DE9315868U1 - clutch - Google Patents
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Description
18. Oktober 1993 93-2652 G-hd18 October 1993 93-2652 G-hd
Liebherr Hydraulikbagger GmbH, 88457 Kirchhoff/HlerLiebherr Hydraulikbagger GmbH, 88457 Kirchhoff/Hler
Kupplungcoupling
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Ankuppeln eines Arbeitswerkzeuges, beispielsweise eines Grabgefäßes, Hydraulikhammers oder Greifers, an einen Schnellwechseladapter oder Stiel eines Baggers u. dgl., bestehend aus in fluchtenden Bohrungen geführten Verriegelungsbolzen, die durch einen Antrieb auf einander zu- und voneinander wegbewegbar sind und in ihrer ausgefahrenen Stellung in fluchtende Bohrungen von die Bolzenführungen einfassenden Haltestücken des Arbeitswerkzeuges greifen.The invention relates to a coupling for coupling a working tool, for example a digging bucket, hydraulic hammer or grapple, to a quick-change adapter or handle of an excavator and the like, consisting of locking bolts guided in aligned holes, which can be moved towards and away from each other by a drive and, in their extended position, engage in aligned holes of the holding pieces of the working tool which enclose the bolt guides.
Hydraulikbagger werden für unterschiedliche Arbeiten eingesetzt, wobei das Bedürfnis besteht, die an den Stiel des Auslegers angelenkten Arbeitswerkzeuge, die aus Grabgefäßen, Greifern, Hydraulikhämmern, Abbruchstielen usw. bestehen können, zur Ausführung unterschiedlicher Arbeiten schnell auswechseln zu können.Hydraulic excavators are used for a variety of jobs, where there is a need to be able to quickly change the working tools attached to the boom arm, which can consist of digging buckets, grapples, hydraulic hammers, demolition arms, etc., in order to carry out a variety of jobs.
Bei einer aus der DE-PS 25 11 819 bekannten Kupplung der eingangs angegebenen Art ist das Arbeitswerkzeug durch Paare von Verriegelungsbolzen einerseits an das Ende des Stiels und andererseits zur Verschwenkung an einer Koppelstange angelenkt, die über einen an dem Stiel gelagerten Schwenkhebel durch einen Hydrozylinder, dessen Enden an dem Stiel und dem Schwenkhebel angelenkt sind, das Arbeitswerkzeug verschwenkt, wobei die Verriegelungsbolzen die Schwenkachsen für das Arbeitswerkzeug bil-In a coupling of the type mentioned at the beginning, known from DE-PS 25 11 819, the working tool is connected by pairs of locking bolts on the one hand to the end of the handle and on the other hand to a coupling rod for pivoting, which pivots the working tool via a pivot lever mounted on the handle by means of a hydraulic cylinder, the ends of which are connected to the handle and the pivot lever, whereby the locking bolts form the pivot axes for the working tool.
den. Zum Bewegen der Verriegelungsbolzen in die ausgefahrene Verriegelungsstellung und die eingefahrene entriegelte Stellung sind von einem Hydraulikzylinder betätigte Hebel vorgesehen, die aus kniehebelartig angeordneten Hebeln, deren Kniegelenk sich auf einem von dem Hydraulikzylinder verschiebbaren Betätigungsteil befindet, oder aus zwei mit Langlochanlenkungen versehenen zweiarmigen Hebeln bestehen können. Aufgrund der Übertragung der die Verriegelungsbolzen bewegenden Kräfte über jeweils zwei Hebel ist die Kupplungseinrichtung verhältnismäßig aufwendig.To move the locking bolts into the extended locking position and the retracted unlocked position, levers operated by a hydraulic cylinder are provided, which can consist of levers arranged like a toggle lever, the knee joint of which is located on an actuating part that can be moved by the hydraulic cylinder, or of two two-armed levers provided with elongated hole linkages. Due to the transmission of the forces moving the locking bolts via two levers each, the coupling device is relatively complex.
