DE602004006958T2

DE602004006958T2 - Schnellkupplungsvorrichtung für werkzeuge an baggern oder ähnlichen maschinen

Info

Publication number: DE602004006958T2
Application number: DE602004006958T
Authority: DE
Inventors: Claudi Herguido Fo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2024-01-22
Also published as: EP1585866B1; ES2289473T3; ES2230981B1; DE602004006958D1; ATE364756T1; US20060242865A1; EP1585866A1; CN1754025A; ES2230981A1; WO2004065699A1; BRPI0406560A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine umkehrbare Schnellkupplungsvorrichtung für Werkzeuge wie zum Beispiel Schaufeln, Eimer, Hämmer, Klammervorrichtungen, Greifer usw. an Maschinen, insbesondere Landwirtschafts-, Transport-, Hebe- und Erdbewegungsmaschinen, wie zum Beispiel Baggern, Löffeltiefbaggern und ähnlichen Maschinen.
Allgemeiner Stand der Technik
Es gibt derzeit verschiedene Schnellaustausch- oder -kupplungsvorrichtungen für Werkzeuge an Maschinen, die zur Erdbewegung eingesetzt werden. Diese Vorrichtungen umfassen einen ersten Körper mit Kupplungselementen, wie zum Beispiel festen Klauen, die auf Hauptbolzen oder Kupplungsachsen an einem zweiten Körper aufgreifen, der von dem Werkzeug getrennt ist, das an die Maschine gekuppelt werden soll.
Einige Ausführungsformen bekannter Kupplungsvorrichtungen verwenden auch bewegliche Sekundärkupplungsmechanismen. Das ist zum Beispiel in den Patenten ES 2102548 und WO 95/16831 der Fall.
ES 2102548 beschreibt eine Schnellkupplungsvorrichtung, bei der die beweglichen Elemente des ersten Körpers zwei Verschlusswellen sind, die im Wesentlichen zylindrisch sind und deren freie Enden die Form eines Kegelstumpfes haben, wobei der Winkel des Kegelstumpfes zu dem Winkel der Öffnungen in der Verschlussplatte des zweiten Körpers passt, der von dem Werkzeug getrennt ist, und wobei die Verschlussplatte des Weiteren an ihrem hinteren Abschnitt geneigt ist, wobei diese Schräge zu der entsprechenden Schräge der Kontaktfläche des ersten Körpers passt, wodurch das Ineinandergreifen der Kontaktflächen des ersten und des zweiten Körpers unterstützt wird.
WO 95/16831 hat eine Kupplungsvorrichtung, die ebenfalls aus zwei Körpern besteht, wobei der erste von diesen von dem Werkzeug getrennt ist und der zweite von einem Gelenkarm der Maschinerie getrennt ist. In der Ausführungsform hat die Vorrichtung nicht nur eine Kupplungsachse in einem der zwei Körper und Klauen zum Ergreifen der Kupplungsachse an dem anderen Körper, sondern auch ein bewegliches Element an einem der Körper, das keilförmig ist und in Verbindung mit einem festen Element an dem anderen Körper, das in der Form eines Hakens arbeitet, in einer solchen Weise tätig wird, dass sich in der Kupplungsposition der Keil unter der Einwirkung eines Kolbens oder etwas ähnlichem unter den Haken schiebt.
EP 1156161 beschreibt eine Schnellkupplungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die dafür vorgesehen ist, ein Werkzeug an einem Bagger zu befestigen, der mindestens einen Hauptarbeitsarm umfasst. Diese Vorrichtung umfasst einen Hauptkörper, der mit zwei Seitenwänden versehen ist, die jeweils auf der Rückseite mit diesem Arbeitsarm mittels eines Bolzens verbunden sind, der in Löchern in diesen Wänden untergebracht ist, damit sie relativ zu dem Arm mittels der Bewegung von Baggerhebeln gedreht werden kann, die mit dem Körper mittels eines Bolzens verbunden sind, der in Löchern in diesen Wänden untergebracht ist, und auf der Vorderseite mit oberen Wänden dieses Werkzeugs mittels zweiter Bolzen verbunden sind, um sie an dem Werkzeug zu verriegeln; und wobei diese zweiten Bolzen in der Lage sind, sich unter der Wirkung eines in diesem Körper montierten Steuerungsmittels aus diesen Seitenwänden heraus zu erstrecken und in Löchern untergebracht zu werden, die in diesen oberen Wänden des Werkzeugs ausgebildet sind, um sie automatisch in diese Löcher einzuführen und aus diesen Löchern herauszuziehen, wobei diese oberen Wände mit hinteren Hakenmitteln versehen sind, um das Werkzeug an Bolzen zu befestigen.
