-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschluss eines Arbeitsgerätes an ein
Trägergerät, mit einem
Schnellwechsler aufseiten des Trägergerätes und
einem Adapter aufseiten des Arbeitsgerätes.
-
Bei
diversen im Bauwesen eingesetzten Maschinen geht es darum, das zumeist
als Werkzeug dienende Arbeitsgerät
ggf. ohne großen
Zeitaufwand wechseln zu können.
Der Austausch dieser Arbeitsgeräte
wie Tieflöffel,
Bohrlafetten, Seitenkippschaufeln, Hydraulikhämmer, Fräsen oder Arbeitsbühnen ist
manchmal sogar mehrmals am Tag notwendig. Besonderes Gewicht kommt
deswegen der Schnittstelle zwischen Baumaschine und Arbeitsgerät zu, wozu
aufseiten der Baumaschine ein Schnellwechsler und aufseiten des
Arbeitsgerätes
ein Adapter dienen. Nachteilig ist an bisher bekannten Vorrichtungen
die komplizierte Bauweise der Schnellwechsler und die gerade in
Anbetracht der äußeren Umstände auf
einer Baustelle und den dort herrschenden Komplikationen störungsanfällige Art
der Verriegelung. Dies gilt gerade auch für den Fall, dass die relevanten
Bauteile Schnellwechsler und Adapter verschmutzt sind, was sich
beim Schließen
der Verbindung, zusätzlich
aber auch im Laufe des Betriebes als problematisch erweisen kann.
-
Damit
stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung
zum Anschluss eines Arbeitsgerätes
an eine Baumaschine zu schaffen, die einfach, aber zugleich robust
und schmutzunempfindlich baut.
-
Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass der Schnellwechsler eine Kupplungsplatte mit einer Öffnung aufweist,
hinter der ein Verriegelungskeil hydraulisch verstellbar angeordnet
ist und dass der Adapter eine Verriegelungslasche aufweist, die
korrespondierend zu Öffnung
und Verriegelungskeil ausgebildet ist.
-
Die
Vorrichtung besteht aus dem eigentlichen baumaschinenseitigen Schnellwechsler
und einem arbeitsgeräteseitigen
Adapter, an dem das entsprechende Werkzeug montiert ist. Die Verbindung wird
denkbar einfach hergestellt, indem die Verriegelungslasche aufseiten
des Adapters eine Öffnung
der Kupplungsplatte des Schnellwechslers bis zu einer Anschlagsposition
durchdringt. Daraufhin wird über einen
hydraulisch zu betätigenden
Verriegelungskeil die Verriegelungslasche durch den Verriegelungskeil in
ihrer Position fixiert. Der Keil schiebt sich also zwischen die
Rückseite
der Kupplungsplatte und die Verriegelungslasche und schafft somit
eine feste und spielfreie Verbindung mit einer vorteilhaften Verteilung
der Kräfte.
-
Die
Verriegelungslasche ist zweckmäßigerweise
U-förmig
ausgebildet und durchdringt die vorzugsweise rechteckige Öffnung in
der Kupplungsplatte beim Herstellen der Verbindung zunächst, um dann
durch den zumindest annähernd
in Querrichtung dazu verschiebbaren Hydraulikzylinder mit dem Verriegelungskeil
festgesetzt zu werden. Es ist also vorgesehen, dass in der Verriegelungsposition
die Verriegelungslasche hinter der Kupplungsplatte durch den Verriegelungskeil
fixiert ist. Die dabei auftretenden Arbeitskräfte lasten vorteilhafterweise
weitgehend nicht auf der Verriegelung, sondern werden über die
kompakt ausgebildete Konstruktion übertragen.
-
Die
U-förmig
ausgebildete Verriegelungslasche soll den Verriegelungskeil optimal
aufnehmen können,
damit hier eine auch dauerhaft spielfreie Verbindung erreicht werden
kann. Es ist daher daran gedacht, dass die Verriegelungslasche mindestens
eine schräg
angeordnete Flanke aufweist, welche korrespondierend zu dem Verriegelungskeil
ausgebildet ist. Damit passt sich die Lasche in ihrer Formgebung
gewissermaßen
der Keilform an und zugleich wird eine möglichst große Kontaktfläche geschaffen.
Vor allem ist es zweckmäßig, wenn
die Flanke der Lasche an der dem Arbeitsgerät zugewandten Innenseite eine solche
Schräge
aufweist.
-
Gleichzeitig
ist die Kupplungsplatte selbst ausreichend kompakt bemessen, da
hier die Arbeitskräfte über die
Konstruktion übertragen
werden sollen. Dazu weist der Adapter mindestens einen Anschlag
für die
Kupplungsplatte auf, der im verriegelten Zustand an der Kupplungplatte
anliegt.
