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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugwechseleinrichtung für motorgetriebene Fahrzeuge, Bau- hilfsfahrzeuge, Dumper o.dgl., insbesondere mit Knicklenkung, mit zwei Koppelplatten, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.
Wechseleinrichtungen für Werkzeuge, die mit hydraulischen Steuerungen für den möglichst raschen Wechsel von Werkzeugen versehen sind, erfordern ein sehr genaues Einrichten der für die Kopplungsstellung der Koppelplatten zueinander und ein verhältnismässig aufwendiges Verbin- den oder Lösen der Teile, wodurch der Werkzeugwechsel erschwert wird.
Besonders komplexe und grosse oder schwere Werkzeuge, wie Frontlader, Mulden, Bagger- schaufeln u. a. sind schwierig anzudocken, sodass dieses dort unterbleibt, wo ein rasch aufeinan- derfolgender Wechsel notwendig ist und eher mehrere Fahrzeuge mit den unterschiedlichen Werk- zeugen eingesetzt werden.
In der CH411725 ist eine Anordnung beschrieben, mit einem motorisch verfahrbaren Fahrge- stell mit 4 Rädern, mit einer waagrechten Grundplatte auf der eine Baggervorrichtung um eine Vertikalachse drehbar angebracht ist. Bei dieser ist die Grundplatte auf mit Verschraubungen mit Handkurbeln auf dem Fahrgestell abnehmbar befestigt und kann gegen eine Mulde ausgetauscht werden, die mit zwei seitlichen Zapfen in nach hinten offene Haken eingreifen, an denen die Mulde mit einem Hydraulikzylinder gekippt werden kann. Beim Wechsel, sind Antriebsmittel und Leitun- gen abzumontieren.
Weiters ist noch ein Planierschild angebracht, das gleichzeitig die mechanische Stabilität des Fahrzeuges verbessert. Ein Wechsel der Werkzeuge mit an dem Fahrgestell vorgesehenen Ein- richtungen durch die Bedienungsperson des Fahrzeuges allein ist dabei nicht vorgesehen.
In der US 3 807 586 wird ebenfalls ein Fahrzeug mit Bagger beschrieben, bei dem auf einer Montage-Plattform der Bagger mit einem mehrgliedrigen Verbindungselement in allen Richtungen beweglich eingerichtet ist ; Werkzeugwechsel und die Mittel dafür werden nicht beschrieben.
In der WO 01/27397 A1 wird eine Erdbewegungseinrichtung auf einem Baufahrzeug beschrie- ben, die eine Lademulde umfasst, die auch zum aufnehmen von Material vom Boden eingerichtet ist und in alle Raumrichtungen bewegbar ausgebildet ist ; einWechseln der Mulde gegen ein anders Werkzeug ist nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugwechseleinrichtung zu schaffen, bei der auch der Wechsel grosser, schwerer, komplexer Werkzeuge ausserordentlich vereinfacht wird und keine unzumutbaren Anforderungen an die Genauigkeit beim Ankoppeln und beim Anschliessen des Werkzeuges stellt, das möglichst weitgehend vom Fahrersitz aus möglich sein soll.
Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugwechseleinrichtung für ein motorgetriebenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und diese bilden ebenso wie Anspruch 1 selbst gleichzeitig einen Teil der Beschreibung.
Die in der Einleitung genannten Druckschriten betreffen etwa den Stand der Technik von dem bei der Erfindung ausgegangen wird, sodass weder Neuheit noch erfinderische Tätigkeit durch eine oder die Kombination dieser Druckschriften widerlegt wird.
Fahrzeuge, Bauhilfsfahrzeuge, Dumper o.dgl., insbesondere mit Knicklenkung, können mit ei- ner Werkzeugwechseleinrichtung bestehend im wesentlichen aus zwei Koppelplatten versehen sein, von denen eine Lagerplatte an dem Fahrzeug und eine Abstützplatte an jedem Werkzeug angebracht ist, sodass das Fahrzeug rasch mit einer grossen Zahl von unterschiedlichen Werkzeu- gen versehen werden, wodurch die vielfältige Einsetzbarkeit sehr erweitert wird.