Aufgrund der harten Einsatzbedingungen, denen die verwendeten Werkzeuge bei dieser Art von Maschinerie unterworfen sind, unterliegen die bekannten Kupplungsvorrichtungen einem erheblichen Verschleiß, weshalb die Kupplungsvorrichtungen, oder eines ihrer Teile, häufig gewechselt oder ausgetauscht werden müssen, und die Maschinen müssen angehalten werden, um erforderliche Austauschungen vorzunehmen, um den möglichen Ausfall oder Bruch der Teile zu vermeiden, die dem größten Verschleiß unterliegen. Der Gebrauch dieser Vorrichtungen macht sie daher teurer als erwünscht, und die erforderliche Wartung ist sehr kostenaufwändig.
Der Verschleiß, dem die Vorrichtungen unterliegen, wird überwiegend durch die Konzentration von Belastungen auf kleine Flächen und die Toleranz oder das Spiel verursacht, die bzw. das zwischen den einzelnen Körpern, aus denen die Vorrichtung aufgebaut ist, besteht, und bei jeder Bewegung, die das Werkzeug ausführt, gibt es unerwünschte Reibung, die im Lauf der Zeit den anfänglichen Einstellungszustand verändert, wodurch es zu unerwünschter Bewegung in der Passung von Teilen kommt.
Des Weiteren ist ein häufiges Problem bekannter Ausführungsformen die Schwierigkeit beim Ankuppeln der verschiedenen Körper, aus denen die Vorrichtung besteht (ein erster Körper, der von dem Arm der Maschine getrennt ist, und ein zweiter Körper, der von dem Werkzeug getrennt ist), da der Zusammenbau schwierig ist, wenn der Maschinist, der den Arm von der Kabine der Maschine aus manövriert, die zwei Teile oder Körper der Vorrichtung zusammen bringen muss. Dieses Manövrieren wird noch schwieriger, wenn das Werkzeug auf unebenem Boden liegt oder wenn die Schräge. eine andere ist als die, auf der die Maschine steht, an deren Gelenkarm das betreffende Werkzeug angekuppelt werden soll.
Gleichermaßen werden in den bekannten Ausführungsformen Hauptbolzen oder Führungszapfen verwendet, um den Körper mit dem Ende des Gelenkarms der Maschine zu verbinden, während der Körper und das Werkzeug mittels eines dritten Hauptbolzens und der anderen Klauen an dem anderen Körper befestigt werden. Solche Konfigurationen erzeugen noch mehr Verschleiß der Teile und erhöhen das Gewicht der Schnellkupplungsvorrichtungen.
Und schließlich eignen sich die bekannten Vorrichtungen nicht zum Ankuppeln in verschiedenen Positionen, so dass, wenn das Werkzeug andersherum, d. h. um 180° in Bezug auf eine vertikale Achse gedreht, angekuppelt werden soll, ein zweites Werkzeug benötigt wird, dessen Greifmittel andersherum konfiguriert sind, und dafür werden zwei verschiedene Werkzeuge benötigt, was somit zu einer höheren Investition in Material führt.
Es ist außerdem anzumerken, dass es kein System gibt, das dem Maschinisten eine Rückmeldung darüber gibt, ob die Körper korrekt miteinander gekuppelt sind und ob sich die beweglichen Kupplungselemente in der erforderlichen Position befinden, damit die Maschine funktioniert.
Erläuterung der Erfindung
Um diese Probleme zu lösen, wird nun die umkehrbare Schnellkupplungsvorrichtung zum Ankuppeln von Werkzeugen an Maschinen, insbesondere Transport- und Hebemaschinen, Erdbewegungs- oder Ausschachtungsmaschinen, wie zum Beispiel Baggern, Löffeltiefbaggern oder ähnlichen Maschinen, erläutert, wobei die Maschinen einen Gelenkarm umfassen, der einen distalen Endabschnitt aufweist, an den ein starres Werkzeug angekuppelt werden kann.
Die Schnellkupplungsvorrichtung umfasst:

– einen Adapter, der mit dem Gelenkarm über mindestens einen Hauptbolzen verbunden werden kann, wobei der Adapter eine im Wesentlichen flache Grundplatte mit ersten Seitenwänden und verschiebbare Verriegelungsmittel umfasst, die quer durch die ersten Seitenwände vorstehen; und
– ein Kupplungsmittel, das an dem Werkzeug befestigt werden kann und starre Haken, die mit dem mindestens einen Hauptbolzen in Eingriff gebracht werden können, sowie zweite Seitenwände mit Öffnungen umfasst, die auf die verschiebbaren Verriegelungsmittel des Adapters ausgerichtet sind, wenn sich die Vorrichtung im Gebrauch in ihrer Verriegelungsposition befindet,

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass:
das Kupplungsmittel des Werkzeugs vier starre Haken umfasst, die an den vier Enden der zweiten Seitenwände des Kupplungsmittels angeordnet sind, wobei ein Paar starrer Haken an einem vorderen Abschnitt angeordnet ist und ein Paar starrer Haken an einem hinteren Abschnitt angeordnet ist, wobei die starren Haken so positioniert sind, dass der mindestens eine Hauptbolzen sowohl mit dem Paar vorderer Haken als auch mit dem Paar hinterer Haken verbunden werden kann, so dass das Werkzeug an dem Adapter in zwei verschie- denen Positionen in einem Winkel von 180° zueinander angekuppelt und befestigt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Außenfläche der Seitenwände des Adapters geneigte Führungsflächen um die vorstehenden Enden von mindestens einem Hauptbolzen, wobei die Flächen kegelförmig mit einer gedachte Achse ausgebildet sind, die mit der Längsachse des Hauptbolzens übereinstimmt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die Außenflächen der Seitenwände des Adapters mindestens zum Teil Schrägen, die sich in der Richtung, in der der Adapter an das Werkzeug angekuppelt wird, einander annähern, wobei die Innenflächen der Seitenwände des Kupplungsmittels mindestens zum Teil sich annähernde Schrägen haben, die zu den Schrägen der Außenflächen des Adapters passen, wodurch ein Keil- oder Verriegelungseffekt zwischen den geneigten Flächen des Adapters und denen des Kupplungsmittels in der Kupplungsposition entsteht.