Statt einer unmittelbaren Verbindung des Stiels und der Koppelstange mit dem Arbeitswerkzeug kann auch ein sogenannter "Schnellwechseladapter" gelenkig mit dem Stiel und der Koppelstange verbunden sein, der ein Schwenkteil bildet, mit dem das Arbeitswerkzeug verbunden wird. Ein derartiger Schnellwechseladapter besitzt üblicherweise an einer Seite Haken zum Verhaken mit einer Achse oder Zapfen des Arbeitswerkzeuges und parallel zu diesen eine aus Verriegelungsbolzen bestehende Kupplung, die in fluchtende Bohrungen von üblicherweise aus zueinander parallelen Stegen des Arbeitswerkzeuges bestehenden Haltestücken eingreifen. Instead of a direct connection of the handle and the coupling rod with the working tool, a so-called "quick-change adapter" can also be connected to the handle and the coupling rod in an articulated manner, which forms a pivoting part to which the working tool is connected. Such a quick-change adapter usually has hooks on one side for hooking onto an axle or pin of the working tool and, parallel to these, a coupling consisting of locking bolts that engage in aligned holes in holding pieces that usually consist of parallel webs of the working tool.
Bei einem aus der DE-OS 40 10 224 bekannten Schnellwechseladapter dieser Art bestehen die Verriegelungsbolzen aus in einem Gehäuse koaxial angeordneten Kolben mit endseitigen Sperrbolzen, die über eine zwischengeschaltete Druckfeder in eine ausgefahrene Verriegelungsstellung und durch Druckbeaufschlagung in ihre eingefahrene, entriegelte Stellung bewegbar sind. Auch diese Kupplung ist relativ aufwendig, da zur Bewegung der Verriegelungsbolzen zwei hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten vorgesehen werden müssen, deren fluchtende Kolben von einer zwischen diesen eingespannten Druckfeder in Richtung auf die ausgefahrene Stellung beaufschlagt sind.In a quick-change adapter of this type known from DE-OS 40 10 224, the locking bolts consist of pistons arranged coaxially in a housing with locking bolts at the end, which can be moved into an extended locking position via an intermediate compression spring and into their retracted, unlocked position by applying pressure. This coupling is also relatively complex, since two hydraulic piston-cylinder units must be provided to move the locking bolts, the aligned pistons of which are urged towards the extended position by a compression spring clamped between them.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfach aufgebaute und einfach betätigbare Kupplung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit der sich einfach und schnell die Verbindung von Arbeitswerkzeugen mit dem Stiel und der Koppelstange oder einem Schnellwechseladapter eines Hydraulikbaggers bewerkstelligen läßt.The object of the invention is therefore to create a simply constructed and easily operated coupling of the type specified at the beginning, with which the connection of work tools to the boom and the coupling rod or a quick-change adapter of a hydraulic excavator can be accomplished quickly and easily.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Kupplung der gattungsgemäßen Art dadurch gelöst, daß die undrehbar geführten Verriegelungsbolzen mit Links- und Rechtsgewinden versehene Bohrungen aufweisen, in die eine beide verbindende Spindel eingeschraubt ist, und daß ein Drehantrieb für die Spindel vorgesehen ist.According to the invention, this object is achieved in a coupling of the generic type in that the non-rotatably guided locking bolts have holes provided with left- and right-hand threads into which a spindle connecting the two is screwed, and in that a rotary drive is provided for the spindle.
Mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Spindeltrieb für die Verriegelungsbolzen lassen sich in einfacher Weise hohe Kräfte zur Bewegung der Verriegelungsbolzen in die verriegelte und entriegelte Stellung erzeugen. Der erfindungsgemäße Spindeltrieb ermöglicht eine raumsparende Konstruktion, da keine die Verriegelungskräfte umlenkenden Hebel vorgesehen werden müssen. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Kupplung aufgrund ihrer Konstruktion gut geschützt oder umkapselt, so daß ein guter Schutz vor Verschmutzung gegeben ist. Die erfindungsgemäße Kupplung läßt sich in einfacher Weise durch einfacher herstellbare Drehteile aufbauen. Die erfindungsgemäß verwendeten Spindeltriebe sind selbsthemmend, so daß ein unbeabsichtigtes Lösen unmöglich ist.With the spindle drive for the locking bolts provided according to the invention, high forces can be generated in a simple manner to move the locking bolts into the locked and unlocked position. The spindle drive according to the invention enables a space-saving design, since no levers have to be provided to deflect the locking forces. Furthermore, the coupling according to the invention is well protected or encapsulated due to its design, so that good protection against contamination is provided. The coupling according to the invention can be constructed in a simple manner using turned parts that are easier to manufacture. The spindle drives used according to the invention are self-locking, so that unintentional release is impossible.
