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Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsler für eine Arbeitsmaschine zum Ankuppeln eines Anbaugerätes, wie er gattungsgemäß aus der
DE 20 2014 004 430 U1 bekannt ist.
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Schnellwechsler an Arbeitsmaschinen dienen einem schnellen Ankoppeln verschiedener Typen von Anbaugeräte. Arbeitsmaschinen sind dabei beispielsweise Bagger, Radlader sowie Maschinen aus dem Bereich der Bauwirtschaft und der Landwirtschaft. Anbaugeräte sind beispielsweise Löffel, Hammer, Fräsen, Greifer, Schaufeln und dergleichen.
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Durch den Einsatz von Schnellwechslern ist es einem Maschinenführer möglich, verschiedene Anbaugeräte schnell an die Arbeitsmaschine anzukuppeln und anschließend mit diesen zu arbeiten. Typische Schnellwechsler werden über zwei Verbindungen mit einem Anbaugerät verbunden. Dabei werden die Verbindungen jeweils über einen am Schnellwechsler und einen am Anbaugerät vorhanden Verbindungspartner gebildet, wobei die Verbindungspartner im Koppelmodus eine relative Raumlage zueinander einnehmen, die sie im Arbeitsmodus beibehalten. Diese relative Raumlage (Arbeitslage) zueinander zu sichern ist zwingend erforderlich, wenn die Verbindung für den Arbeitsmodus noch unzulässige Freiheitsgrade aufweist, oder, sind von Vorteil, um die Sicherheit zu erhöhen.
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Eine erste Verbindung wird in der Regel durch ein an dem Schnellwechsler ausgebildetes Klauenpaar und einen am Anbaugerät ausgebildeten Aufnahmebolzen gebildet. Dabei umschließt das Klauenpaar den Aufnahmebolzen bis auf eine Klauenöffnung, größer dem Durchmesser des Aufnahmebolzens, und bildet so eine unmittelbar formschlüssige erste Verbindung, die dem Aufnahmebolzen, abgesehen von der Möglichkeit aus der Klauenöffnung zu rutschen, nur einen Freiheitsgrad, die Drehung um seine geometrische Achse, belässt. Eine solche erste Verbindung ist fast durchgängig im Stand der Technik zu Schnellwechslern zu finden. Einige dieser Schnellwechsler weisen Sicherungselemente auf, die nach der Herstellung dieser ersten Verbindung, oder auch beider Verbindungen, die Arbeitslage der beiden Verbindungspartner, das heißt die Lage des Aufnahmebolzens innerhalb des Klauenpaares, sichern, in dem eine freie Öffnung, gebildet durch die Klauenöffnung durch Einschieben oder Einschwenken des Sicherungselementes, beschränkt wird, sodass diese kleiner dem Durchmesser des Aufnahmebolzens wird.
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Nach der Herstellung dieser ersten Verbindung wird das Anbauteil an dem Schnellwechsler durch eine Schwenkbewegung des Schnellwechslers um die geometrische Achse des ersten Aufnahmebolzens so positioniert, dass das Anbauteil und der Schnellwechsler eine relative Raumlage zueinander einnehmen, in der die zweite Verbindung entsteht.
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Bei einer Vielzahl der bekannten Schnellwechsler wird die zweite Verbindung über eine an dem Schnellwechsler vorhandene Aufnahmeplatte und eine an dem Anbauteil vorhandene Riegelplatte hergestellt, die im Koppelmodus aneinandergefügt sind. Zur Sicherung der Arbeitslage dieser Verbindungspartner werden durch die Aufnahmeplatte hindurch zwei Verrieglungsbolzen in dafür vorgesehene Öffnungen in die Riegelplatte eingeführt.
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Das Verriegeln wird so gesteuert, dass die Verriegelungsbolzen nur nach einem vollständigen und korrekten Anschwenken des Anbauteils an den Schnellwechsler in die Riegelplatte geschoben werden können. Das heißt, nur wenn die beiden Verbindungspartner die bestimmungsgemäße relative Raumlage (Arbeitslage) zum Verriegeln der zweiten Verbindung zueinander eingenommen haben, lässt sich eine Verrieglungsstellung herstellen.
