AT9066U1

AT9066U1 - Kupplungsvorrichtung zum befestigen eines arbeitswerkzeugs an einem ausleger

Info

Publication number: AT9066U1
Application number: AT0088505U
Authority: AT
Original assignee: Perwein Baumaschinen Systeme G
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-04-15
Also published as: DE202006018263U1

Abstract

Kupplungsvorrichtung (1) zum Befestigen eines Arbeitswerkzeugs (7) an einem Ausleger (2), insbesondere einem Baggerausleger, wobei das Arbeitswerkzeug (7) und der Ausleger (2) zur Befestigung des Arbeitswerkzeugs (7) am Ausleger (2) zusammenwirkende Kupplungsteile (3, 6) aufweisen und der Kupplungsteil (3) des Auslegers (2) ein verschieblich gelagertes Verriegelungselement (4) aufweist, das zum Fixieren der beiden Kupplungsteile (3, 6) zueinander in eine Aufnahme (5) des Kupplungsteils (6) des Arbeitswerkzeugs (7) einführbar ist, wobei eine Antriebseinheit (18) zum Aus- bzw. Einfahren des Verriegelungselements (4) vorgesehen ist, wobei der Kupplungsteil (3) des Auslegers (2) eine dem Verriegelungselement (4) zugeordnete Kontrollvorrichtung (15) zum Erfassen des Verriegelungselements (4) in der ausgefahrenen Stellung und eine Kontrollvorrichtung (13) zum Erfassen des Arbeitswerkzeugs (7) in der fixierten Stellung aufweist, wobei die Kontrollvorrichtungen (13, 15) derart miteinander verbunden sind, dass beim Erfassen des Verriegelungselements (4) in seiner ausgefahrenen Stellung und Nicht-Erfassen des Arbeitswerkzeugs (7) eine Signaleinrichtung (29, 30) aktiviert wird.

Description

2 AT 009 066 U1

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Befestigen eines Arbeitswerkzeugs an einem Ausleger, insbesondere einem Baggerausleger, wobei das Arbeitswerkzeug und der Ausleger zur Befestigung des Arbeitswerkzeugs am Ausleger zusammenwirkende Kupplungsteile aufweisen und der Kupplungsteil des Auslegers ein verschieblich gelagertes Verriege-5 lungselement aufweist, das zum Fixieren der beiden Kupplungsteile zueinander in eine Aufnahme des Kupplungsteils des Arbeitswerkzeugs einführbar ist, wobei eine Antriebseinheit zum Aus- bzw. Einfahren des Verriegelungselements vorgesehen ist.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Kupplungsvorrichtungen (auch Schnell-io Wechselvorrichtungen genannt) bekannt.

Hiebei ist es bereits aus der US 5,467,542 A bekannt, eine Sichtanzeige vorzusehen, über welche erkannt werden kann, ob das Verriegelungselement in einer ausgefahrenen oder jedoch eingefahrenen Stellung angeordnet ist. Das Ausfahren des Verriegelungselements ist jedoch 15 noch kein Garant für eine fixe Verbindung der beiden zusammenwirkenden Kupplungsteile des Arbeitswerkzeugs und des Auslegers. Demzufolge kann es durchaus auftreten, dass das Verriegelungselement ausgefahren ist, so dass die Sichtanzeige den Benutzer Glauben macht, dass eine fixe Verbindung vorliegt, das Verriegelungselement jedoch bei einem unsachgemäßen Kupplungsvorgang außerhalb der entsprechenden Aufnahme des Kupplungsteils am Ar-20 beitsgerät zu liegen kommt, ohne dass dies vom Benutzer der Kupplungsvorrichtung erkannt wird. Erst beim Anheben des Arbeitswerkzeugs löst sich dieses sodann ungewollt von dem Ausleger.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist nun eine Kupplungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher eine 25 zuverlässige Kontrolle für den Benutzer gegeben ist, ob die Kupplungsteile des Auslegers und des Arbeitswerkzeugs auch tatsächlich fest miteinander verbunden sind.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass der Kupplungsteil des Auslegers eine dem Verriegelungselement zugeordnete Kontrollvorrichtung zum Erfassen des Verriegelungsele-30 ments in der ausgefahrenen Stellung und eine Kontrollvorrichtung zum Erfassen des Arbeitswerkzeugs in der fixierten Stellung aufweist, wobei die Kontrollvorrichtungen derart miteinander verbunden sind, dass beim Erfassen des Verriegelungselements in seiner ausgefahrenen Stellung und Nicht-Erfassen des Arbeitswerkzeugs eine Signaleinrichtung aktiviert wird. Durch das Vorsehen der beiden Kontrolleinrichtungen zum Erfassen des Verriegelungselements in der 35 ausgefahrenen Stellung, in welche es bei einer ordnungsgemäßen Verbindung mit dem Kupplungsteil des Arbeitswerkzeugs in der Aufnahme des Arbeitswerkzeugs eingeführt sein sollte, kann über die Kontrollvorrichtung zum Erfassen des Arbeitswerkzeugs in der fixierten Stellung auch tatsächlich kontrolliert werden, ob in der ausgefahrenen Stellung des Verriegelungselements die gewünschte Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen vorliegt. Sollte daher 40 in der ausgefahrenen Stellung des Verriegelungselements der Kupplungsteil des Arbeitswerkzeugs nicht in der fest verbundenen Stellung erfasst werden, wird der Benutzer der Kupplungsvorrichtung über eine Signaleinrichtung hierüber informiert. Somit kann ein unvorhergesehenes ungewolltes Lösen beim Anheben des Arbeitswerkzeugs im Glauben, dass eine feste Verbindung vorliegt, zuverlässig vermieden werden. 45

