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Die Erfindung betrifft eine Schnellwechselvorrichtung für Bagger, um an einem Baggerausleger ein Anbaugerät (AnbauWerkzeug), z. B. eine Schaufel od. dgl. zu befestigen.
Bekannt sind Schnellwechselvorrichtungen mit hydraulischer Verriegelung, bei welchen ein, beispielsweise konischer, Keil der Schnellwechselvorrichtung mit Hilfe eines Druckmittelzylinders, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, in eine, gegebenenfalls konische, Aufnahme am Anbaugerät, z. B. dem Löffel, geschoben wird.
Es sind auch Schnellwechselvorrichtungen mit manueller Verriegelung bekannt, bei welchen der Riegel der Schnellwechselvorrichtung mit Hilfe einer Gewindespindel in die Aufnahme am Anbaugerät gezogen wird.
Um zu verhindern, dass sich die Schnellwechselvorrichtungen unbeabsichtigt öffnen und sich die Verbindung zwischen Baggerausleger und Anbaugerät löst, sind Sicherheitsvorrichtungen bekannt.
Beispielsweise sind an den Schnellwechselvorrichtungen mit hydraulischer Verriegelung zwei Drei-Wege-Ventile vorgesehen, durch welche die Hydraulik deaktiviert werden kann, so dass ein unbeabsichtigtes Betätigen des Stellteils der Hydraulik nicht zu einem unbeabsichtigten Öffnen der Verriegelung der Schnellwechselvorrichtung führen kann.
Zusätzlich sind bei Schnellwechselvorrichtungen mechanische Sicherungen bekannt, welche die Form eines Tellers haben, der mittels einer Schraube am Riegel befestigt wird, so dass sich die Schnellwechselvorrichtung auch im Falle eines Defektes der Hydraulik (z. B. undichter Hydraulikzylinder und damit Nachlassen der Verriegelungskraft) nicht vom Anbaugerät lösen kann.
Bei Schnellwechselvorrichtungen mit manueller Verriegelung sind zusätzlich zu einer Sicherung gegen das Verdrehen der Gewindespindel und damit das Lockern der Schnellwechselvorrichtung, die zuvor erwähnten Sicherungen, bestehend aus einem Teller und Schraube vorgesehen.
Ziel der Erfindung ist es, eine Sicherung für Schnellwechselvorrichtungen vorzusehen, die eine einfache Konstruktion besitzt und die einfach zu bedienen ist.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches l gelöst.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin-
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dung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass bei der erfindungsgemässen Schnellwechselvorrichtung als Sicherung ein vor-und zurückziehbarer (Sicherungs-) Bolzen vorgesehen ist, der in seiner Wirklage neben der vom in die Aufnahme am Anbaugerät (Werkzeug, z. B. Löffel) eingreifenden Ende des Riegels abgekehrten Seite angeordnet ist, wird ein unbeabsichtigtes Zurückschieben des Riegels und damit ein unbeabsichtigtes Lockern der Schnellwechselvorrichtung verhindert.
Für die spezielle Ausführung des Sicherungsbolzens gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann der Sicherungsbolzen durch einen federbelasteten Druckmittelzylinder, vorzugsweise Hydraulikzylinder, betätigbar sein. Dadurch, dass der Hydraulikzylinder von einer Feder beaufschlagt ist, wird seine Kolbenstange, die den Sicherungsbolzen bilden kann, so belastet, dass der Verriegelungsbolzen auch bei einem Defekt der Hydraulik nicht zurückweicht.
Damit ist diese Sicherung der Verriegelung der Schnellwechselvorrichtung automatisch wirksam.
Falls bei dieser Ausführungsform die Schnellwechselvorrichtung wieder geöffnet werden soll, kann der Hydraulikkreis, der den Verriegelungszylinder der Schnellwechselvorrichtung kolbenstangenseitig beaufschlagt, um den Riegel zurückzuziehen, auch dazu herangezogen werden, den Zylinder für den Sicherungsbolzen so zu beaufschlagen, dass der Sicherungsbolzen zurückgezogen wird, der (Verriegelungs-) Keil zurückweicht und das Anbaugerät (Löffel) von der Schnellwechselvorrichtung abgekoppelt werden kann.
Bei einer manuell zu betätigenden Ausführung des Sicherungsbolzens kann vorgesehen sein, dass der Sicherungsbolzen, der quer zum Riegel der Schnellwechselvorrichtung vor-und zurückschiebbar ist, auch bei einem Gebrechen der Verriegelungskraft (z. B. Bruch der Stellspindel für den Riegel) aus seiner Wirklage nicht zurückweichen kann. Für die konkrete Ausführung bei einem manuell verstellbaren Sicherungsbolzen gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. So kann vorgesehen sein, dass der Sicherungsbolzen mit einer Lasche versehen ist, die an einem Sicherungsstift mittels eines Klappstiftes in Position gehalten werden kann.
Eine halbautomatische Ausführungsform eines manuell verstellbaren Sicherungsbolzens kann vorsehen, dass der Sicherungsbolzen mittels einer Druckfeder zur Sicherung des Riegels in seiner Wirkstellung hinter dem Riegel gehalten wird. Soll bei dieser Ausführungsform die Schnellwechselvorrichtung geöffnet
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werden, zieht eine Bedienungsperson den Sicherungsbolzen heraus und schiebt ihn vor eine, neben der Schnellwechselvorrichtung angeordnete Konsole am Anbaugerät (z. B. Löffel). In dieser Stellung des Sicherungsbolzens (zurückgezogene, Nicht-Wirkstellung) kann die Schnellwechselvorrichtung geöffnet werden. Wenn sie vom Arbeitsgerät entkoppelt ist, zieht die Feder den Sicherungsbolzen gegen den Riegel, wo er seitlich anliegt.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Schnellwechselvorrichtung wieder mit einem Anbaugerät (Arbeitswerkzeug, z. B. Löffel) verriegelt wird, wird der Riegel mittels der Gewindespindel aus der Schnellwechselvorrichtung herausgezogen und der Sicherungsbolzen wird von der Feder in Sicherungsposition gezogen, in der er hinter dem hinteren Ende des Riegels angeordnet ist.
