Schnellwechselsystem zur wahlweisen Verbindung verschiedener Arbeitsgeräte mit einem Kranstiel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Schnellwechselsystem zur wahlweisen Verbindung verschiedener Arbeitsgeräte mit einem Kranstiel insbesondere eines Forstkranes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Forstkränen ist an einem teleskopisch ausfahrbaren Kranstiel üblicherweise ein Greifer kardanisch aufgehängt, um Baumstämme oder ähnliches aufzunehmen. Dabei ist das Stielende des Kranes mit einem Kran- bzw. Achsbolzen für die frei pendelnde Greiferaufhängung versehen. Hierdurch ist die gesamte Arbeitsmaschine auf den speziellen Arbeitszweck, nämlich Grei- fen beschränkt.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und verschiedene Arbeitsgeräte mit einem Kran einfach und zuverlässig zum Einsatz zu bringen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Dementsprechend sind erfindungsgemäß ein am freien Ende des Kranstiels befestigbarer Schnellwechseladapter und eine an dem jeweiligen Arbeitsgerät angeordnete Anbaueinheit vorgesehen, wobei die Anbaueinheit über Einhängemittel mit dem Schnellwechseladapter verbindbar und in einer Ein- hängestellung über Sicherungsmittel arretierbar ist. Dadurch ist eine Mehrfachnutzung eines Kranes für verschiedene Arbeitszwecke möglich, wobei
ein schneller Gerätewechsel durch einen fest am Kranstiel verbleibenden Adapter möglich ist.
Vorteilafterweise weisen die Einhängemittel einen durch eine Bewegung des Kranstiels, insbesondere eine nach oben gerichtete Schwenkbewegung in einem Einhängelager aufnehmbaren Einhängebolzen auf. Auf diese Weise ist eine Ankopplung mit geringem manuellen Aufwand unter Ausnutzung der speziellen Kinematik eines Kranes möglich. Hierbei ist es günstig, wenn der Einhängebolzen an der Anbaueinheit angeordnet ist, und dass das Einhän- gelager durch eine nach oben offene Lagerschale an dem Schnellwechseladapter ausgebildet ist.
Für eine tragfähige Verbindung ist es von Vorteil, wenn die Einhängemittel einen im Abstand von dem Einhängebolzen angeordneten Arretierbolzen aufweisen, wobei der Arretierbolzen bei eingehängtem Einhängebolzen durch eine Schwenkbewegung in ein zugeordnetes Arretierlager einschwenkbar ist.
Eine auch im Hinblick auf die Einleitung von auftretenden Kräften vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass bei einem Kranstiel, der einen zur direkten Halte- rung eines Arbeitsgerätes vorgesehenen Kranbolzen aufweist, die Sicherungsmittel zumindest in der Sicherungsstellung in dem Kranbolzenlager gehalten sind. Hierbei ist es günstig, wenn die Sicherungsmittel durch einen an dem Kranbolzen verschwenkbar gelagerten Verschlusshaken gebildet sind, so dass verschiedene Arbeitsgeräte einheitlich kranseitig gesichert werden können. Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass der Verschlusshaken in der Sicherungsstellung mit einem vorzugsweise als Bolzen ausgebildeten Einhängemittel in Eingriff kommt. Vorteilhafterweise ist der Verschlusshaken entgegen der Kraft einer Rückstellfeder aus der Sicherungs- Stellung in die Freigabestellung verschwenkbar. Eine zusätzliche Sicherung wird dadurch erreicht, dass der Verschlusshaken in der Sicherungsstellung
und in der Freigabestellung durch ein vorzugsweise druckfederbeaufschlag- tes Blockierstück blockierbar ist.
In einer besonders einfachen Ausführung können die Sicherungsmittel durch einen zwischen der Anbaueinheit und dem Schnellwechseladapter wirksamen Verbindungsbolzen gebildet sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der Anbaueinheit eine Schwenkkinematik zum Schwenkantrieb eines vorzugs- weise als Baggerlöffel ausgebildeten Arbeitsgeräts angeordnet. Hierbei ist vor allem im Hinblick auf die Baulänge der Anbaueinheit von Vorteil, wenn die Anbaueinheit einen Hydraulikzylinder als Schwenkantrieb aufweist und der Hydraulikzylinder vorzugsweise an seinem bodenseitigen Ende an einem zugleich als Einhängemittel vorgesehenen Einhängebolzen gehalten, insbe- sondere angelenkt ist.
Zur Geräteabstützung bei der Schwenkbewegung ist es vorteilhaft, wenn die Anbaueinheit einen im seitlichen Abstand zu dem Hydraulikzylinder starr abstehenden Ausleger aufweist.
