DE29706582U1 - Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Werkzeugs am Auslegerarm eines Baggers - Google Patents

Description

TERMEER STEINMEISTER ^'-PARTNER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.

Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch

Gebhard Merkle, Dipl.-lrtg. (FH)

Mauerkircherstrasse 45 Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-81679 MÜNCHEN D-33617 BIELEFELD

Wi/Sh/sh 14.4.1997

BRIMATIC

Brinkmann GmbH

Blumenstr. 27a 33813 Oerlinghausen

VORRICHTUNG ZUR VER- UND ENTRIEGELUNG EINES WERKZEUGS AM AUSLEGEKARM EINES BAGGERS

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VORRICHTUNG ZUR VER- UND ENTRIEGELUNG EINES WERKZEUGS AM AUSLEGERARM EINES BAGGERS

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Werkzeugs am Auslegerarm eines Baggers, mit einer Anzahl von in fluchtende Bohrungen des Auslegerarms und des Werkzeugs eintretenden Bolzen.

Bagger sind Baufahrzeuge, bei denen im Gegensatz zu Radladern nur ein hydraulisch anhebbarer und absenkbarer Hubarm, d. h. Auslegerarm, vorhanden ist. Das freie Ende des Auslegerarms dient der Aufnahme eines Werkzeugs, wie etwa einer Schaufel, einem Löffel, einer Greifzange etc.. Bei Baggern werden zum Befestigen des Werkzeugs am Auslegerarm üblicherweise wenigstens zwei Metall-Bolzen verwendet, die in fluchtende Bohrungen des Auslegerarms und des Werkzeugs eintreten. Während bei Radladern aufgrund des Abstandes zwischen den Hubarmen hydraulisch betätigbare Bolzen verwendet werden können, werden bei Baggern aufgrund der schwierigen Unterbringungsmöglichkeiten Bolzen verwendet, die von Hand in die Bohrungen des Auslegerarms und des Werkzeugs eingeschlagen bzw. aus den Bohrungen gelöst werden. Zum Einsetzen bzw. Lösen der Bolzen sind in der Regel zwei Personen nötig. Neben dem notwendigen Personalaufwand sind aber auch die Zeiten beim Auswechseln eines Werkzeugs nicht unerheblich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines Werkzeugs am Auslegerarm eines Baggers so zu gestalten, das ein schnelles Wechseln des Werkzeugs ohne den bisher notwendigen Personalaufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgeführt, daß die Bolzen jeweils mit Hilfe eines Druckfluids verriegelt werden können. Die Bolzen zum Verriegeln des Werkzeugs am Auslegerarm müssen somit nicht von Hand in die im Werkzeug und im Auslegerarm vorgesehenen Bohrungen getrieben werden, so daj3 der Arbeitsvorgang vereinfacht wird und die Wechselzeiten für ein Werkzeug kurzer sind.

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Die Vorrichtung ist von den Abmessungen derart ausgeführt, daJ3 sie beispielsweise zwischen den mit Bohrungen versehenen Seitenteilen des Auslegerarms angeordnet werden kann. Die Versorgung der Vorrichtung mit Druckfluid kann über die Hydraulikanlage des Baggers erfolgen, die zumeist mit zusätzlichen, vom Führerhaus aus bedienbaren Anschlußmöglichkeiten versehen sind. Der Auslegerarm eines Baggers und ein am Auslegerarm zu befestigendes Werkzeug weisen bevorzugt Anschläge auf, die als Positionierhilfen dienen, so dajS die Bohrungen im Auslegerarm und im Werkzeug fluchten können. Nach der vom Baggerführer durchgeführten Ausrichtung des Auslegerarms in bezug auf das Werkzeug erfolgt auch vom Fahrerhaus des Baggers aus die Verriegelung des Werkzeugs am Auslegerarm.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung, die generell einen oder zwei Bolzen aufweisen kann, derart gestaltet, daJ3 die Bolzen an der inneren Umfangsfläche einer zylindrischen Außenbuchse anliegende und in axialer Richtung bewegbare Zylinder sind, in denen jeweils ein Kolben angeordnet ist, der am freien Ende einer in bezug auf die AujSenbuchse feststehenden Kolbenstange befestigt ist. Durch diese Anordnung, d.h., feststehende Kolbenstange und bewegbarer Zylinder wird eine sehr kurze Bauform geschaffen, die die Unterbringung der Vorrichtung zwischen den Seitenteilen des Auslegerarms ermöglicht. Des weiteren können die auf die Bolzen wirkenden Kräfte von den Zylindern aufgenommen und großflächig auf die Seitenteile übertragen werden. Kippmomente werden dadurch aufgenommen, daß ein Großteil der Zylinder im ausgefahrenden Zustand weiterhin in der Außenbuchse geführt ist.