Die Schnellwechselvorrichtung kann sowohl bei hydraulischer oder manueller Verriegelung eine Sichtkontrolle aufweisen, so dass feststellbar ist, ob eine korrekte Verriegelung zwischen der Schnellwechselvorrichtung und dem Anbaugerät (Anbauwerkzeug, z. B. Löffel) gegeben ist. Dabei ist gewährleistet, dass die Sichtkontrolle auch vom Fahrerhaus eines Baggers aus möglich ist.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, in welcher Beschreibung auf die angeschlossenen Zeichnungen, in denen Beispiele für Vorrichtungen der Erfindung gezeigt sind, Bezug genommen wird. Es zeigt :
Fig. 1 eine hydraulische Schnellwechselvorrichtung mit einem Löffel als Anbaugerät, entriegelt, Fig. 2 die hydraulische Schnellwechselvorrichtung mit Löffel, verriegelt, Fig. 3 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, die Schnellwechselvorrichtung von Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine Einzelheit zu Fig. 3 im Bereich der Sicherung, Fig. 5 in Draufsicht, teilweise geschnitten eine hydraulische Schnellwechselvorrichtung, Fig. 6 in Draufsicht, teilweise geschnitten, eine hydraulische Schnellwechselvorrichtung mit einer anderen Ausführungsform der Sicherung, entriegelt, Fig. 7 die Sicherungsvorrichtung aus Fig. 6, verriegelt, Fig. 8 eine manuelle Schnellwechselvorrichtung mit Baggerlöffel, entriegelt, Fig. 9 die Schnellwechselvorrichtung gemäss Fig. 8, verriegelt, Fig. 10 die Schnellwechselvorrichtung von Fig. 8 und 9 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig.
11 die Schnellwechselvorrichtung von Fig. 8 bis 10 in Draufsicht, teilweise geschnitten mit Sicherungsbolzen, in verriegelter Stellung, Fig. 12 eine Einzelheit im
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Bereich des Sicherungsbolzens von Fig. 11, Fig. 13 eine manuelle Schnellwechselvorrichtung mit einer anderen Ausführungsform des Sicherungsbolzens in Draufsicht, wobei der Sicherungsbolzen in entriegelter Stellung ist, Fig. 13a die Vorrichtung von Fig. 13 mit vorgeschobenem Sicherungsbolzen, Fig. 13b eine Einzelheit zu Fig. 13 und 13a, Fig. 14a eine Seitenansicht der Schnellwechselvorrichtung von Fig. 13 und 13a mit einem Arbeitswerkzeug (Baggerlöffel) entriegelt, Fig. 14b die Schnellwechselvorrichtung von Fig. 14a verriegelt, Fig. 15 in Draufsicht, teilweise geschnitten, eine Schnellwechselvorrichtung mit Verriegelungskontrolle bei zurückgezogenem Riegel, Fig.
16 die Schnellwechselvorrichtung von Fig. 15 bei ausgefahrenem Riegel und mit Verriegelungskontrolleinrichtung, Fig. 17 eine Schnellwechselvorrichtung, ähnlich jener von Fig. 11 mit Verriegelungskontrolleinrichtung bei zurückgezogenem Riegel, Fig. 18 die Verriegelungsvorrichtung von Fig. 17 bei vorgeschobenem Riegel und Verriegelungskontrolleinrichtung, Fig.
19 ein Hydraulikschema einer Verriegelungsvorrichtung und Fig. 20 eine andere Ausführungsform einer Verriegelungskontrolleinrichtung.
Eine in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schnellwechselvorrichtung 1, die am freien Ende eines (nicht gezeigten) Baggerauslegers od. dgl. angeordnet ist, besitzt zum Festlegen eines Anbaugerätes 2, z. B. eines Baggerlöffels, einen vor-und zurückschiebbaren Riegel 4, der beispielsweise konisch ausgebildet und in eine entsprechend geformte, vorzugsweise konische, Aufnahme 3 am Anbaugerät 2 einschiebbar ist. Weiters besitzt die Verriegelungsvorrichtung 1 (starre) Haken 5, die hinter eine Kupplungsstange 6 am Anbaugerät 2 eingreifen.
In Fig. 1 ist eine Stellung gezeigt, in der das Arbeitsgerät 2 an der Schnellwechselvorrichtung 1 lediglich durch die Haken 5 gekuppelt ist, wobei der Riegel 4 noch nicht in die Aufnahme 3 eingeführt ist. Die Stellung, in der das Anbaugerät 2 mit der Schnellwechselvorrichtung 1 gekuppelt ist, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Riegel 4 ist in die Aufnahme 3 am Anbaugerät 2 eingeschoben.
Wie die Fig. 3 bis 5 zeigen, ist der Riegel 4 in einem kastenartigen Aufnahmeraum der Schnellwechselvorrichtung 1, bestehend aus vier Wänden 7,8, 9 und 10 verschiebbar geführt. Zum Verstellen des Riegels 4 ist ein Druckmittelzylinder 11 (Verriegelungszylinder), vorzugsweise ein Hydraulikzylinder, im Inneren des
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kastenartigen Aufnahmeraumes angeordnet und mit dem Riegel 4 gekuppelt. Durch entsprechendes Betätigen des Verriegelungszylinders 11 kann der Riegel 4 in seine in den Fig. 3 und 5 gezeigte vorgeschobene Wirkstellung vorgeschoben werden, in der er in die zu ihm vorzugsweise gegengleich geformte Aufnahme 3 am Anbaugerät 2 eingreift und dieses mit der Schnellwechselvorrichtung 1 sicher verbindet.
