DE102015210857A1 - Schnellwechsler - Google Patents

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DE102015210857A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsler (12) umfassend eine Aufnahmestruktur (22, 30) aufweisend ein Widerlager (24, 32) aufweisend eine im Schnitt kreisbogenförmigen Anlagebereich (36) mit einem Gehäuseradius RG um einen Mittelpunkt MG, durch den die Kreismittelpunktachse verläuft, wobei ferner die Aufnahmestruktur (22, 30) einen Riegelbolzen (26, 34) umfasst, der eine plane Spannfläche (38) aufweist, wobei der Riegelbolzen (26, 34) eine Verfahrrichtung besitzt, die in Orthogonalrichtung zur Kreismittelpunktachse liegt, wobei die Spannfläche (38) mit der Verfahrrichtung einen Spannflächenwinkel (β) einschließt, so dass eine zylindrische Riegelachse (16, 18, 40) zwischen Spannfläche (38) und Anlagefläche in Anlage gebracht werden kann, ferner erstreckt sich die Anlagefläche wenigstens über einen Anlagewinkelbereich (αB) gegenüber der Verfahrrichtung, wobei sich der Anlagewinkel (α) abhängig von der Lage einer Riegelachse (16, 18, 40) an der Spannfläche (38) ändert, wobei der Abstand eines Zwischenniveaus (Z) an der Spannfläche (38) zur Parallelen der Verfahrrichtung durch die Kreismittelpunktachse (A) zwischen Bmin(Rg) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(α = 45°))) | V = 0,85 Bmax(Rg) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(α = 45°))) | V = 0,75 beträgt,wobei die Spannfläche (38) ein oberes Anlageniveau (O) und ein unteres Anlageniveau (U) aufweist, das in Abhängigkeit der Verfahrstrecke mit der Riegelachse (16, 18, 40) in Anlage gebracht werden kann, wobei ein oberes Anlageniveau (O) zwischen der Parallelen der Verfahrrichtung und dem Zwischenniveau (Z) liegt, wobei der Riegelbolzen (26, 34) derart verfahrbar ist, dass das Zwischenniveau (Z) in einen Bereich (B) zwischen der orthogonal auf die Verfahrrichtung stehenden Tangente T auf einen Kreis um den Mittelpunkt MG mit dem Radius RG und der parallelen zur Tangente T durch den Mittelpunkt MG gebracht werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schnellwechselvorrichtung gemäß Anspruch 7.
  • Ein gattungsgemäßer Schnellwechsler als auch eine Schnellwechselvorrichtung ist aus der WO 2011/019312 A1 bekannt.
  • Diese Druckschrift offenbart einen Schnellwechsler, der an einer Seite eine erste Riegelachse eines Adapters mit einer halbkreisförmigen Klaue umfasst, wobei zur Fixierung der zur ersten Riegelachse parallelen zweiten Riegelachse eine Aufnahmestruktur umfassend einen viertelkreisförmigen Abschnitt, der als Widerlager fungiert, vorgesehen ist, wobei zwei axial verfahrbare Riegelbolzen zusammen mit dem Widerlager eine form- und kraftschlüssige Verbindung zur Riegelachse bilden.
  • Nach längerer Gebrauchsdauer führt eine solche Anordnung zu einem Ausschlagen des Widerlagers, wodurch die formschlüssige Verbindung spielbehaftet wird, was wiederum ein fortschreitendes Ausschlagen des Widerlagers begünstigt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schnellwechsler zu entwickeln, der über einen verlängerten Zeitraum eine spielfreie Kupplung des Riegelbolzens mit den Riegelachsen eines Adapters und damit des Schnellwechslers mit seinem Adapter ermöglicht.