Es sind vorzugsweise zwei Löcher in jeder Seitenwand vorhanden, und zwar einander gegenüberliegend und im gleichen Abstand von den Haken an derselben Wand und in der Kupplungsposition axial auf die beweglichen Befestigungsmittel durch die Seitenwände des Adapters hindurch ausge richtet, wobei der Hauptbolzen aufgrund der symmetrischen Positionierung der Löcher in das Paar vorderer Haken oder in das Paar hinterer Haken eingehängt wird, die beweglichen Befestigungsmittel des Adapters beim Bewegen in die Löcher des Kupplungsmittels des Werkzeugs eingeführt werden und das Kupplungsmittel und das Werkzeug in jeder der möglichen Kupplungspositionen miteinander verbunden werden.
Gemäß einem weiteren kennzeichnenden Merkmal der Erfindung haben die Löcher der Seitenwände des Werkzeugs einen Querschnitt, der zur Außenseite hin kleiner wird, was mit einem anderen zur Außenseite hin kleiner werdenden Querschnitt der Befestigungsmittel, die während der Kupplungsposition in diesen Löchern aufgenommen werden sollen, zusammenpasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Kupplungsmittel in seinem vorderen und seinem hinteren Teil Mittel zum Unterbringen des Adapters, die jeweils gegenüberliegende geneigte Flächen aufweisen, und das Ende des Werkzeugs gegenüber dem Hauptbolzen hat mindestens eine Gegenschräge mit einer geneigten Fläche, dergestalt, dass in der Kupplungsposition die Schräge oder die Schrägen ohne Spiel an den geneigten Flächen des Aufnahmemittels anliegen, das sich je nach der Kupplungsposition an dem vorderen oder dem hinteren Teil des Kupplungsmittels befindet.
Gemäß einem weiteren kennzeichnenden Merkmal der Erfindung hat mindestens ein Befestigungsmittel eine Stange, deren freies Ende von außen sichtbar ist, so dass mittels Sichtkontrolle zu erkennen ist, ob das Befestigungselement in dem entsprechenden Loch aufgenommen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die angehängten Zeichnungen veranschaulichen – lediglich als nicht-einschränkendes Beispiel – zwei Ausfüh rungsformen der Schnellkupplungsvorrichtung für Tieflöffelwerkzeuge an Maschinen oder solchen, die dem Gegenstand der Erfindung ähneln. In den Zeichnungen ist Folgendes zu sehen:
1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung, wobei der Adapter und das Werkzeug nicht miteinander verbunden sind.
2 ist ein Vorderaufriss der Vorrichtung in 1, wobei der Adapter und das Werkzeug nicht miteinander verbunden sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung in 1, wobei der Adapter und das Werkzeug miteinander verbunden sind.
4 besteht aus drei geschnittenen Vorderansichten von drei möglichen Varianten für eine der Seitenwände des Kupplungsmittels für die Vorrichtung in 1.
5 und 6 sind beides Seitenaufrisse der zwei Kupplungspositionen einer Schaufel an dem Arm einer Tieflöffelmaschine.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der Adapter und das Werkzeug nicht miteinander verbunden sind.
8 ist ebenfalls eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung in 7, wobei der Adapter und das Werkzeug gerade miteinander verbunden werden.
9 ist eine schaubildhafte Vorderansicht des Adapters und des Kupplungsmittels gemäß der Ausführungsform in den vorangegangenen 7 und 8.
10 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung in 7, wobei der Adapter und das Werkzeug miteinander verbunden sind, wobei sich der Adapter in einer Position befindet, die relativ zur Kupplungsposition in den vorangegangenen 7 und 8 um 180° gedreht ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung, die den Gegenstand der Erfindung bildet, wobei der Adapter 2 und das Werkzeug 3 nicht miteinander verbunden sind.
