EP0859089A1 - Vorrichtung zur Ver- oder Entriegelung eines Werkzeugs an einem Werkzeug-Aufnahmerahmen von Kompaktladern - Google Patents

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EP0859089A1
EP0859089A1 EP98102313A EP98102313A EP0859089A1 EP 0859089 A1 EP0859089 A1 EP 0859089A1 EP 98102313 A EP98102313 A EP 98102313A EP 98102313 A EP98102313 A EP 98102313A EP 0859089 A1 EP0859089 A1 EP 0859089A1
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EP
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hydraulic
skid steer
steer loader
locking bolt
locking
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EP98102313A
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Jürgen Warthold
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WARTHOLD, JUERGEN
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/3627—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat with a hook and a longitudinal locking element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/065—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E02F3/3663—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat hydraulically-operated

Definitions

  • the invention relates to a skid steer loader with two hydraulically raised and lowered lifting arms, at the front ends of which they are received a tool by means of swivel bolts a tool holder frame is articulated, the means for holding the tool used as well Has locking bolt for locking or unlocking.
  • Skid steer loaders are small wheel loaders that are located in the front area at the end of the Lift arms an essentially vertical tool holder frame have, which is pivotable about horizontal pivot pin to this articulated, can be pivoted using a hydraulic cylinder can.
  • Various tools such as., Can be attached to the mounting frame Gripping tongs, pallet or pitchfork, gravel shovel, etc., attached and with the help of locking bolts in aligned holes of the tool holder frame and the corresponding extension of the tool are used, locked.
  • the lifting arms which can be raised and lowered hydraulically, are from the rear Area along the side of the driver's cab, which entails considerable dangers for the driver, the ones to be cut Force safety precautions:
  • the driver's cab is mostly covered by a wire mesh on the side, a seat switch and other devices ensure that the skid steer including hydraulics and lifting equipment is shut down if the driver rises from his driver's seat.
  • the locking bolts must be set and released by hand, the driver must Change or pick up a tool the skid steer leave, put the locking bolts and back onto the skid steer the seat switch sets the hydraulics quiet. This activity is therefore time consuming and is due to the necessary descent and ascent also associated with dangers. target the invention is therefore to develop the generic device so that a quick and safe setting down, changing or Picking up the tool is possible.
  • the locking bolts are by means of a pressure cylinder Hydraulic fluid branched on-board hydraulics can be actuated.
  • mechanical coupled locking bolt is enough for a pressure cylinder a coupled group; is missing the mechanical coupling, is for everyone Locking bolt provided a pressure cylinder.
  • the hydraulic cylinder (s) the hydraulic fluid is drilled through holes the pivot pin that links the tool holder frame to the lifting arms fed; this allows permanently installed connections outdoors; Swiveling movements can occur within the tool holder frame be compensated via hose connectors; are advantageous here rotary connections.
  • Skid steer loader taken into account: those for the connection of the pressure cylinder (s) necessary hydraulic connection lines can not to be damaged; an impairment of the driver's view not applicable.
  • Fig. 1 shows schematically a on the front area of a (not shown) Compact loader arranged lifting device 10 with two hydraulically lifting and lowering lifting arms 11 and 12, of which Fig. 1st shows the right lifting arm 12 in the direction of travel with details; of the left in the direction of travel has broken out.
  • a tool holding frame 15 At the ends of the two Lifting arms 11 and 12 are provided with a tool holding frame 15, the one with a horizontally arranged transverse to the direction of travel Swivel pin 18 is articulated to the lifting arms 11 and 12.
  • the tool holder frame 15 is by means of a (only indicated) Hydraulic cylinder 13, with its piston rod 14 a crossbar 17 of the tool holder frame 15 engages to the Swivel pin 18 swiveling so that it is both in the receiving or Settling position can also be brought into the working position.
  • the tool holder frame 15 has a wedge shape in its upper region trained receptacles 32 for the tool 16 that with an extension piece 30, which the wedge-shaped receptacles 32 of the tool holder frame 15 engages with its holder hook 31, provided is.
  • On its underside is the extension piece 30 with oblique struts 33 provided, which are also inclined against the Place lower edges 35 of the tool holder frame 15.
  • Tool holder frame 15 and extension 30 are with the help of at least two arranged laterally on the tool holder frame Locking bolt 34 locked or unlocked.
  • the locking bolt 34 via pressure cylinder 40, the via the hydraulic connecting lines connected to the pivot bolts 18 55 and for actuating the locking bolts 34 suitable control switches 58 in the driver's cabin with the on-board hydraulics (see Fig. 7) are connected, operable.
  • the locking bolts 34 (see FIG. 1) for reasons of space near the front area of the tool holder frame 15 arranged; they are therefore using a Force deflection device 38 out of the locking position moved into the unlocked position and vice versa.
  • the pivot pin 18 is on one side through a bore 20 in one the lifting arms (here lifting arm 12 - the same applies to lifting arm 14) and one further hole in the side wall of the tool holder frame 15 guided; the end of the tool holder frame 15 assigned Swivel pin is conical (Fig. 2a) and corresponding in the conically shaped bore 22 in the tool holder frame 15 lockable.
  • An outer, with (indicated) screws 19.1 fixed locking plate 19 engages over the reduced diameter lifting arm end of the pivot pin 18 and secures its position.
  • the receiving side assigned to the tool holding frame 15 End of the pivot pin 18 emerges from this.
  • the pivot pin 18 is provided with a through axial bore 52 in the lifting arm side End of a screw connection 18.1 for the hydraulics forms.