Um zu verhindern, dass sich der Riegel 4 unbeabsichtigt, z. B. bei Ausfall der Hydraulikanlage, welche den Verriegelungszylinder 11 betätigt, aus der Aufnahme 3 zurückbewegt, worauf sich in weiterer Folge die Verbindung zwischen der Schnellwechselvorrichtung 1 und dem Anbaugerät 2 lösen würde, ist ein Sicherungsbolzen 15 vorgesehen.
In dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführunsbeispiel ist der Sicherungsbolzen 15 die Kolbenstange eines an der Wand 8, ein Loch in dieser durchgreifend montierten Druckmittelzylinders 16, der federbeaufschlagt ist, und zwar in der Weise, dass der Sicherungsbolzen 15 (= die Kolbenstange des Zylinders 16) bei Drucklosigkeit in seine in Fig. 3 und 4 gezeigte Wirkstellung vorgeschoben ist, in der er neben dem im kastenartigen Aufnahmeraum angeordneten Ende 14 des Riegels 4 angeordnet ist. So ist zuverlässig verhindert, dass sich der Riegel 4 unbeabsichtigt zurückzieht oder zurückgeschoben wird.
Dadurch, dass der Zylinder 16 federbeaufschlagt ist, wird der Sicherungsbolzen 15 hinter das Ende 14 des ausgefahrenen Riegels 4 vorgeschoben, so dass dieser auch bei einem Defekt der Hydraulik des Verriegelungszylinders 11 nicht mehr zurückweichen kann. Damit ist die beschriebene Sicherung der Verriegelung der Schnellwechselvorrichtung l automatisch wirksam.
Soll die Schnellwechselvorrichtung 1 wieder geöffnet werden kann, beispielsweise über den Hydraulikkreis, der den Verriegelungszylinder 11 der Schnellwechselvorrichtung 1 kolbenstangenseitig beaufschlagt, auch der Zylinder 16 so beaufschlagt werden, dass der Sicherungsbolzen 15 zurückgezogen und der Riegel 4 der Schnellwechselvorrichtung l zurückgezogen werden kann. Das Anbaugerät 2 kann dann von der Schnellwechselvorrichtung 1 abgenommen werden.
Anstelle der beschriebenen Ausführungsform des Verriegelungsbolzens 15 mit (Hydraulik-) Zylinder 16 kann auch ein Sicherungsbolzen 15 vorgesehen sein, der mechanisch, z. B. von Hand aus
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zu betätigen ist.
Diese (mechanische) Ausführungsform des Sicherungsbolzens 15 wird bevorzugt, jedoch nicht ausschliesslich, bei Schnellwechselvorrichtungen 1 eingesetzt, bei welchen der Riegel 4 mechanisch zu verstellen ist. Eine solche Schnellwechselvorrichtung 1 zeigen die Fig. 8 bis 11. Bei der in den Fig. 8 bis 11 gezeigten Ausführungsform der Schnellwechselvorrichtung 1 ist zum Verstellen des Riegels 4 in und aus seiner Wirklage eine Stellspindel 20 vorgesehen, mit der der Riegel 4 aus dem kastenförmigen Aufnahmeraum herausgezogen werden kann, wenn an der Schnellwechselvorrichtung 1 ein Anbaugerät 2 festzulegen ist. Zum Lösen der Verbindung zwischen Schnellwechselvorrichtung 1 und Anbaugerät 2 wird der Riegel 4 durch entsprechendes Betätigen der Stellspindel 20 wieder in die Schnellwechselvorrichtung 1 bzw. ihre kastenförmige Aufnahme zurückgeschoben.
Der Sicherungsbolzen 15 ist bei der in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausführungssform ein durch ein Loch in der Seitenwand 10 des kastenförmigen Aufnahmeraumes der Schnellwechselvorrichtung 1 gesteckter Bolzen, der mit einer Lasche 36 verbunden ist, die ein Loch 17 aufweist, durch das bei in seine Wirkstellung geschobenem Sicherungsstift 15 ein an der Aussenseite der Wand 10 befestigter Stift 18 ragt. Um den Sicherungsbolzen 15 gegen unbeabsichtigtes Herausrutschen zu sichern, kann durch ein Querloch 19 im Stift 18 ein Klappstift oder ein Vorstecker geschoben werden.
Die Fig. 6,7, 13 und Fig. 14 zeigen eine andere Ausführungsform eines "mechanischen" Sicherungsbolzens 15, und zwar die Fig. 6 und 7 am Beispiel eines mittels eines Hydraulikzylinders 11 betätigbaren Riegels 4 und die Fig. 13 am Beispiel eines mit einer Spindel 20 betätigbaren Riegels 4 einer Schnellwechselvorrichtung 1. Dabei zeigt Fig. 6 den Sicherungsbolzen 15 in seiner entriegelten Stellung (ebenso Fig. 13 und 14) und Fig. 7 den Sicherungsbolzen 15 in seiner Bewegung des Riegels 4 sperrenden Wirkstellung.
Bei der in den Fig. 6,7 sowie 13,13a, 13b, 14a und 14b gezeigten Ausführungsform wird der Sicherungsbolzen 15 durch eine Druckschraubenfeder 25 in seine in Fig. 7 gezeigte Wirkstellung hin belastet, wobei die Druckschraubenfeder 25 in einem an der Seitenwand 9 des kastenförmigen Aufnahmeraumes der Verriegelungsvorrichtung 1 angeschraubten Gehäuse 26 aufgenommen ist. Am äusseren Ende des Sicherungsbolzens 15 ist eine Handhabe 27 befestigt,
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die einen nach innen weisenden Zapfen 28 trägt. Um den Sicherungsbolzen 15 aus seiner Wirklage gemäss Fig. 7 zurückzuziehen, zieht eine Bedienungsperson an der Handhabe 27 an und dreht diese so, dass der Zapfen 28 an einer Konsole 21 eines Anbaugerätes 2 anliegt (Stellung gemäss Fig. 6 und 13).