Die Vorrichtung umfasst einen Adapter 2, der mit dem Gelenkarm 4 der Maschine (in 5 dargestellt) über Hauptbolzen 7 und 7' verbunden ist und aus einer Basis 17 und Seitenwänden 10 besteht.
An der Basis 17 befinden sich bewegliche Befestigungsmittel 13, die zusammen mit den Enden des Hauptbolzens 7 dafür sorgen, dass der Adapter 2 sicher an jedem Werkzeug 3 befestigt wird, das jeweilige Kupplungsmittel 1 aufweist, sei es eine Schaufel, wie in 1, ein Eimer, Hämmer, Klemmvorrichtungen, Greifer oder Palettengabelheber usw.
Wie in 1 zu sehen ist, weist das Werkzeug 3 Kupplungsmittel 1 auf, die Seitenwände 9 umfassen, deren Enden in der Form starrer Haken 5, 5', 6 und 6' konfiguriert sind, die mindestens zum Teil die Enden des Hauptbolzens 7 aufnehmen und greifen können.
Gleichermaßen haben die Seitenwände 9 Löcher, 8a und 8b, welche die beweglichen Befestigungsmittel 13 des Adapters 2 durch Verriegeln aufnehmen und halten können.
Die Positionierung der Löcher 8a und 8b in den Seiten 9 und die Positionierung der Haken 5, 5', 6 und 6' in den Seitenwänden 9 ist in Längsrichtung und Querrichtung symmetrisch, so dass unabhängig davon, welche Haken den Hauptbolzen 7 des Adapters 2 aufnehmen, die beweglichen Mittel 13 des Adapters 2 axial auf die Löcher 8a oder 8b der Seitenwände 9 des Werkzeugs 3 ausgerichtet sind.
In 1 stehen die Haken 5 und 5', die sich am selben Ende der Seitenwände 9 befinden, kurz davor, die Enden des Hauptbolzens 7 aufzunehmen. Auf dieser Stufe sitzt die Basis 17 auf der entsprechenden Fläche 17' des Werkzeugs 3, und die Befestigungsmittel 13 bleiben axial auf die Löcher 8b des gegenüberliegenden Endes der Seitenwände 9 ausgerichtet. Gleichermaßen nehmen die Haken 6 und 6', wenn das Werkzeug 3 um 180° in Bezug auf eine vertikale Achse gedreht wird, die Enden des Hauptbolzens 7 auf, und die beweglichen Befestigungsmittel 13 des Adapters 2 bleiben dieses Mal axial auf die Löcher 8a an dem gegenüberliegenden Ende, die den Haken 5 und 5' am nächsten liegen, ausgerichtet.
Besondere Aufmerksamkeit ist der Tatsache zu schenken, dass der Hauptbolzen 7, der dafür verwendet wird, den Adapter 2 mit dem Gelenkarm 4 zu verbinden, derselbe ist, der dafür verwendet wird, das Werkzeug 3 mit dem Adapter über die Haken 5, 5' oder 6, 6' zu verbinden, da es bei bekannten Ausführungsformen keinen Fall gibt, wo der Hauptbolzen 7 in einer solchen Weise gemeinsam genutzt wird. Vielmehr werden dort verschiedene Hauptbolzen verwendet, um den Adapter 2 mit dem Werkzeug 3 zu verbinden und um den Adapter 2 mit dem Gelenkarm 4 der Maschine zu verbinden. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Anzahl der Teile und die Anzahl der verschlissenen Elemente verringert, was eine bedeutende Verbesserung der Langlebigkeit, des Gewichts und des Spiels im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen bedeutet.
In 2 ist ein weiteres kennzeichnendes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu sehen. In dieser Figur ist eine Vorderansicht des Kupplungsmittels 1 des Werkzeugs 3 gezeigt, wobei zu sehen ist, wie die Seitenwände 9 in Bezug auf die Richtung des Ankuppelns des Adapters 2, die in 2 durch den Pfeil angedeutet ist, einander annähernde Schrägen haben, so dass die oberen Enden der Wände 9 weiter voneinander entfernt sind als die ihrer unteren Enden.
Eine solche Positionierung unterstützt sehr die Kupplung zwischen dem Adapter 2 und dem Werkzeug 3, weil die Wände 9 des Werkzeugs 3 als eine Führung für die Seitenwände 10 des Adapters 2 dienen, die in den Raum innerhalb der zwei Wände 9 des Werkzeugs 3 eingeführt werden. Das unterstützt sehr das Ankuppeln des Werkzeugs in Situationen, wo es zuvor sehr schwierig war, ein solches Manöver auszuführen, zum Beispiel beim Ankuppeln eines Werkzeugs 3, das sich auf einem unebenen Boden befindet und relativ zu der horizontalen Fläche oder zu der Fläche, auf der die Maschine steht, geneigt ist.