Die Anwendung einer Lagerplatte, die im wesentlichen in waagrechter Lage auf dem Fahrzeug befestigt ist und mit vier, voneinander weit beabstandeten, lotrecht gleichlaufend nach oben auss- chiebbaren Stützstempeln versehen ist, denen eine Stützkoppelplatte, die an der Unterseite eines Werkzeuges in dessen Arbeitslage ebenfalls waagrecht ausgerichtet angebracht ist, mit vier von- einander in gleichen Abständen wie die Stützstempeln der Lagerkoppelplatte beabstandeten Stempelaufnahmen gegenüberliegt, erlaubt es dass die Stützstempel ohne besonderen Aufwand für die Einrichtung in die Stempelaufnahmen eingreifen.
Dadurch kann die Stützkoppelplatte mit dem Werkzeug fernbetätigt angehoben werden und nach dem Weggeben der Ständer zum Abstellen der Stützkoppelplatte, kann diese durch Absen- ken auf der Lagerkoppelplatte abgesetzt werden und der eigentliche Koppelvorgang eingeleitet
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werden.
Es ist auch möglich, bei entsprechender Grösse und Gestaltung eines Werkzeuges mit drei Ab- stützelementen das Auslangen zu finden, oder sogar nur zwei davon anzuwenden, wenn ein Werkzeugteil die Abstützaufgabe übernehmen kann, wie bei einer Ladeschaufel oder dergleichen.
Bei diesem Koppelvorgang werden in vier oder drei oder zwei, voneinander weit beabstande- ten, in waagrechter Richtung gleichgerichtet geöffneten ortsfesten Riegelhaken auf der Lagerkop- pelplatte vier voneinander weit beabstandete, den Riegelhaken geometrisch zugeordnete Riegel- rasten, die an der Unterseite der Stützkoppelplatte befestigt sind, mit einer unter der Lagerkoppel- platte angeordneten Verriegelungsvorrichtung in die Riegelhaken geschoben, wobei gleichzeitig die Verschiebung der Stützkoppelplatte in Verriegelungsrichtung erfolgt und die Schwerpunktsaus- richtung des Werkzeuges erreicht wird. Die Verwendung von drei oder nur zwei Riegelhaken erfordert eine dementsprechende Gestaltungsmöglichkeit des Werkzeuges, damit eindeutige Schwerpunktslagen geschaffen werden können.
Damit ist eine einfache sichere Kopplungvorrichtung für die Werkzeugwechseleinrichtung ge- schaffen, bei der auch der Wechsel schwerer, komplexer Werkzeuge mit geringem Aufwand und vertretbarer Genauigkeit bei der Durchführung des Koppelvorganges und grosser Schnelligkeit möglich wird.
Von besonderem Vorteil für eine einfache Kopplung der Koppelplatten 1 und 6 der Werkzeug- wechseleinrichtung ist es, dass die Lagerkoppelplatte nach oben von den ortsfest angebrachten Riegelhaken überragt wird, wodurch die einfache und sichere Verbindung der Koppelplatten, vor allem durch die übersichtliche Anordnung, wesentlich erleichtert wird.
Die quadratische oder auch schwach rechteckige Form der Lagerplatte, die zur Längsachse des Fahrzeuges symmetrisch ausgerichtet befestigt ist und die an diese angepasste Stützkoppel- platte ergibt verbesserte Übersichtlichkeit und damit eine einfach bedienbare Anordnung.
