DE69801793T2

DE69801793T2 - Rahmen zum Anbringen einer an einem Ausleger befestigten Schnellwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE69801793T2
Application number: DE69801793T
Authority: DE
Inventors: J. Asche; A. Berard; L. Kaczmarski; M. Sagaser; J. Weber
Original assignee: Clark Equipment Co
Current assignee: Doosan Bobcat North America Inc
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2018-03-07
Also published as: ES2162424T3; AU735280B2; WO1998040569A1; EP0904466B1; CA2252766C; DE69801793D1; US6163989A; EP0904466A1; AU6451198A; CA2252766A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestigungsrahmen für die Befestigung eines Werkzeuges, z. B. eines Greifers, einer Schaufel oder eines Antriebeinheitträgers für einen Erdbohrer, eines Hydraulikhammers oder eines Verdichters, welche eine schnelle Befestigung an einem Träger auf einem Arm oder Ausleger, wie z. B. einem Löffelbagger- oder Aushubbagger, ermöglicht.
Mit dem zunehmenden Verbreitung zuverlässiger, formschlüssiger Schnellbefestigungsträger wurde es wünschenswert, Schnellbefestigungsanordnungen für den Wechsel von Schaufeln, Leistungserdbohrern, Verdichtern, Greifern, Greifzangen, Brechern sowie weiterer Werkzeuge zu verwenden.
Es wurden Anstrengungen unternommen, um Kupplungen bereitzustellen, welche automatisch Werkzeuge an einem Gelenkarm eines Aushubbaggers, Löffelbaggers oder dergleichen verbinden können, wobei aber die meisten von diesen ein Bedienereingriff erfordern, und es diesen an Zuverlässigkeit mangelt. Viele von den derzeitigen Schnellbefestigungsträgern sind kompliziert und zeitaufwendig im Betrieb, indem sie die mechanische Entfernung von Bolzen zur Befestigung sowie zur Trennung erfordern. Eine der herkömmlichen Kupplungen ist in US-A-5 110 254 dargestellt.
GB-A-2 068 332 betrifft eine Vorrichtung, welche eine automatische Werkzeuggreifvorrichtung für einen Bagger, Lader, Erdbewegungsmaschine oder dergleichen darstellt.
Ein einfach zu verwendender Rahmen, der leicht für die Verwendung einer großen Vielzahl von Befestigungen anzupassen ist, ist erwünscht.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Rahmen für die Befestigung an einem Schnellbefestigungsträger und ein verbessertes Verfahren zur Befestigung eines Rahmens auf einem Schnellbefestigungsträger bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestigungsrahmen mit einer Adapterplatte, welche an einem großen Bereich von Werkzeugen und Zubehörteilen für einen Löffel- oder Aushubbagger oder andere Geräte, welche einen passenden Schnellbefestigungsträger tragen, befestigt werden kann. Der Befestigungsrahmen erlaubt eine schnelle Befestigung an einem Ausleger oder einem Arm und ist für eine Verwendung mit mehreren Arten von Werkzeugen anpaßbar. Der Rahmen kann an das Werkzeug geschweißt werden oder in Fällen, in welchen das Werkzeug normalerweise an einem Arm mit Bolzenverbindern befestigt wird, kann der Rahmen eine Adapterplatte aufweisen, die sich an den vorhandenen Bolzenlöchern auf dem Werkzeug befestigen läßt. Der Rahmen kann auch auf andere Art von dem Werkzeug getragen werden.
Wenn der Rahmen einen Adapter aufweist, der mit dem Werkzeug mittels Bolzen verbunden oder verschraubt ist, kann ein Rahmen mit mehreren unterschiedlichen Werkzeugen verwendet werden, welche an einem Schnellbefestigungsträger auf einem Ausleger oder Arm befestigt werden können. Der Befestigungsrahmen wird an einen Schnellbefestigungsträger angebracht, und ist in dieser Lage für die Verwendung verriegelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Schnellbefestigungsvorrichtung auf einem Arm eines Löffelbaggers oder Aushubbaggers befestigt und der Befestigungsrahmen ist mit dem Schnellbefestigungsträger verbunden. Der Schnellbefestigungsträger ist am Arm schwenkbar angelenkt und ebenfalls mit dem für die Steuerung des Werkzeugs verwendeten Betätigungsgestänge verbunden. Der Schnellbefestigungsträger kann unter Kraft um eine horizontale Achse geschwenkt werden.
Die Schnellbefestigungsvorrichtung trägt in einer ersten Ausführungsform ein federgespanntes Verriegelungselement, das schwenkbar am Träger befestigt ist, so daß es in eine Position schwenkt, in welcher es in einem Rahmen mit einer Schaufel oder einem Werkzeug in Eingriff kommt und diese festhält. Der Schnellbefestigungsträger und der Befestigungsrahmen am Werkzeug der vorliegenden Erfindung sind so ausgebildet, daß sie zusammengleiten. Wenn der Träger unter Kraftbetätigung des Auslegers oder Arms in seine Lage auf dem Befestigungsrahmen gleitet, sitzt der Befestigungsrahmen in einer Aufnahme am Träger an einem Ende und nimmt ein Nasenstück des Schnellbefestigungsträgers auf und hält es in einem Halterungsschlitz fest, der von umgebenden Wänden an dem anderen Ende des Rahmens ausgebildet wird. Wenn eine automatische Verriegelung vorgesehen ist, schwenkt die Verriegelung aus dem Weg, um sich an die Verriegelungsbewegung des Trägers im Bezug auf den Rahmen anzupassen. Sobald der Träger auf dem Rahmen in Position sitzt, schnappt die Verriegelung unter der Federvorspannung in ihre Lage ein, um dadurch den Rahmen am Träger sicher zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform können der Rahmen und der Träger auch durch Schrauben oder andere Befestigungselemente gehalten werden, welche eine Trennung des Rahmens von dem Träger verhindern und eine Vorspannung für die Sitzteile erzeugen, um diese an einer Trennung unter Last zu hindern.
Der Rahmen ist an einer großen Anzahl von Werkzeugen anwendbar, welche derzeit mit dem Gestängen auf dem Arm eines Löffelbaggers oder Aushubbaggers mittels Bolzen verbunden werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN.