Außerdem haben auch die Wände 10 des Adapters 2 eine Schräge, die zu der Schräge der Wände 9 des Werkzeugs 3 passt, wodurch eine automatische Passung zwischen dem Adapter 2 und dem Werkzeug 3 während des Ankuppelns entsteht, und wenn nach dem Ankuppeln ein Druck zu dem Werkzeug 3, in diesem Fall der Schaufel, übertragen wird, so wird der Druck nicht ausschließlich auf die Klauen 5, 6 und den Hauptbolzen 7 konzentriert, sondern er wird zwischen den Wänden 9 und 10 beider Hauptkörper verteilt, wodurch ein Verriegelungseffekt zwischen ihren jeweiligen Kontaktflächen 9', 10' entsteht, was es in hohem Maße ermöglicht, den Druck über die Vorrichtung zu verteilen und ihre Grenznutzungsdauer zu verlängern, da Reibungsverschleiß infolge eines unnötigen Spiels oder infolge von Druckkonzentrationen auf kleinen Flächen verringert werden.
Es ist hervorzuheben, dass es nicht erforderlich ist, dass die Seitenwände 10 und 9 vollständig aus einander annähernden Schrägen bestehen, solange die Innenflächen 9' der Seitenwände 9 und die Außenflächen 10' ihrer Seitenwände 10 mindestens zum Teil schräg verlaufen.
4a ist nun eine Schnittansicht einer Seitenwand 9 des Werkzeugs 3 gemäß der Ausführungsform in 1, bei der die gesamte Wand geneigt ist. 4b zeigt eine zweite Variante, bei der nur die Innenfläche 9' der Seitenwand 9 geneigt ist, und schließlich zeigt 4c eine dritte Ausführungsform, bei der nur der Teil 9' der Innenfläche der Seitenwand 9 geneigt ist. Diese letztere Ausführungsform zeigt eine Seitenwand 9 mit einer oder mehreren Rippen, die einwärts verlaufen (das heißt, in Richtung der gegenüberliegenden Seitenwand). In diesem Fall ist es die Fläche 9' der Rippen, welche die gewünschte Schräge aufweist. Natürlich können die Außenflächen 10' der Seitenwände 10 ebenfalls in der gleichen Weise konfiguriert sein wie die Innenflächen des Werkzeugs 3, wobei die oben erläuterten Varianten ebenfalls möglich sind.
In 3 ist das Werkzeug 3 mit dem Adapter 2 verbunden, und die Befestigungsmittel 13 des Adapters können, wenn sie sich senkrecht durch die Wände 10 bewegen, in die Löcher 8b der Seitenwände 9 des Werkzeugs 3 eingeführt werden. Wenn das geschieht, so werden die Bewegungen des Adapters 2, die durch den Gelenkarm 4 der Maschine (in 5 und 6 gezeigt) übertragen werden, zu dem Werkzeug 3 übertragen, als wäre es die gleiche massive Masse.
Die Löcher 8 können verschiedene unterschiedliche Formen haben, obgleich alle zu der Form der Befestigungsmittel 13 passen müssen, damit diese in sie eingeführt werden können. Sowohl die Löcher 8 als auch die Befestigungsmittel 13 können somit runde oder polygonale Querschnitte haben und können ebenfalls zur Außenseite hin kleiner werden, wodurch beim Einschieben der Befestigungsmittel 13 in die Löcher 8 ein Keileffekt entsteht.
Gemäß den Ausführungsform in den Zeichnungen können die Befestigungsmittel 13 durch die Wirkung eines Hydrauliksystems 12 bewegt werden, das mindestens zwei Kolben 14 umfasst, die durch ein elektrisches Ventil aktiviert werden. Auf diese Weise kann die Bewegung der Befestigungsmittel 13 von der Kabine der Maschine oder von jedem anderen Ort aus gesteuert werden, der eine hydraulische oder elektrische Verbindung mit dem hydraulischen System 12 hat.
Dieses System hat außerdem ein Rückhalteventil zum Halten der Befestigungsmittel 13 in den Löchern 8, falls das Hydrauliksystem Druck verliert.
Natürlich kann der Betätigungsmechanismus der Befestigungselemente 13 auch mechanisch oder sogar manuell arbeiten und kann Sicherheitsvorrichtungen enthalten, um die Position der Befestigungsmittel 13 in den Löchern 8a oder 8b zu blockieren.
Als ein Sicherheitselement haben die Seitenwände 10 des Adapters 2 an dem Ende, das dem Hauptbolzen 7 gegenüberliegt, die Form eines Hakens 18, dessen offener oder Ösenabschnitt in der Kupplungsposition mit den Haken 5 und 5' oder 6 und 6' – je nach der Kupplungsposition – zusammentrifft, so dass ein Sicherheitshauptbolzen durch sie hindurchgeschoben werden kann, um den Adapter 2 und das Werkzeug 3 miteinander zu verbinden. Die Hakenkonfiguration 18 bedeutet erforderlichenfalls auch, dass die Haken als Hebehaken fungieren können, so dass der Adapter durch ihr offenes Ende mittels eines Tragseils aufgehängt werden kann.
