DE3102250C2 - Schnellwechselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellwechselvorrichtung für ein auswechselbares Werkzeug von Erdbewegungsmaschinen, wie Bagger, Lader od. dgl., mit einem an der Arbeitseinrichtung der Maschine schwenkbar gelagerten Werkzeugträger, der min­ destens eine Traverse aufweist und in eine dafür vorgesehene Ausnehmung am Werkzeug eingreift, und mit einem Verriegelungs­ hebel, der von einer Feder normalerweise in seine Verriege­ lungsstellung gedrückt wird, einen am Werkzeug angeordneten Anschlag hintergreift und von einer Entriegelungsvorrichtung in seine Freigabestellung aushebbar ist.

Das Wechseln der Arbeitswerkzeuge, beispielsweise einer Bag­ gerschaufel od. dgl. bei einer Erdbewegungsmaschine, ist immer eine schwierige und langwierige Operation. Die Baggerschau­ feln oder andere Werkzeuge sind sehr schwer und die Achsbol­ zen haben große Abmessungen, um die Beanspruchungen aufnehmen zu können. Sie sind außerdem gut eingestellt, um ein Festfressen zu vermeiden. Das Auswechseln der Werkzeuge vollzieht sich auch immer unter schwierigen Bedingungen auf der Baustelle.

Es ist eine Schnellwechselvorrichtung für ein auswechselbares Werkzeug bei einer Erdbewegungsmaschine bekannt (US-Patent­ schrift 3 237 295), bei der eine Traverse des Werkzeugträgers zwei am Werkzeug befestigte Tragleisten hintergreift, die eine nach unten offene Rinne bilden, in die die Traverse des Werkzeugträgers von unten her eingeführt werden muß. Da der Maschinenführer von seinem gewöhnlich hoch auf der Maschine angebrachten Bedienungsplatz aus die übereinander am Werkzeug angeordneten Rinnen nicht sehen kann, gestaltet sich das Ein­ führen des Werkzeugträgers in diese beiden Rinnen verhältnis­ mäßig schwierig. Auch muß der Werkzeugträger zum Verbinden mit dem Werkzeug in zwei Richtungen, nämlich zuerst in hori­ zontaler Richtung und dann in vertikaler Richtung bewegt wer­ den, um ihn mit seinem oberen und unteren Rand gleichzeitig in die obere und untere Rinne soweit einzuführen, daß die Tragleisten am Werkzeug auf der Traverse des Werkzeugträgers aufliegen und der Verriegelungshebel hinter den hierfür vor­ gesehenen Anschlag am Werkzeug einrasten kann.

Es ist auch bereits ein Ladegerät mit auswechselbarer Schau­ fel bekannt (US-Patentschrift 4 085 856), wobei an der Schau­ fel hohle Tragpfosten befestigt sind, die an ihrem oberen und unteren Ende Löcher aufweisen, in die am Werkzeugträger des Ladegerätes angeordnete Zapfen einfassen können. Hierbei sind jeweils die oberen Zapfen fest, während die unteren Zapfen axial verschieblich sind und beim Einführen der am Werkzeug­ träger befestigten Zapfen in die Löcher der Pfosten an der Ladeschaufel zunächst zurückgezogen werden, bis die hohlen Tragpfosten mit den Zapfen fluchten und die Zapfen in die unteren Löcher der Pfosten der Ladeschaufel hineingleiten können. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist es schwierig, die oberen Zapfen des Werkzeugträgers zunächst von unten her in die an der Ladeschaufel befestigten Pfosten so einzuführen, daß die Zapfen in die hierfür vorgesehenen Löcher in den Pfosten eintreten. Danach ist dann eine Schwenkbewegung des Werkzeugträgers um die oberen Zapfen er­ forderlich, um auch die unteren, beweglichen Zapfen in eine Flucht mit den unteren Löchern der Pfosten zu bringen und sie in diese Löcher eintreten zu lassen.

Bei einer anderen bekannten Befestigungsvorrichtung für ein auswechselbares Werkzeug (US-Patentschrift 2 963 183) hat der Werkzeugträger einerseits eine Leiste und andererseits einen axial verschiebbaren Verriegelungsstift. Auch bei dieser bekannten Schnellwechselvorrichtung muß die Leiste des Werkzeugträgers von unten her in eine am Werkzeug angebrach­ te Rinne eingeschoben werden, woraufhin der Werkzeugträger geschwenkt wird, um den Verriegelungsstift in eine Flucht mit einem Loch zu bringen, das sich auf der der Tragleiste gegenüberliegenden Seite des Werkzeuges befindet und in das der Verriegelungsstift einschnappen kann. Auch bei dieser Vorrichtung ist das Einführen des Werkzeugträgers in die Hal­ terung am Werkzeug schwierig.

