DE3102250A1 - Vorrichtung zur automatischen aufnahme von werkzeugen, insbesondere fuer bagger, ladefahrzeuge und andere erdbewegungsmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur automatischen aufnahme von werkzeugen, insbesondere fuer bagger, ladefahrzeuge und andere erdbewegungsmaschinen

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Description

Dipl.-Ing. BUSCHHOFF · «l· ·
Dipl.-Ing. HENNICKE
DlPL.-ING. VOLLBACH
KAISER-WILHELM-RING 2 4
5000 KÖLN 1
Reg.-Nr.
ZOJtSZl KÖLN, den 23.1.1981
bitte angeben YiG/\ί&
Anm.» Herr Pierre Joseph de Pingon
7, Avenue du Parmelan, 74000 Anneov (Frankreich)
Titel: Vorrichtung zur automatischen Aufnahme von Werkzeugen, insbesondere für Bagger, Ladefahrzeuge und andere Erdbewegungsmasohinen
Die Erfindung betrifft Baugeräte und Baunechinen und bezieht sich mehr im einzelnen auf eine Vorrichtung zur automatischen Aufnahme von Werkzeugen für Erdbewegungsmaschinen, wie Bagger, Schaufellader od.dgl«
Das Wechseln eines Arbeitswerkzeuges, beispielsweise einer Baggerschaufel od.dgl,, bei einem Baugerät oder einer Baumaschine, wie beispielsweise einer Brdbewegungsmaschine, ist immer eine schwierige und langwierige Operation. In der Tat, die Baggerschaufeln oder anderen Werkzeuge sind schwer, die Achsbolzen haben große Abmessungen, um die Beanspruchungen aufzunehmen, und sie sind gut eingestellt, um ein Festfressen zu vermeiden· Außerdem vollzieht sich das Auswechseln unter schwierigen Bedingungen auf der Baustelle.
Nach Kenntnis des Anmelders gibt es bisher für dieses Problem keine zufriedenstellende Lösung. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung zum automatischen Aufnehmen von Werkzeugen zu schaffen, die an das äußere Ende der Arbeitsausrüstung der Maschine angepaßt werden kann und einem einzigen Maschinenführer ermöglicht, vom Führerhaus aus das Werkzeug seiner Wahl innerhalb weniger Augenblicke zu montieren.
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Die Erfindung ist zur sofortigen Befestigung irgendeines Werkzeuges an der Arbeitsausrüstung der Maschine verwendbar, die bei einer geringfügigen Änderung dieses Werkzeuges mit jedem zur Verfügung stehenden Werkzeug verwendet werden kann. Sie kann darüber hinaus auch mit ähnlich guten Erfolg bei zahlreichen Geräten oder Masohlnen verschiedener Art eingesetzt werden«
Öle Erfindung besteht in einer Vorrichtung, die eine automatische Werkzeugaufnahme für Bagger, Lader, Erdbewegungsmaschinen od.dgl. darstellt und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Werkzeugträger aufweist, der am äußeren Ende der Arbeitsauerüstung der Maschine angeordnet werden kann und mindestens zwei Sätze von mindestens zwei Paßstiften od.dgl· oder Ausnehmungen oder Löcher sowie ein Verriegelungsorgan aufweist, welches normalerweise In eine Arbeitsstellung gedrückt wird, und daß Mittel zum zwangsweisen Ausrücken dieses Verriegelungsorganes aus seiner Arbeitsstellung vorgesehen sind und daß am Werkzeug mindestens zwei Sätze von mindestens zwei Ausnehmungen oder Löchern oder von Paßstiften od.dgl. vorgesehen sind, welche sich in einer den Paßstiften oder Ausnehmungen oder Löchern auf oder im Werkzeugträger entsprechenden Stellung befinden, und daß ein Anschlag vorgesehen ist, der derart angeordnet 1st, daß bei der Montage des Werkzeuges an der Arbeitsausrüstung der Maschine das Verriegelungsorgan diesen Anschlag hintergreift, um mit diesem zusammenzuwirken.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der Werkzeugträger aus zwei Seitenplatten, die miteinander durch Traversen verbunden sind, wobei die Paßstifte oder die Ausnehmungen oder Löcher im Abstand voneinander auf oder in den Traversen angeordnet sind. Besonders zweckmäßig ist es, auf dem Werkzeugträger zwei Traversen vorzusehen, die gegeneinander versetzt sind und mit den Paßstiften oder Ausnehmungen oder Löchern versehen sind, wo-
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durch eine gute Stabilität erreicht wird, ohne die gegenseitige Stellung der Teile zueinander über Gebühr zu komplizieren, bevor sie in Stellung gebracht werden.