Zum Erfassen des Kupplungsteils des Arbeitswerkzeugs in der fixierten Stellung ist es günstig, wenn die Kontrollvorrichtung zum Erfassen des Kupplungsteils in der fixierten Stellung einen verschieblich gelagerten im Kupplungsteil des Auslegers aufgenommenen Bolzen zur Aktivierung eines Sensors, vorzugsweise eines Berührungssensors, aufweist. Hierbei ist es von Vor-50 teil, wenn der Bolzen in der nicht fixierten Stellung des Arbeitswerkzeug-Kupplungsteils mittels einer Feder in einer ausgefahrenen Stellung positioniert ist, da der Bolzen zur Aktivierung des Sensors somit in einer nicht Druck-beaufschlagten Stellung automatisch in seiner Ausgangsstellung vorliegt. 55 Um bei Anlage des Arbeitswerkzeugs am Ausleger-Kupplungsteil über den Bolzen den Sensor 3 AT 009 066 U1 der Kontrollvorrichtung zuverlässig zu betätigen, ist es günstig, wenn der Bolzen in seiner ausgefahrenen Stellung über eine Anlageplatte des Ausleger-Kupplungsteils hinausragt.

Hinsichtlich einer spielfreien kompakten Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen in 5 der befestigten Stellung ist es günstig, wenn das Arbeitswerkzeug eine Anlagefläche aufweist, die in der fixierten Stellung der Kupplungsteile auf der Anlageplatte des Ausleger-Kupplungsteils flächig aufliegt.

Um ein ungewolltes Zurückfahren des Verriegelungselements in der ausgefahrenen Stellung io zuverlässig zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn ein, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung des Verriegelungselements verschiebliches Sicherungselement vorgesehen ist, das synchron mit dem Verriegelungselement verschoben wird. Sofern ein derartiges Sicherungselement vorgesehen ist, welches synchron mit dem Verriegelungselement betätigt wird, ist es zum Erfassen der Position des Verriegelungselements aus konstruktiven 15 Gründen von Vorteil, wenn die Kontrollvorrichtung zum Erfassen des Verriegelungselements in der ausgefahrenen Stellung einen Sensor, vorzugsweise einen Berührungssensor, zum Erfassen des Sicherungselements aufweist. Hierdurch kann über die ausgefahrene Stellung des Sicherungselements die ausgefahrene Stellung des Verriegelungselements erfasst werden. Sofern jedoch kein Sicherungselement vorgesehen ist, ist es selbstverständlich ebenfalls mög-20 lieh, direkt die ausgefahrene Stellung des Verriegelungselements über einen Sensor zu erfassen.

Zur Information des Benutzers, dass trotz des Ausfahrens des Verriegelungselements keine fixe Verbindung zwischen den Kupplungsteilen vorliegt, ist es günstig, wenn eine akustische Signal-25 einrichtung, z.B. ein Lautsprecher, vorgesehen ist. Darüber hinaus ist es zur Information des Benutzers ebenfalls von Vorteil, wenn alternativ oder zusätzlich zu der akustischen Signaleinrichtung eine optische Signaleinrichtung, z.B. eine LED-Anzeige, vorgesehen ist.