  • the end on the receiving frame side has an output 18.2 for a hydraulic coupling.
  • the pivot pin 18 is cylindrical Insert body formed (Fig. 2b). One with screws 19.1 fixed plate 19 holds it in position.
  • the inner end of the Swivel pin 18 is rotatably mounted in a bushing 25 and by means of a seal 25.1 sealed against the escape of grease; this inner end is further with a hydraulic fitting 18.2 provided to which a (not shown) hose is connected, via which the hydraulic fluid to the pressure cylinder 40 is forwarded.
  • pivot shaft 50 Provided pivot shaft 50, the ends of which form the pivot bolts 18 through the bores 20 and 21 of the lifting arms 11 and 12 as well of the side walls of the tool holder frame 30 and - because the through cylindrical bolt holes - on both sides with the the reduced-diameter ends of the pivot pins on the lifting arm side 18 overlapping and fixed with (indicated) screws 19.1 Locking plates 19 are fixed. With these pivot bolts 18th the tool holder frame is articulated on the lifting arms 11 and 12.
  • the hydraulic supply is analogous: if the pressure cylinder 40 is single-acting, an axial bore 52 is sufficient; however it is double acting, a pair of opposing axial bores 52 provided, it being understood that the Hydraulic output from the pivot shaft 50 set up accordingly is.
  • the output connections are 18.2 directly at the mouths of the radial bores 63 on the Shell of the pivot shaft 50 placed.
  • a rotatable one is advantageous Removal sleeve 60, the continuous pivot shaft 50 in the area which covers radial bores 53 opening into the grooves 53.1, and which decouples the pivoting movement.
  • This Removal sleeve 60 can correspond to the annular grooves 53.1 of the pivot shaft 50
  • Have annular grooves 61 which with radial bores 62 the hydraulic outlet screw connections placed on the outer surface of the removal sleeve 60 18.2 are connected.
  • Inner ring seals 64 ensure that the grooves 53.1 / 61 both against each other as well as sealed from the outside.
  • Arranged locking disks 65 secure the position of the removal sleeve 60.
  • a mechanical linkage in the form of a V-shaped yoke is used (Fig. 4), a U-shaped yoke (Fig. 5) or a seesaw with one Lever used (Fig. 6 shows only a one-armed lever, Two-armed levers are to be arranged accordingly - without restriction thereon).
  • the locking device 38 with locking bolts 34 has a fixed to the tool holder frame 15 and supported, hydraulically operated (initially as single-acting assumed) pressure cylinder 40 on the hydraulic connecting lines 56 and 55 connected to the on-board hydraulics of the skid steer loader is.
  • the Axis of the pressure cylinder 40 parallel to that of the locking bolt 34 offset, which is actuated via a power transmission device 38 becomes.
  • Both the hydraulic lines 56 supplying the pressure cylinders 40 are to synchronize the movement of the locking bolts 34 from a hydraulic distributor connected downstream of the hydraulic outlet 18.2 57 derived.
  • the unlocking movement is controlled by pressure and the locking movement from a tensioned during the locking movement
  • Return spring causes, this spring also arranged in the pressure cylinder can be.
  • the power transmission device 38 is transfer the movement of the pressure cylinder 40 to a V-shaped yoke, to which the piston rod 40.1 of the pressure cylinder 40 is connected is.
  • One leg 41 of the yoke goes into the locking bolt 34 over, during which other leg 42 one to Locking bolt 34 parallel guide rod 48 has to avoid edges or jamming in a guide 49 is performed.
  • the yoke is U-shaped. The apex of the U-bend 43 stands with the Piston rod 40.1 in connection and transmits its movement the locking bolt 34 and the guide rod 48.
  • the movement of the pressure cylinder 40 is transferred to a rocker 45:
  • the piston rod 40.1 acts on the short lever arm 46 of a lever (shown with one arm), the long lever arm 47 cooperates with the locking bolt 34.
  • the lever pivoting movement is the locking bolt 34 to the lever via the sliding block in slot 47.1 articulated, which takes into account the pivoting movement.
  • a short-stroke cylinder requires a short lever arm 46 while the locking pin 34 on the long lever arm 47 the longer way to unlock is possible, the higher force can be applied by hydraulic cylinders.
  • gear translations can adapt path and strength to local conditions with the axes of the impression cylinder 40 and the locking bolt 34 can also be at an angle to each other.
  • gear instead of an intermediate one Gear also provide a chain of several gears.
  • a guide 49 avoiding jamming is provided, in FIG the extension of the locking bolt to avoid jamming is led.
  • the force deflection device with a force accumulator is advantageous provided, which is tensioned when locking, and which in the event of failure the hydraulic lock bolt in the locked position transferred or detained. So an unintentional loosening of the prevented tool in the event of hydraulic failure and the Operational safety increased; such an energy store is, for example a spring 37.
  • piston rod 40.1 is retracted, it lifts the yoke with its leg 42 or with the U-bend 43 and thus the locking bolt 34 from the hole 36 in the extension 30 of the tool 16 is released.
  • the pressure cylinder 40 is a double-acting hydraulic cylinder formed, the piston of the pressure cylinder of hydraulic fluid is applied to both sides. In this Fall can be both unlocked by pulling the locking bolt 34 as described above, as well as locking Set the locking bolt 34 hydraulically.
  • springs 37 which are advantageously arranged externally and can thus be monitored are provided, supported on one side with an abutment 37.1, to a movable part of the force deflection device 38 Act.
  • the spring 37 is a compression spring that when unlocking is tensioned, and the relaxing when the pressure drops the yoke with the locking bolt 34 in the locking position presses.
