DE20101136U1

DE20101136U1 - Kupplung von Arbeitswerkzeugen insbesondere an Hydraulikbaggern

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Filing date: 2001-01-23
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Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE MEINKE: DAÖRINGHAWS UND PARTNER GbR

ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT UND GEMEINSCHAFTSMARKENAMT EUROPEAN PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS'

PATENTANWÄLTE'

JULIUS MEINKE, dipl.-ing. WALTER DABRINGHAUS, dipl.-ing. JOCHEN MEINKE, dipl-ing.

< RECHTSANWALT

THOMAS MEINKE

ROSA-LUXEMBURG-STRASSE 44141 DORTMUND

TELEFON (0231)58 41 90 TELEFAX (0231) 14 76 70 info @ paten t-recht.de

POSTFACH 10 46 45

44046 Dortmund, 22. Jan. 2001

DRESDNER BANK AG DTMD, Kto.-Nr. 1 148 047 (BLZ 440 800 50) POSTBANK DORTMUND, Kto.-Nr. 542 02-463 (BLZ 440 100 46)

AKTEN-NR. 17/16113 D/S

Anmelder: Jürgen Nagler, Kirchender Dorfweg 5, 58313 Herdecke

"Kupplung von Arbeitswerkzeugen
insbesondere an Hvdraulikbaggern'

"Kupplung von Arbeitswerkzeugen
insbesondere an Hvdraulikbaaaern'

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Kupplung von Arbeitswerkzeugen, wie einem Tieflöffel, Greifer, Hydraulikhammer, Hydraulikschere od. dgl., an einem Hydraulikbagger mit Haltebolzen in den Augen am freien Ende des Baggerausleger-Stieles sowie des Koppelzylinders.

Da das Bedürfnis besteht, an Baggern bzw. deren Auslegern unterschiedliche Werkzeuge anbauen zu können, ist es bekannt, zu diesem Zweck Werkzeugwechsel-Einrichtungen vorzusehen, die insbesondere für eine mechanische Verbindung zwischen Baggerausleger einerseits und anzukoppelndem Werkzeug andererseits sorgen, wobei man darauf bedacht ist, einen schnellen Wechsel vorzunehmen mit der Möglichkeit, sich ggf. an unterschiedliche Anbausituationen vergleichsweise einfach anpassen zu können. Zu diesem Zweck gibt es Schnellwechsel-Einrichtungen, beispielsweise nach dem DE-296 01 727 des Anmelders. Hierzu zählen auch das Patent 591 01 922 oder DE-30 18 831-A, EP-O 143 047-A, EP-0 353 454-A oder DE-26 31 052-A, DE-93 07 473-U oder die US-Patentschriften 4 663 866, 4 871 292 oder 5 082 389.

Alle diese Lösungen versuchen, wie auch die GB-2 172 045-A, die aufzunehmenden Werkzeuge vergleichsweise einfach ankop-

peln zu können. Gemeinsam ist dabei, daß in der Eingriffsrichtung in der Regel Spreizelemente vorgesehen sind, Haken oder Klammern. Da es aber Situationen gibt, in denen vergleichsweise sehr hohe Kräfte übertragen werden müssen, sind manche der bekannten Lösungen aufgrund der auftretenden Kräfte nur bedingt geeignet.

Hier setzt die Erfindung an, deren Ziel es ist, eine möglichst stabile und einfach zu handhabende Verbindung zu ermöglichen.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe durch ein Aufnahmen für die Bolzen aufweisendes Formteilpaar in dauerhafter Verbindung mit dem Arbeitswerkzeug gelöst sowie durch ein Paar von die freien Enden der Bolzen übergreifenden, miteinander über ein Verstellelement verbundene Spannplatten, wobei die am Arbeitswerkzeug befestigten Formteile und die Spannplatten mit korrespondierenden, gegenläufigen Spannschrägen zur Aufbringung einer Haltekraft versehen sind.