Zudem ist es zur noch besseren Information des Benutzers, ob eine ordnungsgemäße Verbin-30 düng zwischen den beiden Kupplungsteilen vorliegt vorteilhaft, wenn eine weitere Signalvorrichtung vorgesehen ist, die beim Erfassen des ausgefahrenenen Verriegelungselements und Erfassen des Arbeitswerkzeugs in der fixierten Stellung aktiviert wird. Hierbei ist es von Vorteil, wenn als weitere Signalvorrichtung eine optische Signalvorrichtung, z.B. eine LED-Anzeige, vorgesehen ist, wobei die LED-Anzeige z.B. ein grünes Licht abstrahlen kann, welches generell 35 als positiver Hinweis verstanden wird.

Zum Überführen des Verriegelungselements zwischen der ausgefahrenen Verriegelungsstellung und einer eingefahrenen Stellung sowie gegebenenfalls für den Antrieb des Sicherungselements ist es günstig, wenn als Antriebseinheit ein Hydraulik-Zylinder vorgesehen ist. 40

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch näher erläutert. Im Einzelnen zeigen in den Zeichnungen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung mit einem Verriegelungselement in seiner eingefahrenen Stellung und einem Arbeitswerk-45 zeug in einer nicht fixierten Stellung; Fig. 2 eine Ansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß Fig. 1 mit dem Verriegelungselement in einer ausgefahrenen Stellung, wodurch das Arbeitswerkzeug fixiert ist; Fig. 3 einen Schnitt des Ausleger-Kupplungsteils mit einem Hydraulik-Zylinder als Antriebseinheit für das Verriegelungselement; Fig. 4 eine weitere Schnittdarstellung eines Ausleger-Kupplungsteils mit einem zusätzlichen Sicherungselement; Fig. 4a eine Draufsicht auf den so Kupplungsteil gemäß Fig. 4; Fig. 4b eine Draufsicht auf den Kupplungsteil gemäß Fig. 4 und 4a mit dem Verriegelungselement in seiner ausgefahrenen Stellung; Fig. 4c eine Draufsicht auf einen alternativen Kupplungsteil mit einem im Wesentlichen horizontal verschieblichen Bolzen; Fig. 5 eine schematische Ansicht der Kupplungsvorrichtung mit dem Verriegelungselement in seiner ausgefahrenen Stellung, wobei das Arbeitswerkzeug jedoch nicht fixiert ist; und Fig. 6 55 einen Schaltplan einer Kontrolleinrichtung für die Kupplungsvorrichtung. 4 AT 009 066 U1

In Fig. 1 ist eine Kupplungsvorrichtung 1 mit einem Kupplungsteil 3 eines Auslegers 2 gezeigt, in dem ein Verriegelungselement 4 zwecks Einführung in eine Aufnahme 5 eines weiteren Kupplungsteils 6 eines Arbeitswerkzeugs 7, insbesondere einer Schaufel, verschieblich gelagert ist. 5

In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist das Verriegelungselement 4 in seiner eingefahrenen Position gezeigt, in welcher keine fixe Verbindung zwischen den Kupplungsteilen 3 und 6 vorliegt. Zum festen Verbinden der beiden Kupplungsteile 3, 6 zueinander wird das Verriegelungselement 4 aus einer Führung 8 im Kupplungsteil 3 ausgefahren, so dass es in der in der Aufnahme io 5 eingeschobenen Stellung vorliegt (vgl. Fig. 2).

Zum Erfassen der festen Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen 3, 6 ist in dem Ausleger-Kupplungsteil 3 ein Bolzen 9 verschieblich gelagert, wobei der Bolzen 9 in der in Fig. 1 gezeigten nicht Druck-beaufschlagten Stellung über eine Feder 10 in einer ausgefahre-15 nen, über eine Anlageplatte 11 des Ausleger-Kupplungsteils 3 hinausragenden Stellung gezeigt ist.

Sofern die Schaufel 7 durch das Einführen des Verriegelungselements 4 in der Aufnahme 5 in der fixierten Stellung vorliegt, wird der Bolzen 9 durch eine plane Anlagefläche 12 der Schaufel 20 7 nach oben gedrückt und aktiviert hierdurch einen Sensor 13' einer Kontrollvorrichtung 13 (vgl.

