DE202006015828U1

DE202006015828U1 - Knickgelenktes Fahrzeug, insbesondere Radlader

Info

Publication number: DE202006015828U1
Application number: DE200620015828
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Bischofshofen GmbH
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2016-10-17

Abstract

Knickgelenktes Fahrzeug, insbesondere Radlader, mit einem Vorderwagen und einem Hinterwagen, die über ein fest angeordnetes sphärisches Lager miteinander verbunden sind, wobei zwei Federdämpferelemente, die an einem der Fahrzeugteile an zwei unterschiedlichen Punkten angelenkt sind und am gegenüberliegenden Fahrzeugteil an einem gemeinsamen Punkt angelenkt sind, ein zweites Lager bilden, das sich um das sphärisch angeordnete Lager auf einer Bahn bewegt, welche einem Kugeloberflächenausschnitt entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein knickgelenktes Fahrzeug, insbesondere einen Radlader.
Das Prinzip der Knicklenkung hat bei Baufahrzeugen, insbesondere Radladern oder Transportgeräten, wie Dumpern, dazu geführt, dass die kostengünstig aufgebauten Fahrwerke, die in der Regel starre Antriebsachsen aufweisen, mit einer wesentlich verbesserten Wendigkeit ausgestattet wurden. Diese Wendigkeit ergibt sich durch die Rahmenteilung. Während die Vorderachse üblicherweise mit dem Fahrzeugvorderteil verbunden ist, sorgt die Pendelaufhängung der Hinterachse, die mit dem Fahrzeughinterteil verbunden ist, für dauernden Bodenkontakt beider Achsen.
Bei den knickgelenkten Fahrzeugen werden das Fahrzeugvorderteil und das Fahrzeughinterteil über ein fest angeordnetes sphärisches Lager miteinander verbunden. Somit ist ein derartiges Fahrzeug um eine ungefähr senkrechte Knickachse lenkbar, wobei gleichzeitig eine relative Verdrehung des Fahrzeugvorderteils gegenüber dem Fahrzeughinterteil um eine durch das sphärische Lager verlaufende, im allgemeinen horizontale Pendelachse innerhalb begrenzter Winkel zugelassen wird.
Bei knickgelenkten Fahrzeugen besteht allgemein der Wunsch nach mehr Fahrkomfort sowie der Reduzierung der Fahrerbelastung durch Fahrzeugschwingungen, die bei unebenen Bodenbedingungen und hohen Fahrgeschwindigkeiten auftreten können. Dieser Wunsch führt zur Notwendigkeit, bei knickgelenkten Fahrzeugen und insbesondere Radladern, den Federungskomfort des Fahrzeugs zu erhöhen.
Insbesondere bei Radladern, welche als Fahrwerksfederung in der Regel nur Luftreifen besitzen, hat sich ein sogenanntes Knickpendelgelenk als in Querrichtung federndes Knickgelenk durchgesetzt. Ein derartiges Knickpendelgelenk bewerkstelligt die Pendelbewegung zwischen dem Vorder- und Hinterwagen nach dem Stand der Technik häufig nur durch eine Gummieinlage, welche nur bedingt dämpfend wirkt.
Aus der DE 36 23 347 A ist darüber hinaus bereits ein knickgelenktes Fahrzeug bekannt, dessen Vorderwagen und Hinterwagen durch ein Knickpendelgelenk miteinander verbunden sind und um eine gemeinsame senkrechte Knickachse lenkbar sind. Dieses knickgelenkte Fahrzeug weist bereits Pendellenker auf, die am Vorder- und Hinterwagen jeweils mit Kugelgelenken angeschlossen sind und die zur Stabilisierung der Pendellenker Hydraulikzylinder aufweisen, die an ein hydraulisches Druckversorgungssystem angeschlossen sind. Durch dieses System soll ein Endanschlag in beiden Endlagen des Pendelausschlags erzielt werden. Weiterhin soll hier ein hydraulisches Zurückdrücken des pendelnd gelagerten Fahrzeugteils, beispielsweise des Vorderwagens in die Mittel- oder Nullpendelungslage erfolgen. Schließlich soll auch eine hydraulische Verriegelung in einer Nullpendellage möglich sein.
Weiterhin gehören zum Stand der Technik sogenannte Fahrschwingungsdämpfer, welche die bei hoher Fahrgeschwindigkeit auftretenden Nickschwingungen des Gerätes abfedern und dämpfen, indem ein auf die Fahrzeugeigenfrequenz abgestimmtes Speichersystem der Hubzylinder mit Hilfe einer der Nickbewegung des Fahrzeugs entgegengesetzten Ausrüstungsbewegung wirkt.
Es sind also Systeme vorhanden, die die Nickbewegungen des knickgelenkten Fahrzeuges abfedern und dämpfen sowie die Pendelbewegungen zwischen Vorder- und Hinterwagen federn und bedingt dämpfen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein knickgelenktes Fahrzeug der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass gezielt Nick- und Pendelbewegungen des Gesamtgerätes abgefedert und gedämpft werden können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach ist ein knickgelenktes Fahrzeug, insbesondere ein Radlader, mit einem Vorderwagen und einem Hinterwagen ausgebildet, die über ein fest angeordnetes sphärisches Lager miteinander verbunden sind, wobei zwei Federdämpferelemente, die an einem der Fahrzeugteile an zwei unterschiedlichen Punkten angelenkt sind und am gegenüberliegenden Fahrzeugteil an einem gemeinsamen Punkt angelenkt sind, ein zweites Lager bilden, welches sich um das sphärisch angeordnete Lager auf einer Bahn bewegt, welche einem Kugeloberflächenausschnitt entspricht. Die Federdämpferelemente sind entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung somit in Dreiecksform miteinander verbunden.
