DE69917062T2

DE69917062T2 - Schnellkupplungsvorrichtung zur befestigung eines werkzeugs am ende des laderauslegers oder dgl

Info

Publication number: DE69917062T2
Application number: DE69917062T
Authority: DE
Inventors: Alain Husson
Original assignee: KLAC Industrie SAS
Current assignee: KLAC Industrie SAS
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: JP4245814B2; WO2000029680A1; FR2785952A1; ATE266127T1; AU6209299A; NO20012330L; RU2224846C2; EP1129259B1; ES2221443T3; NO20012330D0; PL347629A1; DE69917062D1; US6629811B1; FR2785952B1; EP1129259A1; PL195903B1; JP2003521600A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schnellbefestigung zur Befestigung eines Werkzeugs, wie zum Beispiel eines Kübels, am Ende des Arms einer Beladevorrichtung oder ähnlichem.
In bekannter Weise weist die Schnellbefestigung zwei unterschiedliche Teile auf, von denen einer fest mit dem Arm verbunden ist und Mitnahmeorgan genannt wird, während der andere Teil, der mit dem ersten zusammenwirken kann, aus einer Veränderung des Werkzeugs entsteht oder aus einem Bauteil besteht, das mit dem Werkzeug fest verbunden wird und nachfolgend "Adapter" genannt wird.
Der Stand der Technik kann durch die Befestigung dargestellt werden, die im amerikanischen Patent Nr. 4836741 beschrieben ist, deren Mitnahmeorgan Haken aufweist, die eine Lagerung bilden, die in der Lage ist, eine von einem Adapter getragene Welle zu erfassen. Durch eine Drehung des erwähnten Organs werden vom Organ getragene Lager und auf dem Werkzeug vorgesehene Lager in Übereinstimmung gebracht, wobei die feste Verbindung erhalten wird, indem axial eine Welle in die Lager eingeführt wird. Eine solche Vorrichtung ist nicht zufriedenstellend, da der Fahrzeugführer aus seiner Maschine aussteigen muss. Die Kopplung des Werkzeugs an den Arm der Maschine ist also nicht automatisch.
Die im französischen Patent Nr. 2641343 beschriebe Vorrichtung ermöglicht ein automatisches Einhaken; hierzu wird eine längsgeschlitzte Hülse zu Hilfe genommen, die unter der Wirkung von Federn schwenkt und eine vom Mitnahmeorgan getragene Lagerung schließt, wodurch eine vom Werkzeug getragen Welle umschlossen wird. Abgesehen von der Komplexität des Mechanismus ist nichts vorgesehen, um die den verschiedenen in Kontakt stehenden Bauteilen innenwohnenden Spielräume zu beseitigen.
Die im europäischen Patent N° 438931 beschriebene Vorrichtung erlaubt es, die Nachteile der oben erwähnten Vorrichtungen zu beseitigen. Sie ist insbesondere durch die Verwendung von drehenden Nocken gekennzeichnet, die sich beim Schwenken des Mitnahmeorgans automatisch einziehen und sich unter einer vom Werkzeug getragenen Verriegelungswelle auflegen.
Diese Vorrichtung ist perfekt automatisch und ermöglicht das Beseitigen der Spielräume. Sie ist aber von hohen Herstellungskosten, insbesondere aufgrund der Zeit, die notwendig ist, um die verschiedenen das Mitnahmeorgan bildenden Bauteile zusammenzubauen, das die erwähnten Nocken aufweist. Außerdem weisen die Nocken Bohrungen auf, die spanend bearbeitet werden müssen, und die Entfernung zwischen der Achse der Lagerung der Nockenträgerwelle und der Achse der Verriegelungswelle muss präzise sein.
