DE102020100991A1

DE102020100991A1 - Quick coupler

Info

Publication number: DE102020100991A1
Application number: DE102020100991.7A
Authority: DE
Inventors: Benjamin SCHUBERT
Original assignee: Lehnhoff Hartstahl GmbH
Current assignee: Lehnhoff Hartstahl GmbH
Priority date: 2020-01-16
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2021-07-22
Also published as: PL3851588T3; EP4159928B1; ES2971207T3; EP3851588A1; ES2956373T3; PL4159928T3; EP4159928A1; EP3851588B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schnellwechsler (16) zur Verbindung von einem mit jeweils einem Adapter (18) versehenen Arbeitsgerät mit einem Erdbewegungsfahrzeug, wie einem Bagger,mit einem Gehäuse (16a),mit zumindest einer in eine erste Richtung ausgerichteten Kupplungsklaue (16b) zum Eingreifen in eine zugeordnete Adapterachse (18b) des Adapters (18),mit einem zwischen einer Verriegelungsposition und einer Öffnungsposition bewegbaren Verriegelungselement zum Verriegeln des Schnellwechslers (16) im Adapter (18), wobei das Verriegelungselement in eine zweite Richtung ausgerichtet ist, undmit einem Sicherungsmechanismus (22) zum Sichern der Adapterachse (18b) des Adapters (18) in der Kupplungsklaue (16b), wenn die Adapterachse (18b) sich in der Schließposition des Schnellwechslers (16) in der Kupplungsklaue (16b) befindet, wobei der Sicherungsmechanismus (22) zumindest ein bewegliches Sicherungselement (24) aufweist, welches um eine erste Drehachse (26) zwischen einer Öffnungsposition und einer Sicherungsposition schwenkbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in der Schließposition der Adapterachse (18b) und in der Sicherungsposition des Sicherungselements das Sicherungselement (24) einen ersten Berührbereich (24b) aufweist, über den das Sicherungselement (24) an der Adapterachse (18b) anliegt, wobei dieser Berührbereich (24b) so im Hinblick auf die Drehachse (26) angeordnet ist, dass bei einer Belastung der Adapterachse (18b) in Richtung aus der Schließposition in der Kupplungsklaue (16b) des Schnellwechslers (16) heraus, diese sich aus der Belastung ergebende Kraft das Sicherungselement (24) über den ersten Berührbereich (24b) weiter in die Sicherungsposition um die Drehachse (26) drückt.The invention relates to a quick coupler (16) for connecting a work device, each provided with an adapter (18), to an earthmoving vehicle, such as an excavator, with a housing (16a), with at least one coupling claw (16b) oriented in a first direction for engaging into an assigned adapter axis (18b) of the adapter (18), with a locking element movable between a locking position and an opening position for locking the quick changer (16) in the adapter (18), the locking element being oriented in a second direction, and with a securing mechanism ( 22) for securing the adapter axis (18b) of the adapter (18) in the coupling claw (16b) when the adapter axis (18b) is in the closed position of the quick coupler (16) in the coupling claw (16b), the safety mechanism (22) has at least one movable securing element (24), which about a first axis of rotation (26) between an open position and a securing position is pivotable. The invention is characterized in that in the closed position of the adapter axis (18b) and in the securing position of the securing element, the securing element (24) has a first contact area (24b) via which the securing element (24) rests on the adapter axis (18b), this contact area (24b) being arranged with respect to the axis of rotation (26) so that when the adapter axis (18b) is loaded in the direction out of the closed position in the coupling claw (16b) of the quick changer (16), it is released from the load The resulting force pushes the securing element (24) further into the securing position about the axis of rotation (26) via the first contact area (24b).

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsler gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a quick coupler according to the type specified in the preamble of claim 1.

Solche Schnellwechsler werden zum einfachen und bequemen Wechseln von unterschiedlichen Anbaugeräten an Erdbewegungsmaschinen, wie Baumaschinen, Baggern, eingesetzt. Mit einem derartigen Schnellwechsler können z.B. Schwenklöffel, Greifer, Scheren, Verdichter, Magnete, Hydraulikhammer oder andere Anbaugeräte in wenigen Sekunden und mit hohem Sicherheitsstandard von einer Fahrerkabine aus z.B. an einem Ausleger eines Baggers an- bzw. abgekuppelt werden. Hierfür sind die Anbaugeräte/Arbeitsgeräte jeweils mit einem Adapter versehen, der zwei zueinander parallele Adapterachsen oder auf der einen Seite eine Adapterachse und auf der anderen Seite ein anderes gestaltetes Adapterelement, beispielsweise eine Adapterplatte aufweist. Der Schnellwechsler greift beim Kuppeln auf einer Seite an eine Adapterachse des Adapters an. Hierfür umfasst der Schnellwechsler ein Gehäuse und zumindest eine in eine erste Richtung ausgerichtete Kupplungsklaue zum Eingreifen in die zugeordnete Adapterachse des Adapters. Zudem ist der Schnellwechsler mit einem zwischen einer Verriegelungsposition und einer Öffnungsposition verfahrbaren Verriegelungselement zum Verriegeln des Schnellwechslers im Adapter versehen, der in eine zweite Richtung ausgerichtet ist.Such quick couplers are used for simple and convenient changing of different attachments on earthmoving machines, such as construction machines, excavators. With such a quick coupler, e.g. swivel spoons, grippers, scissors, compressors, magnets, hydraulic hammers or other attachments can be coupled or uncoupled from a driver's cab, e.g. to a boom of an excavator, in a few seconds and with a high level of safety. For this purpose, the attachments / working devices are each provided with an adapter which has two adapter axes parallel to one another or an adapter axis on one side and another designed adapter element, for example an adapter plate, on the other side. When coupling, the quick coupler engages on one side of an adapter axis of the adapter. For this purpose, the quick changer comprises a housing and at least one coupling claw oriented in a first direction for engaging the assigned adapter axis of the adapter. In addition, the quick changer is provided with a locking element, which can be moved between a locking position and an opening position, for locking the quick changer in the adapter and which is oriented in a second direction.

Um ein Herabfallen des Arbeitsgeräts und eine dadurch mögliche Gefährdung von Personen bei einer unbeabsichtigten Bewegung des Verriegelungselements in eine Öffnungsposition zu verhindern, ist ein Sicherungsmechanismus in Form einer Fangeinrichtung zum Halten der Adapterachse des Adapters am Arbeitsgerät vorgesehen. Der Sicherungsmechanismus weist dabei zumindest ein bewegliches Sicherungselement auf, welches um eine erste Drehachse zwischen einer Öffnungsposition und einer Sicherungsposition schwenkbar ist. In der Sicherungsposition wird die Öffnung der Kupplungsklaue so verkleinert, dass die Adapterachse des Adapters mit diesem und dem Arbeitsgerät auf alle Fälle formschlüssig gehalten wird. Vor allem auch dann, wenn sich das Verriegelungselement unbeabsichtigt gelöst hat, was bei einer fehlerhaften Verriegelung möglich ist. Beispielsweise ist das Riegelelement nur minimal ausgefahren und stützt sich gegen einen Teil des Adapters ab, bzw. ist komplett ins Leere ausfahren. Ist jedoch der Schnellwechsler komplett entriegelt, wird das zusätzliche Sicherungselement in die Öffnungsposition gedrückt.A safety mechanism in the form of a catching device is provided to hold the adapter axis of the adapter on the work device to prevent the implement from falling and thereby preventing people from accidentally moving the locking element into an open position. The securing mechanism has at least one movable securing element which can be pivoted about a first axis of rotation between an open position and a securing position. In the securing position, the opening of the coupling claw is reduced in such a way that the adapter axis of the adapter is held in a form-fitting manner with this and the implement in all cases. Especially when the locking element has accidentally released, which is possible in the event of a faulty locking. For example, the locking element is only minimally extended and is supported against a part of the adapter, or is completely extended into the void. However, if the quick coupler is completely unlocked, the additional securing element is pushed into the open position.

Schnellwechsler mit einem solchen Sicherungsmechanismus, auch Fangsicherung genannt, sind beispielsweise aus der CH 700 307 A1 , der WO 2004/038110 A1 , der US 2012/093572 A1 , der EP 2 119 834 A2 und der EP 3 502 357 A1 bekannt.Quick couplers with such a safety mechanism, also called catch safety, are for example from the CH 700 307 A1 , the WO 2004/038110 A1 , the US 2012/093572 A1 , the EP 2 119 834 A2 and the EP 3 502 357 A1 famous.