Vorzugsweise sind die beiden auf derselben Traverse angeordneten Paßetifte oder Paßlöcher oder die äußeren Paßstifte oder Paßlöcher, wenn mehr als zwei Paßstifte oder Löcher in jeder Traverse vorgesehen sind, weit voneinander entfernt, um die auf sie ausgeübten Kräfte und ein Klemmen zu verringern, das darüber hinaus auf guten Oberflächen auftritt.
Der Werkzeugträger weist ebenfalls vorzugsweise zwei gegeneinander versetzte Traversen auf, die aus dem gleichen Grunde einen genügend großen Abstand voneinander haben.
Die Ausnehmungen oder Löcher oder die Paßstifte sind an Stellen angeordnet, die denen auf dem Werkzeug genau entsprechen.
Auf diese Weise kann die Baggerechaufel oder ein anderes Werkzeug starr am Werkzeugträger befestigt werden. Vorzugsweise ist dieser an der Arbeitsausrüstung mit zwei Achszapfen gelagert, die in an sich bekannter Weise die Steuerung der Relativbewegungen der Baggerschaufel oder eines anderen Werkzeuges bei der Arbelt ermöglichen.
Bei einer besonders bevorzugten AusfUhrungsform ist als Verriegelungsorgan ein areiarmiger Hebel vorgesehen, der mit einer Achse zwisohen den Seitenplatten des Werkzeugträgers schwenkbar gelagert ist und unter der Wirkung einer Feder steht, die ihn in seine Arbeitsstellung drückt t in der er mit einem seiner Arm· einen auf dem Werkzeug befestigten Anschlag hintergreift. Ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder, der an den Druckkreislauf der Maschine angeschlossen ist, gestattet es, auf den anderen Arm dieses Hebels einzuwirken, der einen Riegel bildet, mit dem das Ausrücken des Riegels positiv gesteuert werden kann.
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Zum Aufnehmen eines Werkzeuges braucht der MasohinenfUhrer» nachdem er den Verriegelungshebel in seine Ausrückstellung gesteuert hat, die Arbeiteausrüstung duroh eine übliche Steuerung nur in eine Stellung zu bringen, in der die Paßstifte in die Paßlöoher eingreifen. Er kann dann den Riegel freigeben, der hierdurch den Anschlag hintergreift und die feste Verbindung der Arbeitsauerüstung mit dem Werkzeug über den Werkzeugträger sicherstellt. Die Arbeit kann dann in gewohnter Weise durchgeführt werden, wobei die durch den Hebel gesicherte Verriegelung dann nur ge£bgen Beanspruchungen unterworfen ist. Durch eine Umstemerung des Zylinders und damit des Verriegelungshebels nach dem Absetzen des Werkzeuges auf dem Boden wird dann eine ganz automatische Trennung ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert ist. Es zeigt:
Fig. 1 die beiden Teile der automatischen Werkzeugaufnahmevorrichtung nach der Erfindung in einer sohematischen, auseinandergezogenen Seitenansicht und teilweise im Schnitt und
Fig. 2 den Werkzeugträger in einer Vorderansicht.
In Figo 1 ist mit 1 das äußere Ende der Arbeiteeinrichtung einer Maschine bezeichnet, die in dieser Form an sich bekannt ist. 2 bezeichnet den Werkzeugträger der Vorrichtung nach der Erfindung und 3 einen Baggerlöffel oder eine Baggerschaufel. Bs versteht sich von selbst, daß diese Baggerschaufel im Rahmen der Erfindung auch durch ein Werkzeug anderer Art ersetzt werden könnte»
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Werkzeugträger 2 aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Seitenplatten 4, die miteinander durch Traversen 5, 6 verbunden sind, welche von kräftig bemessenen Stäben gebildet werden· Eine Traverse 5 ist an demjenigen Ende der Platten angeordnet, das der Arbeitseinrichtung abgewandt ist, während die andere Traverse 6, die gegenüber der vorher erwähnten Traverse 5 versetzt ist, zwei Klauen miteinander verbindet, die in den Platten ausgeschnitten sind und nach unten hin eine Ausnehmung bilden· Wie sohematisch in Fig· 2 dargestellt, können die Traversen 5 und 6 an den Platten 4 derart angeschweißt sein, daß sie mit diesen zusammen ein widerstandsfähiges und starres Ganzes bilden«
Diese ganze Einrichtung 1st an der Arbeitsausrüstung mit den Achszapfen 8 und 9 montiert.
Jede der Traversen 5 und 6 trägt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei konische Paßstjfcfte 10, 11, die jeweils mit einem Zapfen in eine Ausnehmung von gleichem Durchmesser in der jeweiligen Traverse eingesetzt und dort festgeschweißt sind· Die Lage der Löcher und der Paßstifte 10, 11 in den Traversen 5 und 6 1st sehr genau festgelegt und wird mit Hilfe einer Lehre bestimmt.