  • In bekannter Weise umfasst ein Schnellwechsler eine Aufnahmestruktur aufweisend ein Widerlager aufweisend eine im Querschnitt kreisbogenförmigen Anlagefläche mit einem Gehäuseradius RG um einen Mittelpunkt Mg, durch den die Kreismittelpunktachse verläuft. Ferner umfasst die Aufnahmestruktur einen Riegelbolzen, der eine plane Spannfläche aufweist, wobei der Riegelbolzen eine Verfahrrichtung besitzt, die in Orthogonalrichtung zur Kreismittelpunktachse liegt, wobei die Spannfläche mit der Verfahrrichtung einen Spannflächenwinkel (β) einschließt. Die Kreismittelpunktachse ist die Achse, die normal zur Kreisfläche durch den Mittelpunkt verläuft. Entlang der Verfahrrichtung kann der Riegelbolzen in Verriegelungsrichtung in eine „Verriegelt“-Position und in die entgegengesetzte Entriegelungsrichtung in Offenstellung verfahren werden. Die Anlagefläche und somit die Kreisbogenform erstreckt sich wenigstens über einen Anlagewinkelbereich (αB) gegenüber der Verfahrrichtung, wobei sich der Anlagewinkel (α) abhängig von der Lage einer Riegelachse an der Spannfläche ändert. Die Spannfläche weist ein oberes Anlageniveau und ein unteres Anlageniveau auf, das in Abhängigkeit der Verfahrstrecke mit der Riegelachse in Anlage gebracht werden kann, zwischen dem oberen Anlageniveau und dem unteren Anlageniveau liegt ein Zwischenniveau. Der Abstand eines Zwischenniveaus an der Spannfläche zur Parallelen der Verfahrrichtung durch die Kreismittelpunktachse zwischen Bmin(RG) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(45°))) mit Vmin = 0,75 Bmax (RG) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(45°))) mit Vmax = 0,85 beträgt, wobei ein oberes Anlageniveau zwischen der Parallelen der Verfahrrichtung durch die Kreismittelpunktachse und dem Zwischenniveau liegt. Ferner ist der Riegelbolzen derart verfahrbar, dass das Zwischenniveau in einen Bereich zwischen der orthogonal auf die Verfahrrichtung stehenden Tangente auf einen Kreis um den Mittelpunkt MG mit dem Radius RG und der Parallelen PT zur Tangente durch den Mittelpunkt MG gebracht werden kann.
  • Durch diese Ausgestaltung kann eine Riegelachse mit einem Radius von V·RG kraft- und formschlüssig gehalten werden. Bei auftretendem Verschleiß des Widerlagers oder der gegenüberliegenden Klauen wandert die Riegelachse im kreisbogenförmigen Bereich entlang der Anlagefläche, wobei sich der Anlagewinkel (α) zunehmend vergrößert. Durch die vorangehend beschriebene Gestaltung ergibt sich eine linienförmige Anlage der Riegelachse an der Spannfläche und eine linienförmige Anlage an der Anlagefläche des Widerlagers. Bei zunehmendem Verfahrweg des Riegelbolzens in Verriegelungsrichtung verschiebt sich die Anlagelinie der Riegelachse am Riegelbolzen in Richtung des oberen Anlageniveaus. Dadurch kann eine „nachstellbare“ kraft- und formschlüssige Verbindung hergestellt werden. Dies garantiert bei Riegelachsen, die im Aufnahmebereich zylindrisch ausgestaltet sind, eine nachhaltig spielfreie Lagerung auch bei verschleißenden Klauen und Widerlager, was die Standzeiten aller relevanten Anlageflächen und damit des Schnellwechsler signifikant erhöht.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt der Spannflächenwinkel (β) in einem Bereich von einschließlich 7° bis einschließlich 13°. Vorzugsweise beträgt der Spannflächenwinkel 10°. Dadurch liegt der Winkel in einem Bereich, der knapp über dem Bereich der Selbsthemmung liegt, die durch die Materialien und Oberflächenbeschaffenheit von den zusammenwirkenden Bereichen der Riegelachse und der Spannfläche beeinflusst wird.
