DE102009012050A1

DE102009012050A1 - Anbaugerät

Info

Publication number: DE102009012050A1
Application number: DE102009012050A
Authority: DE
Inventors: Thomas Ostermeyer
Original assignee: LST GmbH
Current assignee: Gebr Egli Maschinen Ag Rossrueti Ch
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-09
Also published as: US8887416B2; EP2403998A1; CA2763346C; CA2763346A1; WO2010099980A1; US20120126559A1; EP2403998B1; EA201171106A1

Abstract

Ein Anbaugerät (14), insbesondere für Baumaschinen, hat einen Rahmen (16), der über eine Kopplungseinrichtung (21) an einem Arbeitsgerät (10) oder einem Geräteträger (12) eines Arbeitsgeräts (10) anbringbar ist; ein Werkzeug (18) mit zwei Werkzeugteilen (22, 23); ein an dem Rahmen (16) vorgesehenes Gelenk (26) mit einem Bolzen (28), an dem die Werkzeugteile (22, 23) des Werkzeugs (18) relativ zueinander schwenkbar gelagert sind; und einen an dem Rahmen (16) angebrachten Werkzeugantrieb (20) zum Bewegen wenigstens eines der Werkzeugteile (22, 23) relativ zum Rahmen (16). Weiter ist der Werkzeugantrieb (20) über wenigstens eine erste Anlenkeinrichtung (34) mit den Werkzeugteilen (22, 23) verbunden. Zum schnellen und einfachen Werkzeugwechsel sind einerseits die Werkzeugteile (22, 23) über die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) lösbar mit dem Werkzeugantrieb (20) verbunden und ist andererseits der Bolzen (28) des Gelenks (26) durch einen an dem Rahmen (16) vorgesehenen Bolzenantrieb (42) zumindest teilweise aus dem Gelenk (26) entfernbar, um die Werkzeugteile (22, 23) von dem Gelenk (26) lösen zu können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anbaugerät, insbesondere ein Anbaugerät für Baumaschinen.
Baumaschinen haben im Allgemeinen ein Arbeitsgerät, wie zum Beispiel einen Bagger, das mit einem Geräteträger, beispielsweise in Form eines Schwenkarms, ausgestattet ist. An diesem Geräteträger können verschiedene Anbaugeräte montiert werden, die für die Durchführung unterschiedlicher Arbeiten geeignet sind. Herkömmliche Anbaugeräte weisen zu diesem Zweck einen Rahmen auf, der über eine Kopplungseinrichtung an dem Geräteträger anbringbar ist und an dem ein bestimmtes Werkzeug vorgesehen ist. Für das Werkzeug ist an dem Rahmen zudem ein Werkzeugantrieb vorgesehen.
Auf den Baustellen müssen häufig verschiedene Arbeiten durchgeführt werden, die unterschiedliche Anforderungen an die Werkzeuge stellen. So müssen zum Beispiel bei Abbrucharbeiten verschiedene Strukturen (Stahlträger, Betonplatten) gebrochen und/oder geschnitten werden, für die unterschiedliche Werkzeugeigenschaften notwendig sind. Um mit wechselnden Anforderungen an die Werkzeuge auf einer Baustelle klarzukommen, sind bereits verschiedene Lösungsansätze bekannt.
So beschreibt zum Beispiel die WO 96/02708 A1 eine Betonbrechzange mit zwei Zangenbacken, die jeweils über Betonbrechabschnitte und Schneiden verfügen, um die Betonbrech- und Schneidfunktionen zu trennen und so die jeweiligen Werkzeugkomponenten für ihre Funktionalitäten zu optimieren. Die WO 97/30232 A1 zeigt eine Betonbrechzange mit einem ersten Backenpaar, das zum Brechen von Betonplatten ausgebildet ist, und einem zweiten Backenpaar, das zum Schneiden von Stahlträgern ausgebildet ist. Derartige Werkzeuge mit Mehrfachfunktionen (hier: Brechen von Betonplatten und Schneiden von Stahlträgern) reduzieren die Anzahl der vorzuhaltenden Werkzeuge bzw. Anbaugeräte.
Weiter existieren so genannte Schnellwechselvorrichtungen, mit denen ein schneller Wechsel eines kompletten Anbaugeräts an einem Arbeitsgerät bzw. an dessen Geräteträger durchgeführt werden kann. Mit solchen Schnellwechselvorrichtungen lassen sich die Unterbrechungszeiten auf den Baustellen verkürzen und damit die Arbeiten effektiver und kostengünstiger ausführen. Derartige Schnellwechselvorrichtungen für Anbaugeräte sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 102 00 836 A1 , DE 44 17 401 A1 , DE 94 08 196 U1 und DE 92 09 675 U1 offenbart, wobei diese Schnellwechselvorrichtungen jeweils an spezielle Arten von Anbaugeräten angepasst sind.
Das vorbeschriebene System mit einem Wechsel des gesamten Anbaugeräts hat den Nachteil, dass für jede Arbeit ein eigenes Anbaugerät vorgehalten werden muss und auch beispielsweise zum Austausch von Verschleißteilen der Werkzeuge die gesamten Anbaugeräte ausgebaut werden müssen. Dies führt letztlich zu einem großen Maschinenpark mit einem dementsprechend hohen Lager-, Logistik- und Kostenaufwand. Um die Anzahl der vorzuhaltenden Anbaugeräte zu reduzieren, ist es daher auch bekannt, nicht das gesamte Anbaugerät zu wechseln, sondern nur das an diesem befestigte Werkzeug.