Für eine Greiferankopplung ist es vorgesehen, dass die Anbaueinheit eine vorzugsweise kardanische Pendelaufhängung für einen Greifer als Arbeitsgerät aufweist.
Um die Arbeitsmöglichkeiten weiter zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Anbaueinheit über einen hydraulischen Rotator mit dem Arbeitsgerät verbunden ist.
In baulicher Hinsicht ist es von Vorteil, wenn der Schnellwechseladapter zwei den Kranstiel seitlich umgreifende, vorzugsweise über einen Querträger parallel zueinander verbundene Seitenwangen aufweist.
Für die Aufnahme des auftretenden Belastungen ist es günstig, wenn der Schnellwechseladapter vorzugsweise über eine Klemmverbindung mit einem zur direkten Halterung eines Arbeitsgeräts vorgesehenen Kranbolzen verbindbar ist.
Eine weitere baulich vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Anbaueinheit zwei außenseitig an den Schnellwechseladapter anliegende Trägerplatten und zwei die Trägerplatten parallel zueinander verbindende Bolzen zur Lagerung an dem Schnellwechseladapter aufweist.
Vorteilhafterweise ist das Arbeitsgerät durch einen Löffel, einen Greifer oder ein Mäher gebildet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schema- tischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Schnellwechselsystem zur Verbindung eines Arbeitsgeräts mit einem Forstkran in abgebrochener perspektivischer Darstellung;
Fig. 2 das Schnellwechselsystem nach Fig. 1 in einem vergrößerten Ausschnitt;
Fig. 3 das Schnellwechselsystem im Verbindungszustand in einem abgebrochenen Vertikalschnitt; und
Fig. 4 das Schnellwechselsystem an einer Schwenkkinematik für einen Grabenräumlöffel in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung.
Das in der Zeichnung dargestellte Schnellwechselsystem ermöglicht den wahlweisen Anbau verschiedener Arbeitsgeräte 1 an einem Forstkran 10. Es besteht im Wesentlichen aus einem kranseitig befestigten Schnellwechseladapter 12 und einer geräteseitigen Anbaueinheit 14, welche über Einhän-
gemittel 16 mit dem Schnellwechseladapter 12 verbindbar und in einer Einhängestellung über Sicherungsmittel 18 fixierbar ist.
Entsprechend Fig. 1 ist auf dem Kranwagen 20 ein um eine senkrechte Ach- se drehbares Schwenkwerk 22 gelagert, das einen mehrgliedrigen Kranarm 24 trägt. Dieser umfasst einen Ausleger 26, an welchem ein Teleskop- Kranstiel bzw. Kranarm 28 angelenkt ist. Hydraulikzylinder 30, 32 ermöglichen ein begrenztes vertikales Verschwenken des Auslegers 26 und des Kranstiels 28, während eine Hydraulikverbindung 34 eine gesteuerte Betäti- gung des in Fig. 1 und 2 als Greifer 36 ausgebildeten Arbeitsgeräts erlaubt.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, besteht der Schnellwechseladapter 12 aus zwei parallelen Seitenwangen 38, die über einen Quersteg 40 verbunden sind. Die Seitenwangen 38 bilden durch ausgefluchtete halbrunde Aus- sparungen ein nach oben offenes Einhängelager 42 und ein nach unten versetztes Arretierlager 44. Entsprechend weist die Anbaueinheit 14 einen oberen Einhängebolzen 46 und einen unteren Arretierbolzen 48 auf. Die Bolzen 46, 48 sind über seitliche Trägerplatten 50 so im Abstand voneinander gehalten, dass ein einfaches Einschwenken in die Lager 42, 44 beim Gerä- tewechsel möglich ist. Zur Arretierung in der Einhängestellung ist ein Verschlusshaken 52 als Sicherungsmittel 14 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 54 an dem Quersteg 40 zwischen den Seitenwangen 38 abgestützt.
Zur Verbindung mit der Spitze 56 des Kranstiels 28 lassen sich die Seiten- wangen 38 des Schnellwechseladapters 12 über geschlitzte Lageraugen 58 mit dem Kranbolzen 60 endseitig verbinden. Dieser ist ursprünglich für die direkte Lagerung eines Greifers 36 vorgesehen und in einem entsprechenden Bolzenlager 62 am Ende des Stiels 28 gelagert.