In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Löffelbagger- oder Aushubbaggerarms mit einem Schnellbefestigungsträger für die Aufnahme und Halterung eines gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Befestigungsrahmens, der an einer herkömmlichen Schaufel installiert ist;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht mit Teilen in Querschnitt und abgebrochenen Teilen, welche Details eines Schnellbefestigungsträgers und eines Befestigungsrahmens unter Verwendung einer Adapterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 3 eine Schnittansicht, welche einen Befestigungsrahmen und einen Schnellbefestigungsträger in einer verriegelten Position darstellt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des von seinen Halterungen an einem Löffel- oder Aushubbaggerarm entfernten Schnellbefestigungsträgers;
Fig. 5 eine perspektivische Seitenansicht, welche einen in Fig. 1 verwendeten Befestigungsrahmen darstellt;
Fig. 6 eine Endansicht entlang einer Linie 6-6 in Fig. 5;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsrahmens, der mit Anschraub-Befestigungsplatte über einen Stützträger verbunden ist;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsrahmens von Fig. 7, angebaut an eine Arbeitseinheit;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Befestigungsrahmens verbunden mit einem Bolzenträger;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Befestigungsrahmens und von in Fig. 9 dargestellten Trägern, die mit Bolzen an einem Arbeitswerkzeug befestigt sind;
Fig. 11 eine Seitenansicht eines Greifers, welcher einen Befestigungsrahmen verwendet, der direkt mit dem Greifer verbunden ist, wobei Teile in Querschnitt und abgebrochene Teile dargestellt sind;
Fig. 12 eine Schnittansicht ähnlich der von Fig. 3, welche eine Anschraubverbindung für den Rahmen darstellt;
Fig. 13 eine Schnittansicht entlang einer Linie 13-13 in Fig. 12; und
Fig. 14 eine Endansicht entlang einer Linie 14-14 inTig. 12.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN.