5 und 6 zeigen den Arm 4 einer Tieflöffelmaschine oder etwas ähnlichem, an dessen Ende der Adapter 2 mittels der Hauptbolzen 7 bzw. 7' befestigt ist, und wobei das Werkzeug 3, in diesem Fall eine Schaufel, an den Adapter in zwei verschiedenen Positionen angekuppelt ist, die jeweils um 180° relativ zueinander um eine gedachte Drehachse 19 herum gedreht sind.
Eine zweite Ausführungsform der Schnellkupplungsvorrichtung für Werkzeuge an Baggermaschinen oder etwas ähnlichem ist in den 7, 8 und 9 gezeigt. In diesen Figuren wurden zur Vereinfachung die gleichen Bezugszahlen verwendet, um im Vergleich zur Beschreibung der ersten Ausführungsform in den 1 bis 6 die gleichen oder ähnliche Komponenten zu bezeichnen.
Wie in 7 zu sehen ist, umfasst die Vorrichtung einen Adapter 2, der an dem Gelenkarm der Maschine mittels Hauptbolzen 7 und 7' befestigt ist und der aus einer Basis 17, die im Wesentlichen flach ist, und Seitenwänden 10 besteht. Die Enden des Hauptbolzens 7, der sich am vorderen Ende des Adapters 2 befindet, sind durch die vorderen Haken 5, 5' oder durch die hinteren Haken 6, 6' des Kupplungsmittels 1 des Werkzeugs 3 aufzunehmen und teilweise zu ergreifen. Auf diese Weise, und in der gleichen Weise wie in der vorherigen Ausführungsform, ist die Vorrichtung umkehrbar, da das Werkzeug 3 mittels des Kupplungsmittels 1 an den Adapter 2 in zwei Positionen gekuppelt werden kann, die beide zueinander um 180° um eine gedachte vertikale Achse 19 herum gedreht sind.
In 7, in der der Adapter 2 und das Werkzeug 3 voneinander getrennt sind, ist ebenfalls zu sehen, dass das Kupplungsmittel 1 Aufnahmemittel 21, 21' und 22, 22' an seinem vorderen bzw. seinem hinteren Teil für den Adapter 2 aufweist. Die Aufnahmemittel bestehen aus vorstehenden Verlängerungen in der Form prismatischer Keile. Diese prismatischen Keile haben geneigte Flächen 24, wobei jene des vorderen Keils denen des gegenüberliegenden Endes des Kupplungsmittels 1 direkt gegenüberliegen und die geneigten Flächen der vorderen Keile 21, 21' den entsprechenden geneigten Flächen der hinteren Keile 22 und 22' zugewandt sind. Während der Adapter 2 angekuppelt wird, bewirkt dieses kennzeichnende Merkmal, dass das Ende des Adapters 2 gegenüber dem Hauptbolzen 7 an den geneigten Flächen anliegt und der Adapter 2 veranlasst wird, sich in Richtung seines vorderen Endes zu bewegen, so dass der Hauptbolzen 7 sicher in den Haken der Verriegelungsmittel sitzt und die Basis 17 mit einem entsprechenden Abschnitt, mit einer im Wesentlichen flachen Fläche 17', des Werkzeugs 3 oder des Kupplungsmittels 1 in Kontakt steht.
Um den Effekt zu verstärken, der durch die geneigten Flächen der Keile 21, 21' und 22, 22' erzeugt wird, hat der Adapter 2 jeweilige Schrägen an jeder seiner Seitenwände 10, mit Schrägen, die zu denen der Keile passen, so dass in der Kupplungsposition die Schrägen ohne Spiel an den geneigten Flächen der vorderen oder der hinteren Keile – je nach der Positionierung der Kupplung – anliegen.
In 8 sind die Enden des Hauptbolzens 7 in die Haken 5 und 5' eingeführt, und die hinteren Keile 22 und 22' werden noch nicht durch die Schrägen 23 des Adapters 2 gestützt. In dieser Figur ist zu sehen, dass die beweglichen Befestigungsmittel 13 im gleichen Abstand in Bezug auf die Hauptbolzens 7 und 7' positioniert sind, während die Löcher 8 der Seitenwände 9 des Kupplungsmittels 1 in dem Abstand in Bezug auf die vorderen Haken 5, 5' und hinteren Haken 6, 6' angeordnet sind. Auf diese Weise können die Befestigungsmittel 13 des Adapters, wenn sie im rechten Winkel durch die Wände 10 des Adapters hindurch bewegt werden, in die Löcher 8 der Seitenwände 9 des Kupplungsmittels 1 eingeführt werden, um die Bewegungen des Adapters 2 zu dem Werkzeug 3 unabhängig von der Positionierung der Kupplung in den gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform zu übertragen.