In dieser Stellung des Sicherungsbolzens 15 kann die Schnellwechselvorrichtung 1 entweder durch Betätigen des Verriegelungszylinders 11 oder der Stellspindel 20 geöffnet und das Anbaugerät 2 von der Schnellwechselvorrichtung 1 abgenommen werden. Sobald dies geschehen ist, drückt die Feder 25 den Verriegelungsbolzen 15 in Anlage an die Seitenfläche des Riegels 4, wobei das freie Ende des Zapfens 28 knapp neben der Aussenseite der Seitenwand 9 des kastenförmigen Aufnahmeraumes der Verriegelungsvorrichtung 1 zu liegen kommt.
Wenn an der Schnellwechselvorrichtung l erneut ein Arbeitsgerät 2 durch Betätigen des Riegels 4 festzulegen ist, wird der Riegel 4 mit Hilfe der Gewindespindel 20 oder durch Betätigen des Verriegelungszylinders 11 vorgeschoben und der von der Seitenfläche des Riegels 4 freikommende Sicherungsbolzen 15 schnappt unter der Wirkung seiner Schraubendruckfeder 25 in seine Wirkstellung (vgl. Fig. 13b) vor, sobald er neben dem hinteren Ende 14 des Riegels 4 angeordnet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Zapfen 28 neben der Konsole 21 am Anbaugerät 2 zu liegen kommt, wie dies beispielsweise in Fig. 14 gezeigt ist.
In Fig. 15 und 16 ist für eine Schnellwechselvorrichtung 1 ähnlich jener der Fig. 3 bis 5 gezeigt, dass an der erfindungsgemässen Schnellwechselvorrichtung 1 eine Verriegelungskontrolle, die eine Sichtkontrolle der Stellung des Riegels 4 erlaubt, vorgesehen sein kann.
Bei der Ausführungsform der Fig. 15 und 16 ist an dem inneren Ende 14 des Riegels 4 ein Anzeigestab ode einer Anzeigeplatte 30 befestigt, die bei zurückgezogenem Riegel 4 auf der zum Fahrerhaus eines Baggers weisenden Seite der Verriegelungsvorrichtung 1 aus deren Führungskasten, in dem der Riegel 4 verschiebbar aufgenommen ist, herausragt, so dass eine Sichtkontrolle vom Fahrerhaus des Baggers aus möglich ist. Sobald der Riegel 4 in seiner Wirkstellung ist, ist die Anzeigevorrichtung 30 in der Schnellwechselvorrichtung 1 aufgenommen, so dass vom Fahrerhaus aus durch Sichtkontrolle die ordnungsgemässe Verriegelung, d. h. die die Verriegelung gewährleistende Stellung des Riegels 4, überprüft werden kann.
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Fig. 17 und 18 zeigen die für eine Schnellwechselvorrichtung 1 mit Verstellung des Riegels 4 durch die Schraubenspindel 20. Auch hier ist ein Anzeiger 30 vorgesehen, der mit dem hinteren Ende 14 des Riegels 4 verbunden ist und der wie oben beschrieben die Stellung des Riegels 4 anzeigt, so dass eine Sichtkontrolle der ver-bzw. entriegelten Stellung der Verriegelung ständig, auch vom Fahrerhaus des Baggers aus möglich ist.
Zur Verbesserung der Sichtkontrolle kann der Teil des Anzeigers 30, der bei entriegelter Position des Riegels 4 aus dem Aufnahmeraum der Schnellwechselvorrichtung 1 ragt, in Signalfarbe angestrichen sein, so dass er "Gefahr" anzeigt. Die in der Wirkstellung des Riegels 4 ausschliesslich sichtbare Endfläche 31 des Anzeigers 30 ist vorzugsweise in der gleichen Farbe wie die Schnellwechselvorrichtung eingefärbt, so dass "keine Gefahr" angezeigt wird und die korrekte Verriegelung zwischen Schnellwechselvorrichtung 1 und Anbaugerät 2 signalisiert ist.
Die in Fig. 19 gezeigte Hydraulikanlage wird nachstehend beschrieben :
Der Riegel 4 der Schnellwechselvorrichtung 1 wird durch den Hydraulikzylinder 11 vor-bzw. zurückbewegt. Die vorgeschobene (ausgefahrene) Position des Zylinders 11 entspricht dem vorgeschobenen, in die Aufnahme 3 des Anbaugerätes 2 eingreifenden Riegel 4 der Schnellwechselvorrichtung l.
Der für das Betätigen des Riegels 4 zuständige Hydraulikzylinder 11 wird durch ein Sperrventil 43 (= Sicherheitsventil), das direkt auf den Hydraulikzylinder 11 geflanscht sein kann, gegen ungewolltes Öffnen der Schnellwechselvorrichtung 1 gesichert.
Da der Hydraulikzylinder 11 beim Verstellen des Riegels 4 in die Verriegelungsstellung dadurch, dass die gesamte Kolbenbodenfläche mit Druck beaufschlagt wird, mehr Kraft entwickelt als durch Beaufschlagen der Kolbenringfläche beim Zurückziehen des Riegels 4 zum Entriegelung, ist zusätzlich ein Druckreduzierventil 42 vorgesehen, mit dem, um einen Kraftausgleich zwischen Ver- und Entriegelung herzustellen, der Verriegelungsdruck um 50 bar reduziert wird.