Ein angetriebener Gerätearm 16, wie z. B. an einem Aushubbagger oder Löffelbagger wird dazu verwendet, ein Hilfswerkzeug, wie dargestellt, eine Schaufel 20 zu befestigen. Der Arm 16 ist schwenkbar an einem Auslegerarmabschnitt befestigt, der wiederum schwenkbar an dem bei 10 dargestellten Grab- oder Löffelbagger befestigt ist. Der Arm 16 wird von der Befestigungsplattform aus gesteuert und betrieben, indem hydraulische Steller verwendet werden, welche von einer Quelle unter Druck stehenden hydraulischen Fluids betrieben werden, und durch Ventilsteuerungen 14 betätigt werden. Ein äußeres Ende des Arms 16 trägt gemäß Darstellung eine Gestänge- bzw. Verbindungsanordnung 18, welche für die Steuerung der Schwenkung eines Werkzeugs, dargestellt als eine Schaufel 20, im Bezug auf den Arm 16 verwendet wird. Die Verbindungsanordnung 18 wird mit einem doppelt wirkenden hydraulischen Steller 22 über das Ventil 14 betätigt. Der Steller 22 fährt eine Steller- bzw. Kolbenstange 22A unter Kraft aus und zieht diese zurück und steuert die Schwenkbewegung eines Schnellbefestigungsträgers 24, der schwenkbar an einem Bolzen 26 an dem äußeren Ende des Arms 16 befestigt ist. Der über die Verbindungsanordnung 18 wirkende Steller 22 steuert die Schwenkbewegung des Trägers 24 um die horizontale Achse des Bolzens 26. Der hydraulische Steller 22 kann direkt an dem Träger 24 befestigt sein, um die Verbindungsanordnung 18 zu erübrigen, falls dieses erwünscht ist.
Die Verbindungsanordnung 18 weist gemäß Darstellung ein Paar von Stangen 19A und 19B auf, welche schwenkbar miteinander über einen Bolzen 19C verbunden sind. Der Bolzen 19C ist auch der Befestigungsbolzen für die Kolbenstange 22A. Die Stangen 19A und 19B sind in geeigneter Weise gegabelt, um die Befestigung an dem einzigen Bolzen 19C zu ermöglichen. Die Stange 19A ist schwenkbar an dem Arm 16 mit dem Bolzen 19D befestigt, und das äußere Ende der Stange 198 ist schwenkbar an dem Schnellbefestigungsträger 24 mit einem Bolzen 28 befestigt.
Der Schnellbefestigungsträger 24 gemäß Darstellung in Fig. 2, 3 und 4 weist ein paar Seitenplatten 30, 30 auf, welche einen Riegel 32 unterstützen, welcher sich quer zu dem Raum zwischen den Seitenplatten 30 an einem Nasenabschnitt 33 erstreckt. Der Nasenabschnitt 33 ist in der vorderen und hinteren Richtung schmäler und wird dazu verwendet, einen Verriegelungsabschnitt bereitzustellen. Die Nasenriegel 32 ist mit den Seitenplatten 30 verschweißt, um eine Anordnung auszubilden. Die Seitenplatten 30 weisen untere Stützohren 36 auf, welche ausgespart sind, um einen "C"-förmigen Sattel oder eine Halterung 40 zu unterstützen, welche sich ebenfalls quer zu dem Raum zwischen den Seitenplatten 30 erstreckt und daran angeschweißt ist, um die gegenüberliegenden Enden der Platten 30 des Schnellbefestigungsträgers 24 zu befestigen. Eine Zunge 40C des Sattels erstreckt sich zwischen die Seitenplatten 30. Der Sattel ist ein Halterungs- oder Verriegelungsabschnitt, der in einer Richtung zur Nase oder dem Verriegelungsabschnitt 33 offen ist.
Die Seitenplatten 30 nehmen den Hauptbefestigungsbolzen 26 durch Bohrungen 26A hindurch auf, und der Bolzen 26 erstreckt sich quer durch den Raum zwischen den Seitenplatten 30. Der Verbindungsbolzen 28 erstreckt sich ebenfalls durch Bohrungen 28A und erstreckt sich quer durch den Raum zwischen den Seitenplatten 30.
Ein Bolzen 38 ist auf den äußeren Enden der Ohren 36 der Seitenplatten gelagert und wird teilweise unter einer Einführungslippe 40A an der Außenkante des "C"-förmigen Sattels 40 in seiner Lage festgehalten. Der Bolzen 38 erstreckt sich nach außen über die Seitenplatten 30 hinaus, um Lagerenden 38A bereitzustellen, welche dazu genutzt werden, einen Befestigungsrahmen 48, der in der ersten Ausführungsform der Erfindung an die Schaufel angeschweißt dargestellt ist, während der Befestigung und Lösung des Rahmens und des daran befestigten Werkzeugs von dem Schnellbefestigungsträger 24 zu lagern.
Der Schwenkbolzen 28, gemäß Darstellung für einen automatischen Betrieb, befestigt ebenfalls eine Rahmenverriegelung 41 (Fig. 2 und 3). Die Verriegelung 41 ist ein jochförmiges Element, das ein Paar von Verriegelungsarmen 42 aufweist, welche mit einer Verriegelungsstange 43 an ihren äußeren Enden zusammengehalten werden. Die Arme 42 weisen Naben 44 auf, die ebenfalls Bohrungen besitzen, welche schwenkbar über dem Schwenkbolzen 28 befestigt sind. Die Naben 44 weisen Steuerarme 45 auf, welche sich davon weg erstrecken, und die Arme 45 sind mit starken Druckfedern 46 federbelastet, welche in Federlagerungen 47 gehalten sind, die auf den Seitenplatten 30 befestigt sind, und gegen die Arme 45 drücken. Das Ende 43A der Verriegelung 41 ist mit einem großen Radius für einen sanften Eingriff bei der Verriegelung abgerundet.
Die Verriegelung 41 wird somit durch die Federn 46 zu einer Drehung in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn gemäß Darstellung in Fig. 2 und 3 gedrückt, und die Verriegelung 41 wird an einer Drehung über eine gewünschte Position hinaus durch einen Block oder Zylinder 84 abgehalten.
Der Befestigungs- oder Anbringungsrahmen 48 wird zur Kopplung mit dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Schnellbefestigungsträger 24 verwendet. Der Rahmen 48 besteht aus Seitenplatten 50, 50, die mit einer Verriegelungsverstärkungsplatte 52 verschweißt ist. Die Verriegelungsverstärkungsplatte 52 ist auf eine Adapterplatte 49 geschweißt, um eine Plattenanordnung 55 auszubilden.
Die Verstärkungsplatte 52 des Rahmens 48 in der dargestellten Form ist für eine Vereinigung mit und Halterung durch die Verriegelung 41 des Schnellbefestigungsträgers 24 ausgebildet und ist vielleicht am besten aus der Darstellung in Fig. 2 und 3 verständlich. Die Platte 52 hat einen ebenen Flanschabschnitt 52A an einem Ende. An den Mittenabschnitten ist die Platte 52 durch eine Öffnung 49A in der Adapterplatte 49 nach innen gebogen, die einen Teil einer sicheren Befestigung zur Anbringung an einer Schaufel oder Werkzeug bildet.
Ein geneigter Verriegelungswandabschnitt 52B und ein Abschnitt 52A der Platte ist so ausgebildet, daß er durch die Öffnung 49A hindurch auf eine gegenüberliegende Seite der Platte 49 aus dem Abschnitt 52A hervorsteht. Die Seitenplatten 50 stützen die Platte 52 entlang ihrer Seitenkanten und die Mittenabschnitte erstrecken sich ebenfalls durch die Öffnung 49A. Die Platte 52 weist einen Abschnitt 52F auf, der in einer Ebene mit dem ebenen Flanschabschnitt 52A und auf der selben Seite der Ebene der Platte 49 wie der Abschnitt 52A liegt. Das Ende der Platte 52 weist dann einen Flansch 52C auf, der in rechten Winkeln zu der Ebene des ebenen Flanschabschnittes 52A und des Wandabschnittes 52F sowie in rechten Winkeln zu dem Hauptabschnitt 49B der Platte 49 ausgebildet ist.