In der Druckschrift EP 0143074 wird eine Schnellbefestigung zur Befestigung eines Werkzeugs am Ende des Arms einer Beladevorrichtung beschrieben, die zwei Teile aufweist, von denen einer am Arm der Beladevorrichtung befestigt ist, während der andere von Organen gebildet wird, die Teil des Werkzeugs sind, wobei der erste Teil eine Lagerung aufweist, die eine vom zweiten Teil getragene Welle aufgreifen kann, um ihre Anheben zu ermöglichen. Der erste Teil weist zwei Öffnungen auf, die von hakenförmigen Bauteilen durchquert werden können, unter die sich ein bewegliches Organ einfügen kann, das vom mit dem Arm der Maschine verbundenen Teil getragen wird. Die erwähnten Haken erstrecken sich zur Welle des Werkzeugs.
Die Druckschrift FR2703113 beschreibt hakenförmige Verlängerungen, die sich zur Welle des Werkzeugs erstrecken.
Die vorliegende Erfindung, die diese Nachteile beseitigt, weist in be kannter Weise ein Mitnahmeorgan auf, das mit einer Lagerung versehen ist, die es ermöglich, eine fest mit dem Werkzeug verbundene Welle aufzugreifen, um sie anzuheben, und sie ist dadurch bemerkenswert, dass das Mitnahmeorgan, das im wesentlichen die Form eines Bügels hat, in seinem mittleren Teil eine Öffnung aufweist, die von einem Bauteil durchquert werden kann, das eine hakenförmige Verlängerung aufweist, die sich entgegengesetzt zur Welle des Werkzeugs erstreckt, unter die sich eine vom Organ getragene Verriegelungsplatte einfügen kann, die das Organ gegen das Werkzeug angelegt hält.
Die erwähnten Welle und Anschlag können Bestandteil eines Adapters sein, der durch ein beliebiges übliches Mittel am Werkzeug befestigt ist.
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die nur als darstellendes Beispiel dienen, und in denen
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schnellbefestigung ist, die für die Befestigung eines Kübels am Ende eines Arms einer Beladevorrichtung verwendet wird;
2 eine Ansicht des Mitnahmeorgans im senkrechten Schnitt ist;
3 eine Ansicht der 2 von oben ist;
4 eine Ansicht des Adapters im senkrechten Schnitt ist;
5 eine Ansicht der 4 von oben ist;
6 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Befestigung im senkrechten Schnitt ist, die die erste Phase des Einhakens, d. h. das Anheben des Werkzeugs, zeigt;
7 eine Ansicht gleich 6 ist, die eine spätere Phase des Einhakens zeigt;
8 eine auf die Befestigung beschränkte Ansicht in vergrößertem Maßstab ist und das auf dem Adapter verriegelte Mitnahmeorgan zeigt;
9 eine Ansicht gleich der in 8 ist, die eine Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, wobei das Werkzeug gerade eingehakt wird;
10 eine Teilansicht im senkrechten Schnitt ist, die eine besondere Ausführungsform des Verriegelungsorgans zeigt;
11 die Ansicht der 10 von oben ist;
12 eine Draufsicht ist, die eine Ausführungsform eines Werkzeugs zeigt, das es ermöglicht, den Kübel manuell zu lösen;
13 die Ansicht der 12 von oben ist;
14 die Verwendung des Werkzeugs der 12 zeigt;
15 eine Teilansicht ist, die im Querschnitt ein Mittel zeigt, das es ermöglicht, die Spielräume zwischen den beiden Teilen der Befestigung zu beseitigen;
16 eine Ansicht gleich 6 ist, die eine andere Ausführungs form zeigt;
17 eine Ansicht gleich 8 bezüglich der Ausführungsform der 16 ist.
In bekannter Weise besitzt die Schnellbefestigung zwei Teile 1 und 2. Der Teil 1, der das Mitnahmeorgan bildet, ist über eine Welle 3 an das Ende des Arms 4 einer mechanischen Schaufel angelenkt, und er kann um diese Achse durch die kombinierte Wirkung von zwei Stangen 5 und 6 schwenken, die von der Kolbenstange 7 des üblichen Stellantriebs gesteuert werden. Der Teil 2, oder Adapter, ist fest mit dem Werkzeug 8 verbunden, das im dargestellten Beispiel von einem Kübel gebildet wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die den Adapter bildenden Organe integrierender Bestandteil des Werkzeugs sein.