Zweckmäßigerweise sind die als Bolzen dienenden Zylinder der Vorrichtung doppeltwirkende Zylinder mit jeweils durch die Kolben voneinander getrennten ersten und zweiten Fluidkammern, so daß die Bolzen hydraulisch sowohl ausgefahren als auch zurückgezogen werden können.

Der Vorrichtung ist zweckmäßigerweise ein Sicherheitsventil oder eine andere geeignete Sicherheitseinrichtung vorgeschaltet, daJ3 so ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Bolzen nicht möglieb, ist.

Die Kolbenstange weist vorzugsweise einen etwa mittig angeordneten, fest mit der Kolbenstange verbundenen Ring auf, der an der inneren Umfangsfläche der Außenbuchse anliegt. Auf diese Weise wird die Kolbenstange an der

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Außenbuchse festgelegt. Durch den Ring verlaufen zwei Zufuhr-Kanäle für das Druckfluid, die mit im wesentlichen axial innerhalb der Kolbenstange verlaufenden Fluidkanälen verbunden sind, die ihrerseits mit den Fluidkammern in Verbindung stehen. Die Bolzen, d. h. Zylinder werden dadurch bewegt, daj3 in die einen Fluidkammern Druckfluid eingeleitet wird, während die andere Fluidkammer drucklos geschaltet und das in diesen Kammern vorhandene Druckfluid durch die Bewegung der Zylinder aus diesen Kammern herausgedrückt wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht und zeigt eine erfindungsgemäJSe Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Werkzeugs am Ausle- - gerarm eines Baggers und Teilbereiche des Auslegerarms und

des Werkzeugs;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht und zeigt Teilbereiche des Auslegerarms

und des Werkzeugs mit Anschlägen;
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Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

zeigt die einzelnen Komponenten der Vorrichtung;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 3 gezeigte Kolbenstange;
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Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Kolbenstange entlang der Linie A - A in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Ver- und Entriegeln eines Werkzeugs 12 am Auslegerarm 14 eines nicht dargestellten Baggers. Die Vorrichtung weist eine quer zum Auslegerarm waagerecht verlaufende Außenbuchse 16 und zwei in der Außenbuchse angeordnete Bolzen 18,20 auf, die axial aus der Außenbuchse heraus bzw. in diese hinein bewegbar sind. Die Vorrichtung ist zwischen zwei mit Bohrungen 22,24 versehenen Seitenteilen des Auslegerarms 14 angeordnet.

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Vom Werkzeug 12 sind gemäß Fig. 1 nur zwei einander gegenüberliegende Halterungen 26 bzw. 28 mit Bohrungen 30,32 dargestellt, die den Auslegerarm 14 teilweise umgreifen. Der Auslegerarm 14 und das Werkzeug 12 weisen gemäß Fig. 2 miteinander in Eingriff bringbare Anschläge auf. Der Anschlag des Auslegerarms wird gebildet durch einen jeweils mit Abstand um die Bohrungen 22,24 des Auslegerarms 14 vorgesehenen bogensegmentförmigen Vorsprung 34, an die die entsprechend geformten Enden der Halterungen 26,28 des Werkzeugs anschlagen, so daj3 die Bohrungen 30,32 des Werkzeugs 12 beim Befestigen an den Auslegerarm mit den Bohrungen 22,24 des Auslegerarms 14 fluchten und eine Verriegelung des Werkzeugs am Auslegerarm 14 mit Hilfe der Vorrichtung auf schnelle Weise möglich ist. Der mit diesen Anschlägen versehene Auslegerarm ist mit verschiedenen Werkzeugen kombinierbar.

Zum Verriegeln des Werkzeugs werden die Bolzen aus der Außenbuchse heraus bzw. zum Entriegeln des Werkzeugs in die Außenbuchse hinein bewegt. Beim Herausbewegen der Bolzen aus der Außenbuchse heraus treten die Bolzen gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zunächst durch die Bohrungen 22,24 des Auslegerarms 14 hindurch, bevor sie in die Bohrungen 30,32 des Werkzeugs 12 eintreten und es so am Auslegerarm befestigen.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dajß die Vorrichtung 10 zum Ver- und Entriegeln des Werkzeugs am Auslegerarm des Baggers üblicherweise doppelt vorhanden ist. Eine Vorrichtung 10 dient der in Fig. 1 gezeigten direkten Verbindung des Auslegerarms mit dem Werkzeug, während eine zweite, nicht dargestellte Verbindung zwischen dem Werkzeug, beispielsweise eine Schaufel, und einem am Auslegerarm befestigten Hydraulikzylinder erfolgt. Das Werkzeug ist um die Bolzen 18 und 20 der der beiden Vorrichtungen 10 schwenkbar.