Fig. 6) zum Erfassen, dass die beiden Kupplungsvorrichtungen 3, 6 in zu ihrer zueinander fixierten Stellung angeordnet sind. Zudem ist eine Kontrollvorrichtung 15 vorgesehen (vgl. Fig. 6), welche über einen Sensor 15' erfasst, ob das Verriegelungselement 4 sich in eine der in Fig. 3 gezeigten eingefahrenen oder jedoch in der in Fig. 2 gezeigten ausgefahrenen Stellung 25 befindet. Hierfür ist ein Sensor 15' vorgesehen, der bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel die Position eines Verbindungselements 16 erfasst, an welchem ein Kolben 17 eines als Antriebseinheit 18 vorgesehenen Hydraulik-Kolbens 19 übereine Kolbenstange 17' befestigt ist. 30 Wie in Fig. 4 ersichtlich, kann die Ausleger-Kupplungsvorrichtung 3 ein Sicherungselement 20 aufweisen, welches im Wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung des Verriegelungselements 4 verschieblich gelagert ist. Dieses Sicherungselement 20 wirkt in seiner ausgefahrenen Stellung mit einem Sperrelement 21 zusammen, welches aus einer Ausnehmung 22 in der Führung 8 herausragt (vgl. Fig. 4a). Das Sicherungselement 20 wird hierbei über einen Hydrau-35 lik-Zylinder 23 angetrieben der zugleich wie der Hydraulik-Zylinder 19 des Verriegelungselements 4 mit Hydraulik-Flüssigkeit beaufschlagt wird. Demzufolge verlaufen die Bewegungen des Verriegelungselements 4 und des Sicherungselements 20 synchron und die ausgefahrene Stellung des Verriegelungselements 4 kann mittelbar über den Sensor 15, der z.B. in einem Führungselement 25 angeordnet ist, erfasst werden (vgl. Fig. 4b). Selbstverständlich kann der 40 Sensor 15 jedoch auch an einer anderen zweckmäßigen Stelle zum Erfassen der Position des Sicherungselements 20 (und somit des Verriegelungselements 4) angeordnet sein. Zudem weist das Sicherungselement 20 eine Sichtkontrolle 26 auf, die in der eingefahrenen Stellung des Verriegelungselements 4 für den Benutzer der Kupplungsvorrichtung 1 ersichtlich ist, in der in Fig. 4b gezeigten ausgefahrenen Stellung, jedoch in einer Ausnehmung 27 einer Seitenwand 45 3' der Kupplungsvorrichtung aufgenommen ist.

In Fig. 4c ist noch ein alternatives Ausführungsbeispiel des Ausleger-Kupplungsteils 3 gezeigt, bei welchem ein in der Arbeitsstellung des Auslegerkupplungsteils 3 im Wesentlichen horizontal verschieblicher Bolzen 9 zur Aktivierung der Kontrollvorrichtung 13 vorgesehen ist. Hierzu weist 50 das Arbeitswerkzeug 7 eine über die obere Anlagefläche 12 (vgl. Fig. 2) hinausragende Führungswand 7' auf, über welche in einer in der Aufnahme 5 eingefahrenen Stellung des Verriegelungselements 4 der Bolzen 9 gegen die Kraft der Feder 10 gegen den Sensor 13’ der Kontrollvorrichtung 13 gedrückt wird. Zugleich wird über das Sicherungselement 20 mit Hilfe des Sensors 15' der Kontrollvorrichtung 15 mittelbar die Position des Verriegelungselements 4 erfasst, 55 so dass der Benutzer der Kupplungsvorrichtung 1 über eine ordnungsgemäße Verbindung der