Zwischen den beiden Seitenplatten 4 ist auf einer Achse 13 ein zweiarmiger Schwenkriegel112 schwenkbar gelagert, der unter der Wirkung einer Druckfeder 21 steht, die bestrebt ist, den Schwenkriegel in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn zurückzudrücken· In der dargestellten Stellung wird die Schwenkbewegung des Verriegelungshebels durch einen kleinen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 14 verhindert, der gleichzeitig dazu dient, den Schwenkriegel 12 Ibtder weiter unten noch näher erläuterten Weise im Uhrzeigersinne zu schwenken. Der Zylinder 14 wird über eine teilweise dargestellte und mit 15 bezeichnete Leitung vom Druckkreislauf der Ma-
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schine gespeist. Er kann auf diese Weise vom Sitz des Fahrers aus betätigt werden·
Bei der dargestellten Ausführungsform sind auf der Baggerschaufel zwei Uuerstangen oder Traversen 16 und 17 von kräftiger Abmessung angeordnet, die beispielsweise angeschweißt sind und die konische Löcher 18 und 19 aufweisen· Jede Traverse hat zwei Löcher, deren Abmessungen und gegenseitiger Abstand denen der konisohen Paßstifte 10, 11 entsprechen, die sich am Werkzeugträger befinden. Der Abstand der Stäbe 16 und 17 und ihrerLage zueinander entspricht genau dem Abstand und der Lage der Traversen 5 und 6 am Werkzeugträger, damit die vier Paßstifte 10, 11 gleichzeitig und genau in die vier Löcher 18 und 19 eingreifen können, was durch ihr konisches Profil erleichtert wird·
Auf dem Baggerlöffel 3 ist ferner ein Ansohlag 20 aufgeschweißt. Dieser stabförmige Anschlag ist so angeordnet, daß im zusammengebauten Zustand von Baggerlöffel 3 und Werkzeugträger 2 der Sohwenkriegel 12 mit seinem einen Ende genau unter dem Anschlag 20 zu liegen kommt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist folgende :
Um das auf dem Boden liegende Werkzeug aufzunehmen, steuert der Maschinist die ArbeltsausrUstung 1 in gewohnter Weise so, daß die Paßstifte 10 und 11 den Ausnehmungen 18 und 19 gegenüberliegen und dann in diese eindringen. Während dieses Vorganges betätigt der Masohinenführer den Zylinder 14 so, daß der Schwenkriegel 12 durch Schwenken im Uhrzeigersinn ausgehoben wird. Sobald die Paßstifte 10 und 11 in die Ausnehmungen 18 und 19 hineingeglitten sind, gibt der Maschinenführer den Zylinder 14 und damit auch den Hebel 12 frei, der hierdurch genau hinter dem Anschlag 20 einrastet und die Verriegelung bewirkt. In dieser Stellung wird die Baggerschaufel
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durch die vier Paßstifte 10 und 11 sicher festgehalten und kann sich nicht lösen. Außerdem wird sie durch den Schwenkriegel 12 zurückgehalten, der von der Feder 24 gegen den Baggerlöffel 3 gedrüokt wird und hierbei unter den Anschlag 20 greift.
Man könnte bei diesem Aufnehmen des Werkzeuges ebenso den Schwenkriegel 12 sioh frei verschwenken lassen, ohne durch den Zylinder 14 positiv auf ihn einzuwirken,, Beim Einrasten der Paßzapfen 10 und 11 in die Ausnehmungen 18 und 19 würde der Schwenkriegel 12 dann zurückschwenken und unter der Wirkung der Feder 21 unter den Anschlag 20 fassen.
Um das Werkzeug 3 aus der Arbeitseinrichtung zu entfernen, genügt es, wenn der Maschinenführer dieses Werkzeug auf dem Boden ablegt, dann den Zylinder 14 betätigt, um den Schwenkriegel 12 auszuheben, der sich hierdurch von dem Anschlag 20 entfernt. Der Maschinist steuert die Maschine dann so, daß sich die Arbeitseinrichtung wieder hebt und die Paßstifte 10 und 11 ohne weiteres aus den Ausnehmungen 18 und 19 herausgleiten, wobei das Werkzeug auf dem Boden liegenbleibt.
Man erkennt, daß alle Montagevorgänge von dem Führerhaus der Maschine oder vom Sitz des Maschinisten aus gesteuert werden können und daß das Aufnehmen oder Ablegen des Werkzeuges automatisch vor sich geht«,
Im Rahmen der technischen Äquivalente können Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Wie bereits oben angedeutet, könnten die Paßstifte und ihre zugehörigen Ausnehmungen auch miteinander vertauscht werden, so daß dann die Paßstifte auf dem Werkzeug angeordnet sind, während die Ausnehmungen im Werkzeugträger vorgesehen werden. In jedem £all sind die am Werkzeug vorgenommenen Änderungen geringfügig, und es 1st leicht, vorhandene Werkzeuge für die Zwecke der
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vorliegenden Erfindtang anzupassen· Außerdem 1st es nicht notwenäLg, die Arbeitseinrichtung der Maschine selbst zu verändern.