So offenbart die DE 297 08 705 U1 ein Abbruchgerät mit zwei relativ zueinander schwenkbaren Werkzeugbacken, die über ein Schwenklager als bauliche Einheit miteinander verbunden sind. Um die Werkzeugbacken vom Rahmen abzunehmen, werden die beiden Haltevorrichtungen des ersten festen Backens sowie die Befestigung zwischen dem zweiten bewegbaren Backen und seiner Antriebsvorrichtung gelöst, woraufhin die beiden Backen, die weiterhin über das Schwenklager miteinander verbunden sind, vom Anbaugeräterahmen entfernt werden können. Dieses Abbruchgerät stellt eine Weiterentwicklung der EP 0 641 618 B1 dar, bei welchem das Schwenklager zwischen den zwei Werkzeugbacken zusätzlich am Anbaugeräterahmen lösbar befestigt ist.
Die zuletzt genannten Anbaugeräte mit auswechselbaren Werkzeugen führen zwar zu einer Verkleinerung des Maschinenparks, da nur die Werkzeuge selbst, nicht aber die kompletten Anbaugeräte in einer größeren Anzahl vorgehalten werden müssen, nachteilig an dieser Lösung ist aber der relativ aufwändige und schwierige Werkzeugwechsel selbst, der nach wie vor zu langen Unterbrechungszeiten auf den Baustellen führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Anbaugerät zu schaffen, mit dem ein einfacher und schneller Werkzeugwechsel möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Anbaugerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Anbaugerät weist einen Rahmen, der über eine Kopplungseinrichtung an einem Arbeitsgerät bzw. einem Geräteträger eines Arbeitsgeräts anbringbar ist; ein Werkzeug mit zwei Werkzeugteilen; ein an dem Rahmen vorgesehenes Gelenk mit einem Bolzen, an dem die Werkzeugteile des Werkzeugs relativ zueinander schwenkbar gelagert sind; und einen an dem Rahmen angebrachten Werkzeugantrieb zum Bewegen wenigstens eines der Werkzeugteile relativ zum Rahmen, wobei der Werkzeugantrieb über wenigstens eine erste Anlenkeinrichtung mit dem Rahmen und über wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung mit den Werkzeugteilen verbunden ist, auf. Ferner sind die zwei Werkzeugteile über die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung lösbar mit dem Werkzeugantrieb verbunden und ist der Bolzen des Gelenks durch einen an dem Rahmen vorgesehenen Bolzenantrieb zumindest teilweise aus dem Gelenk entfernbar, um die Werkzeugteile von dem Gelenk lösen zu können.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass a) die zwei Werkzeugteile über die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung lösbar mit dem Werkzeugantrieb verbunden sind und b) der Bolzen des Gelenks durch einen an dem Rahmen vorgesehenen Bolzenantrieb zumindest teilweise aus dem Gelenk entfernbar ist, um die Werkzeugteile von dem Gelenk lösen zu können. Durch diese beiden Maßnahmen kann das Werkzeug mit den zwei Werkzeugteilen von dem Rahmen des Anbaugeräts gelöst werden, indem einerseits die Verbindung zwischen den Werkzeugteilen und dem Werkzeugantrieb über die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung gelöst wird und andererseits der Bolzen zumindest teilweise aus dem am Rahmen vorgesehenen Gelenk entfernt wird. Da die Entfernung des Bolzens über einen am Rahmen vorgesehenen Bolzenantrieb erfolgt, d. h. nicht manuell durchgeführt werden muss, kann der Werkzeugwechsel einfacher und schneller als bei herkömmlichen Anbaugeräten ausgeführt werden.
Der Rahmen des Anbaugeräts bezeichnet das Grundgerüst des Anbaugeräts, das einerseits mit einem Arbeitsgerät verbindbar ist und andererseits alle Komponenten des Anbaugeräts, insbesondere das Werkzeug und den Werkzeugantrieb, trägt. Er ist nicht auf eine Rahmenform im engeren Sinne eingeschränkt, sondern kann auch Gehäuseformen, Skelettformen und dergleichen annehmen.
Die erfindungsgemäße Konstruktion des Anbaugeräts ist für alle Arten von Werkzeugen in vorteilhafter Weise einsetzbar, die zwei relativ zueinander bewegbare Werkzeugteile (Greifer, Backen, Zangen, etc.) besitzen. Geeignete Anbaugeräte, bei denen die Erfindung angewendet werden kann sind zum Beispiel Abbruch- und Schrottscheren, Abbruch- und Schrottzangen, Betonbrechzangen, Kombizangen, Pulverisierer, Abbruch- und Sortiergreifer und dergleichen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Bolzen des Gelenks aus mehreren, in Längsrichtung des Bolzens lösbar miteinander verbundenen Bolzenteilen gebildet, von denen wenigstens ein Bolzenteil durch den Bolzenantrieb aus dem Gelenk entfernbar ist. Vorzugsweise sind wenigstens zwei Bolzenteile des Bolzens durch den Bolzenantrieb aus dem Gelenk entfernbar. Durch die Unterteilung des Bolzens in mehrere Bolzenteile kann der Bolzenantrieb zum Entfernen des Bolzens aus dem Gelenk kleiner konzipiert werden. Zum Beispiel kann der Bolzenantrieb wenigstens zwei Antriebselemente aufweisen, die zum Entfernen von zwei Bolzenteilen des Bolzens in zueinander entgegengesetzten Richtungen aus dem Gelenk ausgestaltet sind.