Die Vorrichtung 10 weist zwei nach außen geführte Hydraulikanschlüsse auf, von denen in Fig. 1 nur einer zu sehen ist, der mit 36 bezeichnet ist. Die Hydraulikanschlüsse sind über nicht gezeigte Hydraulikleitungen an die Hydraulikanlage des Baggers angeschlossen, die zumeist zusätzliche, vom Fahrerhaus aus bedienbare Anschlüsse aufweist. Die Bolzen werden in noch zu beschreibender Weise durch das Druckfluid der Hydraulikanlage gesteuert. Wenn die Bolzen ausgefahren worden sind, wird die Bedienung der Vorrichtung durch

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ein nicht gezeigtes Sicherheitsventil oder eine andere geeignete Sicherheitseinrichtung gesperrt, so daß ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Bolzen nicht möglich ist.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 5 der weitere Aufbau der Vorrichtung 10 erläutert werden.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung 10 und zeigt wiederum die an den Enden der AuJ3enbucb.se 16 angeordneten, aus der Außenbuchse heraus bzw. in diese hinein bewegbaren Bolzen 18,20, die jeweils durch einen an der inneren Umfangsfläche 38 der AujSenbuchse anliegenden, im Querschnitt etwa U-förmigen Zylinder 40 bzw. 42 gebildet werden. Die Zylinder sind durch nicht dargestellte Dichtungen, die in insgesamt mit 44 bezeichneten Umfangsnuten der Zylinder angeordnet sind, gegen die innere Umfangsfläehe 38 der AujSenbuchse 16 abgedichtet. Wie in Fig. 3 ersichtlich ist, befindet sich auch im ausgefahrenden Zustand der Zylinder ein Großteil der Zylinder weiterhin in der Außenbuchse, so daß auf die Zylinder wirkende Kippmomente auf die Außenbuchse übertragen werden können. Der Teil der Zylinder, der im ausgefahrenen Zustand aus der Außenbuchse 16 herausragt, ist massiv ausgeführt, so daß die auf die Zylinder wirkenden hohen Kräfte auf die Seitenteile des Auslegeranms 14 übertragen werden können und zu keiner Verformung der Zylinder 40,42 führen.

Im Inneren der Zylinder ist jeweils ein Kolben 46,48 angeordnet, der am 5 freien Ende einer in bezug auf die Außenbuchse feststehenden Kolbenstange 50 befestigt ist. Die Kolben sind auf die Im Durchmesser reduzierten Enden der Kolbenstange, auf die in Fig. 4 und 5 genauer eingegangen wird, beispielsweise aufgeschraubt. Die Kolben sind jeweils durch nicht gezeigte Dichtungen, die in insgesamt mit 52 bezeichneten Umfangsnuten der Kolben 46,48 angeordnet sind, gegen die innere Umfangsfläche 54 der Zylinder abgedichtet.

Wie ferner in Fig. 3 zu sehen ist, sind die in die Außenbuchse hinein offenen Seiten der Zylinder 40,42 mit Zylinderdeckeln 56,58 verschlossen, die jeweils eine nicht bezeichnete Bohrung für die Durchführung der Kolbenstange 50 aufweisen. In nicht bezeichneten, in der inneren Umfangsfläche der Zylinderdeckel ausgebildeten Nuten sind wiederum Dichtungen angeordnet,

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die die Zylinderdeckel gegen die Kolbenstange abdichten. Das Volumen der somit doppeltwirkenden Zylinder ist jeweils durch den Kolben 46 bzw. 48 in eine erste Fluidkammer 60 bzw. 62 und eine zweite Fluidkammer 64 bzw. 66 unterteilt. Die Volumina der relativ klein ausgeführten ersten und zweiten Fluidkammern 60,62 und 64,66 hängen von der Position der Zylinder 40,42 ab. Befinden sich die Zylinder im ausgefahrenen Zustand, d. h. der Auslegerarm des Baggers ist mit dem Werkzeug verriegelt, dann sind die Volumina der zweiten Fluidkammern 664,66 am größten, während die ersten Fluidkammern am kleinsten sind, und umgekehrt.

Das Druckfluid wird, wie es genauer in Fig. 4 zu sehen ist, durch zwei jeweils mit den ersten und zweiten Fluidkammern 60,62 bzw. 64,66 verbundene, durch in der Kolbenstange 50 axial verlaufende Fluidkanäle 68,70 geleitet. Der von einen zum anderen Ende reichende Fluidkanal 70 versorgt die beiden zweiten Fluidkammern. 64,66 mit Druckfluid, während der Fluidkanal 68 jeweils einen mit den ersten Fluidkammern 60,62 in Verbindung stehenden Querkanal 72 und 74 aufweist.