, AtL. Leerseite

Claims (1)

  1. DlPL.-ING. BUSCHHOFF
    DlPL-ING. H ENN ICK E
    Dipl.- Ing. VOLLBACH
    KAiStC WIlHFtMRlNi.
    5000 KÖLN 1
    M""" I Pn 205 j Köln. de„23.1.1981
    l"'t" """··' he/ka
    Anm.: Herr Pierre Joseph de Pingon
    7, Avenue du Parmelan, 74000 Annecy (Frankreich)
    Titel: Vorrichtung zur automatischen Aufnahme von Werkzeugen, insbesondere für Bagger, Ladefahrzeuge und andere Erdbewegungsmaschinen
    Patentansprü c h e :
    Vorrichtung zum automatischen Aufnehmen von Werkzeugen, insbesondere für Bagger, Lader oder andere Brdbewegungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Werkzeugträger (2) aufweist, der am Ende der Arbeitsausrüstung (1) der Maschine zu befestigen ist und mindestens zwei Sätze von mindestens zwei Paßstiften (10, 11) od.dgl. oder von Ausnehmungen oder Löchern sowie ein Verriegelungsorgan (12) aufweist, das normalerweise in eine Arbeitsstellung gedrückt wird, und daß eine Vorrichtung (14) vorgesehen ist, welche dieses Verriegelungsorgan zwangsweise aus dieser Arbeitsstellung ausrückt, und daß am Werkzeug (3) mindestens zwei Sätze von mindestens sei Ausnehmungen oder Löchern (18, 19) oder von Paßstiften od.dgl. vorgesehen sind, welche Stellungen einnehmen, die den Stellungen der Paßstifte oder der Ausnehmungen oder Löcher auf oder in dem Werkzeug entsprechen, und daß ein Anschlag (20) vorgesehen ist, welcher derart angeordnet ist, daß das Verriegelungsorgan bei der Montage des Werkzeuges an der Arbeitsausrüstung der Maschine hinter diesen Anschlag greift, um mit diesem zusammenzuwirken.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) zwei Seitenplatten (4) aufweist, die miteinander durch Traversen (5, 6) verbunden sind, und daß die Paßstifte (10, 11) oder die Ausnehmungen oder Löcher im Abstand voneinander auf oder in den Traversen angeordnet sind·
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) zwei Traversen (5, 6) aufweist, die mit Paßstiften (10, 11) oder mit Ausnehmungen oder Löchern versehen sind, und daß die beiden Traversen gegeneinander versetzt sind.
    4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Paßstifte (10, 11) oder Ausnehmungen, die auf der gleichen Traverse angeordnet sind, oder die äußeren Paßstifte oder Ausnehmungen, wenn mehr als zwei Paßstifte oder Ausnehmungen auf jeder Traverse vorgesehen sind, sich in einem großen Abstand voneinander befinden, um die auf sie ausgeübten Kräfte zu verringern·
    5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) mit zwei Achsen (8, 9) auf der Arbeitseinrichtung (1) montiert ist, welche die Steuerung seiner Bewegung gegenüber dem Werkzeug gestatten.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsorgan (12) von einem zweiarmigen Hebel gebildet wird, der zwischen den Seitenplatten (4) des Werkzeugträgers (2) auf einer Aohse (13) schwenkbar gelagert ist und unter der Wirkung einer Feder (21) steht, welche ihn in seine Arbeitsstellung drückt, in der er einen auf dem Werkzeug vorgesehenen Anschlag (20) hintergreift, und daß ein pneumatischer oder hydraulischer Zy-
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    linder (14) oder ein äquivalentes Mittel vorgesehen ist, das an den Druckmittelkrelelauf der Maschine angeschlossen ist und derart montiert ist, daß es auf den anderen Arm des Verriegelungshebels wirkt, um diesen aus zur ticken
    7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» da» durch gekennzeichnet, daß am Werkzeug Mittel (16, 17) für die Anordnung der Ausnehmungen oder Löcher (18, 19) oder der Stifte in Stellungen, die den Stellungen der Paßstifte (10, 11) oder der Ausnehmungen oder Löcher am Werkzeug (3) entsprechen, vorgesehen sind, und daß der Anschlag (20) am Werkzeug in einer solchen Stellung angebracht ist, daß beim Zusammenbau des Werkzeuges mit dem Werkzeugträger das Ende des Verriegelungshebels (12) genau hinter diesen Anschlag greift·
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