Der Bolzenantrieb kann zum Beispiel als ein hydraulischer Bolzenantrieb oder als ein elektromotorischer Bolzenantrieb ausgebildet sein. Auch eine Kombination mehrerer Antriebsarten ist hier denkbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Versorgung und/oder Ansteuerung des Bolzenantriebs durch eine Versorgung bzw. Ansteuerung eines Antriebs des Anbauge räts und/oder des Werkzeugantriebs gebildet sein. In diesem Fall ist ferner ein Schaltelement zum Umschalten der Versorgung bzw. Ansteuerung vorgesehen, ein Nachrüsten der Versorgungen und/oder Ansteuerungen (z. B. Hydrauliksystem) des Arbeitsgeräts und des Geräteträgers sind aber nicht erforderlich. Da während eines Werkzeugwechsels zum Beispiel das Anbaugerät nicht gedreht werden muss, kann die Hydraulik des Anbaugeräteantriebs zum Drehen für den Bolzenantrieb benutzt werden.
Um eine sichere Befestigung des Werkzeugs während des Betriebs des Anbaugeräts zu gewährleisten, ist es von Vorteil, wenn der lösbare Bolzen bzw. die lösbaren Bolzenteile des Bolzens in ihre Position(en) zum Halten der Werkzeugteile vorgespannt ist/sind. Zusätzlich oder auch nur alternativ kann/können der lösbare Bolzen bzw. die lösbaren Bolzenteile in ihrer/ihren Position(en) zum Halten der Werkzeugteile verriegelbar sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung des Werkzeugantriebs über wenigstens einen Hebel mit dem Gelenk verbunden sein. Dieser Hebel bewirkt eine Führung der Bewegung der zweiten Anlenkeinrichtung, die mit den Werkzeugteilen gekoppelt ist.
Dieser wenigstens eine Hebel kann beispielsweise starr oder auch längenverstellbar ausgeführt sein. Im Fall des längenverstellbaren Hebels kann eine Versorgung und/oder Ansteuerung eines Antriebs zur Längenänderung des Hebels beispielsweise durch eine Versorgung bzw. Ansteuerung des Antriebs des Anbaugeräts und/oder des Werkzeugantriebs gebildet sein. Das Umschalten der Antriebe erfolgt zum Beispiel parallel zum Umschaltvorgang für den Bolzenantrieb. Durch einen längenverstellbaren Hebel kann zudem ein Spiel zwischen den ersten und zweiten Eingriffselementen der zweiten Anlenkeinrichtungen, welches im Laufe der Zeit entstehen kann, ausgeglichen werden.
In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung des Werkzeugantriebs ein an dem Werkzeugantrieb vorgesehenes erstes Eingriffselement und ein an einem Werkzeugteil vorgesehenes zweites Eingriffselement, das mit dem ersten Eingriffselement lösbar in Eingriff steht, aufweisen.
In einer Ausführungsform kann das eine Element des ersten und des zweiten Eingriffselements als ein hakenförmiges Eingriffselement ausgestaltet sein und das andere Element des ersten und des zweiten Eingriffselements als ein stangenförmiges Eingriffselement, welches quer zu seiner Längsrichtung aus dem hakenförmigen Eingriffselement entfernbar ist, ausgestaltet sein. In einer anderen Ausführungsform kann das eine Element des ersten und des zweiten Eingriffselements als ein zylinderförmiges Eingriffselement ausgestaltet sein und das andere Element des ersten und des zweiten Eingriffselements als ein bolzenförmiges Eingriffselement, welches in seiner Längsrichtung aus dem zylinderförmigen Eingriffselement entfernbar ist, ausgestaltet sein.
Zum einfachen Werkzeugwechsel können der Werkzeugantrieb, der Bolzenantrieb und/oder der Antrieb zur Längenänderung des längenverstellbaren Hebels zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Eingriffselement ausgestaltet sein.
Obige sowie weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des Anbaugeräts der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
1 eine stark schematisierte Seitenansicht einer Baumaschine mit einem Anbaugerät mit angebrachtem Werkzeug;
2 eine stark schematisierte Seitenansicht der Baumaschine von 1 mit getrenntem Werkzeug;
3 eine schematische Perspektivansicht eines Anbaugeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 eine schematische Schnittansicht des Anbaugeräts von 3 entlang der Linie A-A in 3;
5A eine schematische Seitenansicht des Anbaugeräts von 3 in Richtung des Pfeils B in 3, mit eingefahrenen Bolzenteilen;
5B eine schematische Schnittansicht des Anbaugeräts von 3 entlang der Linie C-C in 3, mit eingefahrenen Bolzenteilen;
6A eine schematische Seitenansicht des Anbaugeräts von 3 in Richtung des Pfeils B in 3, mit ausgefahrenen Bolzenteilen;
6B eine schematische Schnittansicht des Anbaugeräts von 3 entlang der Linie C-C in 3, mit ausgefahrenen Bolzenteilen;
6C eine schematische Perspektivansicht des Anbaugeräts von 3, mit ausgefahrenen Bolzenteilen; und
7A bis G verschiedene Zustände des Anbaugeräts in Perspektivansicht zur Veranschaulichung des Prozesses zum Lösen des Werkzeugs vom Anbaugerät.