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Da sich das Anbauteil während eines Arbeitsprozesses unterhalb des Schnellwechslers befindet, erfolgt der Kraftfluss innerhalb der ersten Verbindung grundsätzlich über das erste Klauenpaar, und innerhalb der zweiten Verbindung über das wenigstens eine Verrieglungselement. Das heißt, die Arbeitsmaschine ist nach dem Einhängen des ersten Aufnahmebolzens in das erste Klauenpaar erst dann arbeitsfähig, wenn auch die zweite Verbindung, bei der sich das Verrieglungselement in der Verrieglungsstellung befindet, vollständig hergestellt ist.
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Es sind eine Reihe verschiedener Schnellwechsler bekannt, die aufbauend auf dem zuvor beschriebenen Prinzip unterschiedlich ausgeführt sind, um z. B. eine sichere Verrieglung der zweiten Verbindung und / oder eine Sicherung der ersten Verbindung zu gewährleisten, indem ein Sicherungselement oder Verrieglungsbolzen (nachfolgend nur Sicherungselement) in eine Verrieglungsstellung gebracht wurden.
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Einige dieser Schnellwechsler weisen einen mechanischen Taster auf, der bei der Ankupplung des Anbaugerätes durch einen Verbindungspartner des Anbaugerätes betätigt wird. Dabei befindet sich der Taster in einer aus dem Schnellwechsler ausgerückten Stellung, wenn der betreffende Verbindungspartner noch nicht die zum Verbindungspartner des Schnellwechslers bestimmungsgemäße Raumlage (Arbeitslage) eingenommen hat und in einer vollständig eingerückten Stellung, wenn die betreffenden Verbindungspartner miteinander verbunden sind. Über den Taster und eine zugeordnete hydraulische Steuereinrichtung wird die Bewegung des Sicherungselementes zwischen einer Entriegelungsstellung und der Verrieglungsstellung gesteuert. In der Entriegelungsstellung lässt sich die betreffende Verbindung allein durch eine relative Bewegung des Schnellwechslers zum Anbaugerät aufheben. In der Verriegelungsstellung ist die betreffende Verbindung nicht lösbar.
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Eine Steuereinrichtung zum Steuern eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders und damit der Bewegung eines Sicherungselementes, zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung, ist aus der
DE 10 2013 110 420 A1 bekannt. Eine Entriegelungskammer und eine Verriegelungskammer des Hydraulikzylinders sind über ein Schaltventil alternativ mit einem Druckmittelanschluss oder einem Tank verbunden. Das Schaltventil wird durch eine Druckfeder in eine erste Schaltstellung und durch einen hydraulischen Steuerdruck entgegen der Kraft der Druckfeder in eine zweite Schaltstellung bewegt. Dabei wird der hydraulische Steuerdruck dann angelegt, wenn auf der Leitung die den Druckmittelanschluss mit der Entriegelungskammer verbindet Druck anliegt und ein Taster in eine vollständig eingerückte Stellung bewegt wurde, was nur gegeben ist, wenn ein Anbauteil ordnungsgemäß angekuppelt wurde, das heißt hier, wenn ein Koppelelement in die Aufnahme eingefahren wurde. Damit kann das Koppelelement nach dem Einfahren in die Aufnahme ohne eine Ansteuerung des Hydraulikzylinders und damit ohne Wechsel der Druckbeaufschlagung automatisch gesichert werden. In die Steuerleitung des Schaltventils ist eine Ventilanordnung eingebunden, die beeinflusst von der mechanischen Betätigung des Tasters die Steuerleitung für einen Druckmitteldurchfluss öffnet oder unterbricht.