Mit der Erfindung wird eine Verspannung zwischen Werkzeug einerseits, welches mit dem Formteilpaar versehen ist, und den freien Enden des Baggerausleger-Stieles sowie des Kopplungszylinders bzw. den dazwischen positionierten Haltebolzen mit Hilfe der über den Bolzen geschobenen Spannplatten

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erreicht, die mittels Verstellelementen aufeinander zu bewegbar sind und aufgrund der an den Elementen vorgesehenen Spannschrägen die Haltekraft aufzubringen in der Lage sind. Die Aufbringung der Spannkraft erfolgt somit quer aufgrund der Arbeitsbewegung aufgebrachten Kräfte am Werkzeug selbst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Formteile mit wenigstens einem in der Gebrauchslage nach außen weisenden Kulissenstein und die korrespondierende Spannplatte mit einem nach innen weisenden Kulissenstein ausgerüstet sind, wobei die beiden Kulissensteine die korrespondierenden, gegeneinander verlaufenden und in der Verspannlage aufeinander gleitenden Spannschrägen aufweisen. Natürlich können auch mehr als ein Kulissenstein pro Formteil bzw. Spannplatte vorgesehen sein.

Die Aufbringung der Spannkraft, d.h. die Aufbringung der Verstellbewegung der beiden Spannplatten, kann in unterschiedlicher Weise bewirkt werden. Eine der Möglichkeiten besteht erfindungsgemäß in einer doppelt wirkenden Gewindespannschraube. Alternativ dazu kann auch wenigstens ein Hydraulikzylinder vorgesehen sein.

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Eine besondere Gestaltung der Erfindung besteht darin, daß die freien Enden der Bolzen mit das Spannelement ersetzenden Spannschrauben bzw. alternativ dazu mit einer hydraulischen Kolben-/Zylinderheit versehen sind, die mit den Spannplatten zusammenwirkt.

Aufgrund der senkrecht erfolgenden bzw. in Axialrichtung der Spannbolzen erfolgenden Verstellung der Spannplatten relativ zu den Formteilen am Werkzeug ist es möglich, eine hydraulische Verbindung gleichzeitig mit der Kopplung eines möglichen, hydraulisch betriebenen Arbeitswerkzeuges zu ermöglichen, nämlich dadurch, daß zum Betrieb eines solchen hydraulischen Arbeitswerkzeuges wenigstens eine Spannplatte und das zugeordnete Formteil mit wenigstens je einem hydraulischen Kupplungselement (Los- und Festhälfte) zum Wirkeingriff in Kupplungslage versehen ist, wie dies die Erfindung in weiterer Ausgestaltung ebenfalls vorsieht.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in

Fig. 1

eine Seitenansicht einer Baggerschaufel mit angekoppeltem Koppelzylinder und Auslegerstiel eines Hydraulikbaggers und der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung in Seitenansicht so-

wie in die Seitenflächen der Baggerschaufel eingezeichneter Aufsicht,

Fig. 2 die Seitenansicht auf Koppelzylinder und Auslegerstiel mit Spannplatte,

Fig. 3 die Seitenansicht eines am Werkzeug befestigten Formteiles,

Fig. 4 eine Aufsicht gemäß Pfeil IV auf ein Formteil,

Fig. 5 die vergrößerte Darstellung der an den Formteilen sowie an den Spannplatten angebrachten Kulissensteine,

Fig. 6 die Kulissensteine in Eingriff in vergrößerter Darstellung,

Fig. 7 bis 9 die Kopplungssituation in verschiedenen Positionen in Aufsicht,

Fig. 10 die Seitenansicht und

Fig. 11 die Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung in weiteren Ausgestaltungsbeispielen etwa in der Darstellung gemäß Fig. 1.

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Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Kopplung beispielsweise eines in Fig. 1 in der Seitenansicht gestrichelt dargestellten Löffels 2 an dem ebenfalls gestrichelt dargestellten Auslegerstiel 3 sowie dem Koppelzylinder 4 eines nicht näher dargestellten Hydraulikbaggers.