1 zeigt zunächst beispielhaft eine Baumaschine mit einem Arbeitsgerät 10, zum Beispiel in Form eines Baggers. An dem Arbeitsgerät 10 ist über einen Geräteträger (z. B. Schwenkarm, Ausleger, etc.) 12 ein Anbaugerät 14 befestigt. Das Anbaugerät 14 enthält einen Rahmen 16, ein an dem Rahmen 16 angebrachtes Werkzeug 18 und einen an dem Rahmen 16 angebrachten Werkzeugantrieb 20 zum Betätigen des Werkzeugs 18.
Darüber hinaus ist in üblicher Weise an dem Arbeitsgerät 10 ein Hydrauliksystem vorgesehen, das über entlang des Geräteträgers 12 geführte Hydraulikleitungen mit dem hydraulischen Werkzeugantrieb 20 (zum Bewegen des Werkzeugs) und einem hydraulischen Anbaugeräteantrieb (zum Drehen des Anbaugeräts um seine Längsachse) verbunden ist. Das Anbaugerät ist über eine Kopplungseinrichtung an dem Geräteträger 12 angebracht, welche auch eine Verbindung der entsprechenden Hydraulikleitungen herstellt.
Wie in 2 dargestellt, ist das Anbaugerät 14 so ausgestaltet, dass das Werkzeug 18 von dem Rahmen 16 und dem Werkzeugantrieb 20 des Anbaugeräts 14 gelöst werden kann. Dies ermöglicht ein schnelles Anpassen des Anbaugeräts an die verschiedenen durchzuführenden Arbeiten direkt vor Ort, um die Unterbrechungszeiten zu verkürzen, ohne einen großen Maschinenpark mit einer großen Anzahl unterschiedlicher kompletter Anbaugeräte bereitstellen zu müssen.
Darüber hinaus kann bei Bedarf natürlich auch der Rahmen 16 und damit das komplette Anbaugerät 14 von dem Geräteträger 12 gellst werden.
Anhand der 3 bis 6 wird nun der Aufbau des Anbaugeräts näher erläutert. Das in den Figuren dargestellte Anbaugerät ist beispielhaft mit einer Betonbrechzange als Werkzeug ausgestattet. Selbstverständlich können aber auch andere Werkzeugarten bei dem erfindungsgemäßen Anbaugerät zum Einsatz kommen. Nur beispielhaft seien hier Abbruch- und Schrottscheren, Abbruch- und Schrottzangen, Kombizangen, Pulverisierer sowie Abbruch- und Sortiergreifer genannt.
Wie am besten in 3 und 4 erkennbar, dient der Rahmen 16 als Träger für das jeweilige Werkzeug 18 und den entsprechenden Werkzeugantrieb 20. An seinem dem Geräteträger 12 zugewandten Endbereich ist der Rahmen 16 mit einer Kopplungseinrichtung 21 ausgestaltet, um den Rahmen 16 lösbar an dem Geräteträger 12 anbringen zu können. Diese Kopplungseinrichtung 21 dient sowohl der mechanischen Verbindung zwischen dem Rahmen 16 und dem Geräteträger 12 als auch dem Anschluss des Werkzeugantriebs 20 und weiterer Antriebe an das Antriebssystem des Arbeitsgeräts 10. Hierbei handelt es sich üblicherweise um ein Hydrauliksystem.
Das Werkzeug 18 besteht im Wesentlichen aus zwei Werkzeugteilen 22 und 23, die im vorliegenden Fall als Zangenbacken einer Betonbrechzange ausgeführt sind. Die beiden Zangenbacken 22, 23 sind jeweils mit mehreren zahnförmigen Betonbrechabschnitten 24 und mehreren Schneiden 25 ausgebildet, sodass die Betonbrechzange 18 sowohl zum Brechen von Betonplatten als auch zum Schneiden von Stahlträgern eingesetzt werden kann. Eine mögliche Konstruktion einer solchen Betonbrechzange 18 ist zum Beispiel in der bereits erwähnten WO 96/02708 A1 in mehr Einzelheiten beschrieben.
An seinem dem Werkzeug 18 zugewandten Endbereich weist der Rahmen 16 ein im Wesentlichen mittig angeordnetes Gelenk 26 auf. Dieses Gelenk 26 enthält einen mehrteiligen Bolzen 28, der später in mehr Einzelheiten beschrieben wird und an dem die beiden Zangenbacken 22, 23 so gelagert sind, dass sie relativ zueinander geschwenkt werden können. Dies bedeutet, dass entweder beide Zangenbacken 22, 23 um das Gelenk 26 geschwenkt werden können oder nur eine der beiden Zangenbacken 22, 23 um das Gelenk 26 geschwenkt werden kann, während die andere starr an dem Rahmen 16 angebracht ist.
Der Werkzeugantrieb 20 für dieses Werkzeug 18 weist mehrere Hubzylinder 30, 31 auf. Zwei erste Hubzylinder 30 sind jeweils über einen ersten Anlenkpunkt 34 mit dem Rahmen 16 verbunden und über einen zweiten Anlenkpunkt 36 mit dem ersten Werkzeugteil 22 lösbar gekoppelt. Analog sind zwei zweite Hubzylinder 31 jeweils über einen ersten Anlenkpunkt 34 mit dem Rahmen 16 verbunden und über einen zweiten Anlenkpunkt 36 mit dem zweiten Werkzeugteil 23 lösbar gekoppelt. Werden die Hubzylinder 30, 31 betätigt, d. h. deren Kolbenstangen ausgefahren, so werden die beiden Zangenbacken 22, 23 um das Gelenk 26 aufeinander zu geschwenkt, wie durch die Pfeile 32 in 3 angedeutet.