Die Anwendung von vier, im Bereich der vier Ecken der Lagerkoppelplatte lotrecht ausgerichte- ten, fest angebrachten Stützstempeln, die beim Hochfahren in gegenüberliegende fest angebrach- te vier, becherförmig nach unten gerichtete Stempelaufnahmen an der Stützkoppelplatte eingreifen und dort abstützen, ist wesentlich für eine sichere Aufnahme bei vertretbarer Manövriergenauigkeit und gestattet ein sicheres Abstellen der Stützkoppelplatte mitsamt dem darauf angebrachten Werkzeug auf den Ständern.
Eine besonders günstige Ausführungsform der Stützstempel besteht in der Anwendung von hydraulischen Stellzylindern, weil die hydraulische Einrichtung des Fahrzeuges verwendet werden kann und eine gemeinsame Betätigung mit einer hydraulischen Steuervorrichtung zentral vom Führerstand aus gestattet.
Besonders stabil und einfach und zweckmässig im Aufbau ist Ausbildung der Riegelrasten der Stützkoppelplatte aus zwei Raststangen, eine für je zwei Riegelhaken, die zueinander parallel in seitlichen, an der Stützkoppelplatte fest angebrachten Laschen beiderseits eingesetzt sind.
In aufeinander lagernder Stellung der beiden Koppelplatten liegen diese durch Öffnungen der Lagerkoppelplatte hindurchragend unterhalb dieser und greifen mit einem Kopplungsteil der Rie- gelrasten in die Verriegelungseinrichtung betätigbar ein, sodass auch die Verriegelung der beiden Koppelplatten miteinander einfach und durch zentrale Betätigung geschehen kann.
Die Ausbildung der Verriegelungsvorrichtung mit zwei parallel zueinander angeordneten Stell- mitteln in Form von hydraulischen Stellzylindern, die unterhalb der Lagerkoppelplatte an dieser befestigt sind und deren Betätigungsstangen einem Element der Riegelrasten auf Mitnahme in beide Richtungen koppeln, ergibt ein geschützte Anordnung und durch die Art der Stellmittel die fernbedienbare Verriegelung der beiden Koppelplatten miteinander.
Eine besonders einfach und zuverlässig zu koppelnde Anordnung entsteht dadurch, dass die Betätigungsstangen der Stellmittel an den Enden mit nach oben zu offenen Aufnahmestücken versehen sind, die in U-Führungen verschoben werden und in die sich eine Kopplungsstange bei auf der Lagerkoppelplatte abgestellten Lage der Stützkoppelplatte einlegt, die in die Laschen einer der Raststangen der Riegelrasten eingesetzt ist.
Mit dieser Koppelstange werden die Raststangen der Riegelrasten in die Riegelhaken der La- gerkoppelplatte unter Mitnahme der Stützkoppelplatte eingeschoben und zum Entriegeln in der Gegenrichtung aus diesen herausgezogen.
Es wird durch diesen Aufbau der Verstellmittel eine einfache Verbindung und Lösung der zu
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koppelnden Teile und eine sichere vollständige Ver- oder Entriegelung erreicht.
Damit Platz für die Riegelhaken der Verriegelungsvorrichtung geschaffen wird ist es am Ein- fachsten, wenn die Raststangen der Riegelrasten an den Laschen, in Verschieberichtung der Verriegelung gesehen, vor den Stempelaufnahmen an der Stützkoppelplatte angebracht sind und die Lagerkoppelplatte, eine eben Bahn für die Verschiebung der Stützkoppelplatte bildet.
Für das Abstellen eines Werkzeuges ist es wichtig eine rasch herstellbare Abstützung zu er- möglichen und es ist dafür günstig die Stützkoppelplatte mit vier Ständern oder mit zwei Ständern und einem unterstützenden Teil des Werkzeuges in der angehobenen Stellung für das Unterfahren mit einem Fahrzeug zu versehen, die in hochgehobener Lage teleskopartig ausschiebbar und/oder in die lotrechte Stützlage verschwenkbar, seitlich angelenkt sind und die in den beiden Endlagen mechanisch sicherbar sind, wobei das Verbringen von einer Endlage in die andere gleichlaufend mit Verstellmitteln, wie hydraulischen Stellzylindern von einer gemeinsamen Steuervorrichtung aus erfolgen kann.