Claims

5 AT 009 066 U1 Kupplungsteile 3 und 6 informiert wird. Wie in Fig. 6 ersichtlich, sind die beiden Sensoren 13', 15' derart miteinander verbunden, dass beim Erfassen über den Sensor 15' dass das Verriegelungselement 4 ausgefahren ist, jedoch 5 der Bolzen 9 in seiner mit Hilfe der Feder 10 ausgefahrenen Stellung angeordnet ist (vgl. Fig. 5), der Stromkreis vom Bordnetz 33 über Drücken eines Drucktasters 28 zur Kupplungsvorrichtung 1 geschlossen wird und somit über einen Lautsprecher 29 ein Signalton ertönt und gleichzeitig eine rot leuchtende LED-Anzeige 30 aktiviert wird. Hierdurch wird der Benutzer darüber in Kenntnis gesetzt, dass das Verriegelungselement 4 ausgefahren ist, zugleich jedoch io trotz ausgefahrenem Verriegelungselement 4 keine ordungsgemäße Befestigung der Schaufel 7 am Ausleger 2 erfolgt ist. Sofern eine ordnungsgemäße Fixierung der Schaufel 7 am Ausleger 2 erfolgt ist, wird der Sensor 13' aktiviert, so dass der gezeigte Schalter umschaltet und nunmehr beim Drücken des 15 Drucktasters 28 Strom durch eine grüne LED-Anzeige 31 geleitet wird, um den Benutzer über die ordnungsgemäße Befestigung zu informieren. Ein Öffnen der Kupplungsvorrichtung (d.h. Einfahren des Verriegelungselements 4) ist hierbei nur durch gleichzeitige Betätigung des Drucktasters 28 und eines Magnetventils 32 zum Öffnen 20 eines Hydraulikkreises (nicht näher gezeigt) möglich, so dass eine Zweihand-Bedienung vorliegt. Zudem kann der Drucktaster 28 bei funktionsfähigem Elektrokreislauf beleuchtet sein, so dass eine leichte Fehlerabgrenzung möglich ist. Alternativ könnte selbstverständlich eine LED-Anzeige zur Kontrolle des funktionsfähigen Elektrokreislaufs bei dem Elektromagnetventil 32 angebracht werden. 25 Ansprüche: 1. Kupplungsvorrichtung (1) zum Befestigen eines Arbeitswerkzeugs (7) an einem Ausleger 30 (2), insbesondere einem Baggerausleger, wobei das Arbeitswerkzeug (7) und der Ausleger (2) zur Befestigung des Arbeitswerkzeugs (7) am Ausleger (2) zusammenwirkende Kupplungsteile (3, 6) aufweisen und der Kupplungsteil (3) des Auslegers (2) ein verschieblich gelagertes Verriegelungselement (4) aufWeist, das zum Fixieren der beiden Kupplungsteile (3, 6) zueinander in eine Aufnahme (5) des Kupplungsteils (6) des Arbeitswerkzeugs (7) 35 einführbar ist, wobei eine Antriebseinheit (18) zum Aus- bzw. Einfahren des Verriegelungs elements (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsteil (3) des Auslegers (2) eine dem Verriegelungselement (4) zugeordnete Kontrollvorrichtung (15) zum Erfassen des Verriegelungselements (4) in der ausgefahrenen Stellung und eine Kontrollvorrichtung (13) zum Erfassen des Arbeitswerkzeugs (7) in der fixierten Stellung aufweist, wo-40 bei die Kontrollvorrichtungen (13, 15) derart miteinander verbunden sind, dass beim Erfas sen des Verriegelungselements (4) in seiner ausgefahrenen Stellung und Nicht-Erfassen des Arbeitswerkzeugs (7) eine Signaleinrichtung (29, 30) aktiviert wird.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrich- 45 tung (13) zum Erfassen des Kupplungsteils (6) in der fixierten Stellung einen verschieblich gelagerten im Kupplungsteil (3) des Auslegers (2) aufgenommenen Bolzen (9) zur Aktivierung eines Sensors (13'), vorzugsweise eines Berührungssensors, aufweist.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (9) in so der nicht fixierten Stellung des Arbeitswerkzeug-Kupplungsteils (6) mittels einer Feder (10) in einer ausgefahrenen Stellung positioniert ist.
4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (9) in seiner ausgefahrenen Stellung über eine Anlageplatte (11) des Ausleger-Kupplungsteils (3) 55 hinausragt. L 6 AT 009 066 U1
5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitswerkzeug (7) eine Anlagefläche (12) aufweist, die in der fixierten Stellung der Kupplungsteile (3, 6) auf der Anlageplatte (11) des Ausleger-Kupplungsteils (3) flächig aufliegt.
6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung des Verriegelungselements (4) verschiebliches Sicherungselement (20) vorgesehen ist, das synchron mit dem Verriegelungselement (4) verschoben wird. io 7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollvorrich-tung (15) zum Erfassen des Verriegelungselements (4) in der ausgefahrenen Stellung einen Sensor (15'), vorzugsweise einen Berührungssensor, zum Erfassen des Sicherungselements (20) aufweist.
8. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Signaleinrichtung (29), z.B. ein Lautsprecher, vorgesehen ist.
9. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Signaleinrichtung (30), z.B. eine LED-Anzeige, vorgesehen ist. 20
10. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Signalvorrichtung (31) vorgesehen ist, die beim Erfassen des ausgefahrene-nen Verriegelungselements (4) und Erfassen des Arbeitswerkzeugs (7) in der fixierten Stellung aktiviert wird. 25
11. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Signalvorrichtung (31) eine optische Signalvorrichtung, z.B. eine LED-Anzeige, vorgesehen ist.
12. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebseinheit (18) ein Hydraulik-Zylinder (19) vorgesehen ist. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55