Es gibt auch eine Befestigungsvorrichtung für auswechselbare Werkzeuge (schwedisches Patent Nr. 216 635), bei der eine am Werkzeugträger angeordnete Traverse in zwei am Werkzeug be­ festigte Klauen von unten her eingeführt werden muß. Der Werkzeugträger wird dann um diese in den Klauen gehaltene Traverse an das Werkzeug herangeschwenkt, bis auch eine un­ tere Traverse in einer offenen Klaue am Werkzeug liegt und durch einen Schwenkhebel verriegelt werden kann, der einen am Werkzeug angebrachten Anschlag hintergreift. Auch bei die­ ser Vorrichtung ist es schwierig, die obere Traverse des Werkzeugträgers von unten her in die Klauen einzuhängen. Außerdem bedarf es noch zusätzlich einer Schwenkbewegung des Werkzeugträgers, um diesen vollständig am Werkzeug zu befestigen und zu verriegeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellwechselvorrichtung für ein auswechselbares Werkzeug so auszubilden, daß der Werkzeugträger durch eine einzige Bewegung in nur einer Rich­ tung mit dem Werkzeug fest verbunden und diese Operation vom Führerhaus der Maschine aus beobachtet werden kann.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei gegeneinander versetzte Traversen mit jeweils mindestens zwei darauf im Abstand voneinander angeordneten Paßstiften vorge­ sehen sind, die in die den Paßstiften angepaßten, als Löcher ausgebildeten Ausnehmungen eingreifen.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß der Werkzeugträger sehr einfach am Werkzeug angesetzt und von oben her durch eine einzige Axialbewegung mit dem Werkzeug verbunden werden kann, wobei die Paßstifte am Werkzeugträger oder am Werkzeug in die ihnen entsprechenden Löcher bzw. Paßstifte am Werk­ zeug hineingleiten und am Ende dieser Bewegung der federbe­ lastete Verriegelungshebel hinter dem Anschlag am Werkzeug in an sich bekannter Weise einrastet. Dieses Einführen der Paßstifte in die ihnen zugeordneten Löcher kann vom Führer­ haus der Maschine aus leicht beobachtet werden, da keine Teile des Trägers oder des Werkzeuges die Sicht vom Führer­ haus auf die Paßstifte und Löcher verdecken. Das Abkoppeln des Werkzeugträgers vom Werkzeug ist ebenso leicht durchzu­ führen, da hierfür nur der Verriegelungshebel ausgehoben und der Werkzeugträger in Axialrichtung der Paßstifte vom Werk­ zeug abgezogen werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Werkzeugträger aus zwei Seitenplatten und zwei diese verbindenden Traversen besteht, an denen mindestens je zwei konische Paßstifte angeordnet sind während das Werkzeug ebenfalls zwei Traversen aufweist, in denen konische Löcher angeordnet sind, deren Abmessungen und gegenseitiger Abstand denen der konischen Paßstifte entspricht.

Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine sehr stabile Aus­ führung, die auch dem rauhen Betrieb auf Baustellen gewachsen ist.

Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung und die Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die beiden Teile der Schnellwechselvorrichtung nach der Erfindung in einer schematischen, auseinandergezogenen Seitenan­ sicht und teilweise im Schnitt und

Fig. 2 den Werkzeugträger in einer Vorderansicht.

In Fig. 1 ist mit 1 das äußere Ende der Arbeitseinrichtung 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. Es versteht sich von selbst, daß diese Baggerschaufel im Rah­ men der Erfindung auch durch ein Werkzeug anderer Art ersetzt werden könnte.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Werk­ zeugträger 2 aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Seitenplatten 4, die miteinander durch Traversen 5, 6 ver­ bunden sind, welche von kräftig bemessenen Stäben gebildet werden. Eine Traverse 5 ist an demjenigen Ende der Platten angeordnet, das der Arbeitseinrichtung abgewandt ist, wäh­ rend die andere Traverse 6, die gegenüber der vorher erwähn­ ten Traverse 5 versetzt ist, zwei Klauen miteinander verbin­ det, die in den Platten ausgeschnitten sind und nach unten hin eine Ausnehmung bilden. Wie schematisch in Fig. 2 dar­ gestellt, können die Traversen 5 und 6 an den Platten 4 der­ art angeschweißt sein, daß sie mit diesen zusammen ein wider­ standsfähiges und starres Ganzes bilden.

Diese ganze Einrichtung ist an der Arbeitsausrüstung mit den Achszapfen 8 und 9 montiert.

Jede der Traversen 5 und 6 trägt bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel zwei konische Paßstifte 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 ist sehr genau festgelegt und wird mit Hilfe einer Lehre bestimmt.