Das Sperrventil 41 und das Druckreduzierventil 42 sind in einem gemeinsamen Ventilblock 40 enthalten.
Bei geöffneter bzw. entriegelter Position der Schnellwechselvorrichtung 1 und vor Ausfahren des Hydraulikzylinders 11
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befindet sich der Zylinder 16 in seiner Position mit eingefahrener Kolbenstange (zurückgezogener Sicherungsbolzen 15).
Bei ausgefahrenem Riegel 4 ist die Kolbenstange des Zylinders 16 und damit der Sicherungsbolzen 15 durch die Federbeaufschlagung des Sicherheitszylinders 16 vorgeschoben, so dass der Riegel 4 gegen ungewolltes Öffnen (der Sicherungsbolzen 15 wird durch die Federbeaufschlagung hinter den Riegel 4 ausgefahren) gesperrt ist.
Zum Entriegeln der Schnellwechselvorrichtung 1 wird der Hydraulikzylinder 11 kolbenstangenseitig mit Druck beaufschlagt. Gleichzeitig wird das Sperrventil 42 (im Block 40) hydraulisch entsperrt, der Sicherheitszylinder 16 mit Druck beaufschlagt und die Kolbenstangen der Zylinder 11 und 16 eingefahren. Damit der Sicherheitszylinder 16 nicht ungewollt durch Lecköl aufgesteuert werden kann, ist auf der Entriegelungsseite ein Vorspannventil 45 eingebaut, das erst bei einem Druck von 80 bar öffnet.
Zwei 3/2 Wege Kugelhähne 43 und 46 dienen zum Absperren der Hydraulikanlage, weiters können durch diese 3/2 Wegeventile 43 und 46 über den gleichen Hydraulikkreis andere hydraulisch gesteuerte Arbeitsausrüstungen betätigt werden.
Bei der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform eines Anzeigers 30 ist dieser als Rundstab ausgebildet, der in einer Büchse 50 geführt ist. Die Büchse 50 ist an der Schnellwechselvorrichtung so befestigt, dass das freie Ende 31 des Anzeigers 30, so wie dies beispielsweise in Fig. 18 gezeigt ist, zu liegen kommt. In FIg. 20 ist auch gezeigt, dass der Innenraum der Büchse in den Bereich, in dem der Anzeiger 30 an seiner Seitenwand 32 mit Signalfarbe eingefärbt bzw. gestrichen ist, abgeseetzt ist, so dass Signalfarbe beim Verschieben des Anzeigers 30 nicht beschädigt wird.
An dem dem sichtbaren Ende 31 des Anzeigers 30 gegen- überliegenden Ende ist über eine Schraube 51 ein Bund 52 befestigt, gegen den eine Druckschraubenfeder 53 anliegt, die mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 54 in der Hülse 50 anliegt. Mit dem Riegel 4 der Schnellwechselvorrichtung ist eine Rundstange 55 verschraubt, die beim Zurückziehen des Riegels 4 an der Schraube 51 des Anzeigers 30 aufläuft und diesen in Fig. 20 nach links verschiebt, so dass das freie Ende des Anzeigers 30 und dessen mit Signalfarbe gestrichener Bereich 32 sichtbar wird und, wie zuvor für die anderen Ausführungsformen der Sicherheitsanzeigevorrich-
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tung beschrieben, anzeigt, dass die Schnellwechselvorrichtung entriegelt ist.
Zusammenfassend kann ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wie folgt beschrieben werden :
Eine Schnellwechselvorrichtung 1, über die ein Anbaugerät am Ausleger eines Baggers befestigt werden kann, besitzt in einem in der Schnellwechselvorrichtung 1 vorgesehenen, kastenförmigen Aufnahmeraum geführt, einen Riegel 4, der in der verriegelten Stellung in eine entsprechend geformte Aufnahme am Anbaugerät eingreift.
Zum Betätigen (Vor- und Zurückschieben des Riegels 4) kann in der Schnellwechselvorrichtung 1 ein Hydraulikzylinder 11 vorgesehen sein, dessen Kolbenstange mit dem Riegel 4 gekuppelt ist. Der Riegel 4 kann auch durch eine Verstellspindel vor-und zurückgeschoben werden.
Um ein unbeabsichtigtes Zurückschieben des Riegels 4 und damit eine Lockerung der Verbindung zwischen dem Anbaugerät und der Schnellwechselvorrichtung l zu vermeiden, ist ein Sicherungsbolzen 15 vorgesehen, der in seiner Wirkstellung gegen die Rückseite 14 des Riegels 4 anliegt und verhindert, dass dieser in die Schnellwechselvorrichtung l zurückgeschoben werden kann. Zum Betätigen des Sicherungsbolzens 15 ist ein Hydraulikzylinder 16 vorgesehen, dessen Kolbenstange vorzugsweise unmittelbar den Sicherungsbolzen 15 bildet. Der Kolben im Hydraulikzylinder 16 ist federbelastet, so dass bei drucklosem Zylinder 16 der Sicherungsbolzen 15 in seine Wirkstellung vorgeschoben ist. So ist sichergestellt, dass bei Druckabfall in dem Hydrauliksystem der Sicherungsbolzen 15 jedenfalls in seine Wirklage geschoben wird.
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The invention relates to a quick-change device for excavators to attach to an excavator boom (tool), z. B. to attach a shovel or the like.
Quick-change devices with hydraulic locking are known, in which a, for example conical, wedge of the quick-change device with the aid of a pressure medium cylinder, preferably a hydraulic cylinder, into a, possibly conical, receptacle on the attachment, for. B. the spoon is pushed.
Quick-change devices with manual locking are also known, in which the bolt of the quick-change device is pulled into the receptacle on the attachment with the aid of a threaded spindle.
Safety devices are known to prevent the quick-change devices from opening unintentionally and the connection between the excavator boom and the attachment being released.