-
Insbesondere
ist daran gedacht, dass adapterseitig zusätzlich zu der Verriegelungslasche
Anschläge
für die
Kupplungsplatte vorgesehen sind. Gedacht ist an jeweils einen seitlich
der Verriegelungslasche angeordneten Anschlag, vorzugsweise in Form
von einer Anschlagleiste, die im verriegelten Zustand seitlich der Öffnung an
der Kupplungsplatte anliegen.
-
Die
Verriegelungsmechanik ist denkbar störungsunanfällig aufgebaut, indem die Verriegelung durch
einen Keil realisiert wird, der sich in der Verriegelungsposition
selbst zentriert. Zu dessen Steuerung ist vorgesehen, dass der Verriegelungskeil
an einem, vorzugsweise dem unteren Ende eines Hydraulikzylinders
angeordnet ist. Dieser wiederum ist in das Gehäuse des Schnellwechslers integriert.
Hydraulikzylinder und damit Keil sind im Prinzip zwischen einer
eingefahrenen Position, in welcher die Verriegelungslasche freigegeben
ist und einer Verriegelungsposition, in der die Verriegelungslasche
hinter der Kupplungsplatte verkeilt ist, verstellbar.
-
Spiel
und Setzungserscheinungen sollen bei der erfindungsgemäßen Schnittstelle
vermieden werden. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass der Hydraulikzylinder
im verriegelten Zustand durch anstehenden hydraulischen Druck unter
Vorspannung gehalten ist. Der Keil drückt damit stets auf die Verriegelungslasche,
wird bei eventuellen Setzerscheinungen nachgedrückt und hält die Verbindung zwischen
Schnellwechsler und Adapter damit spielfrei.
-
Schnellwechsler
und Adapter sind darüber hinaus
auch an ihrer Oberseite korrespondierend zueinander ausgebildet.
So ist vorgesehen, dass der Schnellwechsler und der Adapter über ein
Drehlager miteinander verbunden sind, bei dem es sich vorzugsweise
um eine Bolzenverbindung handelt.
-
Speziell
ist daran gedacht, dass der Schnellwechsler einen Bolzen und der
Adapter eine Aufnahme für
den Bolzen aufweist. Der Bolzen aufseiten des Schnellwechslers steht
seitlich über
dessen eigentliches Gehäuse über, entsprechend
sind an dem Adapter zwei klauenartige Aufnahmen für den Bolzen vorgesehen. Über diese
Aufnahme kann der Adapter vom Schnellwechsler leicht aufgenommen
und zugleich automatisch zentriert werden. Sind also Schnellwechsler
und Adapter durch die beschriebene Bolzen-/Klauenverbindung ineinander
geklinkt, schwenkt die Verriegelungslasche zwangsläufig durch
die Öffnung
in der Kupplungsplatte hindurch und braucht dann nur noch durch
den Keil in der Verriegelungsposition fixiert zu werden.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung sieht außerdem
vor, dass die Wirkrichtung des Verriegelungskeils bezogen auf die
Verriegelungslasche so ausgerichtet ist, dass einerseits Schnellwechsler
und Adapter gegeneinander verspannt sind und andererseits die Aufnahmen
des Adapters spielfrei gegen den Bolzen des Schnellwechslers gezogen
werden. Über
den Hydraulikzylinder wird also dabei nicht nur die Keilwirkung
zwischen Keil und Verriegelungslasche erreicht, sondern die Bolzenverbindung
zwischen Schnellwechsler und Adapter wird ebenfalls gesichert.
-
Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Vorrichtung
zum Anschluss eines Arbeitsgerätes
an eine Trägergerät zum Einsatz
im Bau- oder Bergbauwesen mit einem kompakten, robusten und toleranzunempfindlichen
Schnellwechsler geschaffen ist. Damit kann auch unter ungünstigen
Umständen
im Einsatz ein schneller Wechsel der verschiedenen Werkzeuge an
der Baumaschine erreicht werden. Die erfindungsgemäße Schnittstelle
zeichnet sich durch wenige Komponenten mit geringem Gewicht aus.
-
Zudem
werden die Arbeitskräfte
nicht anschließend über die
Verriegelung, sondern weitgehend direkt über die Konstruktion übertragen.
Als eigentliches Verriegelungselement dient ein direkt über einen
Hydraulikzylinder zu betätigender
Verriegelungskeil, der in der Verriegelungsposition durch Vorspannung
in seiner Position gehalten wird. Das System ist damit auch unempfindlich
zum Beispiel gegenüber
Verschmutzung, weil im Betrieb entstehendes Spiel durch den anstehenden
Druck und ein entsprechendes Nachdrücken des Keils durch den Hydraulikzylinder
permanent ausgeglichen werden.
-
Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen
Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu
notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
-
1 ein
Arbeitsgerät
mit Adapter sowie einen Schnellwechsler in perspektivischer Ansicht,
-
2 Adapter
und Schnellwechsler jeweils in perspektivischer Ansicht,
-
3 eine
Seitenansicht, teilweise im Schnitt entsprechend 1,
-
4 die
Darstellung gemäß 3 nach dem
Zusammenschwenken von Adapter und Schnellwechsler und
-
5 die
Darstellung gemäß 4 nach dem
Ausfahren des Hydraulikzylinders.