Die Platte 49 ist umgedreht in einen Kanal 53 ausgebildet, welcher eine Verriegelungkrempe mit einem Flansch 52C ausbildet. Der Flansch 52C bildet einen Teil der Krempe oder des Kanals 53, wie es vielleicht ebenfalls am besten unter Bezugnahme auf Fig. 3 zu sehen ist. Der Kanal 53 ist mit einer von dem Plattenabschnitt 49B weggebogenen Basiswand 49C ausgebildet, und eine Außenwand 49D ist von der Platte 49 aus so ausgebildet, daß sie sich nach hinten zu dem gegenüberliegenden Ende der Platte 49 erstreckt. Die Kanalbasis weist eine doppelte Dicke mit den Flansch 52C auf. Die in der Platte 49 ausgebildete Öffnung 49A ermöglicht es, daß sich der Verriegelungsabschnitt 52B der Platte 52 und Abschnitte der Seitenplatten 50 in eine Position erstrecken, um von der Verriegelung 41 erfaßt zu werden, wenn der Rahmen 48 an dem Befestigungsträger 24 angebracht wird.
Die Seitenplatten 50 des Rahmens 48 sind weiter beabstandet als die Seitenplatten 30, der Riegel 32 und der "C"- förmige Sattel 40 des Trägers 24. Die Seitenplatten 50 sitzen somit über der Außenseite des Schnellbefestigungsträgers 24, wenn der Träger 24 auf dem Schnellbefestigungsrahmen 48 aufsitzt. Die unteren Enden der Seitenplatten 50 weisen Ohren- oder Hakenenden 54 mit darin ausgebildeten Hakenaufnahmen zur Erfassung der Stangenenden 38A zur Unterstützung auf.
Die Verriegelung 41 wird in ihrer in Fig. 1 dargestellten "Bereit"-Position gehalten, wenn der Schnellbefestigungsträger 24 einsatzbereit ist, und da viele Verriegelungshalter benutzt werden können, wie es in Fig. 2 und 3 dargestellt ist, ist eine Schwenksperrklinke 58 auf einer Welle 57 zumindest auf einer Seite der Verriegelung befestigt. Die Schwenksperrklinke 58 ist zu einer Nabe 44 der Rahmenverriegelung 41 ausgerichtet, und gemäß Darstellung in Fig. 3 ist die Sperrklinke 58 so positioniert, daß sie an einem integral mit der Nabe ausgebildeten Anschlagansatz 59 angreift. Der Anschlagansatz 59 hat eine Anschlagsfläche 59A zum Festhalten der zurückgezogenen Verriegelung in einer zurückgezogenen oder Freigabeposition. Die Sperrklinke 58 ist mit einer (nicht dargestellten) Torsionsfeder federvorgespannt, so daß sie sich in einer Richtung im Uhrzeigersinn dreht. Die Sperrklinke 58 ist dahingehend optional, daß die Verriegelung 41 durch einen Steller 84 in ihrer Position gehalten werden kann, was anschließend erläutert wird. Das Ende der Verriegelung 41 ragt in den Bereich, der über den "C"-förmigen Sattel 40 liegt, wenn sich die Verriegelung in ihrer in Fig. 2 dargestellten Bereit-Position befindet.
Der Rahmen 48 kann auch mit Schrauben, welche sich aus dem Rahmen 48 zu dem Träger 24 erstrecken, um den Rahmen in seiner Lage zu halten, gehaltert werden.
Die Platte 49 des Befestigungsrahmens 48 bildet eine Adapterplatte, welche eine Basis für die Aufnahme des Rahmens von Werkzeugen, wie z. B. der Schaufel 20 bereitstellt. Die Adapterplatte 49 definiert eine Referenzebene für die Befestigung zusätzlicher Halterungen, welche als Schweiß- oder Stützträger verwendet werden.
Beispielsweise wird in den Fig. 1 bis 6 die Adapterplatte 49 von Trägern 60 unterstützt, welche an die Adapterplatte 49 angeschweißt und so ausgeklinkt sind, daß sie das Innere des Kanals 53 mit Endabschnitten 62 unterstützen und Schaftlängen 64 aufweisen, welche die Platte unterstützen und ausreichend hoch sind, so daß die Verriegelungswandabschnitte 52B und 52H der Platte 52 sich nicht mit der Rückseitenwand einer Schaufel überschneiden, auf welchem der Rahmen 48 befestigt ist. In Fig. 1 ist der Rahmen 48 an der Rückwand 20A einer herkömmlichen Schaufel angeschweißt. Die Verwendung der Adapterplatte 49 und der Träger 60 macht es möglich, Schaufeln mit Schwenkbolzenträgern an einem Schnellwechselsystem zu befestigen, indem die existierenden Träger abgeschnitten werden und auf den Rahmen 48 unter Verwendung der Träger 60 und der Adapterplatte 49 geschweißt werden.
Der Anbringungsrahmen 48 und die hinzugefügten Träger 60 erlauben die Montage des Anbringungsrahmens über die Adapterplatte an jedem Werkzeug, das eine flache Wand hat, welche die normale Anbringungsstelle des Werkzeugs ist.
Der Kanal 53 bildet eine erste Verrieglungskrempe oder Verriegelungshalterung aus, welche an dem Schnellbefestigungsträger 24 angreift. Die Verriegelung des Kanals oder der Krempe 53 erfolgt mit einer linearen Bewegung, und das erste Ende des Befestigungsträgers 24 weist eine Aufnahme, den "C"- förmigen Sattel 40, auf, der in der Richtung zu dem Nasenstück des Verriegelungsabschnittes 33 offen ist und einen ersten Eingriffsverriegelungsabschnitt für den Eingriff mit der Krempe oder dem Kanal 53 bildet, während das Nasenstück 33 einen zweiten Verriegelungsabschnitt ausbildet.
Die Seitenplatten 50 weisen voneinander beabstandet Ohren 70 auf, welche von der Platte 52 hervorstehen. Diese Ohren 70 weisen Schlitze auf, welche eine Querhalterungsstange 72 aufnehmen, die somit von dem parallelem Plattenabschnitt 52A der Plattenanordnung 55 beabstandet ist, um einen Aufnahmeschlitz 73 für den Nasenabschnitt 33 und der Nasenriegel 32 auszubilden. Nach dem Gleiten des Schnellbefestigungsträgers 24 in die verriegelte Position entlang der Platte 52, nachdem der Träger im Uhrzeigersinn in Fig. 2 geschwenkt wurde, bis die Kanten 32 auf den Plattenabschnitten 52A und 52F aufliegen, treten der Nasenriegel 32 und das Nasenstück 33 zwischen der Stange 72 und dem Plattenabschnitt 52A hindurch, da der Kanal oder die Krempe 53 in der von dem C-förmigen Kanal 40 auf dem Schnellbefestigungsträger 24 ausgebildeten Aufnahme sitzt.