  • Zur automatischen Nachstellung des Riegelbolzens ist dieser in Verfahrrichtung vorgespannt sein. Diese Vorspannung erfolgt insbesondere durch eine Feder.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der kreisbogenförmige Abschnitt des Widerlagers sich wenigstens über einen Sektor von 30° bis 60° gegenüber der Verfahrrichtung des Riegelbolzens erstreckt. Der Schnellwechsler kann bevorzugt so gestaltet sein, dass der Spannflächenwinkel (β) und das Radiusverhältnis (V) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich ein oberes Anlageniveau bei einem Anlagewinkel α2 = 60° und ein unteres Anlageniveau bei einem Winkel α1 = 30° ergibt. In diesem Winkelbereich ergibt sich ein besonders günstiges Krafteinleitung, die in der Lage ist, die durch die Grab- und Hebekräfte der Trägermaschine auftretende Belastungen in optimaler Weise in den Schnellwechsler einzuleiten.
  • Vorzugsweise kann der Schnellwechsler eine zweite Aufnahmestruktur umfassen, die einen kreisbogenförmigen Bereich mit einem Gehäuseradius RG2 aufweist, wobei RG·Vmin ≤ RG2 ≤ RG·Vmax ist. Der kreisbogenförmige Bereich ergibt sich um einen Mittelpunkt MG2. Diese Aufnahmestruktur eignet sich besonders für die Aufnahme eines symmetrischen Adapters, bei welchem beide Riegelachsen des Adapters wenigstens im Aufnahmebereich den gleichen Durchmesser haben. Die zweite Aufnahmestruktur kann vorzugsweise als Klaue ausgebildet sein, deren kreisbogenförmiger Abschnitt sich über wenigstens ein Drittel eines Kreisumfangs erstreckt. Die Verbindungslinie der Mittelpunkte MG2, MG schließt mit der Verfahrrichtung des Riegelbolzens einen Winkel von weniger als ±10°, insbesondere weniger als ±5° ein oder ist parallel. Dadurch wird eine flache Konstruktion geschaffen, bei der die Kräfte ideal aufgenommen werden können, da sich insbesondere im Betrieb ergebende Zugkräfte auf den Riegelbolzen formschlüssig an seiner Führung insbesondere orthogonal zur Verfahrrichtung abstützen können.
  • Der Schnellwechsler umfasst insbesondere zwei erfindungsgemäße koaxial entlang der Kreismittelpunktachse liegende Aufnahmestrukturen, deren Anlagebereich sich jeweils nach der zu erwartenden Belastung in Breite und Form ableitet und über etwa mindestens ein Viertel der Gesamtbreite des Schnellwechslers erstreckt.
  • Der Riegelbolzen kann an der dem Antrieb des Riegelbolzens abgewandten Seite der Spannfläche eine zur Verfahrrichtung parallele Planfläche aufweisen. In diesem Bereich kann damit ein rein formschlüssiges Sekundärlager bereitgestellt werden, in welchem die Riegelachse gehalten werden kann, wenn zwischen Adapter und Schnellwechsler eine Relativkraft wirkt, die über den bestimmungsgemäßen Gebrauch hinausgeht und so zu einer Rückstellung des Riegelbolzens führt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese eine Schnellwechselvorrichtung umfassend einen Schnellwechsler und einen Adapter. Der Adapter weist zwei parallele Riegelachsen auf. Der Schnellwechsler umfasst eine einer ersten Riegelachse mit Radius RA zugeordneten Kupplungsklaue und einen der zweiten Riegelachse mit Radius RA2 zugeordneten Riegelbolzen, der entlang einer Verfahrrichtung verschiebbar geführt ist, wobei der Riegelbolzen mit einem Widerlager so zusammenwirkt, dass die zweite Riegelachse zumindest im Bereich des Riegelbolzens und des Widerlagers der Riegelachse des Adapters zwischen Riegelachse und Adapter form- und kraftschlüssig einbringbar ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Riegelbolzen eine plane Spannfläche aufweist, an der der Riegelbolzen die zweite Riegelachse zum Widerlager verspannt, wobei die Spannfläche gegenüber der Verfahrrichtung in einem Spannflächenwinkel (β) angestellt ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Widerlager des Schnellwechslers eine konkave Kontur mit einen Radius 1,17·RA2 <= RG <= 1,33·RA2 auf. Dadurch kann ein Fixieren der zweiten Riegelachse derart erfolgen, dass eine Nachstellung der Klemmung über die Riegelachse bei Verschleiß des Widerlagers und/oder der Klaue erfolgen kann und dennoch eine spielfreie kraft- und formschlüssige Halterung ermöglicht wird.