  • the spring 37 is designed as a tension spring engages the arch 43 of the yoke and is tensioned when unlocking. In the event of pressure loss, this spring 37 shows the yoke with locking bolts 34 in the locked position.
  • FIG. 5 Spring 37 designed as a tension spring and with its fixed end on the Guide 49 supported while the free end with the extension 48 connected, the movement of which is taken along.
  • this Spring 37 visibly stretched and unlocked when unlocked.
  • the spring 37 is designed as a compression spring and with her fixed end supported on a frame-fixed abutment 37.1, while their free end from the head of the extension 48 of the locking bolt 34 is taken away.
  • the spring 37 can be seen here compressed when unlocking and so tense.
  • the tense Spring 37 pulls the guide rod in the event of hydraulic or pressure failure 48 and with it the locking bolt 34 in the locking position.
  • FIG. 7 finally shows a circuit diagram for the on-board hydraulics with connected pressure cylinder 40 for unlocking or locking the tool using the locking bolt 34.
  • Hydraulic fluid is stored in a memory by the hydraulic pump 59 of the on-board hydraulics 59.1 funded over several exits (only one is shown here) disposes.
  • the hydraulic cylinders 40 for unlocking and locking of a tool are controlled here with the 4/2 control valve 58.
  • the control valve 58 supplies the connecting line 55, via the hydraulic fluid under pressure through the axial bore 52 in the pivot pin 18 and the hydraulic connection line 56 and the hydraulic distributors 51, which split into two branches, the pressure cylinders 40 is supplied.
  • the pistons are moved and the piston rods 40.1 (according to Fig. 1) retracted or extended. Pressure relief by switching valve 58, the direction of movement is reversed (if necessary via internal springs) and leaves the piston in the starting position go back.

Abstract

Um Kompaktlader mit zwei über eine Bordhydraulik anheb- und absenkbaren Hubarmen, an deren vordere Enden zur Aufnahme eines Werkzeugs mittels Schwenkbolzen ein Werkzeug-Aufnahmerahmen angelenkt ist, der Mittel zum Halten des eingesetzten Werkzeugs sowie Verriegelungsbolzen zu dessen Ver- bzw. Entriegelung aufweist, so weiterzubilden, daß ein schnelles und gefahrloses Absetzen, Wechseln bzw. Aufnehmen des Werkzeugs möglich ist, ist jeder der Verriegelungsbolzen mit Hilfe eines Druckzylinders betätigbar, dem das von der Bordhydraulik abgezweigte Hydraulikfluid über eine axiale Bohrung in wenigstens einem der Schwenkbolzen, mit denen der WerkzeugAufnahmerahmen an die Hubarme des Kompaktladers angelenkt ist, zuführbar ist. <IMAGE>

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Kompaktlader mit zwei hydraulisch anheb- und absenkbaren Hubarmen, an deren vordere Enden zur Aufnahme eines Werkzeugs mittels Schwenkbolzen ein Werkzeug-Aufnahmerahmen angelenkt ist, der Mittel zum Halten des eingesetzten Werkzeugs sowie Verriegelungsbolzen zu dessen Ver- bzw. Entriegelung aufweist.
Kompaktlader sind kleine Radlader, die im Frontbereich am Ende der Hubarme einen im wesentlichen senkrechten Werkzeug-Aufnahmerahmen aufweisen, der um waagerechte Schwenkbolzen schwenkbar an diese angelenkt, mit Hilfe eines Hydraulikzylinders verschwenkt werden kann. An den Aufnahmerahmen können verschiedene Werkzeuge, wie etwa Greifzange, Paletten- oder Mistgabel, Kiesschaufel, etc., angesetzt und mit Hilfe von Verriegelungsbolzen, die in fluchtenden Bohrungen des Werkzeug-Aufnahmerahmens und des entsprechenden Ansatzstücks des Werkzeugs eingesetzt werden, verriegelt werden.
Technologischer Hintergrund
Die hydraulisch anheb- und absenkbaren Hubarme sind vom rückwärtigen Bereich her seitlich unmittelbar an der Fahrerkabine entlanggeführt, was erhebliche Gefahren für den Fahrer bedingt, die zu einschneidenden Sicherheitsvorkehrungen zwingen: Die Fahrerkabine ist seitlich zumeist durch ein Drahtgitter abgedeckt, ein Sitzschalter sowie weitere Einrichtungen stellen sicher, daß der Kompaktlader einschließlich Hydraulik und Hubeinrichtung stillgesetzt wird, wenn sich der Fahrer von seinem Fahrersitz erhebt. Da die Verriegelungsbolzen von Hand gesetzt und gelöst werden, muß der Fahrer zum Absetzen, Wechseln oder Aufnehmen eines Werkzeugs den Kompaktlader verlassen, die Verriegelungsbolzen setzen und wieder auf den Kompaktlader zurückkehren, dabei setzt der Sitzschalter die Hydraulik still. Diese Tätigkeit ist somit zeitaufwendig und ist wegen des notwendigen Ab- und Aufsteigens auch mit Gefahren verbunden. Ziel der Erfindung ist daher, die gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, daß ein schnelles und gefahrloses Absetzen, Wechseln bzw. Aufnehmen des Werkzeugs möglich ist.