Der Befestigungsrahmen 48 kann leicht an den Schnellbefestigungsträger 24 auf dem Arm unter Verwendung einer schematisch in Fig. 2 und 3 dargestellten Prozedur befestigt werden. Wenn die Schaufel 20 oder ein anderes Werkzeug an dem Arm 16 zu befestigen ist, werden die Aufnahmen 56 der Seitenplatten 50 an den Enden 38A der Stange 38 eingehakt, wobei die Schaufel oder das Werkzeug sich in einer geeigneten Aufbewahrungsposition befindet. Gemäß Darstellung kann die Schaufel durch Aufliegen auf dem Boden aufbewahrt werden. Längliche Werkzeuge können entweder in einer im wesentlichen horizontalen Position aufbewahrt werden oder können in einem vertikalen Gestell gestützt werden. Die Bewegung des Arms zu der gewünschten Stelle und das Ausfahren des Stellers 22 drehen den Schnellbefestigungsträger 24 so, daß der Nasenriegel 32 und der Nasenabschnitt 33 zwischen die Seitenplatten 50, 50 paßt und die Ränder 32A gegen die Plattenabschnitte 52A und 52F zum Aufliegen gebracht können, welche Teil der Plattenanordnung 55 sind, wenn die Aufnahmen 56 auf den Stangenenden 38A abgestützt werden. Die relative Position des Rahmens 48 ist in gestrichelter Linie in Fig. 3 dargestellt. Der Kanal oder die Krempe 53, einschließlich des Flansches 52C bilden ein Halterungskrempenende, das in die Aufnahme oder Halterung des "C"-förmigen Sattels 40 gleitet, indem sich der Arm 16 um sein Befestigungsgelenk schwenkt, um den Befestigungsträger 24 geradlinig in der durch den Pfeil 75 in Fig. 3 angezeigten Richtung gleiten zu lassen, um beide Enden des Befestigungsrahmens zu erfassen und festzuhalten. Die Krempe oder der Kanal 53 wird in dem "C"-förmigen Element 40 gehalten und das Nasenstück 33 gleitet unter der Stange 72 durch, um in einem Schlitz 73 durch die Stange 72, den Plattenabschnitt 52A und die Seitenplatten 50 gehalten zu werden.
Die Verriegelung 41, und insbesondere die Enden der Arme 42 und des Querelementes 43 gleiten aus dem Weg, wenn sich der Schnellbefestigungsträger 24 in eine Position auf dem Rahmen 48 bewegt, bis der Rahmen durch den Sattel 40 festgehalten wird, und der Nasenabschnitt 33 in dem Schlitz 73 durch die Querstange 72 festgehalten wird. Die Verriegelung 41 gleitet auf den Plattenabschnitt 52F und springt dann zurück, um das Ende 43A zu veranlassen, gegen den geneigten Verriegelungsplattenabschnitt 52B der Platte 52 anzuliegen und den Schnellbefestigungsrahmen 48 sicher an dem Schnellbefestigungsträger 48 festzuhalten. Wiederum kann der Nasenriegel 32 an einem Querelement befestigt werden, welches an den oberen Kanten der Ohren 70 mit Bolzen befestigt ist, wenn die automatische Verriegelung, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, nicht verwendet wird.
Die Verriegelung 41 kann zur Trennung von dem Rahmen 48 durch Betätigung geeigneter Steller 84 gelöst werden, welche auf Trägern 86 auf den Seitenplatten 30 montiert sind. Die Steller 84 weisen Stangen 85 auf, welche auf die Arme 45 einwirken und die Verriegelung 41 zurückziehen, um die Platte 52 freizugeben und die Lösung des Schnellbefestigungsrahmens 48 von dem Schnellbefestigungsträger 24 zu ermöglichen. Die Sperrklinke 58 sitzt auf der Oberfläche 59A, um die Verriegelung 41 in ihrer gelösten Position zu halten, nachdem der Schnellbefestigungsrahmen 48 entfernt wurde. Die Sperrklinke 58 ist mit einer Torsionsfeder in Richtung auf die Oberfläche 59A vorgespannt. Eine Brechstange oder ein Hebel kann in der Aussparung 80 zur Entriegelung der Verriegelung 44 für einen manuellen Betrieb verwendet werden. Zur Entriegelung kann die Bewegung des Trägers 24 umgekehrt werden, so daß sich der Rahmen 48 in der relativen gepunkteten Position von Fig. 3 befindet. Die Aufnehmer 56 nehmen die Enden 38A der Stange 38 auf, so daß wenn der Träger 24 von dem Rahmen 48 und dem Werkzeug weggehoben wird, der Rahmen 48 und das Werkzeug an der Stange 38 hängen, um eine Bewegung zu einer Aufbewahrungsstelle zu ermöglichen.
Die Schaufel 20 oder ein anderes Werkzeug kann somit schnell an einem Löffelbagger- oder Aushubbaggerarm befestigt oder entfernt werden, wenn die Adapterplatte und der Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Die Adapterplatte und der Rahmen für den Schnellbefestigungsträger sind in einer großen Vielfalt von Konstellationen anwendbar. Die Adapterplatte und der Befestigungsrahmen 48 sind in Fig. 7 und 8 auf einer Anschraubplatte angeordnet, welche mit einem hydraulischen Brecherwerkzeug verwendet wird. Die Träger 60 sind durch Träger 90 ersetzt, welche den gewünschten Winkel zur Kippung der Platte 49 im Bezug auf die Anschraubplatte 92 erzeugen. Die Platte 92 weist Schraublöcher 93 an ihren Rändern auf. Die Träger 90 sind entlang der gegenüberliegenden Seite der Platte 49 angeordnet und stellen einen Freiraum für den Verriegelungsträger bereit. Die Anhebeaussparungen oder Aufnahmen 56 sind erhöht, so daß ein Freiraum für die Befestigung des Trägers 24 in der in Fig. 3 dargestellten Weise vorliegt. Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht aus der gegenüberliegenden Seite von Fig. 7 und stellt die Platte 92 an dem Rahmen oder dem Gehäuse 94 eines hydraulischen Brechwerkzeuges 96 angeschraubt dar. Der hydraulische Motor ist nicht dargestellt, befindet sich aber in dem Inneren des Rahmens oder Gehäuses 94.
Der Befestigungsrahmen 48 in den Fig. 7 und 8 ist wie in der vorstehenden Ausführungsform der Erfindung numeriert, und der Kanal 53, einschließlich des Plattenabschnittes 52C sind verstärkt und von einem vorstehenden Abschnitt 95 der Träger 90 unterstützt, der ins Innere des ausgebildeten Kanals paßt. Der Befestigungsträger ist an dem Rahmen 48 wie vorstehend beschrieben befestigt, wobei die Stangenenden 38A den Rahmen 48 über die Aufnahme 56 in den Seitenplatten 50 unterstützen und dann den Träger gegen die Plattenanordnung 55 drehen. Der Träger wird dann zum Gleiten gebracht, um den Nasenabschnitt 33 in den Schlitz 73 zu drücken, wenn die Krempe oder der Kanal 53 in dem "C"-förmigen Abschnitt 40 sitzt, so daß der Rahmen auf dem Schnellbefestigungsträger festgehalten wird. Die Verriegelung 41 verriegelt dann die zwei Teile miteinander, oder die zwei Teile können verschraubt werden, um diese gegen eine Rückwärtsbewegung zu sichern, welche den Rahmen und den Träger entkoppelt.
Fig. 9 und 10 stellen den Befestigungsrahmen und die auf Trägern befestigte Adapterplatte zur Verwendung mit einem Gerät dar, welches bestehende Bolzenverbindungen für die Befestigung an einem Ausleger oder einem Arm aufweist. Derartige Bolzenverbindungen können Bolzen, wie z. B. die Bolzen 26, 28 dargestellt in Fig. 1 und 2 sein, so daß das Hilfswerkzeug direkt auf dem Gestänge auf dem Auslieger gelagert ist. In dieser Form der Erfindung ist der Rahmen wie zuvor aufgebaut und weist Seitenträger 100 auf, welche mit gegenüberliegenden Kanten der Adapterplatte 49 verschweißt sind, welche einen Teil der Plattenanordnung 55 bildet und welche den Endkanal 53 aufweist, der in dem Schnellbefestigungsträger 24 festgehalten wird. Der Rahmen 48 und die Träger 100 bilden eine Adapteranordnung 101. Die Träger 100 weisen Bolzenöffnungen 102 umgeben von Naben 103 auf, welche zwischen den beabstandeten Trägern 100 ausgerichtet sind. Es gibt zwei Gruppen von Öffnungen 102 auf jedem Träger 100. Die Öffnungen weisen eine Größe zur Aufnahme von Befestigungsbolzen 104 in Standardgröße auf, damit diese in die Befestigungslöcher von mit Bolzen befestigten Hilfswerkzeugen passen.