  • Insbesondere ist der Adapter als symmetrischer Adapter ausgebildet, wobei die Riegelachsen des Adapters einen gleichen Durchmesser aufweisen RA1 = RA2. Ein entsprechend dimensionierter Schnellwechsler wird als symmetrischer Schnellwechsler bezeichnet, da er den Adapter in zwei gegenüberliegende Orientierungen sicher greifen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Spannflächenwinkel (β) in einem Bereich von 7° bis 13 °, insbesondere bei 10°, liegt. Dadurch ist bei der Verwendung üblicher Materialien der Schnellwechsler derart abgestimmt, dass der Übergang von Spannfläche zu Riegelachse knapp über dem Bereich der Selbsthemmung liegt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Schnellwechsler eine vorangehend beschriebene Aufnahmestruktur.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
  • In der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Schnellwechselvorrichtung;
  • 2 eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur;
  • 3a eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur in einem nicht verschlissenen Zustand;
  • 3b eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur in einem etwas verschlissenen Zustand;
  • 3c eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur in einem grenzwertig verschlissenen Zustand, und
  • 4 eine Schnittansicht des symmetrischen Schnellwechslers aus 1 mit eingesetztem Adapter in verriegeltem Zustand.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Schnellwechselvorrichtung 10 umfassend einen Schnellwechsler 12 und einen Adapter 14, der regelmäßig an ein Arbeitswerkzeug angebunden ist.
  • Der Adapter 14 weist zwei parallele Riegelachsen 16, 18 auf, welche vom Schnellwechsler 12 für den Betrieb umgriffen werden. Der Schnellwechsler 12 weist dazu wenigstens eine je einer Riegelachse 16, 18 zugeordneten Aufnahmestruktur 20, 22 auf. Bei dem in 1 dargestellten Schnellwechsler 12 ist eine erste Aufnahmestruktur 20 als sogenannte Klauenkupplung ausgebildet, die eine erste Riegelachse 18 eng anliegend umgreift. Eine zweite Aufnahmestruktur 22 ist dazu eingerichtet, eine Riegelachse 16 zwischen einem Widerlager 24 und einem verfahrbaren Riegelbolzen 26 zu arretieren. Die Abstimmung von Widerlager 24 und Riegelbolzen 26 wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
  • 2 zeigt eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur 30 umfassend ein Widerlager 32 und einen Riegelbolzen 34, der in der gezeigten Richtung V verfahrbar ist. Das Widerlager 32 weist einen im Querschnitt kreisbogenförmigen Anlagebereich 36 mit einem Radius RG um den Mittelpunkt MG auf. Der Riegelbolzen 34 weist eine plane Spannfläche 38 auf, die gegenüber der Verfahrrichtung im Winkel β geneigt ist. Die Spannfläche 38 weist ein oberes Anlageniveau O und ein unteres Anlageniveau U auf. Zwischen oberem und unterem Anlageniveau befindet sich ein Zwischenniveau Z. Die Spannfläche ist derart angeordnet, dass diese zwischen der orthogonal auf die Verfahrrichtung V stehenden Tangente auf einen Kreis K um den Mittelpunkt MG mit dem Radius RG und der Parallelen PT zur Tangente T durch den Mittelpunkt MG gebracht werden kann. Der Abstand des Zwischenniveaus Z liegt in einem Abstand A von Bmin <= A <= Bmax zur Parallelen PV zur Verfahrrichtung durch den Mittelpunkt MG. Der Bereich, in den ein Zwischenniveau Z eingebracht werden kann, ist schraffiert dargestellt.
  • Für Bmin und Bmax gilt: Bmin(RG) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(45°))) mit Vmin = 0,75 Bmax(RG) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(45°))) mit Vmax = 0,85
  • Der Spannflächenwinkel β beträgt im vorliegenden Fall 10°. Bei Verriegelung einer entsprechenden Riegelachse ergibt sich eine Anlagelinie je nach Verschleißgrad des Widerlagers oder der Riegelachse im Bereich αB. Der kreisbogenförmige Anlagebereich 36 erstreckt sich wenigstens über diesen Bereich, der im vorliegenden Fall zwischen 30° und 60° gegenüber der Verfahrrichtung V liegt.