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Verriegelungsbolzen sind mittels Druckzylinder mit von der Bordhydraulik abgezweigtem Hydraulikfluid betätigbar. Bei mechanisch gekoppelten Verriegelungsbolzen reicht ein Druckzylinder für eine gekoppelte Gruppe; fehlt die mechanische Kopplung, ist für jeden Verriegelungsbolzen ein Druckzylinder vorgesehen. Dem/den Hydraulikzylinder/--dern wird das Hydraulikfluid über Bohrungen in den den Werkzeug-Aufnahmerahmen an die Hubarme anlenkenden Schwenkbolzen zugeführt; dies erlaubt fest verlegte Anschlüsse im Außenbereich; innerhalb des Werkzeug-Aufnahmerahmens können Schwenkbewegungen über Schlauchverbinder ausgeglichen werden; vorteilhaft sind hier Drehanschlüsse. Dadurch wird dem rauhen Betrieb eingesetzter Kompaktlader Rechnung getragen: Die für den Anschluß des/der Druckzylinder notwendigen Hydraulikanschlußleitungen können so nicht beschädigt werden; eine Beeinträchtigung der Sicht des Fahrers entfällt. Durch die Bedienbarkeit der Verriegelungsbolzen vom Fahrersitz des Kompaktladers aus, unterbleibt ein Verlassen des Fahrersitzes beim Aufnehmen, Absetzen oder Wechseln eines Werkzeugs, so daß der Sitzschalter nicht ausgelöst und die Hydraulik nicht abgeschaltet wird. Ist der Werkzeug-Aufnahmerahmen in Bezug auf das aufzunehmende Werkzeug positioniert und hat es der Werkzeug-Aufnahmerahmen gefaßt, kann sofort verriegelt werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Figur 1
zeigt in einer schematischen Seitansicht den Frontbereich eines (nicht näher dargestellten) Kompaktladers, dessen Hubarme mit einem Werkzeug-Aufnahmerahmen versehen sind, an den ein (abgebrochen dargestelltes) Werkzeug mittels eines Ansatzstückes angesetzt und mittels einer hydraulisch betätigbaren Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln des Werkzeugs mit Verriegelungsbolzen gesichert ist;
Figuren 2
zeigen den Werkzeug-Aufnahmerahmen mit einfachem, mit einer Durchgangsbohrung versehenen Schwenkbolzen, angesetzt an einen der Hubarme der Hubeinrichtung, wobei Figur 2a einen konischen Schwenkbolzen mit geradem Hydraulik-Durchlaß, beidseits mit Anschlüssen und Figur 2b einen zylindrischen Schwenkbolzen mit Druckkammer und Hydraulik-Drehanschluß zeigen;
Figur 3
zeigt den Werkzeug-Aufnahmerahmen mit durchgehendem Schwenkbolzen, angesetzt an die Hubarme der Hubeinrichtung, wobei die Hydraulik über einander entgegengerichtete Sackbohrungen und Radialbohrungen einem doppelten Drehanschluß zugeleitet wird;
Figuren 4
zeigen Einzelheiten der Kraftübertragungseinrichtung mit V-fömigem Joch und das Rückstellen bewirkender Druckfeder
Fig. 4a: V-fömiges Joch,
Fig. 4b: U-förmiges Joch;
Figur 5
zeigt eine Einzelheit der Kraftübertragungseinrichtung mit Wippe/Hebel und das Rückstellen bewirkender Druckfeder;
Figur 6
zeigt eine Einzelheit der Kraftübertragungseinrichtung mit Zahnrad-/Zahnstangen-Antrieb und mit Druckfeder zum Rückstellen;
Figur 7
zeigt schließlich ein Schema-Schaltbild der Hydraulik (ohne die allgemeine Bordhydraulik).
Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen
Fig. 1 zeigt schematisch eine am Frontbereich eines (nicht dargestellten) Kompaktladers angeordnete Hubeinrichtung 10 mit zwei hydraulisch an- und absenkbaren Hubarmen 11 und 12, von denen Fig. 1 den in Fahrtrichtung rechten Hubarm 12 mit Einzelheiten zeigt; der in Fahrtrichtung linke ist ausgebrochen. An den Enden der beiden Hubarme 11 und 12 ist ein Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 vorgesehen, der mit einem quer zur Fahrtrichtung angeordneten, waagerecht verlaufenden Schwenkbolzen 18 an die Hubarme 11 und 12 angelenkt ist. Der Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 ist mit Hilfe eines (nur angedeuteten) Hydraulikzylinders 13, der mit seiner Kolbenstange 14 an einer Traverse 17 des Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 angreift, um die Schwenkbolzen 18 schwenkbar, so daß er sowohl in Aufnahme- bzw. Absetzposition als auch in Arbeitposition gebracht werden kann.
Der Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 weist in seinem oberen Bereich keilförmig ausgebildete Aufnahmen 32 für das Werkzeug 16 auf, das mit einem Ansatzstück 30, das die keilförmigen Aufnahmen 32 des Werkzeug-Aufnahmerahmens 15 mit seinen Halterhaken 31 übergreift, versehen ist. An seiner Unterseite ist das Ansatzstück 30 mit Schräg-streben 33 versehen, die sich gegen die ebenfall schräg ausgebildeten Unterkanten 35 des Werkzeug-Aufnahmerahmens 15 legen. Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 und Ansatzstück 30 werden mit Hilfe von wenigstens zwei seitlich am Werkzeug-Aufnahmerahmen angeordneten Verriegelungsbolzen 34 ver- bzw. entriegelt. Dazu fluchten die Löcher 36 in den Schrägstreben 33 mit den korrespondierenden Löchern im Bereich der Unterkanten 35 des Werkzeug-Aufnahmerahmens 15, in denen die Verriegelungsbolzen 34 geführt sind, die bei paarweisem Fluchten in die Löcher 36 der Schrägstreben gedrückt werden, so daß die Verriegelungsnase 34.1 in dieses fluchtende Loch 36 eingreifen kann.