Die Träger 100 weisen Aussparungen 108 auf, um einen Freiraum für den Schnellbefestigungsrahmen 24 angrenzend an den Befestigungskanal oder die Krempe 53 bereitzustellen und auch um Verstärkungsabschnitte 110 zu haben, welche auf den Kanal 53 der Adapterplatte 49 geschweißt sind.
In Fig. 10 sind die Träger 100 und der Rahmen 48 auf den Bolzenbefestigungsflanschen 112 eines Rahmens oder Gehäuses 114 einer hydraulischen Brechvorrichtung 116 befestigt dargestellt. Die Träger 100 positionieren die Adapterplattenanordnung 55 in einem geeigneten Winkel für die Befestigung des Werkzeuges auf den Bolzen an dem Ende eines Auslegers oder Arms. Die Bolzenverbindungen können dazu benutzt werden, um die Anordnung 101 auf dem Rahmen 48 und die Träger 100 von einer Befestigungsvorrichtung auf eine andere zu übertragen. Schaufeln, Erdbohrer, Greifer und eine Vielzahl weiterer Werkzeuge verwenden Bolzenverbinder, und die Anordnung 101 kann mit jeder Befestigungsvorrichtung verwendet werden, welche Bolzenverbinder aufweist, um die Befestigungsvorrichtung in eine Schnellbefestigungskupplung umzuwandeln, welche mit dem Schnellbefestigungsträger 24 verwendet werden kann.
Der Rahmen 48 einschließlich der durch den Kanal 53 und dem Flansch 52C und den Halterungsschlitz 73 ausgebildeten Halterungskrempe werden wie beschrieben benutzt, um die Halterung des Rahmens 48 in einer Position auf dem Befestigungsträger 24 zu bewirken.
Fig. 11 stellt einen Greifer 120 dar, welcher drei beabstandete Greifzähne 122 aufweist (zwei davon sind dargestellt, während der nächstliegende weggebrochen ist). Die Zähne 122 sind auf einer Endwandanordnung 123 befestigt, welche auch für die Befestigung des Trägers 48 verwendet wird. Die Wand 123 kann an den Rahmen 48 geschweißt sein. Träger 124 können an dem Rahmen 48 geschweißt sein, wenn dies gewünscht ist, und auf der Endwand des Greifers abgestützt sein.
Der Rahmen 48 kann in seiner Lage auf den Greifer geschweißt und dann an dem Träger 24 befestigt sein, wie unter Bezugnahme auf vorhergehenden Figuren dargestellt und beschrieben wurde.
Die Greifer werden mit "Daumen" oder anderen Reaktionselementen, gegen welche der Greifer Lasten klemmt, verwendet und der Schnellbefestigungsträger und der Rahmen erlauben das Wechseln des Greifers gegen einen anderen, ohne den Daumen oder das Reaktionselement zu lösen. Dieses vereinfacht das Wechseln der Greifer erheblich.
Es sei angemerkt, daß der Rahmen 48 an Schaufeln aller Größen verwendet wird und breitere Schaufeln leicht angepaßt werden ohne den Rahmen zu ändern.
Fig. 12, 13 und 14 stellen eine Schrauben- oder Befestigungselementverbindung zur Befestigung des Rahmens und des Trägers 48 aneinander dar, nachdem diese in eine Position mit dem Nasenriegel 32 in der Aufnahme 73 und dem Kanal 53 im Sattel oder der Halterung 40 geschoben worden sind. Der Träger und der Rahmen müssen sich nicht in einem vollständigen Sitz befinden, während sich der Nasenriegel 32 nahe an ihrer Befestigungsposition befindet. In dieser Form können die Verriegelung 41, die Sperrklinke 52, der Steller 84 und der Bolzen 46 alle von dem Träger 24 entfernt werden, da keine automatische Verriegelung vorgesehen ist. Die restlichen Teile sind wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung bezeichnet.
Die Ohren 70 weisen flache Kantenoberflächen 79 auf, auf welchen Endflansche 130 einer Querstange 132 ruhen. Die Querstange 132 weist ein paar Schraubenlöcher auf, durch welche sich Schrauben 134 erstrecken und die Schrauben 134 sind lange genug, daß sie sich durch Ausrichtungslöcher in der Nasenstange 32 hindurch erstrecken. Wenn der Rahmen 48 und der Träger in einem nahezu vollständigen Eingriff gleiten, können die Schrauben 134 durch die Ausrichtungslöcher auf der Querstange 134 und den Nasenriegel 32 eingeführt werden und angezogen werden, um den Träger und den Rahmen sicher miteinander zu verbinden. Der Nasenriegel 32 ist bevorzugt von der Unterseite der Querstange 132 beabstandet, wenn der Kanal 43 zuerst in den Sattel 40 eingreift und die Schrauben 134 zuerst eingeführt werden. Das Anziehen der Schrauben 134 übt eine Setzkraft aus, so daß der Kanal 53 eng anliegend in dem Sattel 40 sitzt, und der bei 135 in Fig. 2 zwischen dem Nasenriegel 32 und der Querstange 132 dargestellte Raum bleiben kann, wenn die Schrauben mit einem ausreichenden Drehmoment angezogen werden. Üblicherweise sind die Oberfläche des Nasenriegels 32 und der Querstange 132 so geklemmt, daß sie in Kontakt stehen, wenn die Schrauben 134 vollständig angezogen sind und Teile der Stange 32 und der Querstange 132 bevorzugt durch die Spannung in den Schrauben 134 vorgespannt sind. Diese Reaktion zu dieser Vorspannung dient dazu, den Kanal 53 eng anliegend in dem Sattel 40 zu halten. Es können auch andere Befestigungselemente verwendet werden. In die Öffnung des Nasenriegels 32 geschraubte Kopfschrauben können verwendet werden, und nockenbetätigte Bolzen, welche durch eine Nockenwirkung angezogen werden, können verwendet werden. Die Lage der Befestigungselemente kann ebenfalls verändert werden. Die Befestigungselemente können zwischen dem Sattel 40 und dem Kanal 53 verwendet werden, um Teile aneinander zu ziehen oder auf der Seite befestigte Nocken, welche zwischen Seitenplatten 30 und 50 arbeiten. Getrennte Klammern auf dem Rahmen 48 und dem Träger 24, welche Befestigungselemente aufnehmen, sind verwendbar.
Es ist wünschenswert Befestigungselemente zu verwenden, welche eine Verriegelungskraft bereitstellen, welche dazu tendiert, den Kanal 53 sicher in dem Sattel 40 zu drücken und ihn unter anhaltender Kraft zu halten.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, daß Veränderungen in Form und Detail durchgeführt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Rahmen (48) zur Befestigung an einem Schnellbefestigungsträger (24) auf einem Werkzeugarm (16), wobei der Rahmen ein Paar Rahmenseitenplatten (50, 50) und eine Querplatte (52) aufweist, welche die Seitenplatten (50, 50) verbindet und die Seitenplatten (50, 50) in beabstandeter Beziehung hält, wobei die Seitenplatten (50, 50) sich von der Querplatte (52) nach außen erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Querplatte (52) eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) aufweist, welche eine Halterung zum Sitz in einen Sattel (40) des Trägers (24) ausbildet, wobei die Seitenplatten beabstandet sind, um einen Endabschnitt (32) des von dem Sattel beabstandeten Trägers aufzunehmen, wenn die eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) in dem Sattel (40) gehalten wird, und daß eine Einrichtung (72) zum Sichern des Endabschnittes (32) des Trägers (24) in dem Rahmen (48) vorgesehen ist.