  • Die unterschiedlichen Lagen, die eine Riegelachse relativ zur Aufnahmestruktur 30 einnehmen kann, sind in den 3a bis 3c näher erläutert.
  • 3a zeigt eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur 30 in einem neuen nicht verschlissenen Zustand. In der Aufnahmestruktur 30 ist eine Riegelachse 40 mit einem Radius RA gehalten. Die Riegelachse liegt an der Spannfläche 38 an dem unteren Anlageniveau U an. Entsprechend ergibt sich eine Anlagelinie für die Riegelachse 40 an der Anlagefläche 36 in einem Winkel von etwa mit αU = 30°.
  • 3b zeigt eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur 30 in einem etwas verschlissenen Zustand. Die Riegelachse 40 liegt nunmehr an einem Zwischenniveau Z an der Spannfläche 38 des Riegelbolzens 34 an. Die Riegelachse 40 liegt in diesem Zustand an einer Anlagelinie an der Anlagefläche 36 an, die etwa einen Anlagewinkel von αU = 45° gegenüber der Parallelen PV zur Folge hat.
  • 3c zeigt eine schematisch dargestellte Aufnahmestruktur 30 in einem grenzwertig verschlissenen Zustand. Dabei liegt die Riegelachse 40 am oberen Anlageniveau O an der Spannfläche 38 an. Es ergibt sich ein Anlagewinkel zur Anlagelinie von etwa αO = 65°. Anhand der 3a bis 3c wird deutlich, dass über einen erheblichen Verschleißbereich eine kraft- und formschlüssige und damit spielfreie Verriegelung der Riegelachse 40 möglich ist.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht des symmetrischen Schnellwechslers 12 aus 1 mit eingesetztem Adapter 14 im verriegelten Zustand, der eine erfindungsgemäße Aufnahmestruktur 22 analog der Aufnahmestruktur 30 der 2 umfasst, um eine erste Riegelachse 18 lösbar zu fixieren. Zudem umfasst der Schnellwechsler 12 eine zweite Aufnahmestruktur 20, die in Form einer Klaue eine zweite Riegelachse 18 umgreift. Die Riegelachsen 16, 18 haben den gleichen Radius RA. Die zweite Aufnahmestruktur 20 weist einen kreisbogenförmigen Bereich über den Mittelpunktwinkel auf, dessen Radius RG2 in etwa dem Radius RA entspricht. Die erfindungsgemäße Aufnahmestruktur 22 weist eine im Querschnitt kreisbogenförmige Kontur mit dem Radius RG1 auf. Die Riegelachse 16 wird mit einem wie zuvor beschrieben gestalteten Riegelbolzen 26 verriegelt, wozu ein Antrieb 52, insbesondere ein hydraulischer Drehantrieb, vorgesehen ist, der den Riegelbolzen 26 in Verfahrrichtung V bewegen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Riegelbolzen 26 über ein sogenanntes Kniehebelgetriebe 54 an den Antrieb angelenkt. Zudem ist der Riegelbolzen 26 in Verfahrrichtung V durch eine Feder 56 vorgespannt. Durch diese Vorspannung erfolgt eine unter anderem kraftschlüssige Arretierung der Riegelachse 16. Der Riegelbolzen 26 ist in einer Geleithülse 58 in Orthogonalrichtung zur Verfahrrichtung formschlüssig gelagert, wodurch in diese Richtung eingeleitete Kräfte ideal aufgenommen werden können. Die Verbindungslinie der Mittelpunkte MG1 und MG2 schließt im vorliegenden Fall in einem Winkel γ von etwa 1° mit der Parallelen zur Verfahrrichtung durch den Mittelpunkt MG2 ein. Dadurch können die Kräfte, die regelmäßig in Grabrichtung wirken, ideal aufgenommen werden. Durch die Erfindung wird so eine ideal angepasste Aufnahmeeinrichtung für einen Adapter, insbesondere auch einen symmetrischen Adapter, bereitgestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Schnellwechselvorrichtung