Die freien Enden sowohl des Auslegerstieles wie des Koppelzylinders 4 sind in entsprechenden Augen von Bolzen 5, in Fig. 1 mit 5a und 5b bezeichnet, durchsetzt, die außenrandseitig mit einem Paar von Spannplatten 6 (aus Darstellungsgründen auch mit 6a und 6b bezeichnet) versehen sind, die im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 9 über ein zentrisches, allgemein mit 7 bezeichnetes Spannelement miteinander wirkmäßig versehen sind, um diese Spannplatten aufeinander zu und voneinander weg bewegen zu können, was in Fig. 1 mit einem Doppelpfeil 8 dargestellt ist.

Mit den Bolzen 5 und den Spannplatten 6 wirken als Element der Vorrichtung 1 ein Paar von Formteilen, allgemein mit 9 bezeichnet, zusammen, wobei diese Formteile 9 auf dem jeweiligen Arbeitswerkzeug, im Falle der Fig. 1 auf dem Löffel 2, verschweißt sind.

Jedes der beiden Formteile 9 (9a und 9b) ist mit einer nach oben offenen Aufnahme 10 und einer mit einem Hakenelement

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11 versehenen Ausnehmung 12 versehen zur Aufnahme der Bolzen 5 und einer zentrischen, nach oben offenen Ausnehmung 13 zur Aufnahme des Spännelementes 7. Zwischen Ausnehmungen 10 und 13 bzw. 13 und 12 sind Kulissensteine 14 und 15 seitlich nach außen ragend angeschweißt. Natürlich können die Kulissensteine 14 und 15 auch einen integralen Bestandteil der Formteile 9 darstellen, beispielsweise wenn diese als Schmiede- oder Gußteile ausgeführt sind, worauf es hier nicht näher ankommt.

Jeder Kulissenstein 14 und 15 weist eine untere, von seiner Außenkante zum Formteil 9 hin schräg verlaufende Spannschräge, allgemein mit 16 bezeichnet, auf (Fig. 5).

Jede der Spannplatten 6 ist ebenfalls mit einem Paar von Kulissensteinen 17 ausgerüstet, die umgekehrt auch an ihrer Oberseite eine von außen nach innen ansteigende Spannschräge 18 aufweisen (Fig. 5).

In Fig. 6 ist die Kupplungssituation der Vorrichtung 1 dargestellt zwischen einem teilweise wiedergegebenen Bolzen 5 und dem am Arbeitswerkzeug 2 verschweißten Formteil 9 mit Hilfe einer Spannplatte 6, wobei dort die Kulissensteine 14 bzw. 15 und 17 als in eingriffstehend wiedergegeben sind.

Zur Aufbringung der Spannkraft wird beispielsweise in der

Figurenfolge 7 bis 9 ein zentrisches Spannelement als mit gegenläufigen Gewindeteilen versehene Spannschraube eingesetzt. Das freie Ende des Auslegerstieles 3 und das freie Ende des KupplungsZylinders 4 ist an den Bolzen 5 mit Hilfe von Bundbuchsen 19 fixiert. Die beiden Spannplatten 6 sind mit dem Spannelement 7 positioniert, wie sich dies aus Fig. 7 ergibt.

Nunmehr wird die Einheit aus Bolzen 5, Spannplatten 6 und Spannelement 7 in die am Arbeitswerkzeug fixierten Formteile 9 eingehoben, wobei die Bundbuchsen in die entsprechenden Ausnehmungen 10 und 12 einfahren. Diese Situation ist in Fig. 8 dargestellt, wobei sich die jeweiligen Kulissensteine gegenüberstehen mit ihren Spannschrägen außer Eingriff.

Die Eingriffsituation ist in Fig. 9 dargestellt. Erkennbar sind die beiden Spannplatten 6 über das Spannelement 7 nach innen zusammengezogen worden, derart, daß die Kulissenschrägen 16 und 18 übereinander gleiten und so die Elemente miteinander verspannen.

In den Fig. 10 und 11 sind andere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. So ist es möglich, auf das zentrale Spannelement 7 dann zu verzichten, wenn beispielsweise die freien Enden der jeweiligen Bolzen, in Fig. 11 mit 5c be-

zeichnet, mit Überwurfspannmuttern versehen sind. Diese Überwurfelemente sind in den Fig. 10 und 11 linke Figurenhälfte mit 20 und 21 bezeichnet.