Nach einer besonders einfachen Ausführungsform ist vorgesehen, daß mindestens ein Verriegelungsbolzen auf seiner der Gewindebohrung gegenüberliegenden äußeren Seite mit einer mit dieser fluchtenden Bohrung und die Spindel an mindestens einem Ende mit einem mehreckigen Schraubenkopf versehen ist, auf den ein Schlüs-According to a particularly simple embodiment, it is provided that at least one locking bolt is provided on its outer side opposite the threaded hole with a hole aligned with it and the spindle is provided at least at one end with a polygonal screw head onto which a key
sei zur Betätigung der Spindel aufsteckbar ist. Mit diesem Schlüssel, bei dem es sich zweckmäßigerweise um einen Kurbelschlüssel handelt, läßt sich von Hand schnell die Kupplung lösen und schließen.can be attached to operate the spindle. With this key, which is conveniently a crank key, the clutch can be quickly released and closed by hand.
Um zu verhindern, daß die Spindel unerwünschte Bewegungen in axialer Richtung ausführt, kann diese in ihrem mittleren Bereich mit einer diese in ihrer axialen Richtung unverschieblich haltenden Einrichtung versehen sein.In order to prevent the spindle from making undesirable movements in the axial direction, it can be provided in its central area with a device that holds it immovably in its axial direction.
Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß auf dem mittleren Bereich der Spindel ein Rad aufgesetzt ist, das durch einen motorischen Antrieb antreibbar ist. Statt einer Handbetätigung kann also auch eine motorische Betätigung vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise besteht das Rad aus einem Kettenrad, Zahnrad oder Schneckenrad, das durch ein zugehöriges Antriebselement, also durch eine Kette oder ein Gegenrad oder eine Schnecke angetrieben ist.According to another embodiment, a wheel is placed on the middle area of the spindle, which can be driven by a motor drive. Instead of manual operation, motor operation can also be provided. The wheel expediently consists of a chain wheel, gear wheel or worm wheel, which is driven by an associated drive element, i.e. by a chain or a counter wheel or a worm.
Als motorischer Antrieb kann ein Hydromotor oder ein Elektromotor vorgesehen sein.A hydraulic motor or an electric motor can be used as the motor drive.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Tieflöffels während des Ankuppelvorganges mit einem Schnellwechseladapter eines Hydraulikbaggers,Fig. 1 a perspective view of a bucket during the coupling process with a quick-change adapter of a hydraulic excavator,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, in der der Tieflöffei mit dem Schnellwechseladapter gekuppelt ist,Fig. 2 is a view corresponding to Fig. 1, in which the bucket is coupled to the quick-change adapter,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Schnellwechseladapters,Fig. 3 a side view of the quick change adapter,
Fig. 4 eine Ansicht des Schnellwechseladapters in Richtung des Pfeils A in Fig. 3, teilweise im Schnitt, im entriegelten Zustand,Fig. 4 a view of the quick-change adapter in the direction of arrow A in Fig. 3, partly in section, in the unlocked state,
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung des Schnellwechseladapters im verriegelten Zustand,Fig. 5 shows a representation of the quick-change adapter corresponding to Fig. 4 in the locked state,
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Schnellwechseladapters nach Fig. 5 undFig. 6 an enlarged view of the quick-change adapter according to Fig. 5 and
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines motorischen Antriebes der die Verriegelungsbolzen bewegenden Spindel.Fig. 7 is a schematic representation of a motor drive of the spindle moving the locking bolts.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Schneilwechseladapter 1, der einerseits an das Ende eines an einen nicht dargestellten Ausleger eines Hydraulikbaggers angelenkten Stiels 2 und andererseits an eine Koppelstange 3 angelenkt ist, deren anderes Ende an einen Schwenkhebel 4 angelenkt ist, der im Gelenk 5 gelenkig mit dem Stiel 2 verbunden ist und an dessen oberes Ende gleichachsig mit der Koppelstange 3 an die Kolbenstange 6 eines Hydrozylinders angelenkt ist, deren Zylinder gelenkig mit dem Stiel verbunden ist. Der Schnellwechseladapter 1 ist auf seiner dem Stiel 2 zugewandten Seite mit zwei in Seitenansicht deckungsgleichen Haken 7 versehen, die auf eine durchgehende Achse 8 des Tieflöffels 9 einhakbar ist, die an seitlichen, zueinander parallelen Stegen 10 des Tieflöffels 9 befestigt ist.Figures 1 and 2 show a quick-change adapter 1, which is on the one hand connected to the end of a stick 2 hinged to a boom (not shown) of a hydraulic excavator and on the other hand to a coupling rod 3, the other end of which is hinged to a pivot lever 4, which is hinged to the stick 2 in the joint 5 and at the upper end of which is hinged coaxially with the coupling rod 3 to the piston rod 6 of a hydraulic cylinder, the cylinder of which is hinged to the stick. The quick-change adapter 1 is provided on its side facing the stick 2 with two hooks 7, which are congruent in side view and which can be hooked onto a continuous axis 8 of the bucket 9, which is attached to lateral, parallel webs 10 of the bucket 9.