In seiner einfachsten Form hat der Adapter 2 die Form eines bügelförmigen Bauteils, das über seinen mittleren Abschnitt fest mit der Fläche 8a des Werkzeugs verbunden wird. Die beiden Schenkel des Bügels werden über eine Welle 9 miteinander verbunden, und sein mittlerer Abschnitt weist ein Bauteil 10 auf, das sich über die Bereiche 11 hinaus erstreckt. Das Bauteil 10 hat eine Verlängerung 12, die sich entgegengesetzt zur Welle 9 erstreckt.
In bekannter Weise weist das Mitnahmeorgan 1 eine Lagerung 13 auf, die einen Haken bildet und es ermöglicht, das Werkzeug anzuheben, dessen Welle 9 in der Lagerung ruht, wie dies aus der 8 hervorgeht.
Gemäß einer Ausführungsform hat das Mitnahmeorgan 1 im wesentlichen die Form eines Bügels, dessen Seitenschenkel insbesondere von der Welle 3 durchquert werden.
Der mittlere Teil 1a des Organs 1 weist eine Öffnung 14 auf, die vom Bauteil 10 bei der Drehung des Organs um die Achse der Welle 3 durchquert werden kann.
Im dargestellten Beispiel bildet der obere Bereich des Organs 10 einen Anschlag 15, der bei seinem Auftreffen auf einen schwenkbaren Finger 16 eine Verriegelungsplatte 17 freisetzen kann, die auf dem mittleren Teil des Organs 1 gleiten kann, um sich unter die Verlängerung 12 einzufügen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Platte 17 eine Öffnung 18 auf, die im wesentlichen mit der Öffnung 14 zusammenfallen kann, wenn die Platte 17 in der "gespannten" Stellung, d. h. in der insbesondere in 2 dargestellten Stellung ist.
Die Platte 17 ist durchgehend der Wirkung einer Kraft ausgesetzt, die die Tendenz hat, sie zur Lagerung 13 zu verschieben, um die Öffnung 14 zu verschließen. Im dargestellten Beispiel wird diese Kraft von zwei schematisch mit 19 bezeichneten Federn ausgeübt (siehe 3).
Es sind Mittel vorgesehen, um die Platte 17 in der gespannten Stellung zu halten.
So wird die Platte 17 mit Hilfe des Verriegelungsfingers 16 in der gespannten Stellung gehalten. Wie dies aus den Zeichnungen hervorgeht, ist der Finger 16 an einem seiner Enden oberhalb des mittleren Teils 1a angelenkt, so dass er unter der Wirkung seines Gewichts die Tendenz hat, zu diesem zu schwenken und sich in dieser Stellung zu halten. Als Vorsichtsmaßnahme kann diese Wirkung durch diejenige einer Feder (nicht dargestellt) verstärkt werden.
Der Finger 1b hat einen vorspringenden Abschnitt 20, gegen den der entsprechende Bereich der Platte 17 anliegt, und jenseits davon einen Abschnitt 21, der sich über der Öffnung 14 erstreckt.
Die Befestigung geschieht folgendermaßen:
Durch die Betätigung des Arms 4 und der Kolbenstange 7 ergreift man das Werkzeug 8 und hebt es an, um es in die in 6 gezeigte Stellung zu bringen.
Dann schwenkt man das Organ 1 gemäß dem Pfeil F₁, indem die Kolbenstange 7 gestreckt wird. Während dieser Bewegung trifft der Anschlag 15 auf die Verlängerung 21 des Fingers 16 und drückt sie zurück, indem die Platte 17 freigegeben wird, die sich unter der Wirkung ihrer Rückstellfedern unter die Verlängerung 12 einfügt (8), wobei der Teil 1a des Organs 1 dann über seine Unterseite gegen die Bereiche 11 des Adapters anliegt.