Soll zum Beispiel das zweite Werkzeugteil 23 starr am Rahmen 16 befestigt werden, so werden anstelle der zweiten Hubzylinder 31 starre Haltevorrichtungen eingesetzt. Diese starren Haltevorrichtungen sind aber ebenfalls mit einer zweiten Anlenkeinrichtung 36 versehen, die ein Lösen des zweiten Werkzeugteils 23 ermöglicht. Außerdem können natürlich auch nur jeweils ein Hubzylinder 30, 31 oder mehr als zwei Hubzylinder 30, 31 eingesetzt werden. Die Erfindung ist außerdem nicht auf hydraulische Hubzylinder beschränkt, es können grundsätzlich auch andere Werkzeugantriebe 20 benutzt werden.
Zur Führung der Schwenkbewegung der beiden Zangenbacken 22, 23 um das Gelenk 26 am Rahmen 16 sind die zweiten Anlenkeinrichtungen 36 zusätzlich mit Hebeln 38, 40 mit dem zentralen Gelenk 26 verbunden. Die Hebel 38, 40 sind zum Beispiel in der Art von Kniehebeln ausgeführt, wie in 4 veranschaulicht. Im Fall eines starr befestigten Werkzeugteils 23 dient der entsprechende Hebel 40 als stabile Abstützung der zweiten Anlenkeinrichtung 36.
Der Aufbau und die Funktionsweise des Gelenks 26 des Anbaugeräts 14 sowie der zweiten Anlenkeinrichtung 36 sind in 6 und 7 in verschiedenen Ansichten und verschiedenen Betriebszuständen des Anbaugeräts 14 genauer dargestellt.
Das am Rahmen 16 angebrachte Gelenk 26 des Anbaugeräts 14 ist insbesondere durch einen mehrteiligen Bolzen 28 gebildet, der drehfest am Rahmen 16 gehalten ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bolzen 28 aus drei Bolzenteilen aufgebaut, nämlich einem mittleren Bolzenteil 28a und zwei äußeren Bolzenteilen 28b, die in Längsrichtung des Bolzens 28 (z. B. Links/Rechts-Richtung in 5B) hintereinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck weist das mittlere Bolzenteil 28a zum Beispiel an seinen beiden Stirnseiten jeweils eine Ausnehmung auf, in welche die Stirnseiten der äußeren Bolzenteile 28b eingefügt werden, wie am besten in 5B erkennbar. Die insgesamt drei Bolzenteile 28a, 28b sind vorzugsweise symmetrisch aufgebaut bzw. angeordnet.
Während die beiden äußeren Bolzenteile 28b jeweils in ihrer Längsrichtung bewegbar angeordnet sind, ist das mittlere Bolzenteil 28a an dem Rahmen 16 des Anbaugeräts 14 fixiert. Die Bewegung der äußeren Bolzenteile 28b erfolgt über zwei Antriebselemente eines Bolzenantriebs 42. Die beiden Antriebselemente des Bolzenantriebs 42 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Hydraulikzylinder ausgebildet, deren Kolbenstangen mit den äußeren Bolzenteilen 28b des Gelenkbolzens 28 fest verbunden sind, wie in 5B und 6B veranschaulicht.
Für den Bolzenantrieb 42 können wahlweise auch andere Antriebselemente wie zum Beispiel elektromotorische Antriebe verwendet werden. Außerdem kann auch nur ein gemeinsamer Bolzenantrieb 42 zum Bewegen der beiden äußeren Bolzenteile 28b vorgesehen sein. Bei anders unterteilten Bolzen 28 wird der Bolzenantrieb 42 entsprechend angepasst.
Jedes der beiden äußeren Bolzenteile 28b ist an dem Rahmen 16 durch eine entsprechend dimensionierte und gestaltete Durchgangsöffnung einer Seitenwange 44 gehalten und geführt. Die Seitenwangen 44 sind bevorzugt einstückig mit dem Rahmen 16 ausgebildet. Die Hebel 38, 40 sind an dem mittleren Bolzenteil 28a gelagert, sodass auch bei lösbaren Werkzeugteilen 22, 23 eine definierte Bewegung der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 für die Hubzylinder 30, 31 erfolgt.
Die beiden Werkzeugteile 22, 23 weisen jeweils Seitenwangen 46 auf, die mit Durchgangsöffnungen versehen sind, durch welche die äußeren Bolzenteile 28b des Gelenkbolzens 28 geführt werden können. Ist der Bolzen 28 durch den Bolzenantrieb 42 zusammengefügt, wie in 5A und 5B dargestellt, so sind die Seitenwangen 46 der Werkzeugteile 22, 23 an den äußeren Bolzenteilen 28b schwenkbar gelagert. Wenn die äußeren Bolzenteile 28b durch den Bolzenantrieb 42 in entgegengesetzten Richtungen von dem mittleren Bolzenteil 28a getrennt werden (siehe 6A bis C), so können die Seitenwangen 46 der Werkzeugteile 22, 23 quer zur Längsachse des Bolzens 28 (d. h. zum Beispiel nach unten in 6A) von dem Gelenk 26 des Anbaugeräts 14 gelöst werden.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Werkzeugteile 22, 23 aus dem Gelenk 26 des Anbaugeräts 14 zu verhindern, sind die äußeren Bolzenteile 28b durch den Bolzenantrieb 42 vorzugsweise in ihre mit dem mittleren Bolzenteil 28a verbundenen Positionen vorgespannt. Als weitere Maßnahme können die äußeren Bolzenteile 28b in diesen Positionen zum Halten der Werkzeugteile 22, 23 auch verriegelt werden.