For example, two three-way valves are provided on the quick-change devices with hydraulic locking, through which the hydraulics can be deactivated, so that unintentional actuation of the hydraulic control element cannot lead to the locking of the quick-change device being opened unintentionally.
In addition, mechanical fasteners are known in the case of quick-change devices, which have the shape of a plate which is fastened to the bolt by means of a screw, so that the quick-change device does not move even in the event of a defect in the hydraulic system (e.g. leaking hydraulic cylinder and thus a decrease in the locking force) can detach from the attachment.
In the case of quick-change devices with manual locking, in addition to securing against rotation of the threaded spindle and thus loosening the quick-change device, the previously mentioned securing devices, consisting of a plate and screw, are provided.
The aim of the invention is to provide a fuse for quick-change devices, which has a simple construction and which is easy to use.
According to the invention the object is achieved with the features of claim 1.
Preferred and advantageous configurations of the inventions
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are subject of the subclaims.
Characterized in that in the quick-change device according to the invention a retractable and retractable (safety) bolt is provided as a safety device, which in its operative position is arranged next to the end of the bolt which engages in the receptacle on the attachment (tool, e.g. spoon) unintentional pushing back of the bolt and thus unintentional loosening of the quick-change device is prevented.
There are various options for the special design of the safety bolt. For example, the securing bolt can be actuated by a spring-loaded pressure medium cylinder, preferably a hydraulic cylinder. Due to the fact that the hydraulic cylinder is loaded by a spring, its piston rod, which can form the securing bolt, is loaded in such a way that the locking bolt does not move back even if the hydraulic system is defective.
This locking of the quick-change device is thus automatically effective.
In this embodiment, if the quick-change device is to be opened again, the hydraulic circuit which acts on the locking cylinder of the quick-change device on the piston rod side in order to pull back the bolt can also be used to press the cylinder for the securing pin in such a way that the securing pin is withdrawn, which ( Locking) wedge retracts and the attachment (bucket) can be disconnected from the quick-change device.
In the case of a design of the securing bolt which can be operated manually, it can be provided that the securing bolt, which can be pushed forwards and backwards transversely to the bolt of the quick-change device, does not come out of its operative position even if the locking force breaks (e.g. the adjusting spindle for the bolt breaks) can recede. There are different options for the specific design of a manually adjustable locking bolt. It can be provided that the securing bolt is provided with a tab that can be held in position on a securing pin by means of a folding pin.
A semi-automatic embodiment of a manually adjustable locking bolt can provide that the locking bolt is held behind the bolt in its operative position by means of a compression spring to secure the bolt. In this embodiment, the quick-change device should be opened
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an operator pulls out the safety bolt and pushes it in front of a console on the attachment (e.g. spoon) next to the quick-change device. The quick-change device can be opened in this position of the securing bolt (retracted, non-operative position). When it is decoupled from the implement, the spring pulls the safety pin against the bolt, where it lies against the side.
In this embodiment, when the quick-change device is locked again with an attachment (working tool, e.g. spoon), the bolt is pulled out of the quick-change device by means of the threaded spindle and the securing bolt is pulled by the spring into the securing position, in which it is behind the rear end the bolt is arranged.
The quick-change device can have a visual inspection both with hydraulic or manual locking, so that it can be determined whether there is a correct locking between the quick-change device and the attachment (attachment tool, e.g. bucket). This ensures that visual inspection is also possible from the cab of an excavator.
Further details and features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention, in which description reference is made to the attached drawings, in which examples of devices of the invention are shown. It shows :
1 shows a hydraulic quick-change device with a bucket as an attachment, unlocked, FIG. 2 shows the hydraulic quick-change device with a bucket, locked, FIG. 3 shows a side view, partially in section, the quick-change device of FIGS. 1 and 2, FIG. 4 shows a detail of FIG 3 in the area of the fuse, FIG. 5 in a top view, partially in section, a hydraulic quick-change device, FIG. 6 in a top view, partially in section, a hydraulic quick-change device with another embodiment of the fuse, unlocked, FIG. 7 the security device from FIG. 6, 8, a manual quick-change device with excavator bucket, unlocked, FIG. 9 the quick-change device according to FIG. 8, locked, FIG. 10 the quick-change device of FIGS. 8 and 9 in a side view, partly in section, FIG.
11 the quick-change device from FIGS. 8 to 10 in plan view, partially cut with securing bolts, in the locked position, FIG
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11, FIG. 13 shows a manual quick-change device with another embodiment of the securing pin in a top view, the securing pin being in the unlocked position, FIG. 13a shows the device from FIG. 13 with the securing pin advanced, FIG. 13b shows a detail 13 and 13a, FIG. 14a unlocked a side view of the quick-change device of FIGS. 13 and 13a with a working tool (excavator bucket), FIG. 14b locks the quick-change device of FIG. 14a, FIG. 15 shows a top view, partially in section, of a quick-change device Locking control with the bolt withdrawn, Fig.
16 shows the quick-change device from FIG. 15 with the bolt extended and with the locking control device, FIG. 17 shows a quick-change device, similar to that of FIG. 11 with the locking control device when the bolt is withdrawn, FIG. 18 shows the locking device from FIG. 17 with the bolt pushed forward and locking control device, FIG.
19 is a hydraulic diagram of a locking device and FIG. 20 shows another embodiment of a locking control device.
A quick-change device 1 shown in FIGS. 1 and 2, which is arranged at the free end of an excavator boom (not shown) or the like, has for attaching an attachment 2, e.g. B. an excavator bucket, a forward and retractable bolt 4, which is, for example, conical and can be inserted into a correspondingly shaped, preferably conical, receptacle 3 on the attachment 2. Furthermore, the locking device 1 has (rigid) hooks 5 which engage behind a coupling rod 6 on the attachment 2.