Im dargestellten Beispiel sind die Verlängerung 12 und der Anschlag 15 integrierender Bestandteil des Bauteils 10, aber diese beiden Funktionen könnten von zwei unterschiedlichen Organen gewährleistet werden.
Die Führungsvorrichtung der Platte 17 stellt kein Problem dar. Sie ist in den Zeichnungen durch die Führungen 22 schematisch dargestellt.
Der Kontakt zwischen der Verlängerung 12 und der Verriegelungsplatte 17 erfolgt mit Hilfe von bezüglich der Verschieberichtung der Platte schrägen Flächen.
Wie dies aus den Zeichnungen hervorgeht, ist die Verriegelungsplatte 17 vor ihrem Abschnitt 23, der sich unter die Verlängerung 12 einfügen soll, abgeschrägt. Gemäß einer Ausführungsform bildet dieser Abschnitt mit der Unterseite der Platte 17 einen Winkel in der Größenordnung von 7°. In gleicher Weise bildet die Fläche 12a (8) der Verlängerung 12, die mit dem Abschnitt 23 in Kontakt sein soll, einen gleichen Winkel mit der Auflagefläche des Adapters, die von den Bereichen 11 gebildet wird. Auf diese Weise wird das Mitnahmeorgan unter der Wirkung der von den Federn entwickelten Kraft, die die Tendenz hat, die Verriegelungsplatte unter die Verlängerung 12 zu schieben, stark gegen den Adapter gedrückt.
9 zeigt eine andere Ausführungsform, die es ermöglicht, den Verriegelungsfinger wegzulassen.
Unter der Wirkung der Kraft, die die Tendenz hat, die Platte 17 zu verschieben, wird diese gegen einen Anschlag 24 angelegt und verdeckt teilweise die Öffnung 14.
Die Verlängerung 12 besitzt an ihrem Ende eine Rampe 25. Beim Drehen des Organs 1 trifft der obere Abschnitt der Rampe 25 auf den Rand 26 der Öffnung 18 der Verriegelungsplatte und verschiebt diese gegen die auf sie ausgeübte Kraft, d. h. in Richtung des Pfeils F₂. Am Ende der erwähnten Drehung befindet sich das Ende der Verlängerung 12 oberhalb der Öffnung 18, und unter der Wirkung der auf sie ausgeübten Kraft fügt sich die Platte unter die Verlängerung ein.
Der Verriegelungsfinger kann durch einen Hydraulikzylinder (nicht dargestellt) ersetzt werden.
In manchen Fällen kann die manuelle Entriegelung vorteilhafter scheinen, und es wird nun eine Einheit von Mitteln beschrieben, die dies ermöglicht.
Es wurde klargestellt, dass zum Lösen des Werkzeugs die Verriegelungsplatte in Richtung des Pfeils F₂ verschoben werden muss.
Zu diesem Zweck weist das freie Ende der Platte 17 entgegengesetzt zur Welle 3 zwei Ohren 27 auf, die je einen Schlitz 28 besitzen, der sich zur Welle 3 hin öffnet. Diese Maßnahme ermöglicht die Verwendung eines Werkzeugs 29 (12), das einen Stiel 30 und an einem seiner Enden zwei Finger 31 und 32 aufweist, wobei der Finger 31 zwei einander diametral gegenüberliegende Zapfen 33 besitzt.
Bei der Einführung der Zapfen in die Schlitze 28 legt sich der untere Finger 32, der entsprechend bemessen ist, gegen den Bereich des mittleren Teils 1a des Organs 1 an.