Dadurch ist das Abstellen und das Aufnehmen von Werkzeugen erleichtert und vereinfacht und es können Werkzeuge und fahrzeuge beliebig nach Bedarf getauscht werden.
Für die rasche einfache und störungssichere Abwicklung des Werkzeugwechsels ist es vorteil- haft, die Stützstempel, die Stellmittel der Verriegelungsvorrichtung und gegebenenfalls die Ver- stellmittel für die Ständer der Stützkoppelplatte als hydraulische Stellzylinder auszubilden, die dann mit einer gemeinsamen hydraulisch oder hydraulisch und/oder elektrisch gesteuerten Betätigungs- vorrichtung verbunden und von dieser aus auch zentral vom Führerstand des Fahrzeuges aus gesteuert werden könne.
Die Befestigung der Lagerkoppelplatte erfolgt auf dem Rahmen eines Fahrzeuges waagrecht aufgesetzt und die Stützstempel sind seitlich am Rahmen angeordnet und ragen dort nach unten und geben Raum für die Bauteile eines Hubwerkes an der Frontseite eines Fahrzeuges, wie dies bei einem Dumper angewendet wird, wodurch ein zweites Werkzeug an dem Fahrzeug gleichzeitig angebracht werden kann.
Die zusätzliche Anbringung einer an sich bekannten Dreipunkt-Anbauvorrichtung als dritte An- baustelle am Heckende des Fahrzeuges ergibt die Möglichkeit noch ein drittes Werkzeug gleichzei- tig an einem Fahrzeug anzubringen.
Es ist aber selbstverständlich auch möglich nur eines oder zwei Werkzeuge gleichzeitig anzu- bringen, doch erweitert die Anzahl und unterschiedliche Art der Kopplungstellen auch die Anwen- dung entsprechend vorteilhaft angepasster Werkzeuge.
Als Werkzeuge bieten sich eine grosse Zahl von Geräten an, wie Frontlader, Lademulde mit Selbstbeladung, Mischer, Wassertank gegebenfalls mit Pumpe, Arbeitsbühnen, Mähwerksausle- ger, Müllmulden und andere Sondermaschinen für die Werkzeugwechselvorrichtung; Mähwerke, Schlegelhäcksler, Mulcher, Kehrgeräte, Laubsaugegeräte, Schilde und Fräsen für die Schneeräumung und anderer Sondermaschinen für die Front-Anbauvorrichtung; Baggerschaufeln, Salz- und Kiesstreugeräte, Kippanhänger o. dgl. und anderer Sondermaschinen für die Heck-Dreipunktanbauvorrichtung.
An Stelle der Schiebeverriegelung liegt auch die Verwendung einer Drehverriegelung, bei der etwa der Riegelhaken gedreht wird oder bei der die beiden Koppelplatten zueinander verdreht werden, im Bereich der Erfindung.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
Es zeigt: Fig.1 einen Knicklader mit der Werkzeugwechseleinrichtung in gekoppelter Lage eines Frontla- dewerkzeuges in Seitenansicht, schematisch; Fig.2 den Knicklader nach Fig. 1 in Draufsicht auf den Teil vor der Knickachse; Fig.3 einen Knicklader mit entkoppelter Werkzeugwechseleinrichtung beim Unterfahren einer
Mulde mit Ladeschaufel als Werkzeug, in Seitenansicht, schematisch; Fig.4 den Vorderteil eines Knickladers mit angedeuteter Lagerkoppelplatte, mit Hubwerk und
Anhängekonsole, in Seitenansicht, schematisch; Fig.5 den Knicklader nach Fig.4 in Draufsicht, schematisch; Fig. 6 den Heckteil eines Knickladers mit Dreipunkt-Anbauvorrichtung mit angebauter Bagger- schaufel, schematisch.