In den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüche sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung enthalten. Demnach lässt die Gelenkverbindung eine Überlagerung einer Knick-, Nick- und Pendelbewegung zu. Dabei können die Federdämpferelemente durch eine weitgehend gleichsinnige Aus- und Einfahrbewegung die auftretenden Nickschwingungen abfedern und dämpfen. Dagegen können die Federdämpferelemente durch eine weitgehend gegensinnige Aus- und Einfahrbewegung die auftretenden Pendelschwingungen abfedern und dämpfen. Grundsätzlich kann die Federdämpferwirkung der zwei Federdämpferelemente gemäß einer Ausführung der Erfindung passiv erzielt werden, wobei hier Dämpferelemente als Hydraulikzylinder ausgebildet sind, die mit einem Druckspeicher verbunden sind.
Besonders vorteilhaft im Sinne der Erfindung ist es aber, die Federdämpferwirkung der zwei Federdämpferelemente aktiv zu erzielen, d. h. beispielsweise bei Verwendung von Hydraulikzylindern durch eine gezielte Druckbeaufschlagung der Hydraulikzylinder. Dabei kann das Federdämpfersystem in Abhängigkeit ermittelter Fahrzeugparameter bewegbar sein. Hierzu kann vorteilhaft die Federdämpferwirkung der zwei Federdämpferelemente über eine elektronische Regelvorrichtung überwacht und geregelt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung können die zwei Federdämpferarten, nämlich die passive Federdämpfung und die aktive Federdämpfung entweder zeitgleich erfolgen oder fahrtgeschwindigkeitsabhängig einzeln. Für den Fall, dass keine Ausgleichsbewegung erfolgen soll, beispielsweise während des Arbeitseinsatzes des Laders, kann das Federdämpfersystem auch grundsätzlich gesperrt werden, so dass keine Ausgleichsbewegung erfolgen kann.
Grundsätzlich können die einzelnen Feder- und Dämpfungsparameter des Federdämpferelements vom Fahrer über eine Moduswahl variiert werden.
Die einzelnen Feder- und Dämpfungsparameter sind vorteilhaft vorab im Werk auf bestimmte Einsatzarten des Gerätes einstellbar.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Feder- und Dämpfungsparameter des Federdämpfersystems in Abhängigkeit verschiedener Lastsituationen im Betrieb der Maschine automatisch geregelt oder gesperrt werden. Diese automatische Regelung oder Sperre kann dabei in Abhängigkeit von der Arbeitsausrüstungsstellung automatisch erfolgen.
Das Federdämpfersystem kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung mit dem Fahrgeschwindigkeitsdämpfer verknüpft sein, was zu einer noch besseren Dämpfungswirkung führt.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
1: ein Detail einer Knickpendellagerung einer erfindungsgemäßen Ausführung des knickgelenkten Fahrzeugs und
2: ein Detail wie in 1 in anderer Ausführungsform.
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Knickpendelgelenks 10 eines hier nicht näher dargestellten Radladers, der ein Fahrzeugvorderteil 12 und ein Fahrzeughinterteil 14 aufweist. Das Fahrzeugvorderteil 12 umfasst, wie in 1 gezeigt, eine erste waagerechte Platte 16, während das Fahrzeughinterteil 14 ebenfalls eine waagrechte Platte 18 aufweist. Im Bereich der sich überlappenden Teile der Platten 16 und 18 ist ein sphärisches Lager 20 angeordnet, das eine erste Lagerstelle des Knickgelenks aufweist, welche grundsätzlich eine Knick-, Nick- und Pendelbewegung um das sphärische Lager zuläßt. Zusätzlich ist in der Ausführungsvariante gemäß 1 eine zweite waagrechte Platte 22 am Fahrzeugvorderteil 12 angeordnet, an welchem in einem Anlenkpunkt 24 zwei Federdämpferelemente 26 und 28 angelenkt sind. Die Federdämpferelemente sind im hier dargestellten Ausführungsbeispiel hydraulische Kolbenzylinderanordnungen. Die jeweils anderen Seiten der Federdämpferelemente 26 und 28 sind an unterschiedlichen Punkten am Fahrzeughinterwagen 14 angelenkt. Insgesamt wird durch die Federdämpferelemente 26 und 28 mittels ihrer Anlenkpunkte 24, 30 und 32 ein zweites Lager des Knickpendelgelenks gebildet, welches sich um das sphärisch angeordnete Lager 20 auf einer Bahn bewegt, welche einem Kugeloberflächenausschnitt entspricht.
In hier nicht näher dargestellter Art und Weise sind die Federdämpferelemente, d. h. die Hydraulikzylinder 26 und 28 gezielt mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so dass sie als aktive Federdämpferelemente einsetzbar sind. Eine Regelung erfolgt hier über eine nicht näher dargestellte elektronische Regeleinheit. Die Regelung der Federung kann hier fahrtgeschwindigkeitsabhängig erfolgen. Je nach Fahrbedingung kann hier von einer aktiven Federdämpfung auch umgestellt werden auf eine passive Federdämpfung, da die Federdämpfer, d. h. die Hydraulikzylinder 26 und 28 gleichzeitig auch mit Druckspeichern, die hier nicht näher dargestellt sind, verbindbar sind.
In 2 ist eine alternative konstruktive Ausgestaltung des Lagers 10 gezeigt. Hier sind die Federdämpfersystem 26 und 28 im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß 1 genau in umgekehrter Reihenfolge angelenkt. Das heißt, dass der gemeinsame Lagerpunkt 24 an einer am Hinterteil angeordneten waagrechten Platte 25 vorgesehen ist, während die gegenüberliegenden Lagerpunkte der Federdämpferelemente 26 und 28, nämlich die Lagerpunkte 30 und 32 am Vorderwagen vorgesehen sind. Ansonsten entsprechend die Bauteile im Wesentlichen denjenigen gemäß der Ausführungsform in 1.