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Die vorgenannte
DE 20 2014 004 430 U1 offenbart einen Schnellwechsler, dort Schnellkuppler genannt, mit zwei Verbindungen im Sinne der oben angegebenen allgemeinen Beschreibung. Die beiden Verbindungen sind dort durch eine Ankoppelaufnahme bzw. eine Verrieglungsaufnahme und jeweils eine Verriegelungsachse gebildet. Die in der Verriegelungsaufnahme ordnungsgemäß angeordnete Verriegelungsachse wird durch ein mit einem Druckmittel zu betätigendes Verriegelungselement verriegelt. Zur Betätigung des Verriegelungselementes ist ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder vorhanden. Der Ankoppelaufnahme ist ein mit einem Druckmittel zu betätigendes Sicherungselement zugeordnet, das über zwei am gleichen Druckmittelkreis angeschlossene, einfach wirkende Hydraulikzylinder (Verriegelungszylinder und Entriegelungszylinder) betätigt wird, wie das Verrieglungselement. Eine Verriegelungsdruckleitung des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders zur Bewegung des Verriegelungselementes ist über ein Schaltventil entweder mit dem Verrieglungszylinder oder dem Entriegelungszylinder des Sicherungselementes verbunden. Ist die Verrieglungsdruckleitung des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders mit dem Verrieglungszylinder verbunden, werden das Verriegelungselement und das Sicherungselement zeitgleich verriegelt bzw. entriegelt. Das Schaltventil wird entweder hydraulisch gesteuert, wenn in der Verriegelungsdruckleitung des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders ein Druck anliegt, oder durch einen federgelagerten Taster mechanisch gesteuert. Wird ein Anbaugerät entkuppelt, geht der Taster in eine ausgerückte, „bewegungsübertragende“ Stellung über, wobei das Schaltventil noch nicht geschalten wird, sodass weiterhin an der Entriegelungsdruckleitung des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders und am Entriegelungszylinder ein Druck anliegt. Wird ein neues Anbaugerät angekuppelt, wird der Taster in eine eingerückte Stellung verschoben und schaltet das Schaltventil, womit die noch unter Druck stehende Entriegelungsdruckleitung des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders jetzt mit dem Verriegelungszylinder verbunden wird und das Sicherungselement unabhängig vom Verriegelungselement verriegelt wird. In der eingerückten Stellung geht der Taster wieder in eine Freigabestellung über, das heißt das Schaltventil kann jetzt wieder hydraulisch geschalten werden, wenn erneut auf die Verriegelungsdruckleitung des doppelt wirkenden Hydraulikzylinder Druck gegeben wird. In diesem Fall bleibt der Druck weiterhin am Verrieglungszylinder anliegend.
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Die Besonderheit der Hydraulikschaltung der vorgenannten
DE 20 2014 004 430 U1 liegt darin, dass ein angekuppeltes Anbauteil über die mechanische Betätigung eines Tasters gesichert werden kann, das heißt, das Sicherungselemente verriegelt eine der beiden Verbindungen, unabhängig von einer Verriegelung der anderen Verbindung, durch ein Verriegelungselement. Zur Verriegelung des Sicherungselements, wenn das Verriegelungselement noch entriegelt ist, wird der Taster durch das Anbauteil in eine eingerückte Stellung geschoben, wobei ein Schaltventil geschalten wird. Das Schaltventil wird hier in eine von zwei Schaltstellungen mechanisch und in die andere Schaltstellung hydraulisch geschaltet.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Schnellwechsler mit einer Steuereinrichtung zu schaffen, mit der das Entriegeln eines Sicherungselements alternativ hydraulisch oder mechanisch erfolgen kann.