Dank der gleichen Form wie die Befestigungsmittel 13, die zur Außenseite hin kleiner werden, so dass sie zum Querschnitt der Löcher 8 passen, wird beim Einführen der Befestigungsmittel in die Löcher ein Keileffekt erzeugt, der den Adapter 2 veranlasst, sich in Richtung des Werkzeugs 3 zu bewegen, und infolge des Effekts der geneigten Flächen der Keile 22 und 22' (je nach der Positionierung der Kupplung in den 6 und 7) wird der Adapter 2 ebenfalls veranlasst, sich in Richtung zu seinem vorderen Ende hin zu bewegen, wodurch die korrekte Kupplung zwischen ihm und dem Werkzeug 3 gewährleistet wird.
Wie in 9 zu sehen ist, und anders als bei der ersten Ausführungsform, sind die Innenflächen der Wände 9 des Kupplungsmittels überhaupt nicht geneigt und verlaufen im rechten Winkel zu der Fläche 17' des Werkzeugs 3. Ungeachtet dessen hat die Außenseite der Seitenwände 10 des Adapters 2 geneigte Führungsflächen 10', um das Ankuppeln des Adapters zu führen und dabei zu helfen, ihn zwischen die Wände 9 des Kupplungsmittels 1 einzuführen. In dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel sind die Führungsflächen um die vorstehenden Enden der Hauptbolzen 7 und 7' herum positioniert und sind kegelförmig, und ihre gedachte Achse stimmt mit der Längsachse der Hauptbolzen überein. Unabhängig von der Schräge des Adapters 2 in Bezug auf das Werkzeug 3 während des Ankuppelns nähern sich auf diese Weise die Führungsflächen 10', die mit den Wänden 9 des Kupplungsmittels in Kontakt stehen, in der Richtung des Ankuppelns einander an und dienen als Führungen, um zu gewährleisten, dass der Adapter 2 korrekt zwischen die Wände 9 eingeführt wird.
In 10, in der der Adapter 2 mittels des Kupp lungsmittels 1 an das Werkzeug 3 gekuppelt ist, ist zu sehen, dass der Erfinder ebenfalls dafür Sorge getragen hat, dass der Adapter 2 mindestens ein Loch 25, das auf gleicher Höhe mit dem hinteren Hauptbolzen 7' angeordnet ist, in einer der Seitenwände 10 aufweist, das die Oberseite der Wand 10 mit dem Loch zum Aufnehmen des Hauptbolzens 7' verbindet. Dieser Hauptbolzen 7' hat seine eigenen jeweiligen Löcher, die axial auf die Löcher 25 ausgerichtet sind, wodurch das Ende des Sicherheitshauptbolzens, der durch die Löcher 25 des Adapters 2 geschoben ist, aufgenommen werden können. Auf diese Weise verhindert der Sicherheitshauptbolzen ein Bewegen des Hauptbolzens 7', der den Adapter mit dem mechanischen Arm 4 der Maschine verbindet, und sichert ihn an seiner Position in dem Adapter 2.
Außerdem ist der Adapter 2 in 10 mit dem Werkzeug 3 in einer Position verbunden, die in Bezug auf die Kupplungsposition, die in den vorangegangenen 7 und 8 gezeigt ist, um 180° gedreht ist, ohne dass das Werkzeug 3 ausgewechselt oder gegen ein anderes ausgetauscht werden muss, weil dessen Kupplungsmittel auf die neue Kupplungspositionierung eingestellt werden kann. Mittels desselben Adapters 2 und desselben Werkzeugs 3 kann letzteres in verschiedenen Positionen angekoppelt werden, wodurch eine deutliche Verbesserung dessen erreicht wird, was andere bekannte Vorrichtungen bieten können.