In Fig. 1 und 2 ist ein Knicklader als Fahrzeug 2, welches ein Frontladegerät als Werkzeug 7
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aufgesetzt trägt, dargestellt.
Das Werkzeug 7 ist auf einer in gekoppelter Lage waagrecht ausgerichteten Stützlagerplatte 6 angebracht, die auf einer ebenfalls waagrecht ausgerichteten Lagerkoppelplatte 1 verriegelt ist, die auf dem Fahrzeug 7 vor der Knickachse ortsfest befestigt ist, wobei beide Koppelplatten 1 und 6 die Werkzeugwechseleinrichtung bilden.
Die Lagerkoppelplatte 1 trägt in den Eckbereichen vier nach oben auragende Riegelhaken 4 in die zwei Raststangen, die beiderseits in Laschen 10 eingesetzt sind und vier Riegelrasten 9 bilden, in horizontaler Richtung eingeschoben und damit verriegelt sind.
Die Verriegelungsvorrichtung 5 ist an der Lagerkoppelplatte 1 unterhalb angeordnet und besteht aus zwei parallel angeordneten, waagrecht liegenden hydraulischen Stellzylindern als Stellmittel 11, deren Betätigungsstangen 12 an den Enden je ein Aufnahmestück 13 tragen, die in U-Führungen 18 geführt sind und nach oben zu geöffnet sind.
In die Aufnahmestücke 13 der Verriegelungsvorrichtung 5 legt sich beim Absetzen der Stützkoppelplatte 6 auf der Lagerkoppelplatte 1 eine Kopplungsstange ein, die an den Laschen 10 einer der Betätigungsstangen der Riegelrasten 9, tiefer als diese eingesetzt, durch eine Öffnung der Lagerkoppelplatte 1 hindurchgreift.
In den Eckbereichen der Lagerkoppelplatte 1 sind lotrecht angeordnet vier Stützstempel 3 angebracht, die als hydraulische Stellzylinder ausgebildet unter die Lagerkoppelplatte 1 reichen und bei Betätigung bei einem Werkzeugwechsel mit den Stempel nach oben ausgefahren werden und sich in vier Stempelaufnahmen 8 einlegen, die zur Führung nach unten becherförmig geformt an der Unterseite der Stützkoppelplatte 6 den Stützstempeln 3 gegenüberliegend angebracht sind.
In Fig. 3 ist eine Stützkoppelplatte 6, eines Muldenladegerätes als Werkzeug 7, wiedergegeben, die auf zwei Ständern 14 und der Ladeschaufel des Werkzeuges 7 steht und vom Fahrzeug 2 mit der Lagerkoppelplatte 1 unterfahren wird, die waagrecht auf dem Rahmen 15 auf dem vor der Knickachse liegenden Teil des Fahrzeuges 7 angebracht ist.
Die Stempelaufnahmen 8, die sich in Verriegelungsrichtung nach und neben den Raststangen der Riegelrasten 9 für die Verriegelungsvorrichtung 5 befinden, kommen über den Stützstempeln 3 zu liegen, die noch nicht ausgefahren sind.
Die Kopplungsstange 19 an den Laschen 10 der dem Fahrzeug 7 zugewandten Raststange der Riegelrasten 9 liegt über den nach oben gerichteten Öffnungen der beiden Aufnahmestücke 13 der Betätigungsstangen 12 der beiden Stellmittel 11 der Verriegelungsvorrichtung 5, während die beiden Raststangen der Riegelrasten 9 oberhalb der Riegelhaken 4 und um den Verschiebeweg von Kopplungsstange 19 und Stützkoppelplatte 6 seitlich vor deren waagrechten Öffnungen liegen.
In Fig. 4 und 5 ist der Vorderteil eines Dumpers mit Knickachse als Fahrzeug 2 dargestellt, dessen auf dem Rahmen 15 befestigte Lagerkoppelplatte 1 in Fig. 4 nur angedeutet ist und kein Werkzeug trägt.