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Diese Aufgabe wird mit einem Schnellwechsler zum Ankuppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsmaschine, mit einem Sicherungselement das zum Verriegeln oder Sichern bzw. Entriegeln oder Entsichern des angekuppelten Anbaugerätes in eine Verrieglungsstellung bzw. Entriegelungsstellung geschoben wird, und einer Steuereinrichtung gelöst. Die Steuereinrichtung weist einen Hydraulikzylinder, mit einer Entriegelungskammer und einer Verrieglungskammer, sowie ein Umschaltventil auf. Das Umschaltventil ist ein Zweiwegeventil mit vier Anschlüssen, mit einem ersten Verbraucheranschluss, einem zweiten Verbraucheranschluss, einem Druckmittelanschluss und einem Tankanschluss. Über eine erste Leitung, ist der erste Verbraucheranschluss und die Entriegelungskammer verbunden.
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Zwischen dem zweiten Verbraucheranschluss und der Verrieglungskammer ist ein Schaltventil angeordnet, das über einen Hydrauliksteueranschluss hydraulisch und über einen federgelagerten Taster mechanisch steuerbar ist.
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Das Schaltventil ist zwischen einer Durchlassstellung und einer Sperrstellung schaltbar, wobei es bei vollständig eingerückter Stellung des Tasters in Durchlassstellung geschaltet ist, sodass das Sicherungselement, über das Umschaltventil gesteuert, in die Verriegelungs- oder Entriegelungsstellung geschoben wird. Der Hydrauliksteueranschluss ist mit der ersten Leitung verbunden, womit das Schaltventil auch bei ausgerückter oder nicht vollständig eingerückter Stellung des Tasters durch Beaufschlagung mit hydraulischem Druck der ersten Leitung in Durchlassstellung geschalten wird, womit das Sicherungselement unabhängig von der Position des Tasters in die Entriegelungsstellung geschoben wird.
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Vorteilhaft weist das Schaltventil eine Ventil-Rückstellfeder auf, mit einer Federkraft, die das Schaltventil bei nicht wirkendem hydraulischen und / oder mechanischem Druck in die Sperrstellung schaltet.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist dem Taster eine mit der Ventil-Rückstellfeder in Reihe geschaltete Taster-Rückstellfeder zugeordnet.
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Es ist auch von Vorteil, wenn der Verriegelungskammer ein entsperrbares Rückschlagventil vorgeschaltet ist, mit einem hydraulischen Entsperranschluss, der mit der ersten Leitung verbunden ist.
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Vorteilhaft sind das Schaltventil und das Rückschlagventil integraler Bestandteil einer Schaltventileinheit.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:
- 1 eine erste Ausführung eines Schnellwechslers,
- 2 eine zweite Ausführung eines Schnellwechslers,
- 3a ein Hydraulikschaltbild einer Steuereinrichtung des Schnellwechslers in einem ersten Schaltmodus, das Sicherungselement befindet sich in der Entriegelungsstellung, der Taster ist vollständig ausgerückt und das Umschaltventil befindet sich in der ersten Schaltstellung,
- 3b das Hydraulikschaltbild gemäß 3a in einem zweiten Schaltmodus, nachdem lediglich im ersten Schaltmodus das Umschaltventil umgeschaltet wurde,
- 3c das Hydraulikschaltbild gemäß 3a in einem dritten Schaltmodus, nachdem im zweiten Schaltmodus der Taster eingerückt wurde und
- 3d das Hydraulikschaltbild gemäß 3a in einem vierten Schaltmodus nachdem im zweiten Schaltmodus der Taster eingerückt wurde.
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Ein erfindungsgemäßer Schnellwechsler 10 unterscheidet sich von solchen aus dem Stand der Technik bekannten Schnellwechslern durch eine andere Steuereinrichtung, und wird nachfolgend anhand verschiedener möglicher Schaltmoden eines Hydraulikschaltkreises, dargestellt in den 3a - 3d, erläutert.
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In 1 und 2 sind Prinzipskizzen zweier bekannter Ausführungen von an einer Arbeitsmaschine 12 angebrachten Schnellwechslern 10, bedingt durch die unterschiedliche Ausführung der Verbindungspartner an einem Anbaugerät 11, gezeigt. Einer der beiden der bei der Ankupplung des Anbaugerätes 11 entstehenden Verbindungen ist ein Sicherungselement 5 und ein Taster 4 zugeordnet.