    12
    Schnellwechsler
    14
    Adapter
    16
    Riegelachse
    18
    Riegelachse
    20
    Aufnahmestruktur
    22
    Aufnahmestruktur
    24
    Widerlager
    26
    Riegelbolzen
    30
    Aufnahmestruktur
    32
    Widerlager
    34
    Riegelbolzen
    36
    Anlagebereich
    38
    Spannfläche
    40
    Riegelachse
    42
    Schnellwechsler
    52
    Antrieb
    54
    Kniehebelgetriebe
    56
    Feder
    58
    Gleithülse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2011/019312 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Schnellwechsler (12) umfassend eine Aufnahmestruktur (22, 30) aufweisend ein Widerlager (24, 32) aufweisend eine im Schnitt kreisbogenförmigen Anlagebereich (36) mit einem Gehäuseradius RG um einen Mittelpunkt MG, durch den die Kreismittelpunktachse verläuft, wobei ferner die Aufnahmestruktur (22, 30) einen Riegelbolzen (26, 34) umfasst, der eine plane Spannfläche (38) aufweist, wobei der Riegelbolzen (26, 34) eine Verfahrrichtung besitzt, die in Orthogonalrichtung zur Kreismittelpunktachse liegt, wobei die Spannfläche (38) mit der Verfahrrichtung einen Spannflächenwinkel (β) einschließt, so dass eine zylindrische Riegelachse (16, 18, 40) zwischen Spannfläche (38) und Anlagefläche in Anlage gebracht werden kann, ferner erstreckt sich die Anlagefläche wenigstens über einen Anlagewinkelbereich (αB) gegenüber der Verfahrrichtung, wobei sich der Anlagewinkel (α) abhängig von der Lage einer Riegelachse (16, 18, 40) an der Spannfläche (38) ändert, wobei der Abstand eines Zwischenniveaus (Z) an der Spannfläche (38) zur Parallelen der Verfahrrichtung durch die Kreismittelpunktachse (A) zwischen Bmin(Rg) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(α = 45°))) | V = 0,85 Bmax(Rg) = RG·(V·cos(β) – ((1 – V)·sin(α = 45°))) | V = 0,75 beträgt, wobei die Spannfläche (38) ein oberes Anlageniveau (O) und ein unteres Anlageniveau (U) aufweist, das in Abhängigkeit der Verfahrstrecke mit der Riegelachse (16, 18, 40) in Anlage gebracht werden kann, wobei ein oberes Anlageniveau (O) zwischen der Parallelen der Verfahrrichtung und dem Zwischenniveau (Z) liegt, wobei der Riegelbolzen (26, 34) derart verfahrbar ist, dass das Zwischenniveau (Z) in einen Bereich (B) zwischen der orthogonal auf die Verfahrrichtung stehenden Tangente T auf einen Kreis um den Mittelpunkt MG mit dem Radius RG und der parallelen zur Tangente T durch den Mittelpunkt MG gebracht werden kann.
  2. Schnellwechsler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (38) einen Spannflächenwinkel (β) im Bereich von 7° bis 13° aufweist, vorzugsweise 10°.
  3. Schnellwechsler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenwinkel (β) und das Radiusverhältnis (V) derart aufeinander abgestimmt sind, dass sich ein oberes Anlageniveau bei einem Anlagewinkel α = 60° und ein unteres Anlageniveau bei einem Winkel α = 30° ergibt.
  4. Schnellwechsler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegelbolzen (26, 34) in Verfahrrichtung vorgespannt ist.
  5. Schnellwechsler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Aufnahmestruktur (22, 30) vorgesehen ist, die einen kreisbogenförmigen Bereich mit einem Gehäuseradius RG2 aufweist, wobei RG·Vmin|Vmin = 0,75 ≤ RG2 ≤ RG·Vmax|Vmax = 0,75 ist.