Dazu sind die Verriegelungsbolzen 34 über Druckzylinder 40, die über die an die Schwenkbolzen 18 angeschlossenen Hydraulik-Anschlußleitungen 55 sowie über zur Betätigung der Verriegelungsbolzen 34 geeignete Steuerschalter 58 in der Fahrerkabine mit der Bord-Hydraulik (s. Fig. 7) verbunden sind, betätigbar. Die Verriegelungsbolzen 34 sind (s. Fig. 1) aus Platzgründen nahe dem Frontbereich des Werkzeug-Aufnahmerahmens 15 angeordnet; sie werden daher mit Hilfe einer Kraftumlenkeinrichtung 38 aus der Verriegelungsposition heraus in die Entriegelungsposition hinein bewegt und umgekehrt.
Der Schwenkbolzen 18 ist einseitig durch eine Bohrung 20 in einem der Hubarme (hier Hubarm 12 - für Hubarm 14 gilt analoges) und eine weitere Bohrung in der Seitenwand des Werkzeug-Aufnahmerahmens 15 geführt; das dem Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 zugeordnete Ende des Schwenkbolzen ist konisch ausgebildet (Fig. 2a) und in der korrespondierend konisch ausgeformten Bohrung 22 im Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 festsetzbar. Eine äußere, mit (angedeuteten) Schrauben 19.1 fixierte Sperrplatte 19 übergreift das im Durchmesser reduzierte hubarmseitige Ende des Schwenkbolzens 18 und sichert seine Lage. Das dem Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 zugeordnete, aufnahmeseitige Ende des Schwenkbolzens 18 tritt aus diesem aus. Der Schwenkbolzen 18 ist mit durchgehender Axialbohrung 52 versehen, die im hubarmseitigen Ende eine Anschluß-Verschraubung 18.1 für die Hydraulik bildet. Das aufnahmerahmenseitige Ende weist als Ausgang eine Schraubaufnahme 18.2 für eine Hydraulik-Kupplung auf.
Bei einer anderen Ausbildung ist der Schwenkbolzen 18 als zylindrischer Einsatzkörper ausgebildet (Fig. 2b). Eine mit Schrauben 19.1 festgesetzte Platte 19 hält ihn in Position. Das innere Ende des Schwenkbolzens 18 ist in einer Buchse 25 drehbar gelagert und mittels einer Dichtung 25.1 gegen Austritt von Schmierfett abgedichtet; dieses innere Ende ist weiter mit einer Hydraulik-Verschraubung 18.2 versehen, an die ein (nicht näher dargestellter) Schlauch angeschlossen ist, über den das Hydraulikfluid dem Druckzylinder 40 zugeleitet wird.
Wird - etwa bei relativ schmalen Kompaktladern - eine durchgehende Schwenkwelle 50 vorgesehen, bilden deren Enden die Schwenkbolzen 18, die durch die Bohrungen 20 bzw. 21 der Hubarme 11 und 12 sowie der Seitenwände des Werkzeug-Aufnahmerahmens 30 geführt und - wegen der durchgehend zylindrischen Bolzenbohrungen - beidseits mit den die im Durchmesser reduzierten hubarmseitige Enden der Schwenkbolzen 18 übergreifenden und mit (angedeuteten) Schrauben 19.1 fixierten Sperrplatten 19 festgesetzt sind. Mit diesen Schwenkbolzen 18 ist der Werkzeug-Aufnahmerahmen an die Hubarme 11 und 12 angelenkt.
Die Hydraulikversorgung ist analog: Ist der Druckzylinder 40 einfachwirkend, ist eine Axialbohrung 52 ausreichend; ist er jedoch doppeltwirkend, wird ein Paar einander entgegengerichteter Axialbohrungen 52 vorgesehen, wobei es selbstverständlich ist, daß der Hydraulikausgang aus der Schwenkwelle 50 entsprechend eingerichtet ist. Dafür sind im einfachsten Fall die Ausgangsanschlüsse 18.2 unmittelbar an den Mündungsstellen der Radialbohrungen 63 auf den Mantel der Schwenkwelle 50 aufgesetzt. Vorteilhaft ist eine drehbare Entnahmemuffe 60, die die durchgehende Schwenkwelle 50 im Bereich der in die Nuten 53.1 mündenden Radialbohrungen 53 überdeckt, und die eine Entkopplung der Schwenkbewegung bewirkt. Diese Entnahmemuffe 60 kann den Ringnuten 53.1 der Schwenkwelle 50 entsprechende Ringnuten 61 aufweisen, die über Radialbohrungen 62 mit den auf die Mantelfläche der Entnahmemuffe 60 aufgesetzten Hydraulik-Ausgangsverschraubungen 18.2 verbunden sind. Innere Ringdichtungen 64 stellen sicher, daß die Nuten 53.1/61 sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Außenraum abgedichtet sind. Beidseits angeordnete Sperrscheiben 65 sichern die Lage der Entnahmemuffe 60.
Wegen der engen Platzverhältnisse im Frontbereich eines Kompaktladers mit an die Hubarme 11 und 12 angelenktem Werkzeug-Aufnahmerahmen 30 ist es vorteilhaft, die Bewegungsachsen des Verriegelungsbolzens 34 von Kolbenstange 40.1 des Druckzylinders 40 parallel zueinander zu versetzen, was ein von den Druckzylindern 40 unabhängiges Anordnen der Verriegelungsbolzen 34 nahe der Frontseite des Werkzeug-Aufnahmerahmens 30 erlaubt. Zur Kraftübertragung vom Druckzylinder 40 auf den Verriegelungsbolzen 34 wird vorteilhaft eine Kraftumlenkungseinrichtung 38 vorgesehen.