Claims

Knickgelenktes Fahrzeug, insbesondere Radlader, mit einem Vorderwagen und einem Hinterwagen, die über ein fest angeordnetes sphärisches Lager miteinander verbunden sind, wobei zwei Federdämpferelemente, die an einem der Fahrzeugteile an zwei unterschiedlichen Punkten angelenkt sind und am gegenüberliegenden Fahrzeugteil an einem gemeinsamen Punkt angelenkt sind, ein zweites Lager bilden, das sich um das sphärisch angeordnete Lager auf einer Bahn bewegt, welche einem Kugeloberflächenausschnitt entspricht.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkverbindung eine Überlagerung einer Knick-, Nick- und Pendelbewegung zuläßt.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdämpferelemente durch eine weitgehend gleichsinnige Aus- und Einfahrbewegung die auftretenden Nickschwingungen abfedern und dämpfen.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdämpferelemente durch eine weitgehend gegensinnige Aus- und Einfahrbewegung die auftretenden Pendelschwingungen abfedern und dämpfen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdämpferelemente Druckspeicher zur passiver Federdämpfung aufweisen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdämpferelemente die Federdämpferwirkung durch aktive Druckbeaufschlagung erzielen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federdämpfersystem einen passiven und/oder aktiven Niveauausgleich aufweist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdämpferwirkung der zwei Federdämpfersysteme über einen elektronische Regeleinrichtung regelbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federdämpfersystem mit dem Fahrschwingungsdämpfersystem verknüpft ist.