Um die Werkzeugteile 22, 23 des Werkzeugs 18 vollständig von dem übrigen Anbaugerät 14 entfernen zu können, müssen auch die Verbindungen der Werkzeugteile 22, 23 mit dem Werkzeugantrieb 20 über die zweiten Anlenkeinrichtungen 36 gelöst werden. Zu diesem Zweck sind die zweiten Anlenkeinrichtungen 36 jeweils aus einem ersten Eingriffselement 36a, das an einem Hubzylinder 30, 31 des Werkzeugantriebs 20 befestigt ist, und einem zweiten Eingriffselement 36b, das an einem Werkzeugteil 22, 23 befestigt bzw. einstückig mit diesem ausgebildet ist, aufgebaut. Die ersten und zweiten Eingriffselemente 36a, 36b stehen jeweils lösbar miteinander in Eingriff.
In diesem Ausführungsbeispiel (vgl. 6C) haben die Werkzeugteile 22, 23 jeweils Seitenwangen 48, die mit einem hakenförmigen zweiten Eingriffselement 36b ausgebildet sind. Diese Seitenwangen 48 sind vorzugsweise einstückig mit den Seitenwangen 46, welche die Durchgangsöffnungen für die äußeren Bolzenteile 28b aufweisen, ausgebildet. An ihren den Werkzeugteilen 22, 23 zugewandten Enden haben die Hubzylinder 30, 31 jeweils ein im Wesentlichen stangenförmiges erstes Eingriffselement 36a. Zum Lösen der Werkzeugteile 22, 23 von dem Werkzeugantrieb 20 können die stangenförmigen ersten Eingriffselemente 36a in Richtung quer zu ihrer Längsachse aus den hakenförmigen zweiten Eingriffselementen 36b an den Seitenwangen 48 der Werkzeugteile heraus bewegt werden.
Das Lösen der Verbindung dieser zweiten Anlenkeinrichtungen 36 erfolgt in einfacher Weise durch eine Betätigung des Werkzeugantriebs 20, d. h. der Hubzylinder 30, 31. Dieser Bewegungsablauf wird weiter unten anhand der 7A bis G genauer erläutert.
Die zweiten Anlenkeinrichtungen 36 sind aber nicht nur auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel können die ersten Eingriffselemente 36a an den Hubzylindern 30, 31 ebenso als bolzenförmige Eingriffselemente ausgebildet sein, die in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar sind. In diesem Fall sind die zweiten Eingriffselemente 36b als zylinderförmige Eingriffselemente, zum Beispiel in Form von Durchgangsöffnungen in den Seitenwangen 48 der Werkzeugteile 22, 23, ausgebildet. Das Lösen der Verbindung einer solchen zweiten Anlenkeinrichtung 36 kann zum Beispiel parallel zum Lösen der Gelenkverbindung erfolgen, indem der Bolzenantrieb 42 gleichzeitig die bolzenförmigen ersten Eingriffselemente 36a der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 bewegt.
Der Aufbau der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 kann darüber hinaus selbstverständlich auch in einer jeweils umgekehrten Konstruktion der ersten und zweiten Eingriffselemente erfolgen. D. h. dass zum Beispiel auch die ersten Eingriffselemente 36a an den Hubzylindern 30, 31 hakenförmig und die zweiten Eingriffselemente 36b an den Seitenwangen 48 der Werkzeugteile 22, 23 stangenförmig ausgestaltet sein können.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Bolzenantrieb 42 durch hydraulische Antriebselemente gebildet. Um in diesem Fall ein Nachrüsten bzw. Umbauen des Hydrau liksystems von Arbeitsgerät 10 und/oder Geräteträger 12 zu vermeiden, ist der Bolzenantrieb 42 ebenfalls mit den hydraulischen Versorgungsleitungen des Anbaugeräteantriebs verbunden. Außerdem ist an dem Anbaugerät 14 ein Schaltelement (z. B. manuell oder ferngesteuert, nicht dargestellt) vorgesehen, mit dem die Versorgungsleitungen zwischen diesen beiden Antrieben umgeschaltet werden können. Da ein Drehantrieb des Anbaugeräts 14 während eines Werkzeugwechsels nicht erforderlich ist, kann so auf zusätzliche Versorgungsleitungen für den Bolzenantrieb 42 verzichtet werden. Im Fall von elektromotorischen Antriebselementen für den Bolzenantrieb 42 ist ein derartiges Umschalten nicht notwendig.
Bezug nehmend auf 7A bis G folgt nun eine Beschreibung eines Prozesses zum Lösen des Werkzeugs 18 von dem übrigen Anbaugerät 14, d. h. von Rahmen 16 und Werkzeugantrieb 20. Die Montage eines Werkzeugs 18 an den Rahmen 16 und den Werkzeugantrieb 20 kann in entsprechend umgekehrter Abfolge durchgeführt werden.