Somit versteht man, dass durch Schwenken des Stiels 30 gemäß dem Pfeil F₃ die Platte 17 angetrieben wird, die sich gemäß dem Pfeil F₂ verschiebt.
Die Erfindung sieht auch Mittel vor, um der Erzeugung von Spielräumen zwischen den Teilen 1 und 2 entgegenzuwirken und um diese, falls sie auftreten, zu beseitigen.
Gemäß einer Ausführungsform, und wie dies aus der 15 hervorgeht, weist der Adapter zwei Ränder 34 auf, die sich senkrecht zur Welle 9 erstrecken, deren Bereiche 35 so bearbeitet sind, dass sie ein V bilden. Der mittlere Teil des Mitnahmeorgans weist eine Platte 36 auf, deren Bereiche 37 so abgeschrägt sind, dass sie ein Gegen-V bilden. Man versteht also, dass, wenn die beiden Teile 1 und 2 zusammengesetzt werden, der Teil 1 in Querrichtung zum Teil 2 blockiert wird und umgekehrt.
Natürlich können die zur Herstellung der Bereiche 35 und 37 notwendigen Bearbeitungen direkt auf den Bereichen 11 des Adapters und auf denjenigen des mittleren Teils 1a des Organs 1 durchgeführt werden.
Nun wird unter Bezugnahme auf die 16 und 17 eine weitere Ausführungsform der Mittel beschrieben, die es ermöglichen, die Platte 17 in gespannter Stellung zu halten.
Erfindungsgemäß weist der mittlere Teil 1a auf der Fläche, gegen die die Verriegelungsplatte 17 anliegt, einen kleinen Anschlag 38 auf, gegen den das Ende 17a der Platte unter der Wirkung der Federn 19 angelegt wird, wenn die Öffnungen 14 und 18 im wesentlichen zusammenfallen.
Es ist anzumerken, dass in dieser Ausführungsform die Federn auch die Funktion haben, die Platte 17 gegen den Teil 1a zu drücken, und dass nur das Paar von Führungen 22, das in den 16 und 17 zu sehen ist, nützlich ist. Es gibt einen großen Spielraum zwischen den Führungen und dem oberen Abschnitt der Platte 17.
Der obere Abschnitt des Bauteils 10 entgegengesetzt zur Verlängerung 12 besitzt eine Schulter 39.
Wenn ausgehend von der in 16 gezeigten Stellung das Bauteil 1 gemäß dem Pfeil F₁ schwenkt, trifft das Ende 17a der Verriegelungsplatte auf die Schulter 39, was ihr Anheben bewirkt. Tatsächlich schwenkt die Platte 17 leicht in Gegenrichtung, indem sie sich gegen den Rand des Teils 1a anlegt und jede Feder 19 in der Ebene ihrer Längsachse biegt. Dadurch geht das Ende 17a über den Anschlag 38 hinweg, und unter der Wirkung der Federn 19, die sich entspannen, nimmt die Platte 17 die in 17 dargestellte Stellung ein.
Um den Übergang der Platte 17 von der in 17 dargestellten Stellung in die in 16 dargestellte Stellung zu erleichtern, weist der Anschlag 38 hinter seiner Auflagefläche 38a eine Rampe 38b auf.
Die Einheit der bezüglich der 10 bis 14 beschriebenen manuellen Mittel zur Entriegelung der Vorrichtung kann bei der Ausführungsform der 16 und 17 verwendet werden, wobei aber darauf hingewiesen wird, dass in diesem Fall der Finger 31 am Stiel 30 angelenkt ist.