Die zweite Verbindung mit dem Schnellwechseladapter wird durch die erfindungsgemäße Bolzenverriegelung bewirkt.The second connection with the quick-change adapter is achieved by the bolt lock according to the invention.
In einem die Seitenteile 11, 12 des Schnellwechseladapters verbindenden Rohr 13 sind die Verriegelungsbolzen 14, 15 axial ver-The locking bolts 14, 15 are axially mounted in a tube 13 connecting the side parts 11, 12 of the quick-change adapter.
schieblich geführt. Die Verriegelungsbolzen 14, 15 weisen in ihren inneren Bereichen auf ihren Mänteln axial verlaufende Nuten 16, 17 auf, in die als Verdrehsicherungen radial in das Rohr 13 eingeschraubte Bolzen 18, 19 greifen. Die Verriegelungsbolzen 14, 15 sind mit einer durchgehenden axialen Bohrung 20, 21 versehen, wobei die inneren Abschnitte dieser Bohrungen mit einem Links- und einem Rechtsgewinde 22, 23 versehen sind. In die Gewinde 22, 23 sind die Links- und Rechtsgewinde einer Gewindespindel 24 eingeschraubt. Die Gewindespindel ist endseitig mit sechseckigen Schraubenköpfen 25, 26 versehen. Auf diese Schraubenköpfe ist ein endseitig hohl ausgebildeter Schlüssel 27 aufgesetzt, der durch eine Handkurbel 28 betätigbar ist.guided in a sliding manner. The locking bolts 14, 15 have axially extending grooves 16, 17 in their inner areas on their casings, into which bolts 18, 19 screwed radially into the tube 13 engage as anti-twisting devices. The locking bolts 14, 15 are provided with a continuous axial bore 20, 21, whereby the inner sections of these bores are provided with a left-hand and a right-hand thread 22, 23. The left-hand and right-hand threads of a threaded spindle 24 are screwed into the threads 22, 23. The threaded spindle is provided with hexagonal screw heads 25, 26 at the end. A key 27 with a hollow end is placed on these screw heads and can be operated by a hand crank 28.
Um ein Eindringen von Schmutz zu verhindern, können die äußeren Enden der Bohrungen 20, 21 der Verriegelungsbolzen durch eingeschraubte Kappen 29 verschlossen sein.To prevent the ingress of dirt, the outer ends of the holes 20, 21 of the locking bolts can be closed by screwed-in caps 29.
In Fig. 4 befinden sich die Verriegelungsbolzen in ihrer eingefahrenen, entriegelten Stellung.In Fig. 4 the locking bolts are in their retracted, unlocked position.
Aus den Figuren 5 und 6 ist die verriegelte Stellung ersichtlich, in denen die Verriegelungsbolzen 14, 15 in die fluchtenden Bohrungen 30, 31 der Stege 10 des Tieflöffels 9 greifen.Figures 5 and 6 show the locked position in which the locking bolts 14, 15 engage in the aligned holes 30, 31 of the webs 10 of the bucket 9.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist auf die Spindel 24' mittig ein Kettenrad 36 aufgekeilt, das über einen in dem Schnellwechseladapter gehalterten Hydro- oder Elektromotor 37 und eine Kette 38 in beiden Drehrichtungen antreibbar ist.In the embodiment according to Fig. 7, a chain wheel 36 is wedged onto the spindle 24' in the middle, which can be driven in both directions of rotation via a hydraulic or electric motor 37 held in the quick-change adapter and a chain 38.
Claims (6)
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