-
In 1 ist
das Arbeitsgerät 2,
hier eine Seitenkippschaufel 18 dargestellt, an deren Rückseite 22 sich
der Adapter 3 befindet. Über den Hydraulikzylinder 20 ist
diese Seitenkippschaufel 18 zu betätigen, während zur Verbindung der Schaufel über den Schnellwechsler
mit dem hier nicht dargestellten Trägergerät der Adapter 3 dient.
Der Adapter 3 ist über das
Gelenk 25 oder ein hier nicht erkennbares weiteres Gelenk
auf der gegenüberliegenden
Seite mit der Seitenkippschaufel 18 verbunden. Die Verbindungslasche 7 durchdringt
nach dem Verschwenken des Schnellwechslers 1 und dem Erreichen
der Verriegelungsposition die Öffnung 6 in
der Kupplungsplatte 5, um dann in dieser Position fixiert
zu werden. Da die Kupplungsplatte 5 einigen Belastungen
ausgesetzt ist, ist sie zusätzlich
durch Versteifungen 23, 24 stabilisiert.
-
Die
beiden zentralen Bauteile Adapter 3 und Schnellwechsler 1 sind
nochmals in 2 dargestellt. Sie sind dabei
jeweils oben korrespondierend zueinander im Bereich eines Drehlagers 10 ausgebildet,
nämlich
durch den jeweils seitlich überstehenden
Bolzen 15 im Bereich Schnellwechsler 1 und die krallenartigen
Aufnahmen 16, 16' aufseiten
des Adapters 3. Nach Herstellung dieser Verbindung zentriert
sich der Adapter 3 automatisch, indem die Verriegelungslasche 7 die Öffnung 6 in
der Kupplungsplatte 5 durchdringt, um dann durch den Hydraulikzylinder 14 mit
dem Keil 4 an dessen Ende in dieser Position fixiert zu
werden. Zu erkennen ist hier auch, dass der Hydraulikzylinder 14 mit
samt Keil 4 wegen der Integration in das Gehäuse 21 des
Schnellwechslers 1 gut gegen äußere Einflüsse geschützt ist. Mit 11 und 12 sind
die beiden leistenartigen Anschläge bezeichnet,
die sich seitlich der Verriegelungslasche befinden und die entsprechend
korrespondierend zu der Kupplungsplatte 5 auf Seiten des
Schnellwechslers 1 ausgebildet sind.
-
3 veranschaulicht
das Herstellen der Verbindung zwischen Adapter 3 und Schnellwechsler 1.
Hier sind Bolzen 15 und Aufnahme 16 im Bereich des
Drehlagers 10 bereits miteinander verbunden. Die Verriegelungslasche 7 durchdringt
nach dem Verschwenken die Öffnung 6,
um dann von dem Keil 4 an dem unteren Ende 13 des
Hydraulikzylinders 4 fixiert zu werden, indem dieser sich
dann in Pfeilrichtung 19 verschiebt. Ergänzend hierzu
ist die Flanke 8 der U-förmigen Verriegelungslasche 7,
welche sich an der Stirnseite 17 der Lasche 7 befindet,
abgeschrägt
und damit korrespondierend zu dem Keil ausgebildet, um eine mehrachsige
Verspannung zu erreichen.
-
Nach
dem Verschwenken, aber vor dem Ausfahren des Zylinders 14 zeigt 4 das
Zusammenspiel von Adapter 3 und Schnellwechsler 1.
Die Verriegelungslasche 7 aufseiten des Adapters 3 hat die Öffnung aufseiten
des Schnellwechslers 1 bereits durchdrungen und ihre Endposition
erreicht, der Hydraulikzylinder 14 mit dem Keil 4 an
seinem Ende 13 muss jetzt nur noch in Pfeilrichtung 19 verfahren
werden, bis die Verriegelungslasche 7 bzw. die schräg verlaufende
Flanke 8 einerseits und der Keil 4 andererseits
aneinander anliegen.
-
Dieser
Verriegelungszustand ist dann in 5 gezeigt,
der Keil 4 ist über
den Hydraulikzylinder 14 ausgefahren und hat seine endgültige und
damit die Verriegelungsposition der Schnittstelle erreicht, wobei
er zusätzlich
durch den Hydraulikzylinder 14 unter Vorspannung gehalten
wird. Der Pfeil 19 steht hier für die Wirkrichtung des Verriegelungskeils 4.
Einerseits werden auf diese Weise Schnellwechsler 1 und
Adapter 3 gegeneinander verspannt. Andererseits werden
die Aufnahmen 16 des Adapters 3 im Bereich der
Bolzenverbindung 10 spielfrei gegen den Bolzen 15 des
Schnellwechslers 1 gezogen.