Nachteilig an diesen bekannten Sicherungsmechanismen ist, dass diese sich auch in der Sicherungsposition lösen können, beispielsweise in Folge von Verschleiß, durch falsche Handhabung oder durch Fehlfunktion des Sicherungsmechanismus.The disadvantage of these known securing mechanisms is that they can also come loose in the securing position, for example as a result of wear, incorrect handling or a malfunction of the securing mechanism.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schnellwechsler gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass in der Sicherungsposition ein unbeabsichtigtes Bewegen des Sicherungselements aus der Sicherungsposition heraus auf alle Fälle vermieden wird und somit der Sicherungsmechanismus unter allen Umständen seine Funktion erfüllt.The invention is based on the object of developing a quick changer according to the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that in the securing position an unintentional movement of the securing element out of the securing position is avoided in any case and thus the securing mechanism fulfills its function under all circumstances.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with the features of the preamble.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The subclaims form advantageous embodiments of the invention.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass über die definierte Anordnung und Ausbildung eines ersten Berührbereichs des Sicherungselements, über den in der Schließposition der Adapterachse und in der Sicherungsposition des Sicherungselements das Sicherungselement an der Adapterachse anliegt oder zur Anlage kommt, im Verhältnis zur Drehachse des Sicherungselements, es Anordnungsmöglichkeiten gibt, bei denen bei Belastung der Adapterachse in Richtung auf den ersten Berührbereich eine Kraft in Richtung einer Drehbewegung des Sicherungselements initiiert wird, die das Sicherungselement weiter in Richtung Schließposition drückt. Diese Anordnungsmöglichkeiten gewährleisten auf einfache Weise, dass ein unbeabsichtigtes Öffnen des Sicherungselements, auch unter den im Betrieb auftretenden Belastungen, vermieden wird, da das Sicherungselement dann weiter in Richtung Schließposition gedrückt wird.The invention is based on the knowledge that via the defined arrangement and design of a first contact area of the securing element, via which the securing element rests or comes to rest on the adapter axis in the closed position of the adapter axis and in the securing position of the securing element, in relation to the axis of rotation of the securing element There are possible arrangements in which, when the adapter axis is loaded in the direction of the first contact area, a force is initiated in the direction of a rotary movement of the securing element, which force pushes the securing element further in the direction of the closed position. These arrangement options ensure in a simple manner that unintentional opening of the securing element, even under the loads occurring during operation, is avoided, since the securing element is then pushed further in the direction of the closed position.

Nach der Erfindung weist daher in der Schließposition der Adapterachse und in der Sicherungsposition des Sicherungselements das Sicherungselement einen ersten Berührbereich auf, über den das Sicherungselement an der Adapterachse anliegt, wobei dieser Berührbereich so im Hinblick auf die Drehachse angeordnet ist, dass bei einer Belastung der Adapterachse in Richtung aus der Schließposition in der Kupplungsklaue des Schnellwechslers heraus, die sich durch die Belastung ergebende Kraft das Sicherungselement über den ersten Berührbereich weiter in die Sicherungsposition um die Drehachse drückt. Kommt es im Betrieb somit zu großen Belastungen, wird das Sicherungselement weiter in die Sicherungsposition gedrückt. Hierdurch wird verhindert, dass sich das Sicherungselement, auch unter Belastungen während des Betriebs, aus der Sicherungsposition heraus in Richtung Öffnungsposition bewegt. Der Schnellwechsler erhält somit in der Schließposition und Sicherungsposition eine zusätzliche Sicherheit, bei der die Adapterachse des Adapters des Anbaugeräts auf alle Fälle mit dem Schnellwechsler verbunden bleibt. Hierdurch wird ein Herabfallen von Anbaugeräten, welche falsch bzw. nicht verriegelt wurden, auf alle Fälle verhindert.According to the invention, therefore, in the closed position of the adapter axis and in the securing position of the securing element, the securing element has a first contact area via which the securing element rests on the adapter axis, this contact area being arranged with regard to the axis of rotation so that when the adapter axis is loaded in the direction out of the closed position in the coupling claw of the quick changer, the force resulting from the load pushes the securing element further into the securing position around the axis of rotation via the first contact area. If there is therefore a great deal of stress during operation, the securing element is pushed further into the securing position. This will prevents the securing element from moving out of the securing position in the direction of the opening position, even under loads during operation. The quick coupler is thus given an additional security in the closed position and securing position, in which case the adapter axis of the adapter of the attachment remains connected to the quick coupler in any case. This in any case prevents attachments that have been incorrectly or not locked from falling down.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Sicherungselement zumindest eine Form mit einem zweiten Berührbereich auf, der mit der Adapterachse des Adapters beim Einbringen des Schnellwechslers in den Adapter in Berührung kommt und durch eine vorbestimmte weitere Relativbewegung der Adapterachse in Richtung Schließposition der Adapterachse weiter über den zweiten Berührbereich in die Öffnungsposition des Sicherungselements um die Drehachse drückt. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich das Sicherungselement somit beim Aufnahmeprozess einer Adapterachse selbstständig öffnet, auch wenn das aktive Öffnen des Sicherungselements und somit Entriegeln des Schnellwechslers durch eine Bedienperson vergessen wurde.According to an advantageous development of the invention, the securing element has at least one shape with a second contact area, which comes into contact with the adapter axis of the adapter when the quick changer is inserted into the adapter and by a predetermined further relative movement of the adapter axis in the direction of the closed position of the adapter axis second contact area in the opening position of the securing element presses about the axis of rotation. This enables the securing element to open automatically during the process of receiving an adapter axle, even if an operator forgot to actively open the securing element and thus unlock the quick changer.

Vorzugsweise ist während des Einbringens der Adapterachse in die Schließposition im Schnellwechsler ab einer bestimmten Position der Adapterachse relativ zum Sicherungselement ein dritter Berührbereich des Sicherungselements vorgesehen, der zur Anlage an die Adapterachse kommt und das Sicherungselement mit einer weiteren Relativbewegung der Adapterachse in Richtung der Schließposition des Sicherungselements aus der Öffnungsposition um die Drehachse drückt. Bei der Aufnahme der Adapterachse des Adapters, der mit einem Anbaugerät verbunden ist, wird diese in die Mitte der Klaue des Schnellwechslers bewegt. Dabei trifft die Adapterachse auf den dritten Berührbereich des Sicherungselements. Die entstehende Kraft auf den dritten Berührbereich bewirkt eine Drehung des Sicherungselements um seine Drehachse in Richtung Schließposition.When the adapter axis is brought into the closed position in the quick changer, from a certain position of the adapter axis relative to the securing element, a third contact area of the securing element is provided, which comes into contact with the adapter axis and the securing element with a further relative movement of the adapter axis in the direction of the closing position of the securing element pushes out of the open position around the axis of rotation. When the adapter axis of the adapter, which is connected to an attachment, is picked up, it is moved to the center of the claw of the quick coupler. The adapter axis meets the third contact area of the securing element. The resulting force on the third contact area causes the securing element to rotate about its axis of rotation in the direction of the closed position.

Der erste, zweite und dritte Berührbereich des Sicherungselements können relativ zueinander an unterschiedlichen Positionen am Sicherungselement angeordnet sein, insbesondere um die Hebelverhältnisse für die genannten Funktionen zu optimieren.The first, second and third contact areas of the securing element can be arranged at different positions on the securing element relative to one another, in particular in order to optimize the lever ratios for the functions mentioned.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist bei nicht entriegeltem Schnellwechsler das Sicherungselement in der Sicherungsposition angeordnet, wobei der zweite Berührbereich dann so angeordnet ist, dass beim Einbringen des Schnellwechslers in den Adapter bei nicht entriegeltem Schnellwechsler der zweite Berührbereich als erstes mit der Adapterachse in Berührung kommt. Dadurch wird gewährleistet, dass über die Adapterachse und den zweiten Berührbereich das Sicherungselement sich in Richtung Öffnungsposition bewegt und somit ein Einbringen der Adapterachse in die Kupplungsklaue ohne weiteres ermöglicht wird.According to an advantageous embodiment of the invention, when the quick changer is not unlocked, the securing element is arranged in the securing position, the second contact area then being arranged such that when the quick changer is introduced into the adapter and the quick changer is not unlocked, the second contact area is the first to come into contact with the adapter axis . This ensures that the securing element moves in the direction of the opening position via the adapter axis and the second contact area and thus the adapter axis can easily be introduced into the coupling claw.