7A zeigt zunächst den Ausgangszustand des Anbaugeräts 14, in dem die Werkzeugteile 22, 23 an dem Rahmen 16 und dem Werkzeugantrieb 20 befestigt sind, sodass das Anbaugerät 14 einsatzbereit ist.
In einem ersten Schritt werden nun mittels des Bolzenantriebs 42 die äußeren Bolzenteile 28b aus dem Gelenk 26 herausgezogen (vgl. 7B), nachdem ggf. die Antriebsversorgungsleitungen entsprechend umgeschaltet worden sind. Sind die beiden äußeren Bolzenteile 28b maximal herausgezogen, so können die Seitenwangen 46 der Werkzeugteile 22, 23 aus dem Gelenk 26 entfernt werden. Wie in 7C dargestellt, geschieht dies dadurch, dass die Kolbenstangen der Hubzylinder 30, 31 ausgefahren werden und somit der Rahmen 16 von dem Werkzeug 18 weg gezogen wird.
Beim Ausfahren der Kolbenstangen der Hubzylinder 30, 31 werden zunächst die beiden Werkzeugteile 22, 23 aufeinander zu geschwenkt, wodurch ihre Seitenwangen 48 mit den hakenförmigen zweiten Eingriffselementen 36b auseinander bewegt werden. Werden nun nach dem Lösen der Werkzeugteile 22, 23 aus dem Gelenk 26 des Rahmens 16 die Kolbenstangen der Hubzylinder 30, 31 weiter ausgefahren, wie in 7D veranschaulicht, so werden zunächst die stangenförmigen ersten Eingriffselemente 36a der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 auf der einen Seite (hier für das zweite Werkzeugteil 23) aus den hakenförmigen ersten Eingriffselementen 36b am entsprechenden Werkzeugteil 23 gezogen.
Nachdem die Eingriffselemente 36a, 36b der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 auf der einen Seite vollständig voneinander separiert sind (vgl. 7E), kann der Rahmen 16 des Anbaugeräts 14 über den Geräteträger 12 etwas angehoben werden. Auf diese Weise werden dann auch die ersten und zweiten Eingriffselemente 36a, 36b der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 auf der anderen Seite für das andere Werkzeugteil 22 voneinander getrennt, wie in 7F gezeigt.
Schließlich kann der Rahmen 26 des Anbaugeräts 14 mit dem daran befestigten Werkzeugantrieb 20 vollständig von dem Werkzeug 18 mit den beiden Werkzeugteilen 22, 23 getrennt werden (vgl. 7G).
Nachdem die beiden Werkzeugteile 22, 23 des Werkzeugs 18 nun nur im Bereich ihrer Seitenwangen 46, mit denen sie am Gelenk 26 gelagert waren, miteinander in Kontakt stehen, kann es von Vorteil sein, die beiden Werkzeugteile 22, 23 in diesem Bereich bewegbar miteinander zu verbinden, sodass das Werkzeug eine bauliche Einheit bildet und ggf. einfacher transportiert und wieder eingebaut werden kann.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die zweiten Anlenkeinrichtungen 36 über starr ausgebildete Hebel 38, 40 mit dem zentralen Gelenk 26 am Rahmen 16 verbunden und werden die ersten und die zweiten Eingriffselemente 36a, 36b der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 beim Lösen des Werkzeugs 18 mittels der Hubzylinder 30, 31 des Werkzeugantriebs 20 voneinander getrennt. Alternativ können die Hebel 38, 40 zur Führung der Bewegung der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 relativ zum Gelenk 26 auch als längenverstellbare Hebel ausgestaltet sein.
Analog zum Bolzenantrieb 42 kann auch der Antrieb zur Längenänderung dieser längenverstellbaren Hebel zum Beispiel hydraulische und/oder elektromotorische Antriebselemente aufweisen. Im Fall hydraulischer Antriebselemente können diese parallel zur Ver sorgung des Bolzenantriebs 42 auf die hydraulischen Versorgungsleitungen des Anbaugeräteantriebs umgeschaltet werden.
Bei Betrieb des Anbaugeräts 14 mit angekoppeltem Werkzeug 18 müssen diese längenverstellbaren Hebel eine vorbestimmte feste Länge aufweisen, sodass eine Betätigung der Hubzylinder 30, 31 zu einem Schwenken der Werkzeugteile 22, 23 um das Gelenk 26 führt. Beim Lösen des Werkzeugs 18 vom Rahmen 16 und vom Werkzeugantrieb 20 können dann die ersten und zweiten Eingriffselemente 36a, 36b der zweiten Anlenkeinrichtungen 36 mit Hilfe einer Längenänderung der längenverstellbaren Hebel voneinander gelöst werden.