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In den 3a - 3d sind der Schnellwechsler 10mit dem Sicherungselement 5 schematisch, und die Steuereinrichtung in Form eines Hydraulikschaltkreises dargestellt.
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Der Hydraulikschaltkreis enthält im Wesentlichen ein Umschaltventil 3, eine Schaltventileinheit 2 mit Rückschlagfunktion, die mechanisch über einen federgelagerten Taster 4 und zusätzlich, gegen eine Federkraft hydraulisch schaltbar ist, und einen Hydraulikzylinder 1 mit einer Entriegelungskammer 1.1, einer Verrieglungskammer 1.2 und einem Kolben 1.3, an dem das Sicherungselement 5 mittelbar oder unmittelbar angebracht ist.
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Die Steuereinrichtung ist dafür vorgesehen das Sicherungselement 5 alternativ in eine Verrieglungs- und eine Entriegelungsstellung zu schieben.
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Sie ist so ausgelegt, dass das Sicherungselement 5 nur dann in die Verrieglungsstellung verschiebbar ist, wenn sich der Taster 4 vollständig in einer eingerückten Stellung befindet. Es ist erfindungswesentlich, dass das Sicherungselement 5 jederzeit in die Entriegelungsstellung verschiebbar ist, unabhängig von der Position des Taster 4.
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Damit kann ein Problem, das aus einer nicht vermeidbaren Leckage der Hydrauliksteuerung einer Arbeitsmaschine 12 entsteht, gelöst werden. Während einer länger andauernden Stilllegung der Arbeitsmaschine 12 sinkt der in der Entriegelungskammer 1.1 anstehende Druck langsam ab. Die Druckkraft im Entriegelungszylinder 1.1 wird geringer und es kann dazu kommen, dass das Sicherungselement 5 ungewollt in Richtung der Verrieglungsstellung geschoben wird. Soll dann ein Anbaugerät angekoppelt werden, kann es sein, dass der Taster 4, der sich aufgrund der Federkraft der Taster-Rückstellfeder 4.1 vollständig in einer ausgerückten Stellung befindet, nicht betätigt werden kann, oder zumindest nicht vollständig eingerückt werden kann, da er über das Sicherungselement 5 in Richtung des anzukoppelnden Anbaugerätes hinausragt und so den Weg zur mechanischen Betätigung des Tasters 4 durch das Anbaugerät 11 versperrt.
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Über die alternative Druckbeaufschlagung der Entriegelungskammer 1.1 bzw. der Verrieglungskammer 1.2, durch Zuführung eines unter Druck stehenden Fluides, wird das Sicherungselement 5 linear in die Entriegelungsstellung bzw. die Verrieglungsstellung bewegt.
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Das Umschaltventil 3 ist ein 2/4 Wegeventil mit zwei Schaltstellungen und vier Anschlüssen, nämlich einem ersten Verbraucheranschluss A, einem zweiten Verbraucheranschluss B, einem Druckmittelanschluss P und einem Tankanschluss T. Der Druckmittelanschluss P ist mit einer Hydraulikpumpe verbunden, die unter Druck ein Fluid in den Hydraulikkreis pumpt, um alternativ die Entriegelungskammer 1.1 bzw. die Verrieglungskammer 1.2 mit einem hydraulischen Druck zu beaufschlagen. Wird die Hydraulikpumpe abgeschaltet, wird die hydraulische Verbindung zwischen Druckmittelanschluss P und Hydraulikzylinder 1 geschlossen und der anstehende Druck bleibt, zumindest für eine zur Arbeitszeit einer Arbeitsmaschine relevanten Dauer, stabil.
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Der Tankanschluss T ist mit einem Tank verbunden.
