf. Wird nun der Ausleger verschwenkt, so wird der Drehstuhl und damit die Nockenscheibe 5 im Sinne des Doppelpfeiles 9 mitgenommen und das Steuerventil 8 wird durch den Rollenstössel 7 entgegen der Kraft einer Feder 18 in seine zweite Position geschoben, bei welcher die Steuerleitung 11 über eine Leitung 19 in den Tank 1 mündet und die Druck mittelleitunq 3 über eine Leitung 20 gleichfalls mit dem Tank 1 verbunden ist. Es wird soit die Steuerleitung 11 drucklos, wodurch die hydraulisch entsperrbaren Plsickschlagventile 14 schlieren. Die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 16 der beiden hydraulischen Zylinder-Kolbenaagregate 15 wird auf diese Weise unterbrochen, so dass die hydraulischen Zylinder -Kolbenaggregate 15 durch die in den Arbeitsrëumen 16 eingeschlossenen ölvolumina blockiert sind und die Pendelachse blockiert wird. Zwischen den Verbindungsleitungen 19 und 20 ist ein Riickschlagventil 21 vorgesehen, da die Leitung 19, über welche der Druck in der Steuerleitung 11 abgebaut wird, ohne Zwischenschaltung eines Filters in den Tankraum mündet. Der Steuerkreislauf, das heisst, insbesondere die Steuerleitung 11, die Anschlussleitung 12 sowie das Druckhalteventil 17 und gegebenenfalls das Steuerventil 8, sind räumlich oberhalb der Verbindungsleitung 13 angeordnet, um eine konstante Entlüftung der Verbindungsleitung 13 sicherzustellen. Neben der durch die Nockenscheibe 5 bei Verschwenken des Ladearmes bewirkten automatischen Steuerunq der Blockade kann über ein Magnetventil 22 jederzeit willkürlich eine Blockade erreicht werden. Bei Betätigung des entsprechenden Schalters wird das Magnetventil 22 im Sinne des Pfeiles 23 verschoben, so dass die Druckmittelleitung 3 unmittelbar iiber eine Leitung 24 mit dem Tank 1 in Verbindung gesetzt wird. Es kann sich somit in der Steuerleitung 11 kein Druck aufbauen und die Rückschlagventile 14 können nicht hydraulisch entsperrt werden, wodurch die Blockade eintritt. Eine Entlüftung der Steuerleitung 11 kann in einfacher Weise an der Anschluss stelle an die Verbindungsleitung 12 oder am Druckhalteventil 17 erfolgen. Ebenso erfolat eine automatische Entlüftung regelmässig dann, wenn nach einem Verschwenken der Nockenscheibe 5 die Steuerleitung 11 mit der in den Tank mündenden Leitung 19 in Verbindung gesetzt wird. Der Arbeitsdruck in der Steuerleitung 11 wird mit dem Druckhalteventil 17 mit etwa 20 bar vorgespannt. Der öffnungsdruck der hydraulisch entsperrbaren Riickschlagventile 14 liegt naturgemäss unterhalb dieses Vorspanndruckes und üblicherweise zwischen 8 und 13 bar.

Claims: Patentansprüche 1. Einrichtung zum Blockieren der Pendelbewegung einer Pendelachse eines Radfahrzeuges mit einem einen Ausleger tragenden Schwenkwerk, insbesondere eines Radladers, mit an der Achse angreifenden Zylinder-Kolbenaggregaten (15), deren Arbeitsräume (16) über zu denselben öffnende Rückschlagventile (14) miteinander in Verbindung setzbar sind, wobei die Rückschlagventile (14) durch eine Druckmittelquelle aufsteuerbar sind und die Druckmittelquelle durch ein vom Schwenkwerk des Fahrzeuges betätigbares Steuerventil (18) mit den Pückschlagventilen (14) in Verbindung setzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (8) mit einer relativ zu ihm verdrehbaren Nockenscheibe (5) zusammenwirkt, welche drehfest mit einem Teil des Schwenkwerkes, vorzugsweise mit dem verschwenkbaren Teil desselben, verbunden ist. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheibe (5) zwei eine Ausnehmung (6) begrenzende Nocken (10) aufweist und dass das Steuerventil (8) einen Rollenstössel (7) aufweist, welcher federnd (Feder 18) gegen die Nockenscheibe (5) gedrückt ist, wobei das Steuerventil (8) bei einer Stellung des Rollenstössels (7) zwischen den die Ausnehmung (6) begrenzenden Nocken (10) die Druckmittelquelle (2) mit der Steuerleitung (11, 12) und den Rückschlagventilen (14) verbindet. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die das Steuerventil (8) mit den Rückschlagventilen verbindende Steuerleitung (11, 12), vorzugsweise nahe den Rürkschlagventilen (14), ein Druckhalteventil (17) angeschlossen ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem vom Schwenkwerk betätigbaren Steuerventil (8) ein willkürlich betätigbares Ventil (22), vorzugsweise ein Magnetventil, an die Druckmittelleitung (3) angeschlossen ist, welches in der Offenstellung die Druck mittelquelle (2) mit dem Rücklauf (24) verbindet. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (11, 12) oberhalb der Verbindungsleitung (13) zwischen den Ztlinder-Kolbenaggre- gaten (15) angeordnet ist.

Inventors: GRADENEGGER HELMUT, DIPL. ING., OTT, KARL-HEINZ
Applicants: VOEST-ALPINE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: B60G17
IPC codes: B60G17