Dabei wird ein mechanisches Gestänge in Form eines V-förmigen Jochs (Fig. 4), eines U-förmigen Jochs (Fig. 5) oder einer Wippe mit einem Hebel eingesetzt (Fig. 6 zeigt lediglich einen einarmigen Hebel, zweiarmige Hebel sind entsprechend anzuordnen - ohne Beschränkung darauf). Die Verriegelungsvorrichtung 38 mit Verriegelungsbolzen 34 weist einen am Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 befestigten und abgestützten, hydraulisch betriebenen (zunächst als einfach wirkend angenommenen) Druckzylinder 40 auf, der über die Hydraulik-Anschlußleitungen 56 sowie 55 mit der Bordhydraulik des Kompaktladers verbunden ist. Um den Verriegelungsbolzen 34 in unmittelbarer Frontnähe am Werkzeug-Aufnahmerahmen 15 anordnen zu können, ist die Achse des Druckzylinders 40 parallel zu der des Verriegelungsbolzen 34 versetzt, der über eine Kraftübertragungseinrichtung 38 betätigt wird.
Beide die Druckzylinder 40 versorgenden Hydraulikleitungen 56 werden zur Synchronisierung der Bewegung der Verriegelungsbolzen 34 von einem dem Hydraulik-Ausgang 18.2 nachgeschalteten Hydraulik-Verteiler 57 abgeleitet. Bei einfach wirkenden Druckzylindern wird die Entriegelungsbewegung vom Druck gesteuert und die Verriegelungsbewegung von einer bei der Verriegelungsbewegung gespannten Rückholfeder bewirkt, wobei diese Feder auch im Druckzylinder angeordnet sein kann.
Bei einer Ausführungsform der Kraftübertragungseinrichtung 38 wird die Bewegung des Druckzylinders 40 auf ein V-förmiges Joch übertragen, an das die Kolbenstange 40.1 des Druckzylinders 40 angeschlossen ist. Der eine Schenkel 41 des Jochs geht in den Verriegelungsbolzen 34 über, während dessen anderer Schenkel 42 eine zum Verriegelungsbolzen 34 parallel ausgerichtete Führungsstange 48 aufweist, die zum Vermeiden von Kanten oder Klemmen in einer Führung 49 geführt ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist das Joch U-förmig ausgebildet. Der Scheitel des U-Bogens 43 steht mit der Kolbenstange 40.1 in Verbindung und überträgt dessen Bewegung auf den Verriegelungsbolzen 34 und die Führungsstange 48.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Kraftübertragungseinrichtung 38 wird die Bewegung des Druckzylinders 40 auf eine Wippe 45 übertragen: Hier wirkt die Kolbenstange 40.1 auf den kurzen Hebelarm 46 eines (einarmig dargestellten) Hebels, dessen langer Hebelarm 47 mit dem Verriegelungsbolzen 34 zusammenwirkt. Wegen der um den Drehpunkt des Hebels schwenkenden Bewegung ist hier der Verrieglungsbolzen 34 über den im Langloch 47.1 geführten Gleitstein an den Hebel angelenkt, womit der Schwenkbewegung Rechnung getragen wird. In beiden Fällen bestimmt das Verhältnis der beiden Hebelarme 46 und 47 die Übersetzung von Kraft und Weg: Ein kurzhubiger Zylinder erfordert einen kurzen Hebelarm 46, während dem Verriegelungsbolzen 34 am langen Hebelarm 47 der längere Weg zum Entriegeln möglich ist, die höhere Kraft kann von Hydraulikzylindern aufgebracht werden. Für das Verhindern von störenden und daher unerwünschten Klemmungen bei der Bewegung des Verrieglungsbolzens trägt die Führung 49 Sorge: die in ihr geführte Führungsstange 48 hat eine zur Achse des Verriegelungsbolzens 34 parallele Achse. Diese Parallelität ist für ein störungsfreies Arbeiten wesentlich. Dabei kommt es nicht auf den seitlichen Versatz an, auch ohne seitlichen Versatz kann eine Führung - wie in Fig. 5, 6 dargestellt - ein Klemmen verhindern.
Eine weitere Möglichkeit der Kraftübertragung ist durch ein Zahngetriebe gegeben; in der gewählten Darstellung wirkt der Druckzylinder 40 über Kolbenstange 40.1 und Koppel-Lasche 40.2 auf ein Zahnrad 44, wobei die Koppel-Lasche 40.2 exzentrisch an das Zahnrad 44 angelenkt ist. Das Zahnrad 44 wirkt seinerseits mit der als Zahnstange ausgebildeten Zahnstangen-Verlängerung 34.2 des Verriegelungsbolzens 34 zusammmen. Wird der (eingefahren dargestellte) Druckzylinder mit Druck bveaufschlagt, schiebt sich die Kolbenstange 40.1 und mit ihr die Koppel-Lasche 40.2 heraus und verdreht das Zahnrad 44 gegen den Uhrzeigersinn; dabei wird die Zahnstangen-Verlängerung 34.1 des Verriegelungsbolzens und damit der Verriegungelungsbolzen 34 selbst in Verriegelungsstellung gebracht. Das Entriegeln erfolgt in umgekehrter Weise. Mit solchen Zahnrad-Übersetzungen können Weg und Kraft an örtliche Verhältnisse angepaßt werden, wobei die Achsen des Druckzylinders 40 und des Verriegelungsbolzens 34 auch im Winkel zueinander liegen können. Hierbei erscheint es selbstverständlich, anstelle eines zwischengeschaltetten Zahnrades auch eine Kette mehrerer Zahnräder vorzusehen. Auch hier wird eine ein Klemmen vermeidende Führung 49 vorgesehen, in der zum Vermeiden von Verklemmungen die Verlängerung des Verriegelungsbolzen geführt ist.