Insbesondere ist der zweite Berührbereich so angeordnet, dass wenn die Adapterachse des Adapters beim Einbringen des Schnellwechslers in den Adapter mit dem Sicherungselement in Berührung kommt, der zweite Berührbereich unterhalb einer Geraden angeordnet ist, welche senkrecht zwischen der Drehachse des Sicherungselements und der Mittelachse der Adapterachse verläuft, wenn die Adapterachse auf der Kupplungsklaue aufliegt und an dem zweiten Berührbereich anliegt. Mit der Anordnung des zweiten Berührbereichs unterhalb dieser Gerade, ergibt sich bei Belastung auf diesen Berührbereich in Richtung Kupplungsklauen ein Drehmoment in Richtung Öffnungsposition.In particular, the second contact area is arranged such that when the adapter axis of the adapter comes into contact with the securing element when the quick changer is inserted into the adapter, the second contact area is arranged below a straight line which runs perpendicularly between the axis of rotation of the securing element and the central axis of the adapter axis when the adapter axle rests on the coupling claw and rests against the second contact area. With the arrangement of the second contact area below this straight line, there is a torque in the direction of the opening position when there is a load on this contact area in the direction of the clutch claws.

Vorzugsweise erstreckt sich die Kupplungsklaue so weit nach vorne, dass diese als Führung der Adapterachse beim Einbringen dieser Adapterachse in die Kupplungsklaue dient.The coupling claw preferably extends so far forward that it serves as a guide for the adapter axis when this adapter axis is introduced into the coupling claw.

Der erste Berührbereich kann so angeordnet sein, dass wenn sich die Adapterachse in der Schließposition in der Kupplungsklaue des Schnellwechslers befindet, der erste Berührbereich oberhalb einer Geraden angeordnet ist, welche senkrecht zwischen der Drehachse des Sicherungselements und der Mittelachse der Adapterachse verläuft. Auf einfache Weise ergibt sich dabei ein Drehmoment des Sicherungselements in die Sicherungsposition bei Belastung des ersten Berührbereichs durch die Adapterachse. Diese Ausbildung wird gewählt, wenn die Drehachse oberhalb bzw. im oberen Bereich der Kupplungsklaue angeordnet ist.The first contact area can be arranged such that when the adapter axis is in the closed position in the coupling claw of the quick changer, the first contact area is arranged above a straight line which runs perpendicularly between the axis of rotation of the securing element and the central axis of the adapter axis. A torque of the securing element into the securing position results in a simple manner when the first contact area is loaded by the adapter axis. This design is selected when the axis of rotation is arranged above or in the upper region of the coupling claw.

Alternativ kann der erste Berührbereich so angeordnet sein, dass wenn sich die Adapterachse in der Schließposition in der Kupplungsklaue des Schnellwechslers befindet, der erste Berührbereich unterhalb einer Geraden angeordnet ist, welche senkrecht zwischen der Drehachse des Sicherungselements und der Mittelachse der Adapterachse verläuft. Diese Ausbildung wird gewählt, wenn die Drehachse unterhalb der Kupplungsklaue bzw. im unteren Bereich angeordnet ist.Alternatively, the first contact area can be arranged such that when the adapter axis is in the closed position in the coupling claw of the quick changer, the first contact area is arranged below a straight line which runs perpendicularly between the axis of rotation of the securing element and the central axis of the adapter axis. This design is selected when the axis of rotation is arranged below the coupling claw or in the lower area.

Dabei kann der erste Berührbereich so angeordnet sein, dass wenn sich die Adapterachse in der Schließposition in der Kupplungsklaue des Schnellwechslers befindet, der erste Berührbereich auf einer Innenseite des Sicherungselements angeordnet ist, die auf einer von der Drehachse entfernt gelegenen, senkrecht zu der Gerade und durch die Mittelachse verlaufenden Ebene liegt.The first contact area can be arranged in such a way that when the adapter axis is in the closed position in the coupling claw of the quick changer, the first contact area is arranged on an inside of the securing element that is located on an is perpendicular to the straight line and through the central axis plane.

Vorzugsweise ist zumindest einer der Berührbereiche so ausgebildet, dass eine Anlage des Berührbereichs an der Adapterachse punktförmig oder linienförmig erfolgt. Hierdurch kann die Anlage und somit die Kraftübertragung zwischen Adapterachse und Sicherungselements einfach definiert und somit vorbestimmt werden.At least one of the contact areas is preferably designed in such a way that the contact area abuts the adapter axis in a punctiform or linear manner. As a result, the system and thus the power transmission between the adapter axis and the securing element can be easily defined and thus predetermined.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umgreift das Sicherungselement bezogen auf die Mittelachse der Adapterachse in der Sicherungsposition des Sicherungselements und in der Schließposition die Adapterachse um mehr als 140°, insbesondere 150°.According to one embodiment of the invention, the securing element encompasses the adapter axis by more than 140 °, in particular 150 °, in relation to the central axis of the adapter axis in the securing position of the securing element and in the closed position.

Der Schwenkwinkel des Sicherungselements kann zwischen 15° und 90° betragen, insbesondere zwischen 20° und 30°.The pivot angle of the securing element can be between 15 ° and 90 °, in particular between 20 ° and 30 °.

Das Sicherungselement kann aktiv, permanent durch Hilfsenergie in Richtung Sicherungsposition gedrückt werden. Beispielsweise kann dies durch eine Feder erfolgen, die auf das Sicherungselement in Richtung Sicherungsposition wirkt.The securing element can be actively and permanently pressed in the direction of the securing position by means of auxiliary energy. For example, this can be done by a spring that acts on the securing element in the direction of the securing position.

Vorzugsweise ist das Sicherungselement klauenförmig ausgebildet, wobei die Klaue bereichsweise gerade verläuft, insbesondere am freien Ende gerade auslaufen kann.The securing element is preferably designed in the shape of a claw, the claw running straight in some areas, in particular being able to run out straight at the free end.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Sicherungselement durch ein Antriebselement aus der Sicherungsposition in eine Öffnungsposition bewegbar.According to one embodiment of the invention, the securing element can be moved from the securing position into an open position by a drive element.

Das Antriebselement kann dabei mit dem Antrieb des Verriegelungselements des Schnellwechslers gekoppelt sein. Alternative oder ergänzend kann das Antriebselement auch mit einem vom Antrieb des Verriegelungselements unabhängigen Öffnungsmechanismus gekoppelt sein.The drive element can be coupled to the drive of the locking element of the quick changer. As an alternative or in addition, the drive element can also be coupled to an opening mechanism that is independent of the drive of the locking element.

Vorzugsweise weist das Sicherungselement auf der zur Adapterachse in der Sicherungsposition weisenden Seite eine Krümmung auf, die über ihren Verlauf mit unterschiedlichen Durchmessern versehen ist. Alternativ kann das Sicherungselement auf der zur Adapterachse in der Sicherungsposition weisenden Seite eine Krümmung aufweisen, die über ihren Verlauf einen einheitlichen Durchmesser aufweist.The securing element preferably has a curvature on the side facing the adapter axis in the securing position, which is provided with different diameters over its course. Alternatively, the securing element can have a curvature on the side facing the adapter axis in the securing position, which has a uniform diameter over its course.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages, features and possible applications of the present invention emerge from the following description in conjunction with the exemplary embodiments shown in the drawings.