Zwischen den beiden Seitenplatten 4 ist auf einer Achse 13 ein zweiarmiger Schwenkriegel 12 schwenkbar gelagert, der unter der Wirkung einer Druckfeder 21 steht, die bestrebt ist, den Schwenkriegel in der Zeichnung entgegen dem Uhrzei­ gersinn zurückzudrücken. In der dargestellten Stellung wird die Schwenkbewegung des Verriegelungshebels durch einen kleinen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 14 verhin­ dert, der gleichzeitig dazu dient, den Schwenkriegel 12 in der weiter unten noch näher erläuterten Weise im Uhrzeigersinne zu schwenken. Der Zylinder 14 wird über eine teilweise dargestell­ te und mit 15 bezeichnete Leitung vom Druckkreislauf der Ma­ schine gespeist. Er kann auf diese Weise vom Sitz des Fahrers aus betätigt werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind auf der Bagger­ schaufel zwei Querstangen oder Traversen 16 und 17 von kräf­ tiger Abmessung angeordnet, die beispielsweise angeschweißt sind und die konische Löcher 18 und 19 aufweisen. Jede Tra­ verse hat zwei Löcher, deren Abmessungen und gegenseitiger Abstand denen der konischen Paßstifte 10, 11 entsprechen, die sich am Werkzeugträger befinden. Der Abstand der Stäbe 16 und 17 und ihre Lage zueinander entspricht genau dem Ab­ stand 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 koni­ sches Profil erleichtert wird.

Auf dem Baggerlöffel 3 ist ferner ein Anschlag 20 aufge­ schweißt. Dieser stabförmige Anschlag ist so angeordnet, daß im zusammengebauten Zustand von Baggerlöffel 3 und Werk­ zeugträger 2 der Schwenkriegel 12 mit seinem einen Ende ge­ nau unter dem Anschlag 20 zu liegen kommt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist fol­ gende:

Um das auf dem Boden liegende Werkzeug aufzunehmen, steuert der Maschinist die Arbeitsausrüstung 1 in gewohnter Weise so, daß die Paßstifte 10 und 11 den Ausnehmungen 18 und 19 gegen­ überliegen und dann in diese eindringen. Während dieses Vor­ ganges betätigt der Maschinenführer den Zylinder 14 so, daß der Schwenkriegel 12 durch Schwenken im Uhrzeigersinn ausge­ hoben wird. Sobald die Paßstifte 10 und 11 in die Ausnehmun­ gen 18 und 19 hineingeglitten sind, gibt der Maschinenführer den Zylinder 14 und damit auch den Hebel 12 frei, der hier­ durch genau hinter dem Anschlag 20 einrastet und die Verrie­ gelung bewirkt. In dieser Stellung wird die Baggerschaufel durch die vier Paßstifte 10 und 11 sicher festgehalten und kann sich nicht lösen. Außerdem wird sie durch den Schwenk­ riegel 12 zurückgehalten, der von der Feder 24 gegen den Baggerlöffel 3 gedrückt wird und hierbei unter den Anschlag 20 greift.

Man könnte bei diesem Aufnehmen des Werkzeuges ebenso den Schwenkriegel 12 sich 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 Wir­ kung 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 Schwenk­ riegel 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 heraus­ gleiten, 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 au­ tomatisch 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 an­ gedeutet, könnten die Paßstifte und ihre zugehörigen Ausneh­ mungen auch miteinander vertauscht werden, so daß dann die Paßstifte auf dem Werkzeug angeordnet sind, während die Aus­ nehmungen im Werkzeugträger vorgesehen werden. In jedem Fall sind die am Werkzeug vorgenommenen Änderungen geringfügig, und es ist leicht, vorhandene Werkzeuge für die Zwecke der vorliegenden Erfindung anzupassen. Außerdem ist es nicht not­ wendig, die Arbeitseinrichtung der Maschine selbst zu verän­ dern.

Claims (2)

1. Schnellwechselvorrichtung für ein auswechselbares Werkzeug von Erdbewegungsmaschinen, wie Bagger, Lader od. dgl., mit einem an der Arbeitseinrichtung der Ma­ schine schwenkbar gelagerten Werkzeugträger, der min­ destens eine Traverse aufweist und in eine dafür vor­ gesehene Ausnehmung am Werkzeug eingreift, und mit ei­ nem Verriegelungshebel, der von einer Feder normaler­ weise in seine Verriegelungsstellung gedrückt wird, einen am Werkzeug angeordneten Anschlag hintergreift und von einer Entriegelungsvorrichtung in seine Frei­ gabestellung aushebbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei gegeneinander ver­ setzte Traversen (5, 6) mit jeweils mindestens zwei darauf im Abstand voneinander angeordneten Paßstiften (10, 11) vorgesehen sind, die in die den Paßstiften (10, 11) angepaßten, als Löcher (18, 19) ausgebilde­ ten Ausnehmungen eingreifen.

2. Schnellwechselvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (2) aus zwei Seitenplatten (4) und zwei diese verbindenden Traversen (5, 6) besteht, an denen mindestens je zwei konische Paßstifte (10 bzw. 11) angeordnet sind, während das Werkzeug (3) ebenfalls zwei Traversen (16, 17) aufweist, in denen konische Löcher (18 bzw. 19) angeordnet sind, deren Abmessungen und gegenseitiger Abstand denen der konischen Paßstifte (10 bzw. 11) entspricht.