Claims

Schnellkuppelvorrichtung (1, 2) zum Ankuppeln von Werkzeugen (3) an Maschinen, insbesondere Landwirtschafts-, Beförderungs-, Hub-, Schürf- und Erdbaumaschinen, wobei die Maschinen einen angelenkten Arm (4) umfassen, der mit einem distalen Endabschnitt ausgestattet ist, an den ein starres Werkzeug (3) kuppelbar ist, wobei die Schnellkuppelvorrichtung (1, 2) Folgendes umfasst: – einen Adapter (2) der mit dem angelenkten Arm (4) durch mindestens einen Hauptbolzen (7) verbindbar ist, wobei der Adapter eine im wesentlichen flache Grundplatte (17) mit ersten Seitenwänden (10) und verschiebbare Verriegelungsmittel (13) umfasst, die quer durch die ersten Seitenwände (10) vorstehen, und – ein Kuppelmittel (1), das an dem Werkzeug (3) befestigbar ist und starre Haken (5, 5', 6, 6'), die mit dem mindestens einen Hauptbolzen (7), und zweite Seitenwände (9), mit Öffnungen (8) umfasst, die mit den verschiebbaren Verrieglungsmitteln (13) des Adapters (2) ausgerichtet sind, wenn die Vorrichtung in ihrer Verriegelungsposition verwendet wird, wobei die ersten Seitenwände (10) des Adapters (2) im Gebrauch zwischen den zweiten Seitenwänden (9) der Kuppelmittel (1) verriegelt sind, wobei mindestens ein Teil der ersten Seitenwände (10) erste geneigte Flächenabschnitte (10') umfasst, die sich in der Kuppelrichtung annähern, und/oder mindestens ein Teil der zweiten Seitenwände (9) des Kuppelmittels (1) sich annähernde zweite geneigte Flächenabschnitte (9') umfasst, so dass die Grundplatte (17) des Adapters (2) im Kontakt mit einem entsprechenden, im wesentlichen mit einer flachen Fläche ausgebildeten Abschnitt (17') des Werkzeugs (2) steht, wenn der Adapter (2) jeweils auf dem Kuppelmittel (1) und dem Werkzeug (3) verriegelt ist, indem die verschiebbaren Verriegelungsmittel (13) mit den Öffnungen (8) des Kuppelmittels (1) in Eingriff genommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kuppelmittel (1) des Werkzeugs (3) vier starre Haken (5, 5', 6, 6') umfasst, die an den vier Enden der zweiten Seitenwände (9) des Kuppelmittels (1) angebracht sind, wobei ein Paar starrer Haken (5, 5') an einem vorderen Abschnitt und ein Paar starrer Haken (6, 6') an einem hinteren Abschnitt angebracht ist, wobei die starren Haken (5, 5', 6, 6') so angeordnet sind, dass der mindestens eine Hauptbolzen (7) sowohl mit dem Paar vorderer Haken (5, 5') als auch mit dem Paar hinterer Haken (6, 6') angekuppelt werden kann, so dass das Werkzeug (3) in zwei verschiedenen Positionen in einem Winkel von 180° zueinander an den Adapter (2) gekuppelt und befestigt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Außenfläche der Seitenwände (10) des Adapters (2) mit abfallenden Führungsflächen (10') um die vorstehenden Enden des mindestens einen Hauptbolzens (7, 7') ausgestattet ist, wobei die Flächen kegelförmig mit einer gedachten Achse ausgebildet sind, die mit der Längsachse des Hauptbolzens (7, 7') zusammenfällt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil der ersten Seitenwände (10) erste geneigte Flächenabschnitte (10') umfasst, die sich in der Kuppelrichtung annähern, und mindestens ein Teil der zweiten Seitenwände (9) des Kuppelmittels (1) sich annähernde zweite geneigte Flächenabschnitte (9') umfasst, wobei die sich annähernden zweiten geneigten Flächenabschnitte (9') mit den ersten geneigten Flächenabschnitten (10') zusammenpassen, um einen Keileffekt zwischen den ersten geneigten Flächenabschnitten (10') und den sich annähernden zweiten geneigten Flächenabschnitten (9') zu erhalten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwei Lochungen (8) an jeder Seitenwand (9) einander gegenüberliegend und von den Haken an derselben Wand (9) gleich beabstandet und in der Kuppelstellung mit den beweglichen Befestigungsmitteln (13) durch die Seitenwände (10) des Adapters (2) axial ausgerichtet vorgesehen sind, und der Hauptbolzen (7) in das Paar vorderer Haken (5, 5') oder in das Paar hinterer Haken (6, 6') eingekuppelt ist, die beweglichen Befestigungsmittel (13) des Adapters (2) aufgrund der symmetrischen Anordnung der Lochungen (8) beim Bewegen in die Lochungen (8) des Kuppelmittels (1) des Werkzeugs (3) eingeführt werden, wobei das Kuppelmittel (2) und das Werkzeug (3) in jeder der möglichen Kuppelpositionen verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Lochungen (8) der Seitenwände (10) des Werkzeugs (3) mit einem Abschnitt ausgestattet sind, der zur Außenseite hin kleiner wird, was mit einem anderen Abschnitt zusammenpasst, der zur Außenseite des Befestigungsmittels (13) hin kleiner wird, das in der Kuppelposition in diesem aufgenommen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kuppelmittel (1) in ihrem vorderen und in ihrem hinteren Teil mit Mitteln zum Aufnehmen des Adapters (2) ausgestattet sind, die jeweils mit gegenüberliegenden abfallenden Flächen ausgestattet sind, und bei der das Ende des Werkzeugs (2), das dem Hauptbolzen (7) gegenüberliegt, mit mindestens einer passenden Abschrägung mit einer abfallenden Fläche ausgestattet ist, so dass die Abschrägung oder die Abschrägungen in der Kuppelposition ohne Spiel auf den abfallenden Flächen des Aufnahmemittels liegen können, das entsprechend der Kuppelposition auf dem vorderen und dem hinteren Teil der Kuppelmittel (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens ein Befestigungsmittel (13) mit einer Stange (16) ausgestattet ist, deren freies Ende von Außen sichtbar ist, so dass sichtbar feststellbar ist, ob das Befestigungselement (13) in der entsprechenden Lochung (8) aufgenommen ist.