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 auf einen Ausleger eines Baggers mit einer Schnellwechselvorrichtung mit einem Schnellwechsler nach der Erfindung und einem Baggerlöffel;
2 eine Draufsicht auf den in den Adapter eingebrachten Schnellwechsler ohne Ausleger und Baggerlöffel;
3 eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf einen Schnellwechsler gemäß einer ersten Ausführungsform mit Sicherungsmechanismus nach der Erfindung;
4 eine perspektivische Ansicht von schräg oben auf den Schnellwechsler von 3 mit Sicherungsmechanismus nach der Erfindung, wobei eine Adapterachse eines Adapters von dem Schellwechsler ergriffen ist, sich in der Schließposition befindet und der Sicherungsmechanismus sich in der Sicherungsposition befindet;
5 eine Seitenansicht auf den Schnellwechsler von 3 mit Schnitt durch eine Adapterachse in einer solchen Position zum Schnellwechsler während des Ergreifens, bei der die Adapterachse einen vorderen Bereich der Kupplungsklaue berührt bei geöffnetem Sicherungselement;
6 eine Seitenansicht auf den Schnellwechsler von 3 mit Schnitt durch eine Adapterachse in einer solchen Position zum Schnellwechsler während des Ergreifens, bei der die Adapterachse einen vorderen Bereich der Kupplungsklaue und einen vorderen Bereich des Sicherungselements berührt bei geschlossenem Sicherungselement;
7 eine seitliche Schnittansicht auf die senkrecht zur Längserstreckung verlaufende Mittelebene des Schnellwechslers von 3 bei geöffnetem Sicherungselement;
8 eine seitliche Schnittansicht auf die senkrecht zur Längserstreckung verlaufende Mittelebene des Schnellwechslers von 3 bei geschlossenem Sicherungselement, wobei die Adapterachse sich in der Schließposition befindet;
9 eine Vorderansicht auf den Schnellwechsler in der Stellung von 7;
10a eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform eines Schnellwechslers bei geöffnetem Sicherungselement und einer Adapterachse vor der Kupplungsklaue des Schnellwechslers während des Aufnehmens der Adapterachse;
10b eine Schnittansicht auf den Schnellwechsler von 10a mit geschlossenem Sicherungselement, wenn die Adapterachse beim Aufnehmen in die Kupplungsklaue an dem Sicherungselement anstößt, und
10c eine Schnittansicht auf den Schnellwechsler von 10a mit geschlossenem Sicherungselement, wenn die Adapterachse in der Kupplungsklaue in ihrer Schließposition angeordnet ist.

In the description, in the claims and in the drawing, the terms and assigned reference symbols used in the list of reference symbols given below are used. In the drawing means:

1 a perspective view of a boom of an excavator with a quick change device with a quick coupler according to the invention and an excavator bucket;
2 a plan view of the quick coupler introduced into the adapter without boom and excavator bucket;
3 a perspective view obliquely from above of a quick changer according to a first embodiment with a safety mechanism according to the invention;
4th a perspective view obliquely from above of the quick coupler of 3 with a securing mechanism according to the invention, wherein an adapter shaft of an adapter is gripped by the quick changer, is in the closed position and the securing mechanism is in the securing position;
5 a side view of the quick coupler of 3 with a section through an adapter axis in such a position for the quick changer during gripping, in which the adapter axis touches a front area of the coupling claw when the securing element is open;
6th a side view of the quick coupler of 3 with a section through an adapter axis in such a position for the quick changer during gripping, in which the adapter axis touches a front area of the coupling claw and a front area of the securing element when the securing element is closed;
7th a side sectional view of the center plane of the quick coupler from FIG 3 when the safety element is open;
8th a side sectional view of the center plane of the quick coupler from FIG 3 when the securing element is closed, the adapter axis being in the closed position;
9 a front view of the quick coupler in the position of 7th ;
10a a sectional view through a second embodiment of a quick changer with the securing element open and an adapter axle in front of the coupling claw of the quick changer while the adapter axle is being picked up;
10b a sectional view of the quick coupler of 10a with the securing element closed when the adapter axle abuts the securing element when it is picked up in the coupling claw, and
10c a sectional view of the quick coupler of 10a with closed securing element when the adapter axis is arranged in the coupling claw in its closed position.

In 1 ist ein Ausleger 10 einer Arbeitsmaschine, nämlich einer Erdbewegungsmaschine, beispielsweise eines Baggers, perspektivisch dargestellt. An dem Ende des Auslegers 10 ist eine Schnellwechselvorrichtung 12 angeordnet, die wiederum an einem herkömmlichen Baggerlöffel 14 angreift.In 1 is an outrigger 10 a work machine, namely an earth moving machine, for example an excavator, shown in perspective. At the end of the boom 10 is a quick change device 12th arranged, in turn on a conventional excavator bucket 14th attacks.

Die Schnellwechselvorrichtung 12 besteht aus einem mit dem Ausleger 10 verbundenen Schnellwechsler 16 und einem Adapter 18. Der Adapter 18 ist fest mit dem Baggerlöffel 14 verschweißt. Über die Schnellwechselvorrichtung 12 kann der Ausleger 10 mit verschiedenen Werkzeugen, beispielsweise dem dargestellten Baggerlöffel 14, über den Adapter 18 mit dem Schnellwechsler 16 verbunden werden. Statt dem genannten Baggerlöffel 14 können auch andere Werkzeuge verwendet werden, insbesondere auch solche, die hydraulisch angetrieben werden, wie beispielsweise ein Hydraulikhammer, eine Hydraulikschere und Ähnliches. Jedes dieser Werkzeuge ist dabei mit einem Adapter 18 versehen.The quick change device 12th consists of one with the boom 10 connected quick coupler 16 and an adapter 18th . The adapter 18th is tight with the excavator bucket 14th welded. Via the quick-change device 12th can the boom 10 with various tools, for example the excavator bucket shown 14th , through the adapter 18th with the quick coupler 16 get connected. Instead of the mentioned excavator bucket 14th Other tools can also be used, in particular those that are hydraulically driven, such as a hydraulic hammer, hydraulic shears and the like. Each of these tools comes with an adapter 18th Mistake.

Der Adapter 18 der Schnellwechselvorrichtung 12 wird durch zwei seitliche Adapterwände 18a gebildet, welche auf der einen Seite durch eine Adapterachse 18b und auf der anderen Seite durch eine Riegelplatte 18c miteinander verbunden sind, siehe 2.The adapter 18th the quick-change device 12th is made possible by two adapter walls on the side 18a formed, which on the one hand by an adapter axis 18b and on the other side by a locking plate 18c are connected to each other, see 2 .

Gemäß einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform kann statt einer Riegelplatte 18c auch eine weitere Adapterachse 18b vorgesehen sein.According to an alternative embodiment not shown here, instead of a locking plate 18c also another adapter axis 18b be provided.

Die seitlichen Adapterwände 18a, die Adapterachse 18b und die Riegelplatte 18c bilden einen Rahmen, der fest mit dem Baggerlöffel 14 verschweißt ist, siehe 1 und 2. Die Riegelplatte 18c weist auf der der Adapterachse 18b zugewandten Seite eine Spannfläche auf, die zu einer senkrechten Fläche, bezogen auf die Grundfläche des Adapters 18, um 3° bis 35°, vorzugsweise um 5° bis 15°, geneigt ist.The side adapter walls 18a , the adapter axis 18b and the latch plate 18c form a frame that is firmly attached to the backhoe 14th is welded, see 1 and 2 . The latch plate 18c points to that of the adapter axis 18b facing side on a clamping surface, which to a perpendicular surface, based on the base of the adapter 18th , is inclined by 3 ° to 35 °, preferably by 5 ° to 15 °.

Die Riegelplatte 18c ist ferner mit zwei im Abstand voneinander, nebeneinander angeordneten und im Längsschnitt konisch ausgebildeten, parallel zueinander ausgerichteten Konusdurchbrüchen versehen. Jeder Konusdurchbruch ist jeweils einem in den Konusdurchbruch hineinverschiebbaren Riegelbolzen 20 des Schnellwechslers 16 zugeordnet.The latch plate 18c is also provided with two spaced apart, side by side and conical in longitudinal section, parallel to each other aligned conical openings. Each cone opening is in each case a locking bolt that can be displaced into the cone opening 20th of the quick coupler 16 assigned.

Das vordere Ende des Riegelbolzens 20 ist jeweils als Konusende ausgebildet.The front end of the locking bolt 20th is designed as a cone end.

Der Konuswinkel der von den Kegelmantelflächen begrenzten Konusdurchbrüche ist dem Konusende der Riegelbolzen 20 entsprechend bemessen.The cone angle of the cone openings delimited by the conical surfaces is the cone end of the locking bolt 20th sized accordingly.