  6. Schnellwechsler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahmestruktur (22, 30) als Klaue ausgebildet ist, wobei sich der kreisbogenförmige Bereich wenigstens über wenigstens einem Drittel des Kreisumfangs erstreckt.
  7. Schnellwechselvorrichtung (10) umfassend einen Schnellwechsler (12) und einen Adapter (14), wobei der Adapter (14) zwei parallele Riegelachsen (16, 18, 40) umfasst, wobei der Schnellwechsler (12) eine einer ersten Riegelachse (16, 18, 40) mit einem Radius RA1 des Adapters (14) zugeordneten Kupplungsklaue und einen der zweiten Riegelachse (16, 18, 40) mit einem Radius RA2 zugeordneten entlang einer Verfahrrichtung verschiebbar geführten Riegelbolzen (26, 34) aufweist, der mit einem Widerlager (24, 32) so zusammenwirkt, dass eine weitere zumindest im Anlagebereich (36) des Riegelbolzens (26, 34) und des Widerlagers (24, 32) der Riegelachse (16, 18, 40) des Adapters (14) zwischen Riegelachse (16, 18, 40) und Adapter (14) formschlüssig einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegelbolzen (26, 34) eine plane Spannfläche (38) aufweist, an der der Riegelbolzen (26, 34) die zweite Riegelachse (16, 18, 40) zum Widerlager (24, 32) verspannt, wobei die Spannfläche (38) gegenüber der Verfahrrichtung in einem Spannflächenwinkel (β) angestellt ist.
  8. Schnellwechselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (24, 32) des Schnellwechslers (12) eine konkave Kontur mit einem Radius 1,17·RA2 <= RG <= 1,33·RA2 aufweist.
  9. Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 8, wobei die Riegelachsen (16, 18, 40) des Adapters (14) einen gleichen Durchmesser aufweisend RA1 = RA2.
  10. Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannflächenwinkel (β) in einem Bereich von 7° bis 13 °, insbesondere bei 10°, liegt.
  11. Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnellwechsler (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110919682B (zh) * 2019-12-23 2023-06-27 南华大学 机器人末端执行器快速换接装置及换接方法
DE102020115197A1 (de) * 2020-06-08 2021-12-09 OilQuick Deutschland KG Adapter für ein Schnellwechselsystem und Schnellwechselsystem mit einem derartigen Adapter
CN113414781A (zh) * 2021-06-08 2021-09-21 大族激光科技产业集团股份有限公司 快换机构和执行设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179794A (en) * 1991-12-26 1993-01-19 Ballinger Jon C Semi-automatic coupling apparatus
US20020071754A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-13 Jrb Company, Inc. Coupler with improved pin lock
WO2006083172A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Gjerstad Mek. Industri As Quick coupling device for a work tool
WO2011019312A1 (en) 2009-08-11 2011-02-17 Oilquick Ab Tool holder with hydraulically controlled locking function
WO2012125104A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Steelwrist Ab Quick coupler for an earth moving machine
WO2014168540A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-16 Indexator Group Ab System for controlling a quick coupling arranged at a tool arm

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2545538C2 (de) * 1975-10-10 1982-06-24 Lehnhoff Hartstahl GmbH & Co, 7570 Baden-Baden Anschlußvorrichtung für Anbaugeräte an Erdbewegungsfahrzeugen
IES20070351A2 (en) * 2007-05-14 2008-04-16 Geith Patents Ltd A coupler for the working arm(s) of an excavator or the like

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5179794A (en) * 1991-12-26 1993-01-19 Ballinger Jon C Semi-automatic coupling apparatus
US20020071754A1 (en) * 2000-12-11 2002-06-13 Jrb Company, Inc. Coupler with improved pin lock
WO2006083172A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Gjerstad Mek. Industri As Quick coupling device for a work tool
WO2011019312A1 (en) 2009-08-11 2011-02-17 Oilquick Ab Tool holder with hydraulically controlled locking function
WO2012125104A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Steelwrist Ab Quick coupler for an earth moving machine
WO2014168540A1 (en) * 2013-04-09 2014-10-16 Indexator Group Ab System for controlling a quick coupling arranged at a tool arm

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