Vorteilhaft wird die Kraftumlenkeinrichtung mit einem Kraftspeicher versehen, der beim Verriegeln gespannt wird, und der bei Ausfall der Hydraulik den Verriegelungsbolzen in verriegelter Stellung überführt bzw. festhält. So wird ein unbeabsichtigtes Lösen des aufgenommenen Werkzeugs bei Hydraulik-Ausfall verhindert und die Betriebssicherheit erhöht; ein solcher Kraftspeicher ist beispielsweise eine Feder 37. Zum Entriegeln wird der Druckzylinder 40 mit Druck beaufschlagt, dabei wird die Kolbenstange 40.1 eingezogen, sie hebt das Joch mit seinem Schenkel 42 bzw. mit dem U-Bogen 43 und damit den Verriegelungsbolzen 34 der aus dem Loch 36 im Ansatzstück 30 des Werkzeugs 16 gelöst wird. Bei der Hubbewegung der Kolbenstange 40.1 wird beispielsweise eine im Inneren des Druckzylinders 40 angeordnete Feder gespannt, so daß eine zum Verriegeln des Werkzeugs über den Verriegelungsbolzens 34 notwendige Kraft auch bei Hydraulikausfall oder Druckabschaltung am Druckzylinder verfügbar ist. Ist der Druckzylinder 40 als doppeltwirkender Hydraulikzylinder ausgebildet, kann der Kolben des Druckzylinders von beiden Seiten mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden. In diesem Fall lassen sich sowohl das Entriegeln durch Ziehen des Verriegelungsbolzen 34 wie vorbeschrieben, als auch das Verrriegeln durch Setzen des Verriegelungsbolzen 34 hydraulisch durchführen.
Um bei Druck- oder Hydraulikausfall den Verrieglungsbolzen 34 sicher in seine Verriegelungsstellung zu bringen bzw. zu halten, sind vorteilhaft extern angeordnete und so überwachbare Federn 37 vorgesehen, die mit einem Widerlager 37.1 einseitig gestellfest abgestützt, auf ein bewegbares Teil der Kraftumlenkungseinrichtung 38 wirken. In Fig. 4a ist die Feder 37 eine Druckfeder, die beim Entriegeln gespannt wird, und die beim Druckausfall sich entspannend das Joch mit dem Verriegelungsbolzen 34 in Verriegelungsstellung drückt. In Fig. 4b ist die Feder 37 als Zugfeder ausgebildet, die am Bogen 43 des Jochs angreift und beim Entriegeln gespannt wird. Bei Druckausfall zeigt diese Feder 37 das Joch mit Verriegelungsbolzen 34 in Verriegelungsstellung.
Die Figuren 5 und 6 Zeigen mit der Verlängerung 48 des Verriegelungsbolzen 34 zusammenwirkende Federn 37: In der Fig. 5 ist diese Feder 37 als Zugfeder ausgebildet und mit ihrem festen Ende auf der Führung 49 abgestützt, während das freie Ende mit der Verlängerung 48 verbunden, bei deren Bewegung mitgenommen wird. Hier wird diese Feder 37 beim Entriegeln erkennbar gedehnt und so gespannt. In der Figur 6 ist die Feder 37 als Druckfeder ausgebildet und mit ihrem festen Ende an einem gestellfesten Widerlager 37.1 abgestützt, während ihr freies Ende vom Kopf der Verlängerung 48 des Verriegelungsbolzen 34 mitgenommen wird. Hier wird die Feder 37 erkennbar beim Entriegeln zusammengedrückt und so gespannt. Die gespannte Feder 37 zieht bei Hydraulik- oder Druckausfall die Führungsstange 48 und mit ihr den Verriegelungsbolzen 34 in Verriegelungsstellung.
Die Figur 7 zeigt schließlich ein Schaltschema für die Bordhydraulik mit angeschlossenem Druckzylinder 40 zum Ent- bzw. Verriegeln des Werkzeugs mit Hilfe des Verriegelungsbolzens 34. Hydraulikfluid wird von der Hydraulikpumpe 59 der Bordhydraulik in einem Speicher 59.1 gefördert, der über mehrere Abgänge (hier ist nur einer gezeichnet) verfügt. Die Hydraulikzylinder 40 für Ent- bzw. Verriegelung eines Werkzeugs werden hier mit dem 4/2 Steuerventil 58 angesteuert. Das Steuerventil 58 versorgt die Anschlußleitung 55, über die Hydraulikfluid unter Druck durch die Axialbohrung 52 in den Schwenkbolzen 18 und die Hydraulikanschlußleitung 56 sowie über die in zwei Zweige aufspaltenden Hydraulikverteiler 51 den Druckzylindern 40 zugeführt wird. Die Kolben werden bewegt und die Kolbenstangen 40.1 (nach Fig. 1) eingezogen bzw. ausgefahren. Druckentlastung durch Umschalten des Ventils 58 kehrt die Bewegungsrichtung (ggf. über interne Federn) um und läßt den Kolben in Ausgangsstellung zurückgehen.