Der Rahmen 15 trägt die Bauteile 16 eines Hubwerkes 17 zum Tragen eines Werkzeuges dessen Koppelteil 20 am Hubwerkskoppel abgehängt ist.
Die Anordnung der Bauteile 16 des Hubwerkes ist dabei besonders durch die Anbringung der Stellzylinder unterhalb des Rahmens 15 an Zusatzrahmenträgern, so gewählt, dass das Aufsetzen einer Stützkoppelplatte 6 mit einem Werkzeug dadurch nicht behindert ist.
Fig. 6 zeigt nun die dritte Anbaustelle für Werkzeuge neben den beiden vorher beschriebenen in Form einer bekannten Dreipunkt-Anbauvorrichtung mit einer Baggerschaufel als angebautes Werkzeug am Heck des Fahrzeuges 7.
Bezugszeichenverzeichnis
1 Lagerkoppelplatte der Werkzeugwechseleinrichtung
2 Fahrzeug
3 Stützstempel der Werkzeugwechseleinrichtung
4 Riegelhaken der Werkzeugwechseleinrichtung
5 Verriegelungsvorrichtung der Werkzeugwechseleinrichtung
6 Stützkoppelplatte der Werkzeugwechseleinrichtung
7 Werkzeug an der Stützkoppelplatte 6
8 Stempelaufnahme der Stützkoppelplatte 6
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9 Riegelraste der Stützkoppelplatte 6 10 Lasche für die Raststange der Riegelraste 9 11 Stellmittel der Verriegelungsvorrichtung 5 12 Betätigungsstange des Stellmittels 11 13 Aufnahmestück der Betätigungsstange 11 14 Ständer der Stützkoppelplatte 6 15 Rahmen eines Fahrzeuges 7 16 Bauteil eines Hubwerkes 17 eines Fahrzeuges 7 17 Hubwerk eines Fahrzeuges 7 18 U-Führung des Aufnahmestückes 13 19 Kopplungsstange der Stützkoppelplatte 6 20 Dreipunkt-Anbauvorrichtung des
Fahrzeuges 7
PATENTANSPRÜCHE: 1. Werkzeugwechseleinrichtung für Fahrzeuge, Bauhilfsfahrzeuge, Dumper o.dgl., insbeson- dere mit Knicklenkung, mit zwei Koppelplatten, von denen eine Lagerplatte an dem Fahr- zeug und eine Abstützplatte an einem Werkzeug zum Wechseln angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerplatte (1) auf dem Fahrzeug (2), insbesonders in im wesent- lichen waagrechter Lage, befestigt ist und mit vier, insbesonders drei und wenigstens mit zwei, voneinander weit beabstandeten, gleichlaufend nach aussen und/ oder nach oben im rechten Winkel zu der Lagerplatte (1), bei waagrechter Lage der Lagerplatte (1) im wesent- lichen lotrecht, ausschiebbaren Stützstempeln (3) und mit vier, insbesonders drei, wenigs- tens mit zwei, voneinander weit beabstandeten, gleichgerichtet geöffneten,
bei waagerech- ter Arbeitslage der Lagerplatte (1) in waagerechter Richtung geöffneten, ortsfesten Riegel- haken (4) und mit einer Verriegelungsvorrichtung (5) versehen ist und mit einer Stützkop- pelplatte (6) koppelbar ist, die an der Unterseite eines Werkzeuges (7) in dessen Arbeits- lage mit der Lagerplatte (1) gleichlaufend, bei waagerechter Lagerplatte (1) waagrecht ausgerichtet angebracht ist, bei der vier, insbesondere drei und wenigstens zwei, vonein- ander in gleichen Abständen wie die Stützstempeln (3) der Lagerkoppelplatte (1) beabstandeten Stempelaufnahmen (8) und mit vier, insbesonders drei und wenigstens zwei, den Riegelhaken (4) der Lagerplatte (1) zugeordnet beabstandeten Riegelrasten (9), versehen ist.