Der Schnellwechsler 16 ist mit einem in etwa quaderförmigen Schnellwechsler-Gehäuse 16a versehen und weist an einer Seite des Schnellwechsler-Gehäuses 16a seitlich je eine Kupplungsklaue 16b auf, insgesamt somit zwei, die im Zustand, bei dem der Schnellwechsler 16 im Adapter 18 in einer Schließstellung angeordnet ist, die Adapterachse 18b bereichsweise umgreifen.The quick hitch 16 is with an approximately cuboid quick coupler housing 16a provided and facing on one side of the quick coupler housing 16a one coupling claw on each side 16b on, thus a total of two, those in the state in which the quick hitch 16 in the adapter 18th is arranged in a closed position, the adapter axis 18b reach around in areas.

Die den Kupplungsklauen 16b abgewandte Stirnseite 16c des Schnellwechsler-Gehäuses 16a ist um 5° bis 15° gegenüber der Senkrechten - korrespondierend zur Spannfläche der Riegelplatte 18c - geneigt und weist ebenfalls zwei Durchbrüche auf, durch die je ein im Schnellwechsler-Gehäuse 16a längsverschieblich gelagerter Riegelbolzen 20 hindurchtreten kann. Die Stirnseite 16c bildet eine Widerlagerfläche und liegt in einer Verriegelungsstellung des Schnellwechslers 16 im Adapter 18 an der Spannfläche der Riegelplatte 18c an.The clutch claws 16b facing away from the front 16c of the quick coupler housing 16a is 5 ° to 15 ° relative to the vertical - corresponding to the clamping surface of the locking plate 18c - inclined and also has two openings through which one in the quick-change housing 16a longitudinally displaceable locking bolt 20th can pass through. The front side 16c forms an abutment surface and is in a locked position of the quick coupler 16 in the adapter 18th on the clamping surface of the locking plate 18c on.

Die dem Schnellwechsler-Gehäuse 16a abgewandten Enden der Riegelbolzen 20 sind kegelstumpfförmig mit einem Kegelwinkel von 5° bis 15° ausgebildet und korrespondieren mit den Durchbrüchen in der Riegelplatte 18c.The quick coupler housing 16a remote ends of the locking bolts 20th are frustoconical with a cone angle of 5 ° to 15 ° and correspond to the openings in the locking plate 18c .

Die Kupplungsklauen 16b sind an den zylindrischen Außenumfang der Adapterachse 18b angepasst und in Richtung von dem Schnellwechsler-Gehäuse 16a weg offen. Die Kupplungsklauen 16b sind integraler Bestandteil des Schnellwechsler-Gehäuses 16a und begrenzen seitlich zwischen den Kupplungsklauen 16b eine U-förmige Aussparung 16d.The clutch claws 16b are on the cylindrical outer circumference of the adapter axis 18b adapted and in the direction of the quick hitch housing 16a way open. The clutch claws 16b are an integral part of the quick coupler housing 16a and limit laterally between the coupling claws 16b a U-shaped recess 16d .

Zwischen den Kupplungsklauen 16b ist im oberen Bereich ein Sicherungsmechanismus 22 zum Sichern der Adapterachse 18b des Adapters 18 in den Kupplungsklauen 16b vorgesehen. Der Sicherungsmechanismus 22 umfasst ein sich im Wesentlichen zwischen den beiden Kupplungsklauen 16b erstreckendes Sicherungselement 24, das um eine Drehachse 26 schwenkbar ist. Die Drehachse 26 durchgreift dabei das Sicherungselement 24, ist im Gehäuse 16a des Schnellwechslers 16, nämlich im oberen Bereich der Kupplungsklauen 16b, drehfest gelagert und erstreckt sich zwischen den beiden Kupplungsklauen 16b durch die U-förmige Aussparung 16d hindurch.Between the coupling claws 16b is a safety mechanism in the upper area 22nd to secure the adapter axis 18b of the adapter 18th in the coupling claws 16b intended. The safety mechanism 22nd comprises a substantially between the two coupling claws 16b extending securing element 24 around an axis of rotation 26th is pivotable. The axis of rotation 26th engages through the securing element 24 , is in the housing 16a of the quick coupler 16 , namely in the upper area of the coupling claws 16b , rotatably mounted and extends between the two coupling claws 16b through the U-shaped recess 16d through.

Das Sicherungselement 24 besteht aus mehreren einzelnen Scheiben 24a, welche auf der Drehachse formschlüssig drehfest angeordnet sind und seitlich aufeinander zu verspannt sind. Hierdurch vereinfacht sich die Fertigung des Sicherungselements. Alternativ kann das Sicherungselement 24 auch materialeinheitlich, einstückig, beispielsweise als Gußstück, ausgebildet sein.The security element 24 consists of several individual discs 24a , which are positively rotatably arranged on the axis of rotation and are laterally braced towards one another. This simplifies the manufacture of the securing element. Alternatively, the securing element 24 can also be made of the same material, in one piece, for example as a casting.

In den 5 und 6 ist der Schnellwechsler 16 in Seitenansicht gezeigt. Die Adapterachse 18b liegt im vorderen Bereich 16e der Kupplungsklauen 16b auf. Dieser vordere Bereich dient als Führung zum Einbringen der Adapterachse 18b in die beiden Kupplungsklauen 16b.In the 5 and 6th is the quick hitch 16 shown in side view. The adapter axis 18b is in the front area 16e the coupling claws 16b on. This front area serves as a guide for inserting the adapter axis 18b in the two coupling claws 16b .

In 5 ist das Sicherungselement 24 geöffnet und der Schnellwechsler 16 entriegelt. Die Riegelbolzen 20 des Schnellwechslers 16 sind eingefahren. Wird nun der Schnellwechsler 16 in Richtung Adapterachse 18b bewegt, stößt die Adapterachse 18b an einen dritten Berührbereich 24d des Sicherungselements 24 und drückt das Sicherungselement in die Sicherungsposition, wie diese in 8 und 10c dargestellt ist. Es wird somit ein Drehmoment erzeugt, welches das Sicherungselement 24 in Richtung seiner Sicherungsposition bewegt. Der dritte Berührbereich 24d ist dabei so angeordnet, dass wenn die Adapterachse 18b an dem dritten Berührbereich 24d anlegt, dieser sich oberhalb einer zweiten Geraden 30 senkrecht zur Drehachse 26 und zur Mittelachse 28 der Adapterachse 18b befindet.In 5 is the locking element 24 opened and the quick coupler 16 unlocked. The locking bolts 20th of the quick coupler 16 are retracted. Now becomes the quick hitch 16 in the direction of the adapter axis 18b moves, the adapter axis hits 18b to a third contact area 24d of the fuse element 24 and presses the securing element into the securing position, as shown in FIG 8th and 10c is shown. A torque is thus generated, which the securing element 24 moved towards its secured position. The third touch area 24d is arranged so that if the adapter axis 18b at the third touch area 24d applies, this is above a second straight line 30th perpendicular to the axis of rotation 26th and to the central axis 28 the adapter axis 18b is located.

In 6 ist das Sicherungselement 24 in seiner Sicherungsposition und der Schnellwechsler 16 in seiner Verriegelungsposition, bei der die Riegelbolzen 20 ausgefahren sind.In 6th is the locking element 24 in its secured position and the quick coupler 16 in its locking position, in which the locking bolt 20th are extended.

In 6 ist das Sicherungselement 24 geschlossen und der Schnellwechsler 16 verriegelt. Die Riegelbolzen 20 des Schnellwechslers 16 sind ausgefahren. Wird nun der Schnellwechsler 16 in Richtung Adapterachse 18b bewegt, stößt die Adapterachse 18b an einen zweiten Berührbereich 24c des Sicherungselements 24 und drückt das Sicherungselement in die Öffnungsposition, wie diese in 5, 7 und 10a dargestellt ist. Es wird somit ein Drehmoment erzeugt, welches das Sicherungselement 24 in Richtung seiner Öffnungsposition bewegt.In 6th is the locking element 24 closed and the quick hitch 16 locked. The locking bolts 20th of the quick coupler 16 are extended. Now becomes the quick hitch 16 in the direction of the adapter axis 18b moves, the adapter axis hits 18b to a second contact area 24c of the fuse element 24 and presses the locking element into the open position, as shown in FIG 5 , 7th and 10a is shown. A torque is thus generated, which the securing element 24 moved towards its open position.