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In einer ersten Schaltstellung des Umschaltventils 3 ist der erste Verbraucheranschluss A mit dem Druckmittelanschluss P, und in einer zweiten Schaltstellung ist der zweite Verbraucheranschluss B mit dem Druckmittelanschluss P verbunden.
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Eine erste Leitung V1 verbindet den ersten Verbraucheranschluss A des Umschaltventils 3 mit der Entriegelungskammer 1.1 und einem Öffnungs- und Entriegelungsanschluss 2.4 der Schaltventileinheit 2.
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Eine zweite Leitung V2, die Schaltventileinheit 2 und eine dritte Leitung V3 verbinden den zweiten Verbraucheranschluss B mit der Verrieglungskammer 1.2. Diese Verbindung kann, in Abhängigkeit von dem Schaltmodus der Steuereinrichtung unterbrochen, in nur einer Fließrichtung oder in beiden Fließrichtungen geöffnet sein.
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Die Schaltventileinheit 2 erfüllt die Funktion eines Schaltventils, gebildet durch ein 2/2 Wegeventil, und ein entsperrbares Rückschlagventil. In dem in den Figuren gezeigten Hydraulikschaltkreis wird die Arbeitsweise der Schaltventileinheit 2 daher anhand eines Schaltventils 2.1 und eines entsperrbaren Rückschlagventils 2.2 erläutert.
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Die Schaltventileinheit 2 weist einen Zuflussanschluss 2.3, den Öffnungs- und Entriegelungsanschluss 2.4 und einen Rückflussanschluss 2.5 auf.
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Der Zuflussanschluss 2.3 ist über die zweite Leitung V2 mit dem zweiten Verbraucheranschluss B verbunden. Bei einer Beaufschlagung der Verrieglungskammer 1.2 mit Druck, wird das hydraulische Medium über diesen Zuflussanschluss 2.3 der Schaltventileinheit 2 zugeführt.
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Der Rückflussanschluss 2.5 ist über die dritte Leitung V3 mit der Verriegelungskammer 1.2 verbunden. Bei einer Druckentlastung der Verriegelungskammer 1.2, wird das Fluid über diesen Rückflussanschluss 2.5 rückgeführt.
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Über den Öffnungs- und Entriegelungsanschluss 2.4 wird bei Druckbeaufschlagung der ersten Verbindung V1 und damit des Entriegelungszylinders 1.1 ein Druck an einen Hydrauliksteueranschluss 2.4.1 des Schaltventils 2.1 und einen Entsperranschluss 2.4.2 des Rückschlagventils 2.2 angelegt.
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Es ist erfindungswesentlich, dass das Schaltventil 2.1 mechanisch über die Verschiebung des Tasters 4 in zwei Schaltstellungen schaltbar ist, in denen das Sicherungselement 5 in eine Entriegelungsstellung bzw. eine Verrieglungsstellung verschoben wird und hydraulisch nur in die Schaltstellung schaltbar ist, in der das Sicherungselement 5 in die Entriegelungsstellung geschoben wird.
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Damit wird die Steuereinrichtung geforderten Sicherheitsbedingungen gerecht.
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Verriegelt werden kann nur, wenn der Taster 4 sich in einer eingerückten Stellung befindet. Der aus dem Schnellwechsler 10 ragende Taster 4 wird in den Schnellwechsler 10 eingerückt, während die beiden Verbindungspartner beim Ankoppeln des Anbaugerätes 11 an den Schnellwechsler 10 bestimmungsgemäß gepaart werden, und ist dann vollständig eingerückt, wenn sie bestimmungsgemäß aneinander liegen und eine Verbindung bilden. Unmittelbar nach dem vollständigen Einrücken des Tasters 4 wird das Sicherungselement 5 automatisch in die Verriegelungsstellung geschoben.