2. Rahmen nach Anspruch 1, wobei die Seitenplatten (50, 50) Abschnitte aufweisen, die sich über die Querplatte (52) an einem Ende des Rahmens (48) angrenzend an die eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) hinaus erstrecken, wobei die Abschnitte der Seitenplatten (50, 50) Hakenaufnahmen (56) aufweisen, die darin für die Aufnahme einer Stützstange (38) ausgebildet sind.

3. Rahmen nach Anspruch 1, wobei die Seitenplatten (50, 50) einen Halterungsschlitz mit einem sich zwischen den Seitenplatten (50, 50) erstreckenden Abschnitt der Querplatte (52) ausbilden, die Seitenplatten (50, 50) eine Breite des Schlitzes definieren, und die Einrichtung zum Sichern eine Stange (72) enthält, die von dem Abschnitt der Querplatte (52) beabstandet ist und im wesentlichen parallel zu der Querplatte (52) angeordnet ist und auf den Seitenplatten (50, 50) zur Begrenzung des Schlitzes abgestützt ist.

4. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) ein kanalförmiges Element aufweist, welches eine Basiswand (52C, 21A) aufweist, welche sich zwischen einer von einer Basiswand (52C) mit einer Verbindungswand (52F) ausgebildeten Ecke und einer Wand (21Bb) senkrecht zu der Basiswand (52C, 21A) erstreckt, wobei die Ecken dafür angepaßt sind, an Oberflächen des Sattels (40) anzugreifen.