Der zweite Berührbereich 24c ist dabei so angeordnet, dass wenn die Adapterachse 18b an dem zweiten Berührbereich 24c anlegt, dieser sich oberhalb einer dritten Geraden 32 senkrecht zur Drehachse 26 und zur Mittelachse 28 der Adapterachse 18b befindet.The second touch area 24c is arranged so that if the adapter axis 18b at the second touch area 24c applies, this is above a third straight line 32 perpendicular to the axis of rotation 26th and to the central axis 28 the adapter axis 18b is located.

In den 7 und 8 ist der Schnellwechsler 16 in einer Schnittansicht mit einem Schnitt durch die Längsmittelebene dargestellt. In 7 ist der Schnellwechsler 16 in seinem entriegelten Zustand mit eingefahrenem Riegelbolzen 20 dargestellt. Das Sicherungselement 24 ist geöffnet und somit in seiner Öffnungsposition. In 8 ist der Schnellwechsler 16 in seinem Verriegelungszustand mit ausgefahrenem Riegelbolzen 20 dargestellt. Das Sicherungselement 24 ist in seiner Sicherungsposition und zeigt zudem eine aufgenommene Adapterachse 18b. Die Adapterachse 18b befindet sich dabei in der Schließposition im Schnellwechsler 16.In the 7th and 8th is the quick hitch 16 shown in a sectional view with a section through the longitudinal center plane. In 7th is the quick hitch 16 in its unlocked state with retracted locking bolt 20th shown. The security element 24 is open and therefore in its open position. In 8th is the quick hitch 16 in its locked state with the locking bolt extended 20th shown. The security element 24 is in its secured position and also shows a recorded adapter axis 18b . The adapter axis 18b is in the closed position in the quick coupler 16 .

In beiden 7 und 8 ist ein mit dem Antrieb der Riegelbolzen 20 gekoppelter Betätigungsstift 32 dargestellt. Der Betätigungsstift 32 bewegt das Sicherungselement 24 in seine Öffnungsposition, wenn der Schnellwechsler 16 entriegelt wird, siehe 7. Dafür greift der Betätigungsstift 32 oberhalb der Drehachse 26 an der von der Adapterachse 18b abgewandten Seite an das Sicherungselements 24 an. Der Betätigungsstift 32 verfährt beim Entriegeln linear entlang der Längsachse 16f des Schnellwechslers 16f auf das Sicherungselement 24 zu. Über das dadurch erzeugte Drehmoment wird das Sicherungselement 24 um die Drehachse 26 in die Öffnungsposition des Sicherungselements 24 gedreht.In both 7th and 8th is one with the drive of the locking bolt 20th coupled actuating pin 32 shown. The actuation pin 32 moves the locking element 24 in its open position when the quick hitch 16 is unlocked, see 7th . The actuation pin engages for this 32 above the axis of rotation 26th at that of the adapter axis 18b facing away from the securing element 24 on. The actuation pin 32 moves linearly along the longitudinal axis when unlocking 16f of the quick coupler 16f on the fuse element 24 to. The securing element is activated by the torque thus generated 24 around the axis of rotation 26th in the opening position of the locking element 24 turned.

Alternativ hierzu verfährt zunächst der Betätigungsstift 32 beim Entriegeln des Schnellwechslers 16 nach außen und, zeitversetzt hierzu, verfahren die Riegelbolzen 20 aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition. Die zeitversetzte Bewegung der Riegelbolzen 20 gegenüber dem Betätigungsstift 32 wird bekanntermaßen durch ein Getriebe realisiert. Dieses ist grundsätzlich bekannt, sodass es in diesem Zusammenhang nicht näher beschrieben wird.Alternatively, the actuating pin moves first 32 when unlocking the quick coupler 16 The locking bolts move outwards and with a time delay 20th from the locking position to the unlocking position. The delayed movement of the locking bolts 20th opposite the actuation pin 32 is known to be realized by a transmission. This is known in principle, so that it is not described in more detail in this context.

Das Sicherungselement 24 ist durch eine Feder 34, welche jeweils seitlich des Sicherungselements 24 angreift, in Richtung Sicherungsposition vorgespannt. Alternativ kann die Feder auch in das Sicherungselment 24 integriert sein und sich am Gehäuse 16a abstützen. Wird der Schnellwechsler 16 verriegelt, bewegen sich also die Riegelbolzen 20 in ihre Verriegelungsposition, bewegt sich auch der Betätigungsstift 32 von dem Sicherungselement 24 weg und gibt das Sicherungselement 24 frei. Die Federkraft der Feder 34 unterstützt durch die Kraft, welche durch die Adapterachse 18b auf den dritten Berührbereich 24d erzeugt wird, bewegt das Sicherungselement 24 dann aus der Öffnungsposition in die Sicherungsposition.The security element 24 is by a spring 34 , which each side of the fuse element 24 attacks, biased towards the locking position. Alternatively, the spring can also be inserted into the securing element 24 be integrated and attached to the housing 16a prop up. Will be the quick hitch 16 locked, so the locking bolts move 20th into its locking position, the actuating pin also moves 32 from the fuse element 24 away and gives the locking element 24 free. The spring force of the spring 34 supported by the force exerted by the adapter axis 18b on the third touch area 24d is generated, moves the securing element 24 then from the open position to the secured position.

Befindet sich die Adapterachse 18b in der Schließposition in den Kupplungsklauen 24b, wie dies in 8 gezeigt ist, umgreift das Sicherungselement 24 die Adapterachse 18b um ca. 160°. Zudem ist ein definierter erster Berührbereich 24b vorgesehen, der zur Anlage an der Adapterachse 18b kommt, wenn es zu Belastungen auf die Adapterachse 18b in Richtung aus der Kupplungsklaue 16b heraus kommt. Dieser Berührbereich 24b bewirkt, dass das Sicherungselement 24 weiter in Richtung Sicherungsposition gedrückt wird, wenn es zu Belastungen der Adapterachse in Richtung aus den Kupplungsklauen 16b heraus kommt. Hierfür ist der erste Berührbereich 24b so angeordnet, dass der erste Berührbereich 24b sich oberhalb einer ersten Geraden 36 befindet, welche senkrecht zur Drehachse 26 und zur Mittelachse 28 der Adapterachse 18b verläuft, wenn die Adapterachse 18b sich in der Schließposition der Kupplungsklauen 16b befindet. Dabei ist der erste Berührbereich 24b auf einer Innenseite 24e des Sicherungselements 24 angeordnet ist, die auf einer von der Drehachse 26 entfernt gelegenen, senkrecht zu der Gerade 36 und durch die Mittelachse 28 verlaufenden Ebene 38 liegt. Die genannte Belastung auf den ersten Berührbereich 24b erzeugt ein Drehmoment in Richtung Schließposition. Im Betrieb wird dadurch auf einfache Weise verhindert, dass sich das Sicherungselement 24 unbeabsichtigt öffnet.The adapter axis is located 18b in the closed position in the coupling claws 24b like this in 8th is shown, engages around the securing element 24 the adapter axis 18b by approx. 160 °. In addition, there is a defined first contact area 24b intended to be placed on the adapter axis 18b comes when there is stress on the Adapter axis 18b in the direction out of the coupling claw 16b comes out. This area of contact 24b causes the securing element 24 is pressed further in the direction of the securing position when there is a load on the adapter axis in the direction of the coupling claws 16b comes out. The first contact area is for this 24b arranged so that the first contact area 24b above a first straight line 36 which is perpendicular to the axis of rotation 26th and to the central axis 28 the adapter axis 18b runs when the adapter axis 18b in the closed position of the coupling claws 16b is located. This is the first touch area 24b on an inside 24e of the fuse element 24 is arranged on one of the axis of rotation 26th distant, perpendicular to the straight line 36 and through the central axis 28 trending plane 38 lies. The mentioned load on the first contact area 24b generates a torque in the direction of the closed position. In this way, the securing element is prevented in a simple manner during operation 24 accidentally opens.