Wie auch aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Lageraugen 58 durch eine den geschlitzten Bereich durchsetzende Klemmschraube 64 umfangsseitig an dem Kranbolzen 60 festgeklemmt. Zur weiteren Fixierung des Schnellwechsel-
adapters 12 sind zentrale Klemmschrauben 66 und quer dazu verlaufende Fixierschrauben 68 im Bereich der Stielspitze vorgesehen. Denkbar ist auch eine stoffschlüssige Verbindung beispielsweise durch Schweißen oder - bei einer entsprechend vorbereiteten Stielspitze - ein zusätzlicher Hilfsbolzen. Dadurch wird eine starre Fixierung des Schnellwechseladapters 12 erreicht, wobei die Seitenwangen 38 seitlich gegen die Stielspitze 56 anliegen und die Krafteinleitung wesentlich über den Kranbolzen 60 in dem ursprünglich dafür vorgesehenen Bereich der Stielspitze erfolgt.
Der Verschlusshaken 52 ist zwischen den Seitenwangen 38 ebenfalls an dem Kranbolzen 60 verschwenkbar gelagert. Damit ist auch hier eine günstige Krafteinleitung gewährleistet, wenn der Verschlusshaken 52 in der in Fig. 3 gezeigten Sicherungsstellung mit dem Arretierbolzen 48 in Eingriff kommt. Grundsätzlich ist es auch möglich, anstelle des Verschlusshakens 52 einen nicht gezeigten Durchsteckbolzen als Sicherungs- bzw. Verbindungsmittel zwischen Schnellwechseladapter 12 und Anbaueinheit 14 vorzusehen.
Für die Anbindung des Greifers 36 an der Anbaueinheit 14 ist eine Pendelaufhängung 68 vorgesehen, welche eine freie Pendelbewegung um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Pendelbolzen 70 ermöglicht. Die Pendelaufhängung 68 ist über einen um eine Hochachse drehbaren Rotator 72 mit der Greiferplatte 74 verbunden. Durch hydraulische Betätigung der Greiferzangen 76 lässt sich das Transportgut, beispielsweise Baumstämme, in bekannter Weise aufnehmen.
Zum Gerätewechsel kann der Verschlusshaken 52 mittels einer rückseitig in das Sackloch 78 eingesteckten Handhebelstange entgegen der Kraft der Rückstellfeder 54 entriegelt werden. Die Freigabestellung lässt sich durch einen druckfederbeaufschlagten Blockierstift 80 sichern (Fig. 2), welcher in dieser Stellung formschlüssig in den Verschlusshaken 52 eingreift.
Das Aufnehmen eines abgelegten Arbeitsgerätes erfolgt durch eine nach oben gerichtete Schwenkbewegung des Kranstiels 28, wobei der Einhängebolzen 46 in dem Einhängelager 42 aufgenommen wird. Um das Einspuren zu erleichtern, ist das Einhängelager 42 durch seitliche Einführnasen 82 in den Seitenwangen 38 flankiert.
Sodann kann durch Einschwenken der Anbaueinheit 14 um den ein Gelenk bildenden Einhängebolzen 46 der Arretierbolzen 48 mit dem als Schwenkbegrenzungsanschlag wirksamen Arretierlager 44 in Eingriff gebracht wer- den. Nach Lösen des Blockierstiftes 80 schiebt sich der Verschlusshaken 52 angetrieben durch die Schubkraft der Rückstellfeder 54 über den Arretierbolzen 48, um die Einhängestellung zu sichern. Auch in dieser Stellung kann der federbeaufschlagte Blockierstift 80 formschlüssig mit dem Verschlusshaken 52 in Eingriff gebracht werden, um eine Sicherung gegen Rückschlag beispielsweise durch Stöße zu gewährleisten.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen wie vorstehend beschrieben. Die Anbaueinheit 14 ist hier anstelle einer Pendelaufhängung 68 mit einer Schwenkkine- matik 84 für einen Grabenräumlöffel 86 als Arbeitsgerät ausgerüstet, wobei die Bolzen 46, 48 kompatibel mit dem Schnellwechseladapter 12 angeordnet sind. Die Schwenkkinematik 84 weist einen Hydraulikzylinder 88 auf, der an seinem bodenseitigen Ende gelenkig mit dem Einhängebolzen 46 verbunden ist. Das stangenseitige Ende der Kolbenstange 90 ist über eine Doppel- schwinge 92 an einem löffelseitigen Rotator 72 und über einen Lenker 94 an einem starren Ausleger 96 der Anbaueinheit 14 angelenkt. Auf diese Weise ist es bei minimaler Baulänge möglich, den Grabenräumlöffel 86 quer zur Rotatorachse zu verschwenken. Dadurch kann der Grabenräumlöffel mit seiner V-förmigen Öffnung 98 zum Freilegen eines Wasserablaufgrabens oder mit seiner rechteckigen Öffnung 100 zum Abziehen einer Fahrbahnbankette in vielfältiger Weise genutzt werden. Grundsätzlich ist es auch mög-
lich, mit der Schwenkkinematik 84 einen gewöhnlichen Baggerlöffel zur Ausführung einer grabenden Bewegung anzutreiben.