In Fig. 1 a position is shown in which the implement 2 is coupled to the quick-change device 1 only by the hook 5, the bolt 4 has not yet been inserted into the receptacle 3. The position in which the attachment 2 is coupled to the quick-change device 1 is shown in FIG. 2. The latch 4 is inserted into the receptacle 3 on the attachment 2.
3 to 5 show, the bolt 4 is slidably guided in a box-like receiving space of the quick-change device 1, consisting of four walls 7, 8, 9 and 10. To adjust the bolt 4 is a pressure medium cylinder 11 (locking cylinder), preferably a hydraulic cylinder, inside the
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box-like receiving space arranged and coupled to the bolt 4. By appropriately actuating the locking cylinder 11, the bolt 4 can be advanced into its advanced operative position shown in FIGS. 3 and 5, in which it engages in the receptacle 3 on the attachment 2, which is preferably of opposite shape and connects it securely to the quick-change device 1.
In order to prevent the latch 4 from accidentally moving, e.g. B. in the event of failure of the hydraulic system, which actuates the locking cylinder 11, moved back from the receptacle 3, whereupon the connection between the quick-change device 1 and the attachment 2 would subsequently loosen, a securing bolt 15 is provided.
In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the securing bolt 15 is the piston rod of a pressure medium cylinder 16 which is mounted on the wall 8 and is spring-loaded, in such a way that the securing bolt 15 (= the piston rod of the cylinder 16) is pushed into its operative position shown in FIGS. 3 and 4 in the absence of pressure, in which it is arranged next to the end 14 of the bolt 4 arranged in the box-like receiving space. This reliably prevents the bolt 4 from unintentionally withdrawing or being pushed back.
Due to the fact that the cylinder 16 is spring-loaded, the securing bolt 15 is pushed behind the end 14 of the extended bolt 4, so that it cannot retreat even if the hydraulic system of the locking cylinder 11 is defective. The described securing of the locking of the quick-change device 1 is thus automatically effective.
If the quick-change device 1 can be opened again, for example via the hydraulic circuit, which acts on the locking cylinder 11 of the quick-change device 1 on the piston rod side, the cylinder 16 is also acted on in such a way that the securing bolt 15 can be withdrawn and the bolt 4 of the quick-change device 1 can be withdrawn. The attachment 2 can then be removed from the quick-change device 1.
Instead of the described embodiment of the locking bolt 15 with (hydraulic) cylinder 16, a locking bolt 15 can also be provided, the mechanically, for. B. by hand
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is to be operated.
This (mechanical) embodiment of the securing bolt 15 is preferred, but not exclusively, used in quick-change devices 1 in which the bolt 4 can be adjusted mechanically. Such a quick-change device 1 is shown in FIGS. 8 to 11. In the embodiment of the quick-change device 1 shown in FIGS. 8 to 11, an adjusting spindle 20 is provided for adjusting the bolt 4 in and out of its operative position, with which the bolt 4 is removed from the box-shaped Recording space can be pulled out when an attachment 2 is to be fixed on the quick-change device 1. To release the connection between quick-change device 1 and attachment 2, the bolt 4 is pushed back into the quick-change device 1 or its box-shaped receptacle by corresponding actuation of the adjusting spindle 20.
In the embodiment shown in FIGS. 11 and 12, the securing bolt 15 is a bolt which is inserted through a hole in the side wall 10 of the box-shaped receiving space of the quick-change device 1 and is connected to a tab 36 which has a hole 17 through which at its operative position pushed locking pin 15 protrudes a pin 18 attached to the outside of the wall 10. In order to secure the safety pin 15 against unintentional slipping out, a folding pin or a pin can be pushed through a transverse hole 19 in the pin 18.
6, 7, 13 and 14 show another embodiment of a "mechanical" securing bolt 15, specifically FIGS. 6 and 7 using the example of a bolt 4 which can be actuated by means of a hydraulic cylinder 11 and FIG. 13 using the example of a a spindle 20 of actuatable bolt 4 of a quick-change device 1. In this case, FIG. 6 shows the locking bolt 15 in its unlocked position (likewise FIGS. 13 and 14) and FIG. 7 shows the locking bolt 15 in its active position blocking the bolt 4.
In the embodiment shown in FIGS. 6, 7 and 13, 13a, 13b, 14a and 14b, the securing bolt 15 is loaded into its active position shown in FIG. 7 by a compression coil spring 25, the compression coil spring 25 being in a position on the side wall 9 of the box-shaped receiving space of the locking device 1 screwed housing 26 is received. A handle 27 is fastened to the outer end of the securing bolt 15,
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which carries an inwardly facing pin 28. In order to withdraw the securing bolt 15 from its operative position according to FIG. 7, an operator pulls on the handle 27 and rotates it so that the pin 28 rests on a bracket 21 of an attachment 2 (position according to FIGS. 6 and 13).
In this position of the securing bolt 15, the quick-change device 1 can be opened either by actuating the locking cylinder 11 or the adjusting spindle 20 and the attachment 2 can be removed from the quick-change device 1. As soon as this has been done, the spring 25 presses the locking bolt 15 into contact with the side surface of the bolt 4, the free end of the pin 28 coming to lie just next to the outside of the side wall 9 of the box-shaped receiving space of the locking device 1.
If on the quick-change device l a tool 2 is to be fixed again by actuating the bolt 4, the bolt 4 is advanced by means of the threaded spindle 20 or by actuating the locking cylinder 11 and the safety bolt 15 released from the side surface of the bolt 4 snaps under the action of its helical compression spring 25 into its active position (see FIG. 13b) as soon as it is arranged next to the rear end 14 of the bolt 4. It can be provided that the pin 28 comes to rest next to the bracket 21 on the attachment 2, as shown for example in FIG. 14.