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Die Idee ein Ventil zwischen einer Durchlassstellung und einer Sperrstellung mittels eines mechanischen Tasters zu schalten, um erst bei vollständig eingerückter Stellung des Ventils das Bewegen eines Sicherungselementes aus einer Entriegelungsstellung in eine Verrieglungsstellung zuzulassen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Es gibt jedoch keine Lösungsansätze für eine alternative Betätigung des Ventils, für den Fall, dass zu dem Ventil kein Zugang besteht, weil das Sicherungselement 5 sich nicht in der Entriegelungsstellung befindet.
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In 3a ist der Hydraulikkreis in einem ersten Schaltmodus dargestellt. Das Sicherungselement 5 befindet sich in der Entriegelungsstellung und der Taster 4 ist vollständig ausgerückt und das Umschaltventil 3 befindet sich in der ersten Schaltstellung.
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Die erste Verbindung V1 und die Entriegelungskammer 1.1 stehen unter Druck, der Kolben 1.3 ist eingefahren und das Sicherungselement 5 befindet sich in der Entriegelungsstellung. Aufgrund des anstehendes Druckes am Öffnungs- und Entsperrungsanschlusses 2.4 ist das Rückschlagventil 2.2 entsperrt und das Schaltventil 2.1 befindet sich in einer Durchlassstellung, sodass zur Druckentlastung der Verriegelungskammer 1.2 das Fluid über den Tankanschluss T abgeführt werden kann. Der Taster 4 befindet sich, gehalten von der Rückstellkraft der Taster-Rückstellfeder 4.1 in der vollständig ausgerückten Stellung.
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3b zeigt den Hydraulikkreis in einem zweiten Schaltmodus. Das Umschaltventil 3 wurde unbeabsichtigt in die zweite Schaltstellung geschalten. Damit wird die erste Leitung V1 druckfrei, das Schaltventil 2.1 geht in eine Sperrstellung über, das Rückschlagventil 2.2 wird gesperrt. Der Kolben 1.3 verharrt, aufgrund des geschlossenen hermetisch dichten Raumes, gebildet durch die vom Rückschlagventil 2.2 geschlossene Verriegelungskammer 1.2, in der Entriegelungsstellung. Damit ist gesichert, dass nicht verriegelt werden kann, wenn ein Anbaugerät noch nicht korrekt an der Arbeitsmaschine12 angekuppelt ist. Grundsätzlich verbleibt unabhängig von der Stellung des Umschaltventils 3 das Sicherungselement 5 in der Entriegelungsstellung, wenn sich der Taster 4 in einer ausgerückten oder der vollständig ausgerückten Stellung befindet. Wenn jedoch die Arbeitsmaschine 12 über eine längere Zeitdauer nicht in Gebrauch ist, kommt es durch Leckage zu einem Druckabfall im Hydraulikkreis und es kann zur Verschiebung des Kolbens1.3 kommen, wobei das Sicherungselement 5 ungewollt in Richtung der Verrieglungsstellung ausgerückt wird.
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Zum Verriegeln muss zwingend der Taster 4 in eine vollständig eingerückte Stellung geschoben werden. Das ist mechanisch über die Betätigung des Tasters 4 nur möglich, wenn sich das Sicherungselement 5 auch in der Entriegelungsstellung befindet. Es ist erfindungswesentlich, dass der Hydraulikkreis dazu ausgelegt ist, dass das Sicherungselement 5, durch die Möglichkeit des alternativen hydraulischen Schaltens der Schaltventileinheit 2, auch entriegelt werden kann, wenn kein Zugang zum Taster 4 besteht.
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Bevorzugt befindet sich das Umschaltventil 3 in seiner zweiten Schaltstellung, wenn zur Verriegelung der Taster 4 eingerückt werden soll.