Die Vorrichtung 10 wird gesteuert, indem in die einen Fluidkammern das Druckfluid geleitet wird, während die anderen Fluidkammern drucklos geschaltet werden. Das in diesen Kammern vorhandene Fluid wird also durch die Bewegung der Zylinder aufgrund der Einleitung des Fluids in die anderen Kammern in die Hydraulikanlage zurückgedrückt.

Das über die Hydraulikanschlüsse zugeführte Druckfluid wird den Fluidkanälen 68,70 über zwei Zufuhr-Kanäle 76,78 zugeführt, die genauer in Fig. 5 dargestellt sind. Die Zufuhr-Kanäle 76,78, die durch einen die Kolbenstange 50 umgebenen zylindrischen Fling 80 geführt sind, sind in bezug auf die Kolbenstange 50 etwa mittig angeordnet. Der fest mit der Kolbenstange verbundene oder einstückig mit der Kolbenstange ausgebildete Ring 80 liegt an der inneren Umfangsfläche 38 des Außenbuchse 16 an, so daß die Kolbenstange durch die in die Zufuhr-Kanäle 76,78 eingedrehten Hydraulikanschlüsse in der Außenbuchse fest gehalten wird.

Die in die Zufuhr-Kanäle 76,78 eingedrehten Hydraulikanschlüsse der Vorrichtung 10 dienen gleichzeitig der Festlegung der Vorrichtung am Auslegerarm 14 des Baggers. Dieser weist entsprechend den Abmessungen der Hy-

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draulikanschlüsse angeordnete Bohrungen auf, durch die die Hydraulikanschlüsse geführt sind. Auf diese Weise ist die Vorrichtung sowohl in axialer als auch radialer Richtung festgelegt. Die Vorrichtung wird zusätzlich zum Beispiel mit dem Auslegerarm verklebt oder durch andere Halteeinrichtungen am Auslegerarm befestigt.

Claims (14)

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1. Vorrichtung zur Ver- und Entriegelung eines Werkzeugs (12) am Auslegerarm (14) eines Baggers, mit einer Anzahl von in fluchtende Bohrungen {22,24; 30,32) des Auslegerarms (14) und des Werkzeugs (12) eintretenden Bolzen (18,20), dadurch gekennzeichnet, daj3 die Bolzen (18,20) mittels eines Druckfluids verriegelbar sind.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (18,20) in einer zwischen den Seitenteilen des Auslegerarms (14) angeordneten Außenbuchse (16) geführt und hydraulisch ausfahrbar sind.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (18,20) an der inneren Umfangsfläche (38) der zylindrischen Außenbuchse (16) anliegende und in axialer Richtung bewegbare Zylinder (40,42) sind, und daJ3 in den Zylindern (40,42) jeweils ein Kolben (46,48) angeordnet ist, der am freien Ende einer in bezug auf die Außenbuchse (16) feststehenden Kolbenstange (50) befestigt ist.

4. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daj3 die Bolzen (18,20) zur Ver- und Entriegelung des Werkzeugs (12) am Auslegerarm (14) des Baggers doppeltwirkende Zylinder (40,42) mit je einer durch den Kolben (42,44) getrennten ersten und zweiten Fluidkammer (60,62; 64,66) sind.

5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (50) von einem etwa mittig angeordneten, fest mit der Kolbenstange verbundenen zylindrischen Ring (80) umgeben ist, der entweder fest mit der Kolbenstange verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (80) an der inneren Umfangsfläche (38) der Außenbuchse (16) anliegt.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (50) zur Zuführung des Druckfluids in die Fluidkammern (60,62; 64,66) wenigstens einen im wesentlichen axial verlaufenden Fluidkanal (68,70) aufweist.

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8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Versorgung der ersten und zweiten Fluidkammern (60,62; 64,66) von den axialen Fluidkanälen (68,70) zwei Zufuhr-Kanäle (76,78) ausgehen, die durch die Ring (80) hindurch bis in die AuJ3enbuchse (16) verlängert sind.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuführ-Kanälen (76,78) lösbar befestigte Hydraulikanschlüsse angeordnet sind.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die KoI-benstange (50) durch die Hydraulikanschlüsse an der Auj3enbuchse (16) festlegbar ist.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbuchse (16) durch die durch Bohrungen im Auslegerarm hindurchgeführten Hydraulikanschlüsse am Auslegerarm gehalten ist.

12. Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Hydraulikanschlüssen eine Sicherheitseinrichtung vorgeschaltet ist, die ein unbeabsichtigtes Einfahren der Zylinder (40,42) verhindert.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung ein Sicherheitsventil ist.

14. Vorrichtung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslegerarm (14) und das Werkzeug (12) miteinander in Eingriff bringbare Anschläge aufweisen.