Claims (14)

  1. Kompaktlader mit zwei anheb- und absenkbaren Hubarmen, zu deren Betätigung eine Bordhydraulik mit Druckerzeuger, Ausgleichsgefäß und Arbeitszylinder vorgesehen ist, an deren vordere Enden zur Aufnahme eines Werkzeugs mittels Schwenkbolzen ein Werkzeug-Aufnahmerahmen angelenkt ist, der Mittel zum Halten des eingesetzten Werkzeugs sowie Verriegelungsbolzen zu dessen Ver- bzw. Entriegelung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verriegelungsbolzen (34) mit Hilfe eines Druckzylinders (40) betätigbar ist, dem das von der Bordhydraulik abgezweigte Hydraulikfluid über eine axiale Bohrung (52) in wenigstens einem der Schwenkbolzen (18), mit denen der Werkzeug-Aufnahmerahmen (15) an die Hubarme (12, 14) des Kompaktladers angelenkt ist, zuführbar ist.
  2. Kompaktlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachse des Verriegelungsbolzens (34) und der Kolbenstange (46) des den Verriegelungsbolzen (34) betätigenden Druckzylinders (40) parallel versetzt zueinander angeordnet sind, wobei für die Kraftübertragung von der Kolbenstange (46) des Druckzylinders (40) auf den Verriegelungsbolzen (34) eine Kraftumlenkungseinrichtung vorgesehen ist.
  3. Kompaktlader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftumlenkungseinrichtung gebildet ist von einem wenigstens zwei Schenkel (41, 42) aufweisenden Joch, dessen einer Schenkel (41) fest mit dem Verriegelungsbolzen (34) und der Kolbenstange (40.1) des Druckzylinders (40) verbunden ist und dessen anderer Schenkel (42) parallel zur Bewegungsrichtung des Verriegelungsbolzen (34) in einer Führung (50) längsverschiebbar geführt ist.
  4. Kompaktlader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftumlenkungseinrichtung gebildet ist von einer Wippe mit einem Hebel (45), an dessen einen Hebelarm (46) die Kolbenstange (40.1) des Druckzylinders (40) und an dessen anderen Hebelarm (47) der Verriegelungsbolzen (34) angelenkt sind.
  5. Kompaktlader nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftumlenkungseinrichtung gebildet ist von einem Zahngetriebe, bei dem das freie Ende der Kolbenstange (40.1) des Druckzylinders (40) als Zahnstange ausgebildet mit einem Zahnrad zusammenwirkt, sowie von dem Verriegelungsbolzen (34), dessen Betätigungsende als Zahnstange ausgebildet, mit dem Zahnrad kämmt.
  6. Kompaktlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug-Aufnahmerahmen (15) beidseits mit je einem Schwenkbolzen (18) an den korrespondierenden Hubarm (12, 14) angelenkt ist.
  7. Kompaktlader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Schwenkbolzen (18) mit der Axialbohrung (52) versehen ist, an deren Eingang über einen Hydraulik-Anschluß (18.1) die Hydraulikversorgung, und an deren Ausgang über eine Hydraulik-Ausgangsverschraubung (18.2) der als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgebildete Druckzylinder (40) anschließbar ist.
  8. Kompaktlader nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide der Schwenkbolzen (18) mit Axialbohrung (52) versehen sind, an deren Eingänge die Hydraulikversorgung, und an deren Ausgänge als doppelt wirkende Hydraulikzylinder ausgebildete Druckzylinder (40) anschließbar sind.
  9. Kompaktlader nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug-Aufnahmerahmen (15) beidseits mit einer, beidendig als Schwenkbolzen (18) ausgebildeten, durchgehenden Schwenkwelle an den korrespondierenden Hubarm (11, 12) angelenkt ist.
  10. Kompaktlader nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schwenkbolzen (18) einer Seite der Schwenkwelle mit der als Sackbohrung ausgebildeten Axialbohrung (52) versehen ist, die im Mittenbereich eine Radialbohrung (53) aufweist, abgedeckt mit einer Hydraulik-Ausgangsverschraubung (18.2), an die der als einseitig wirkender Hydrauklikzylinder ausgebildete Druckzylinder (40) anschließbar ist.
  11. Kompaktlader nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide der Schwenkbolzen (18) jeder Seite der Schwenkwelle mit je einer der als Sackbohrung ausgebildeten Axialbohrung (52) versehen ist, die im Mittenbereich je eine Radialbohrung (53) aufweisen, abgedeckt mit einer Hydraulik-Ausgangsverschraubung (18.2), an die der als doppelseitig wirkender Hydrauklikzylinder ausgebildete Druckzylinder (40) anschließbar ist.
  12. Kompaktlader nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Schwenkwelle umgebende, als Drehanschluß ausgebildete Entnahmemuffe (60) vorgesehen ist, die mit der/den Hydraulik-Ausgangsverschraubung/-en (18.2) versehen ist, wobei Ringnuten (53.1, 61) auf der Schwenkwelle und/oder der Innenseite der Entnahmemuffen (60) über Radialbohrungen (53) mit der jeweiligen Achsialbohrung (52) und über Radialbohrungen (62) mit den Entnahmemuffen (60) verbunden sind.
  13. Kompaktlader nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (34) mit einem Kraftspeicher versehen ist, der den Verriegelungsbolzen (34) bei Hydraulikausfall in Verriegelungsstellung drückt.
  14. Kompaktlader nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftspeicher eine auf den Verriegelungsbolzen (34) wirkende, gegen den Werkzeug-Aufnahmerahmen (15) abgestützte, vorzugsweise als Druckfeder ausgebildete Feder (37) vorgesehen ist.
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