Die rechte Figurenhälfte in den Fig. 10 und 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, derart, daß das freie Ende der Bolzen, dort mit 5d bezeichnet, mit einer eigenen hydraulischen Kolben-/Zylindereinheit ausgerüstet ist, allgemein mit 22 bezeichnet. Wird der innere Kolbenraum 2 3 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, schiebt sich der mit 24 bezeichnete Zylinder in Fig. 1 nach oben und schiebt damit die Spannplatte 6 auf das Formteil 9.

In Fig. 10 linke Figurenhälfte ist noch die Möglichkeit angedeutet, für den Fall, daß beispielsweise ein hydraulisch betriebenes Arbeitswerkzeug 2 eingesetzt wird, mit dieser Kopplungseinrichtung gleichzeitig für eine hydraulische Kopplung zwischen Bagger und Werkzeug zu sorgen, und zwar mittels hydraulischer Kopplungselemente, in Fig. 10 linke Figurenhälfte allgemein mit 25 bezeichnet, derart, daß ein hydraulischer Anschluß an der Spannplatte 6 und damit am Bagger vorgesehen ist und der andere Anschluß am Formteil und damit am Arbeitswerkzeug, so daß bei Ineinanderfahren dieser beiden Elemente bei gleichzeitiger Aufbringung der Spannkraft synchron für die hydraulische Kopplung gesorgt ist.

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Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können Schweißkonstruktionen ebenso vorgesehen sein, wie Gußelemente, das Spannelement kann durch eine zentrische hydraulische Kolben-/Zylindereinheit ersetzt sein, je nach aufzubringenden Spannkräften können auch mehr oder weniger als die zwei dargestellten Kulissensteine pro Spannplatte bzw. Formteil vorgesehen sein u. dgl. mehr.

Claims

1. Vorrichtung zur Kupplung von Arbeitswerkzeugen, wie einem Tieflöffel, Greifer, Hydraulikhammer, Hydraulikschere od. dgl., an einem Hydraulikbagger mit Haltebolzen in den Augen am freien Ende des Baggerausleger-Stieles sowie des Koppelzylinders, gekennzeichnet durch ein Aufnahmen (10, 12) für die Bolzen (6) aufweisendes Formteilpaar (9) in dauerhafter Verbindung mit dem Arbeitswerkzeug (2) sowie ein Paar von die freien Enden der Bolzen (6) übergreifenden, miteinander über wenigstens ein Verstellelement (7, 20, 22) verbundenen Spannplatten (6), wobei die am Arbeitswerkzeug (2) befestigten Formteile (9) und die Spannplatten (6) mit korrespondierenden, gegenläufigen Spannschrägen (16, 18) zur Aufbringung einer Haltekraft versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (9) mit wenigstens einem in der Gebrauchslage nach außen weisenden Kulissenstein (14, 15) und die korrespondierende Spannplatte (6) mit einem nach innen weisenden Kulissenstein (17) ausgerüstet sind, wobei die beiden Kulissensteine die korrespondierenden, gegeneinander verlaufenden und in der Verspannlage aufeinander gleitenden Spannschrägen (16, 18) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Spannplatten (6) aktivierende Verstellelement als doppelt wirkende Gewindespannschraube (7) ausgebildet . ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Spannplatten (6) aktivierende Verstellelement als Hydraulikzylinder ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Bolzen (6) mit das Spannelement ersetzenden Spannschrauben (20, 21) versehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Bolzen (6) in Verbindung mit jeder Spannplatte mit einer hydraulischen Kolben-/Zylinderheit (22) versehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb von hydraulisch betriebenen Arbeitswerkzeugen (2) wenigstens eine Spannplatte (6) und das zugeordnete Formteil (9) mit wenigstens je einem hydraulischen Kupplungselement (25) (Los- und Festhälfte) zum Wirkeingriff in Kupplungslage versehen ist.