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Der Hydraulikschaltkreis wird aus dem zweiten Schaltmodus (3b) in einen dritten Schaltmodus, gezeigt in 3c, versetzt, indem der Taster 4 mechanisch einrückt wird. Das erfolgt während des Ankuppelns des Anbaugerätes 11 an den Schnellwechsler 10 der Arbeitsmaschine 12. Mit dem vollständigen Einrücken des Tasters 4 wird das Schaltventil 2.1 mechanisch in Durchlassstellung geschaltet. Das am Zuflussanschluss 2.1 der Schaltventileinheit 2 anstehende Fluid wird unter Druck über das Rückschlagventil 2.2 in dessen Durchflussrichtung in die Verriegelungskammer 1.2 geleitet und das sich in der Entriegelungskammer 1.1 befindende Fluid fließt zurück in den Tank. Der Kolben 1.3 wird ausgefahren und das Sicherungselement 5 in die Verriegelungsstellung geführt.
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Der Hydraulikschaltkreis kann sich auch im ersten Schaltmodus befinden (3a), wenn der Taster 4 mechanisch eingerückt wird, gezeigt in 3d. Das Umschaltventil 3 befindet sich hier in der ersten Schaltstellung, womit ein hydraulischer Druck auf der ersten Leitung V1 und damit am Schaltventil 2.1 anliegt, sodass dieses unabhängig von der Position des Tasters 4, auf dem Weg zwischen der vollständig ausgerückten Stellung in die vollständig eigerückte Stellung, in Durchlassstellung geschaltet ist. Wird nach vollständigem Einrücken des Tasters das Umschaltventil 3 in die zweite Schaltstellung geschalten, bleibt es, obwohl der Steuerungsdruck abfällt, in der Durchlassstellung geschaltet, und die Verrieglungskammer 1.2 wird mit Druck beaufschlagt, sodass das Sicherungselement 5 in Verrieglungsstellung geführt wird.
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Es ist nicht entscheidend in welcher der beiden Stellungen sich das Umschaltventil 3 befindet, wenn der mechanische Taster 4 betätigt wird. In der ersten Stellung des Umschaltventils 3 erfolgt sofort eine automatische Verriegelung, während in der zweiten Stellung noch aktiv in die erste Stellung umgeschaltet werden muss, bevor die Verriegelung erfolgt.
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Ist es nicht möglich den mechanischen Taster 4 beim Ankuppeln zu betätigen, weil der Weg hierfür durch das ungewollt ausgerückte Sicherungselement 5 versperrt wird, wird auf die erste Schaltstellung des Umschaltventils 3 geschaltet bzw. in dieser Schaltstellung die mit dem Druckanschluss P verbundene Hydraulikpumpe angeschaltet, womit das Sicherungselement 5 hydraulisch gesteuert in die Entriegelungsstellung zurück geschoben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydraulikzylinder
- 1.1
- Entriegelungskammer
- 1.2
- Verrieglungskammer
- 1.3
- Kolben
- 2
- Schaltventileinheit mit Rückschlagfunktion
- 2.1
- Schaltventil (mit Durchlassstellung und Sperrstellung)
- 2.2
- Rückschlagventil
- 2.3
- Zuflussanschluss
- 2.4
- Öffnungs- und Entsperrungsanschluss
- 2.4.1
- Hydrauliksteueranschluss
- 2.4.2
- Entsperranschluss
- 2.5
- Rückflussanschluss
- 2.6
- Ventil-Rückstellfeder
- 3
- Umschaltventil
- 4
- Taster
- 4.1
- Taster-Rückstellfeder
- 5
- Sicherungselement
- 10
- Schnellwechsler
- 11
- Anbaugerät
- 12
- Arbeitsmaschine
- V1
- erste Leitung, zwischen einerseits einem ersten Verbraucheranschluss A und andererseits der Entriegelungskammer 1.1 und dem Öffnungs- und Entriegelungsanschluss 2.4
- V2
- zweite Leitung, zwischen einerseits dem zweiten Verbraucheranschluss B und andererseits dem Zuflussanschluss 2.3
- V3
- dritte Leitung, zwischen einerseits am Steuerventil 2 und andererseits dem Rückflussanschluss 2.5
- A
- erster Verbraucheranschluss
- B
- zweiter Verbraucheranschluss
- P
- Druckmittelanschluss
- T
- Tankanschluss