Durch die längenverstellbaren Hebel kann zudem ein Spiel zwischen den ersten und zweiten Eingriffselementen 36a, 36b der zweiten Anlenkeinrichtungen 36, welches im Laufe der Zeit entstehen kann, ausgeglichen werden. Hierdurch bleibt die sichere Befestigung des Werkzeugs 20 an dem Werkzeugantrieb 20 dauerhaft gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 96/02708 A1 [0004, 0041]
- WO 97/30232 A1 [0004]
- DE 10200836 A1 [0005]
- DE 4417401 A1 [0005]
- DE 9408196 U1 [0005]
- DE 9209675 U1 [0005]
- DE 29708705 U1 [0007]
- EP 0641618 B1 [0007]

Claims

Anbaugerät (14), insbesondere für Baumaschinen, mit einem Rahmen (16), der über eine Kopplungseinrichtung (21) an einem Arbeitsgerät (10) oder einem Geräteträger (12) eines Arbeitsgeräts (10) anbringbar ist; einem Werkzeug (18) mit zwei Werkzeugteilen (22, 23); einem an dem Rahmen (16) vorgesehenen Gelenk (26) mit einem Bolzen (28), an dem die Werkzeugteile (22, 23) des Werkzeugs (18) relativ zueinander schwenkbar gelagert sind; und einem an dem Rahmen (16) angebrachten Werkzeugantrieb (20) zum Bewegen wenigstens eines der Werkzeugteile (22, 23) relativ zum Rahmen (16), wobei der Werkzeugantrieb (20) über wenigstens eine erste Anlenkeinrichtung (34) mit dem Rahmen (16) und über wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) mit den Werkzeugteilen (22, 23) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugteile (22, 23) über die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) lösbar mit dem Werkzeugantrieb (20) verbunden sind; und dass der Bolzen (28) des Gelenks (26) durch einen an dem Rahmen (16) vorgesehenen Bolzenantrieb (42) zumindest teilweise aus dem Gelenk (26) entfernbar ist, um die Werkzeugteile (22, 23) von dem Gelenk (26) lösen zu können.
Anbaugerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (28) des Gelenks (26) aus mehreren, in Längsrichtung des Bolzens lösbar miteinander verbundenen Bolzenteilen (28a, 28b) gebildet ist, von denen wenigstens ein Bolzenteil (28b) durch den Bolzenantrieb (42) aus dem Gelenk entfernbar ist.
Anbaugerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bolzenteile (28b) des Bolzens (28) durch den Bolzenantrieb (42) aus dem Gelenk entfernbar sind.
Anbaugerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzenantrieb (42) wenigstens zwei Antriebselemente aufweist, die zum Entfernen von zwei Bolzenteilen (28b) des Bolzens (28) in zueinander entgegengesetzten Richtungen aus dem Gelenk (26) ausgestaltet sind.
Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzenantrieb (42) als ein hydraulischer Bolzenantrieb ausgebildet ist.
Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzenantrieb als ein elektromotorischer Bolzenantrieb ausgebildet ist.
Anbaugerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgung und/oder Ansteuerung des Bolzenantriebs (42) durch eine Versorgung bzw. Ansteuerung eines Antriebs des Anbaugeräts (14) und/oder des Werkzeugantriebs (20) gebildet ist; und dass ein Schaltelement zum Umschalten der Versorgung bzw. Ansteuerung vorgesehen ist.
Anbaugerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lösbare Bolzen (28) bzw. die lösbaren Bolzenteile (28b) des Bolzens (28) in ihre Position(en) zum Halten der Werkzeugteile (22, 23) vorgespannt ist/sind.
Anbaugerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lösbare Bolzen (28) bzw. die lösbaren Bolzenteile (28b) des Bolzens (28) in ihrer/ihren Position(en) zum Halten der Werkzeugteile (22, 23) verriegelbar ist/sind.
Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) des Werkzeugantriebs (20) über wenigstens einen starren Hebel (38, 40) mit dem Gelenk (26) verbunden ist.
Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) des Werkzeugantriebs (20) über wenigstens einen längenverstellbaren Hebel mit dem Gelenk verbunden ist.
Anbaugerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgung und/oder Ansteuerung eines Antriebs zur Längenänderung der längenverstellbaren Hebel durch eine Versorgung bzw. Ansteuerung eines Antriebs des Anbaugeräts (14) und/oder des Werkzeugantriebs (20) gebildet ist; und dass ein Schaltelement zum Umschalten der Versorgung bzw. Ansteuerung vorgesehen ist.
Anbaugerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zweite Anlenkeinrichtung (36) des Werkzeugantriebs (20) ein an dem Werkzeugantrieb (20) vorgesehenes erstes Eingriffselement (36a) und ein an einem Werkzeugteil (22, 23) vorgesehenes zweites Eingriffselement (36b), das mit dem ersten Eingriffselement lösbar in Eingriff steht, aufweist.
Anbaugerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Element des ersten und des zweiten Eingriffselements (36a, 36b) als ein hakenförmiges Eingriffselement ausgestaltet ist und das andere Element des ersten und des zweiten Eingriffselements (36a, 36b) als ein stangenförmiges Eingriffselement, welches quer zu seiner Längsrichtung aus dem hakenförmigen Eingriffselement entfernbar ist, ausgestaltet ist.
Anbaugerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Element des ersten und des zweiten Eingriffselements (36a, 36b) als ein zylinderförmiges Eingriffselement ausgestaltet ist und das andere Element des ersten und des zweiten Eingriffselements (36a, 36b) als ein bolzenförmiges Eingriffselement, welches in seiner Längsrichtung aus dem zylinderförmigen Eingriffselement entfernbar ist, ausgestaltet ist.
Anbaugerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugantrieb (20), der Bolzenantrieb (42) und/oder der Antrieb zur Längenänderung des wenigstens einen längenverstellbaren Hebels zum Bewirken einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Eingriffselement (36a, 36b) ausgestaltet ist.