15 and 16, for a quick-change device 1 similar to that of FIGS. 3 to 5, it is shown that on the quick-change device 1 according to the invention a locking control which allows a visual check of the position of the bolt 4 can be provided.
In the embodiment of FIGS. 15 and 16, a display rod or a display plate 30 is fastened to the inner end 14 of the bolt 4, which, when the bolt 4 is retracted, on the side of the locking device 1 facing the driver's cab of an excavator from its guide box in which the bolt 4 is slidably received, protrudes so that a visual inspection from the driver's cab of the excavator is possible. As soon as the latch 4 is in its operative position, the display device 30 is accommodated in the quick-change device 1, so that the correct locking, ie. H. the locking position of the bolt 4, can be checked.
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17 and 18 show those for a quick-change device 1 with adjustment of the bolt 4 by the screw spindle 20. Here too, an indicator 30 is provided which is connected to the rear end 14 of the bolt 4 and which, as described above, shows the position of the bolt 4 displays, so that a visual inspection of the ver or. unlocked position of the lock constantly, even from the cab of the excavator is possible.
To improve the visual inspection, the part of the indicator 30 which protrudes from the receiving space of the quick-change device 1 when the bolt 4 is in the unlocked position can be painted in signal color, so that it indicates "danger". The end surface 31 of the indicator 30, which is only visible in the active position of the bolt 4, is preferably colored in the same color as the quick-change device, so that "no danger" is displayed and the correct locking between quick-change device 1 and attachment 2 is signaled.
The hydraulic system shown in Fig. 19 is described below:
The latch 4 of the quick-change device 1 is moved forward or backward by the hydraulic cylinder 11. moved back. The advanced (extended) position of the cylinder 11 corresponds to the advanced bolt 4 of the quick-change device 1 which engages in the receptacle 3 of the attachment 2.
The hydraulic cylinder 11 responsible for actuating the bolt 4 is secured against unintentional opening of the quick-change device 1 by a check valve 43 (= safety valve) which can be flanged directly onto the hydraulic cylinder 11.
Since the hydraulic cylinder 11 develops more force when the bolt 4 is moved into the locking position by the pressure being applied to the entire piston crown surface than when the piston ring surface is acted upon when the bolt 4 is pulled back for unlocking, a pressure reducing valve 42 is additionally provided, with which, in order to create a force balance between locking and unlocking, the locking pressure is reduced by 50 bar.
The check valve 41 and the pressure reducing valve 42 are contained in a common valve block 40.
When the quick-change device 1 is in the open or unlocked position and before the hydraulic cylinder 11 is extended
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the cylinder 16 is in its position with the piston rod retracted (retracted securing bolt 15).
When the bolt 4 is extended, the piston rod of the cylinder 16 and thus the securing bolt 15 is advanced by the spring action of the security cylinder 16, so that the bolt 4 is locked against unintentional opening (the securing bolt 15 is extended behind the bolt 4 by the spring action).
To unlock the quick-change device 1, the hydraulic cylinder 11 is pressurized on the piston rod side. At the same time, the check valve 42 is unlocked hydraulically (in block 40), the safety cylinder 16 is pressurized and the piston rods of the cylinders 11 and 16 are retracted. So that the safety cylinder 16 cannot be opened unintentionally by leakage oil, a preload valve 45 is installed on the unlocking side, which opens only at a pressure of 80 bar.
Two 3/2 way ball valves 43 and 46 are used to shut off the hydraulic system. Furthermore, these 3/2 way valves 43 and 46 can be used to operate other hydraulically controlled work equipment via the same hydraulic circuit.
In the embodiment of an indicator 30 shown in FIG. 20, it is designed as a round rod which is guided in a sleeve 50. The sleeve 50 is fastened to the quick-change device in such a way that the free end 31 of the indicator 30, as shown, for example, in FIG. 18, comes to rest. In FIg. 20 also shows that the interior of the sleeve is set into the area in which the indicator 30 is colored or painted with signal color on its side wall 32, so that the signal color is not damaged when the indicator 30 is moved.
At the end opposite the visible end 31 of the indicator 30, a collar 52 is fastened by means of a screw 51, against which a compression coil spring 53 rests, the other end of which rests against a shoulder 54 in the sleeve 50. With the bolt 4 of the quick-change device, a round rod 55 is screwed, which runs up when the bolt 4 is pulled back on the screw 51 of the indicator 30 and shifts it to the left in FIG. 20, so that the free end of the indicator 30 and its area painted with signal color 32 becomes visible and, as previously for the other embodiments of the safety indicator
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device, indicates that the quick-change device is unlocked.
In summary, a preferred embodiment of the invention can be described as follows:
A quick-change device 1, by means of which an attachment can be attached to the boom of an excavator, has, in a box-shaped receiving space provided in the quick-change device 1, a bolt 4 which, in the locked position, engages in a correspondingly shaped receptacle on the attachment.
A hydraulic cylinder 11, the piston rod of which is coupled to the bolt 4, can be provided in the quick-change device 1 for actuating (pushing the bolt 4 back and forth). The bolt 4 can also be pushed back and forth by an adjusting spindle.
In order to avoid unintentional pushing back of the bolt 4 and thus a loosening of the connection between the attachment and the quick-change device 1, a securing bolt 15 is provided which, in its operative position, bears against the rear side 14 of the bolt 4 and prevents it from entering the quick-change device 1 can be pushed back. A hydraulic cylinder 16 is provided for actuating the securing bolt 15, the piston rod of which preferably forms the securing bolt 15 directly. The piston in the hydraulic cylinder 16 is spring-loaded, so that when the cylinder 16 is depressurized, the securing bolt 15 is advanced into its operative position. This ensures that in the event of a pressure drop in the hydraulic system, the securing bolt 15 is in any case pushed into its operative position.