Die Adapterachse 18b ist nun mit dem Schnellwechsler 16 sicher verbunden und kann sich durch den durch das Verschwenken des Sicherungselements 24 ergebenden Formschluss mit der Adapterachse 18b nicht mehr lösen. Durch den oben beschriebenen ersten Berührbereich 24b ist das Sicherungselement 24 zusätzlich gegen ein unbeabsichtigtes Öffnen des Sicherungselements 24 gesichert.The adapter axis 18b is now with the quick hitch 16 securely connected and can be moved by pivoting the securing element 24 resulting form fit with the adapter axis 18b no longer solve. Through the first contact area described above 24b is the locking element 24 additionally against unintentional opening of the safety element 24 secured.

In 9 ist der Schnellwechsler 16 von vorne gezeigt, wenn sich das Sicherungselement 24 in der Öffnungsposition befindet. Die Adapterachse 18b ist dabei nicht in den Kupplungsklauen 16b eingebracht. Die Feder 34 spannt dabei die Drehachse 26 mit dem Sicherungselement 24 in Richtung Sicherungsposition des Sicherungselements 24, gegen den anliegenden Betätigungsstift 32. Hierfür stützt sich die Feder 34 am Schnellwechsler-Gehäuse 16a auf der einen Seite ab und greift an der anderen Seite an dem Sicherungselement 24 und der Drehachse 26 an. Bei der Feder 34 handelt es sich um eine Torsionsfeder. Die Kupplungsklauen 16b laufen in Richtung ihrem freien Ende horizontal aus. Der vordere Bereich 16e verbindet die beiden Kupplungsklauen 16b. Alternativ können auch andere Arten von Federelementen verwendet werden. Möglich ist auch, dass statt der Federkraft die notwendige Kraft z.B. hydraulisch erzeugt wird.In 9 is the quick hitch 16 shown from the front when the locking element 24 is in the open position. The adapter axis 18b is not in the clutch claws 16b brought in. The spring 34 tensions the axis of rotation 26th with the locking element 24 in the direction of the securing position of the securing element 24 , against the adjacent actuating pin 32 . The spring is supported for this 34 on the quick coupler housing 16a on one side and engages the securing element on the other side 24 and the axis of rotation 26th on. By the pen 34 it is a torsion spring. The clutch claws 16b run out horizontally towards their free end. The front area 16e connects the two coupling claws 16b . Alternatively, other types of spring elements can also be used. It is also possible that the necessary force is generated hydraulically, for example, instead of the spring force.

In den 10a, 10b und 10c ist eine Seitenschnittansicht auf den Schnellwechsler 16 entlang der Längsmittelebene im Bereich der Kupplungsklauen 16b dargestellt.In the 10a , 10b and 10c is a side sectional view of the quick hitch 16 along the longitudinal center plane in the area of the coupling claws 16b shown.

In 10a ist die Adapterachse 18b, welche die seitlichen Adapterwände 18a miteinander verbindet und mit diesen verschweißt ist, außerhalb der Kupplungsklauen 16b angeordnet. Das Sicherungselement 24 ist in seiner Öffnungsposition. Der Schnellwechsler 16 ist entriegelt. Der Betätigungsstift 32 drückt das Sicherungselement 24 in die Öffnungsposition. Soll nun die Adapterachse 18b ergriffen werden, bewegt sich der Schnellwechsler 16 in Richtung Adapterachse 18b, sodass diese auf dem vorderen Bereich 16e der Kupplungsklauen 16b zum Aufliegen kommt und darüber in Richtung Kupplungsklauen 16b geführt wird. Dabei kommt ab einer bestimmten Relativposition die Adapterachse 18b an dem dritten Berührbereich 24d zur Anlage. Mit weiterem Bewegen der Adapterachse 18b relativ zum Schnellwechsler 16 drückt die Adapterachse 18b über den dritten Berührbereich 24d das Sicherungselement 24 in Richtung Sicherungsposition des Sicherungselements 24. Dabei entsteht ein Drehmoment, welches ein Drehen des Sicherungselements 24 um die Drehachse 26 bewirkt.In 10a is the adapter axis 18b , which are the side adapter walls 18a connects with each other and is welded to these, outside the coupling claws 16b arranged. The security element 24 is in its open position. The quick hitch 16 is unlocked. The actuation pin 32 presses the locking element 24 in the open position. Should now the adapter axis 18b are taken, the quick coupler moves 16 in the direction of the adapter axis 18b so that this is on the front area 16e the coupling claws 16b comes to rest and over it in the direction of the coupling claws 16b to be led. The adapter axis comes from a certain relative position 18b at the third touch area 24d to the system. With further movement of the adapter axis 18b relative to the quick hitch 16 presses the adapter axle 18b over the third touch area 24d the fuse element 24 in the direction of the securing position of the securing element 24 . This creates a torque that causes the securing element to rotate 24 around the axis of rotation 26th causes.

Sollte beim Einbringen der Adapterachse 18b in die Kupplungsklauen 16b das Sicherungselement 24 sich in der Sicherungsposition befinden, siehe 10b, also der Schnellwechsler 16 sich in einer Verriegelungsposition befinden, bei der die Riegelbolzen 20 ausgefahren sind und somit der Betätigungsstift 32 eingefahren ist, kommt die Adapterachse 18b zunächst mit dem zweiten Berührbereich 24c in Berührung. Mit einem Weiterbewegen der Adapterachse 18b relativ zum Schnellwechsler 16 entsteht über den zweiten Berührbereich 24c ein Drehmoment in Richtung Öffnungsposition, durch welches das Sicherungselement 24 um die Drehachse 26 verschwenkt.Should be when inserting the adapter axis 18b in the coupling claws 16b the fuse element 24 are in the secured position, see 10b , so the quick hitch 16 are in a locking position with the locking bolts 20th are extended and thus the actuating pin 32 is retracted, the adapter axis comes 18b first with the second contact area 24c in touch. With a further movement of the adapter axis 18b relative to the quick hitch 16 arises from the second contact area 24c a torque in the direction of the opening position, through which the securing element 24 around the axis of rotation 26th pivoted.

Bewegt sich die Adapterachse 18b weiter kommt der dritte Berührbereich 24d des Sicherungselements 24 in Anlage zu der Adapterachse 18b und das Sicherungselement 24 verschwenkt in Richtung Sicherungsposition. Befindet sich die Adapterachse 18b relativ zu den Kupplungsklauen 16b in der Schließposition, befindet sich auch das Sicherungselement 24 in seiner Sicherungsposition, siehe 10c.The adapter axis moves 18b further comes the third contact area 24d of the fuse element 24 in attachment to the adapter axis 18b and the fuse element 24 pivoted towards the safety position. The adapter axis is located 18b relative to the coupling claws 16b in the closed position, the locking element is also located 24 in its secured position, see 10c .

Sollte es zu einer Belastung der Adapterachse 18b in Richtung aus den beiden Kupplungsklauen 16b herauskommen, kommt der erste Berührbereich 24b in Anlage mit der Adapterachse 18b. Durch die oben beschriebenen geometrischen Gegebenheiten entsteht ein Drehmoment in Richtung Sicherungsposition, sodass sich das Sicherungselement 24 auf keinen Fall öffnen kann.Should there be a load on the adapter axis 18b in the direction of the two coupling claws 16b come out, the first touch area comes out 24b in contact with the adapter axis 18b . The geometric conditions described above result in a torque in the direction of the securing position, so that the securing element 24 under no circumstances can open.

Durch die definierte Anordnung des ersten Berührbereich 24b in Bezug auf die erste Gerade 36 kann auf einfache Weise eine zusätzliche Sicherheit erreicht werden, welche unter Betriebsbelastungen ein Drehmoment in die Sicherungsposition des Sicherungselements 24 bewirkt.Due to the defined arrangement of the first contact area 24b in relation to the first straight line 36 an additional security can be achieved in a simple manner, which under operating loads a torque in the securing position of the securing element 24 causes.

Wie den Figuren in Einzelnen zu entnehmen ist, sind der erste Berührbereich 24b, der zweite Berührbereich 24c und der dritte Berührbereich 24d relativ zueinander an unterschiedlichen Positionen am Sicherungselement 24 angeordnet. Die Berührbereiche 24b, 24c, 24d liegen vorzugsweise linienförmig an der Adapterachse 18b an.As can be seen in detail in the figures, the first contact area 24b , the second touch area 24c and the third touch area 24d relative to each other at different positions on the securing element 24 arranged. The areas of contact 24b , 24c , 24d are preferably linear on the adapter axis 18b on.