5. Rahmen nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung für die Sicherung des Endabschnittes des Trägers Wände (72, 52, 50, 50) aufweist, welche einen Schlitz (73) an einer der einen Kante gegenüberliegenden Seite der Querplatte ausbilden.

6. Rahmen nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 5 und ein Paar Abstandsträger (60, 90, 100, 114), welche auf der Querplatte (52) befestigt sind, wobei die Abstandsträger (60, 90, 100, 114) für den Sitz auf einem mit dem Rahmen (48) verwendbaren Werkzeug (96, 116) ausgebildet sind.

7. Rahmen nach Anspruch 5, wobei der Schlitz eine sich zwischen den Seitenplatten (50, 50) erstreckende Breite aufweist und die eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) eine Krempe mit einer sich zwischen den Seitenplatten (50, 50) erstreckenden Breite aufweist, wobei der Abstand zwischen einer Eintrittsöffnung zu dem Schlitz (73) und der Krempe so ist, daß eine lineare Bewegung des Trägers (24) die Krempe (52C, 52F, 21A, 21B) und den Schlitz (73) mit Abschnitten des Trägers (24) in Eingriff bringt, auf welchem der Rahmen (48) befestigt ist.

8. Rahmen nach Anspruch 6, wobei die Abstandsträger (60, 90, 100) im allgemeinen zu den Seitenplatten (50, 50) parallele Ebenen aufweisen und auf einer der Sicherungseinrichtung gegenüberliegenden Seite der Querplatte (52) angeordnet sind, wobei die Abstandsträger (60, 90, 100) sich so erstrecken, daß sie Verstärkungslagerungen für die eine Kante (52C, 52F, 21A, 21B) bereitstellen.

9. Rahmen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Querplatte (52) eine Plattenanordnung (55) aufweist, welche eine erste Platte (49) mit einer Öffnung (49a) dadurch und eine zweite Platte (52) aufweist, welche so ausgebildet ist, daß sie durch die Öffnung (49a) hervorsteht und eine Verriegelungsoberfläche (52b) bereit stellt, welche in Bezug auf die Ebene der ersten Platte (49) geneigt ist.

10. Rahmen nach Anspruch 6, wobei der Abstandsträger (114) Befestigungslöcher darin zur Verbindung mit einem Werkzeug aufweist.

11. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (48) Wände hat, welche einen Halterungsschlitz (73) zwischen den Seitenplatten (50, 50) an einem der einen Kante (52C, 52F, 21A, 21B) gegenüberliegenden zweiten Ende der Querplatte (52) ausbilden, wobei der Schlitz (73) ein offenes Ende zwischen den Querplatten (52) aufweist, das in die Richtung der einen Kante (52C, 52F, 21A, 21B) weist, der Träger (24) eine Nasenquerstange (38) aufweist, welche in dem Schlitz (73) in einer Sitzposition aufgenommen wird, und mindestens ein Befestigungselement (134) zwischen dem Rahmen (48) und dem Träger (24), um den Rahmen (48) und den Träger (24) in einer Sitzposition zu halten.

12. Rahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Abschnitt der Querplatte (52) sich zwischen den Rahmenseitenplatten (50, 50) erstreckt und eine von dem Abschnitt der Querplatte (52) beabstandete und im wesentlichen parallel zu der Ebene der Querplatte (52) verlaufende Stange (72) auf den Rahmenseitenplatten (50, 50) gelagert ist, um einen Schlitz (73) zu bilden, ein Querelement (132) sich zwischen den Rahmenseitenplatten (50, 50) an einem Ende des Schlitzes (73) gegenüber dem offenen Ende erstreckt, und mindestens ein Gewindebefestigungselement (134) von dem Querelement (132) gelagert wird und mit dem Trägerendabschnitt in Eingriff bringbar ist, um eine Last auf den Endabschnitt (32) auszuüben, um den Rahmen (48) und den Träger (24) in die Sitzposition zu drücken.

13. Rahmen nach Anspruch 11, wobei die Rahmenseitenplatten (50, 50) Endkanten (79) aufweisen, die im allgemeinen koplanar angrenzend an das zweite Ende der Querplatte (52) verlaufen, ein Querelement (132) auf den Endkanten (79) aufliegt und das mindestens eine Befestigungselement trägt, um eine Spannungsbelastung anzulegen, um einen Abschnitt des Trägers (24) in den Schlitz (73) zu dem Querelement (132) zu ziehen.

14. Verfahren zur Sicherung eines Rahmens (48) an einem Schnellbefestigungsträger (24), der auf einem Werkzeugarm (16) befestigt ist, wobei der Träger (24) Abschnitte (40, 32) aufweist, welche den Rahmen (24) an mindestens zwei Stellen nach einer linearen Bewegung aufnehmen und verriegeln, einschließlich der Schritte einer linearen Verschiebung des Rahmens (48) und des Trägers (24) relativ zueinander, um den Rahmen (48) mit den Trägerabschnitten (40, 32) zu verriegeln, und den Rahmen (48) und den Träger (24) mit einem Befestigungselement (134) zusammenzuhalten, welches sich zwischen dem Rahmen (28) und dem Träger (24) erstreckt, und eine Kraft in der linearen Richtung auszuüben, um eine Verriegelung der Abschnitte des Rahmens (48) und des Trägers (24) zu erzwingen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, einschließlich des weiteren Schrittes einer Bereitstellung eines auf dem Rahmen (48) gelagerten Querelementes (132) mit einer Durchgangsöffnung, Durchführen des Befestigungselementes (134) durch die Öffnung und schraubendes Anziehen des Befestigungselementes, um den Träger (24) und den Rahmen (48) aneinander zu ziehen.