Claims

Schnellbefestigung zur Befestigung eines Werkzeugs am Ende des Arms einer Beladevorrichtung oder dergleichen, mit zwei Teilen, von denen einer (1) am Arm befestigt ist, während der andere (2) fest mit dem Werkzeug verbunden ist oder aus zum Werkzeug gehörenden Organen gebildet wird, und dessen erster Teil eine Lagerung (13) aufweist, die geeignet ist, eine vom Werkzeug getragene Welle (9) aufzugreifen, um ihr Anheben zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil oder das Mitnahmeorgan, das im wesentlichen die Form eines Bügels aufweist, in seinem mittleren Teil (1a) eine Öffnung (14) aufweist, die von einem eine hakenförmige und sich entgegengesetzt zur üblichen, vom Werkzeug getragenen Welle (9) erstreckende Verlängerung (12) aufweisenden Bauteil (10) durchquert werden kann, unter das eine vom Organ (1) getragene Verriegelungsplatte (17) eingefügt werden kann.
Befestigung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) ständig einer Kraft ausgesetzt ist, die auf ihre Verschiebung zur Gelenkwelle (3) des Organs (1) hinwirkt, wobei Mittel, wie zum Beispiel die Mittel (22), vorgesehen sind, um die Platte gegen den mittleren Teil des Organs (1) zu halten und ihre Führung zu gewährleisten.
Befestigung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) eine Öffnung (18) aufweist, die im wesentlichen mit der Öffnung (14) des Teils (1) zusammenfallen kann, wenn letzterer auf dem Werkzeug verriegelt ist.
Befestigung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Platte (17) in gespannter Position zu halten.
Befestigung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsplatte (17) mithilfe eines Fingers (16) in der gespannten Stellung gehalten wird, der über eines seiner Enden oberhalb der Ebene des mittleren Teils (1a) angelenkt ist und einen vorspringenden Abschnitt (20) und einen sich in der gespannten Stellung der Verriegelungsplatte oberhalb der Öffnung (18) erstreckenden Abschnitt (21) aufweist, wobei der Abschnitt (21) während des Schwenkens des Mitnahmeorgans von einem vom Werkzeug getragenen Anschlag (15) angestoßen werden kann.
Befestigung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) mithilfe eines auf der oberen Seite des mittleren Teils (1a) vorgesehenen Anschlags (38) in gespannter Stellung gehalten wird, gegen den die Platte (17) sich unter der Wirkung der in Anspruch 2 vorgesehenen Kraft auflegt.
Befestigung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) unter der Wirkung mindestens einer Feder (19), die auch darauf hinwirkt, die Platte zur Gelenkwelle (3) zu verschieben, gegen den mittleren Teil (1a) gedrückt gehalten wird.
Befestigung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) eine Schulter (39) aufweist, gegen die der Abschnitt (17a) der Verriegelungsplatte sich beim Schwenken des Mitnahmeorgans zur Befestigung des Werkzeugs auflegt, unter Bestimmung des Anhebens des Abschnitts, das durch das Schwenken der Platte erzeugt wird.
Befestigung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerung (12) an ihrem Ende eine Rampe (25) aufweist, die geeignet ist, auf einen Bereich der Platte (17), wie zum Beispiel den Bereich (26) zu treffen, um die Platte zu zwingen, sich gegen die auf sie ausgeübte Kraft zu verschieben.
Befestigung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Platte (17) zwei Ohren (27) aufweist, die je einen sich zur Welle (3) hin öffnenden Schlitz (28) aufweisen, wobei diese Anordnung die Verwendung eines Werkzeugs ermöglicht, das aus einem Stiel (30) besteht, der an jedem seiner Enden zwei übereinander angeordnete Finger (31, 32) aufweist, wobei der Finger (31) mit zwei seitlichen Zapfen (33) versehen ist, die je in den entsprechenden Schlitz (28) eingreifen können, während der Finger (32) bemessen ist, um sich gegen den Bereich des mittleren Teils (1a) aufzulegen.
Befestigung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um dem Entstehen von Spielräumen zwischen den beiden zusammengebauten Teilen entgegenzuwirken und diese zu beheben, wenn sie entstehen.
Befestigung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen der Verlängerung (12) und der Platte (17) gemäß zur Verschiebungsrichtung der Platte schrägen Flächen erfolgt.