Der Schwenkwinkel des Sicherungselements 24 beträgt zwischen 15° und 90°, insbesondere zwischen 20° und 30°.The pivot angle of the locking element 24 is between 15 ° and 90 °, in particular between 20 ° and 30 °.

Das Sicherungselement 24 ist klauenförmig ausgebildet und weist auf der zur Adapterachse 18b in der Sicherungsposition weisenden Seite eine Krümmung auf, die über ihren Verlauf mit unterschiedlichen Durchmessern versehen ist.The security element 24 is claw-shaped and points to the adapter axis 18b in the securing position facing side has a curvature which is provided with different diameters over its course.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: Ausleger einer ArbeitsmaschineBoom of a working machine
1212th: SchnellwechselvorrichtungQuick change device
1414th: BaggerlöffelExcavator bucket
1616: SchnellwechslerQuick coupler
16a16a: Schnellwechsler-GehäuseQuick coupler housing
16b16b: KupplungsklaueCoupling claw
16c16c: Stirnseite des Schnellwechsler-GehäusesFront of the quick coupler housing
16d16d: U-förmige AussparungU-shaped recess
16e16e: vorderer Bereich der Kupplungsklauen 16b front area of the coupling claws 16b
16f16f: Längsachse des Schnellwechslers 16 Longitudinal axis of the quick coupler 16
1818th: Adapteradapter
18a18a: seitliche Adapterwändelateral adapter walls
18b18b: AdapterachseAdapter axis
18c18c: RiegelplatteLatch plate
2020th: RiegelbolzenLocking bolt
2222nd: SicherungsmechanismusSafety mechanism
2424: SicherungselementFuse element
24a24a: Scheibe des SicherungselementsWasher of the locking element
24b24b: erster Berührbereich des Sicherungselements 24 an der Adapterachse 18b first contact area of the fuse element 24 on the adapter axis 18b
24c24c: zweiter Berührbereich des Sicherungselements 24 an der Adapterachse 18b second contact area of the fuse element 24 on the adapter axis 18b
24d24d: dritter Berührbereich des Sicherungselements 24 an der Adapterachse 18bthird contact area of the fuse element 24 on the adapter axis 18b
24e24e: Innenseite des Sicherungselements 24 Inside of the fuse element 24
2626th: DrehachseAxis of rotation
2828: MittelachseCentral axis
3030th: zweite Geradesecond straight
3232: BetätigungsstiftActuating pin
3434: Federfeather
3636: erste Geradefirst straight
3838: Ebenelevel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

CH 700307 A1 [0004]
WO 2004/038110 A1 [0004]
US 2012093572 A1 [0004]
EP 2119834 A2 [0004]
EP 3502357 A1 [0004]

Claims

Quick coupler (16) for connecting an implement, each provided with an adapter (18), to an earthmoving vehicle, such as an excavator, with a housing (16a), with at least one coupling claw (16b) oriented in a first direction for engaging an associated adapter axis (18b) of the adapter (18), with a locking element movable between a locking position and an opening position for locking the quick changer (16) in the adapter (18), the locking element being oriented in a second direction, and with a securing mechanism (22) for Securing the adapter axis (18b) of the adapter (18) in the coupling claw (16b) when the adapter axis (18b) is in the closed position of the quick changer (16) in the coupling claw (16b), the securing mechanism (22) at least one movable Has securing element (24) which about a first axis of rotation (26) between an open position and a securing position n is pivotable, characterized in that in the closed position of the adapter axis (18b) and in the securing position of the securing element, the securing element (24) has a first contact area (24b) via which the securing element (24) rests on the adapter axis (18b), this contact area (24b) being arranged with regard to the axis of rotation (26) so that when the adapter axis (18b) is loaded in the direction out of the closed position in the coupling claw (16b) of the quick changer (16), the latter is released from the load The resulting force pushes the securing element (24) further into the securing position about the axis of rotation (26) via the first contact area (24b).

Quick coupler according to Claim 1 , characterized in that the securing element (24) has at least one shape with a second contact area (24c) which comes into contact with the adapter axis (18b) of the adapter (18) when the quick changer (16) is inserted into the adapter (18) and by a predetermined further relative movement of the adapter axis (18b) in the direction of the closed position of the adapter axis (18b) via the second contact area (24c) of the securing element (24), it pushes the securing element into the open position about the axis of rotation (26).

Quick coupler according to Claim 1 or 2 , characterized in that while the adapter axis (18b) is being brought into the closed position in the quick changer (16) from a certain position of the adapter axis (18b) relative to the securing element (24), a third contact area (24d) of the securing element (24) is provided, which comes to rest on the adapter axis (18b) and presses the securing element (24) with a further relative movement of the adapter axis (18b) in the direction of its closed position from the open position into a securing position around the axis of rotation (26).

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the first, second and third contact areas (24b, 24c, 24d) of the securing element (24) are arranged at different positions on the securing element (24) relative to one another.

Quick coupler according to one of the preceding claims, characterized in that when the quick coupler (16) is not unlocked, the securing element (24) is arranged in the securing position, the second contact area (24c) being arranged so that when the quick coupler (16) is introduced into the Adapter (18) when the quick changer (16) is not unlocked, the second contact area (24c) is the first to come into contact with the adapter axis (18b).

Quick coupler according to Claim 5 , characterized in that the second contact area (24c) is arranged such that when the adapter axis (18b) of the adapter (18) comes into contact with the securing element (24) when the quick changer (16) is inserted into the adapter (18), the second contact area (24c) is arranged below a straight line (36) which runs perpendicularly between the axis of rotation (26) of the securing element (24) and the central axis (28) of the adapter axis (18b) when the adapter axis (18b) is on the coupling claw (16b) rests and rests against the second contact area (24c).

Quick coupler according to Claim 5 or 6th , characterized in that the coupling claw (16b) extends so far away from the housing (16b) that it serves as a guide for the adapter axis (18b) when the adapter axis (18b) is inserted into the coupling claw (16b).

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the first contact area (24b) is arranged such that when the adapter axis (18b) is in the closed position in the coupling claw (16b) of the quick changer (16), the first contact area (24b) ) above a Straight line (36) is arranged, which extends perpendicularly between the axis of rotation (26) of the securing element (24) and the central axis (28) of the adapter axis (18b).

Quick coupler according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the first contact area (24b) is arranged such that when the adapter axis (18b) is in the closed position in the coupling claw (16b) of the quick changer (16), the first contact area (24b) is below a straight line (36) ) is arranged, which extends perpendicularly between the axis of rotation (26) of the securing element (24) and the central axis (28) of the adapter axis (18b).

Quick coupler according to Claim 8 or 9 , characterized in that the first contact area (24b) is arranged such that when the adapter axis (18b) is in the closed position in the coupling claw (16b) of the quick changer (16), the first contact area (24b) is on an inside (24e) ) of the securing element (24) is arranged, which lies on a plane (38) which is remote from the axis of rotation (26), perpendicular to the straight line (36) and through the central axis (28).

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the contact areas (24b, 24c, 24d) is designed in such a way that the contact area (24b, 24c, 24d) abuts the adapter axis (18b) in a punctiform or linear manner.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (24), in relation to the central axis (28) of the adapter axis (18b), in the securing position of the securing element (24) and in the closed position the adapter axis (18b) the adapter axis (18b) by more than 140, in particular 150 °, encompasses.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the pivot angle of the securing element (24) is between 15 ° and 90 °, in particular between 20 ° and 30 °.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that a spring acts on the securing element (24) in the direction of the securing position.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (24) is claw-shaped.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (24) can be moved from the securing position into an opening position by a drive element.

Quick coupler according to Claim 16 , characterized in that the drive element is coupled to the drive of the locking element of the quick changer (16).

Quick coupler according to Claim 16 or 17th , characterized in that the drive element is coupled to an opening mechanism independent of the drive of the locking element.

Quick changer according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (24) has a curvature on the side facing the adapter axis (18b) in the securing position, which is provided with different diameters over its course.

Quick coupler according to one of the Claims 1 until 18th , characterized in that the securing element (24) has a curvature on the side facing the adapter axis (18b) in the securing position, which has a uniform diameter over its course.

Quick change system comprising a quick changer (16) according to one of the preceding claims and an adapter (18) with at least one adapter axis (18b) for coupling to the coupling claw (16b) of the quick changer (16).