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Die Erfindung betrifft einen Schnellwechsler wie er gattungsgemäß aus der
DE 10 2014 116 245 B4 bekannt ist.
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Arbeitsmaschinen, insbesondere für die Bau-, Land- oder Forstwirtschaft, weisen in der Regel einen Werkzeugträger auf, an dem sich verschiedene Anbauwerkzeuge befestigen lassen. Dadurch kann mit nur einer Arbeitsmaschine ein sehr breites Einsatzspektrum erreicht werden.
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Um den Werkzeugwechsel möglichst einfach und schnell durchführen zu können und um keine Montagearbeiten am Werkzeugträger vornehmen zu müssen, sind die Werkzeugträger häufig mit einem sogenannten Schnellwechsler ausgestattet oder sind selbst als Schnellwechsler ausgeführt. Schnellwechsler weisen auf der Werkzeugseite geeignete Werkzeugaufnahmen auf, in denen Befestigungsmittel der Anbauwerkzeuge aufgenommen und befestigt werden können.
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Zum Befestigen der Anbauwerkzeuge sind die Werkzeugaufnahmen oder zumindest Teile der Werkzeugaufnahmen des Schnellwechslers verstellbar und beweglich ausgeführt. Die Bewegung der Aufnahmen kann auf unterschiedliche Weise, z.B. mechanisch, hydraulisch, elektrisch oder kombiniert erfolgen. Besonders vorteilhaft erfolgt die Bewegung durch hydraulische Antriebe, da die meisten Arbeitsmaschinen in der Regel bereits hydraulisch betrieben werden. Die Antriebe ermöglichen es dem Maschinenführer den Werkzeugwechsel durchzuführen, ohne dafür die Führerkabine verlassen zu müssen. Dadurch kann der Werkzeugwechsel besonders schnell und bequem durchgeführt werden.
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Die Verwendung von Schnellwechslern kann jedoch auch mit Risiken verbunden sein. Im Falle einer Fehlbedienung oder eines technischen Versagens der Antriebe besteht die Möglichkeit, dass sich das aufgenommene Anbauwerkzeug vom Schnellwechsler löst und unkontrolliert herabfällt. Um dieses Risiko zu minimieren werden an den Schnellwechslern in der Regel zusätzliche Sicherungseinrichtungen vorgesehen. Diese sollen sicherstellen, dass sich ein einmal richtig aufgenommenes Werkzeug nicht selbstständig und ohne eine bewusste Handlung des Bedieners aus den Werkzeugaufnahmen lösen kann. Die Sicherungseinrichtungen können z.B. bewegliche Riegel sein, mit dem zumindest eins der Befestigungsmittel des Anbauwerkzeuges in der Werkzeugaufnahme gesichert wird.
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Aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 201 19 092 U1 ist eine Befestigungsvorrichtung für Anbauwerkzeuge an Hydraulikbaggern bekannt. Zum Befestigen des Werkzeugs ist eine Seite des Gehäuses des hydraulischen Schnellwechslers als starres Halteklauenpaar ausgeführt. Das Halteklauenpaar hat hakenförmige Aufnahmeöffnungen, die formschlüssig an die Mantelfläche eines ersten Befestigungsmittels des Werkzeugs (hier ein zylindrischer Bolzen) angelegt werden können. An der anderen Seite des Gehäuses ist ein Paar von schwenkbaren Halteklauen angeordnet. Das schwenkbare Halteklauenpaar weist ebenfalls hakenförmige Aufnahmeöffnungen auf, die formschlüssig an die Mantelfläche eines zweiten Befestigungsmittels des Werkzeugs (hier ein zylindrischer Bolzen) angelegt werden können. Die Bewegung des schwenkbaren Halteklauenpaars um eine Schwenkachse erfolgt mittels eines Hydraulikzylinders, mit dem der Abstand zwischen den Aufnahmeöffnungen des schwenkbaren und den Aufnahmeöffnungen des starren Halteklauenpaars verändert werden kann. Zum Aufnehmen des Werkzeugs am Schnellwechsler wird der Abstand zwischen den Aufnahmeöffnungen minimiert, sodass mit den beiden Halteklauenpaaren zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsmittel eingegriffen werden kann. Anschließend wird das schwenkbare Halteklauenpaar geschwenkt und dadurch der Abstand zwischen den Aufnahmeöffnungen vergrößert, bis die Aufnahmeöffnungen aller Halteklauen im formschlüssigen Kontakt mit den Befestigungsmitteln stehen. Durch die Kraft des Hydraulikzylinders wird das Werkzeug in den hakenförmigen Aufnahmeöffnungen der Halteklauen festgehalten. Bei Verlust des Hydraulikdrucks kann sich das schwenkbare Halteklauenpaar vom zweiten Befestigungsmittel lösen. Um das Werkzeug in diesem Fall gegen Herabfallen zu sichern, ist am starren Halteklauenpaar ein Verrieglungselement angeordnet. Dieses besteht aus einem tangential zum ersten Befestigungsmittel verschiebbaren Riegel. Der Riegel wird durch Federkraft in die Verrieglungsposition verschoben und dort gehalten. In der Verrieglungsposition wird ein formschlüssig in den hakenförmigen Aufnahmeöffnungen anliegendes erstes Befestigungsmittel daran gehindert die Aufnahmeöffnungen zu verlassen, ohne zuvor den Riegel entgegen der Federkraft zurück zu schieben. Das Zurückschieben des Riegels in eine Entriegelungsposition erfolgt beim Öffnen der schwenkbaren Halteklauen durch den Hydraulikzylinder. Dazu ist der Riegel mit einem Umlenkhebel verbunden, der am Ende der Öffnungsbewegung, im vollständig zusammengezogenen Zustand des Hydraulikzylinders vom Gehäuse des Hydraulikzylinders betätigt wird. Die Verriegelungsposition ist gegenüber von außen auf den Riegel wirkende Kräfte nicht gesichert.
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Die Patentschrift US 9 903 091 B2 offenbart einen hydraulischen Schnellwechsler zur Aufnahme eines Anbauwerkzeugs über zwei Aufnahmebolzen. Das Gehäuse des Schnellwechslers weist an einer Seite eine starre Halteklaue zur Aufnahme des ersten Aufnahmebolzens und an der anderen Seite ein bewegliches Halteklauenpaar zur Aufnahme des zweiten Aufnahmebolzens auf. Die Halteklauen bilden jeweils eine hakenförmig gekrümmte Aufnahmeöffnung, wobei die Aufnahmeöffnungen der beiden Halteklauen in entgegengesetzter Richtung geöffnet sind. An der starren Halteklaue ist ein Sicherungshebel angeordnet, der zwischen einer Sicherungs- und einer Entsicherungsposition schwenkbar im Gehäuse aufgenommen ist. Das bewegliche Halteklauenpaar ist gegenüber der starren Halteklaue verschiebbar im Gehäuse des Schnellwechslers gelagert. Die Bewegung des beweglichen Halteklauenpaars erfolgt über einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder, zu dem zwei Federbeine parallel geschaltet, angeordnet sind. Der Hydraulikzylinder ist einerseits mit dem beweglichen Halteklauenpaar verbunden und andererseits über einen Stift am Gehäuse in einem Langloch geführt. Das geführte Ende weist einen Mitnehmer in Form einer Ausstülpung auf über den die translatorische Bewegung des Hydraulikzylinders basierend auf dem Funktionsprinzip einer Kurvenscheibe in eine Schwenkbewegung des Sicherungshebels umgewandelt wird.
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Zum Aufnehmen des Werkzeugs am Schnellwechsler wird der Abstand zwischen den Aufnahmeöffnungen der Halteklauen minimiert in dem der Hydraulikzylinder kontrahiert, sodass zwischen dem ersten und zweiten Aufnahmebolzendes eingegriffen werden kann. Der Hydraulikzylinder ist, entgegen der Federkräfte der Federbeine, vollständig zusammengezogen und der Mitnehmer zieht den am Gehäuse schwenkbar angebrachten Sicherungshebel in die Entsicherungsposition.
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Nachdem der erste Aufnahmebolzen bestimmungsgemäß in der hakenförmigen Aufnahmeöffnung der starren Halteklaue anliegt, wird der Hydraulikzylinder expandiert. Dabei wird zuerst der Mitnehmer auf dem Sicherungshebel verschoben, wodurch dieser in die Sicherungsposition geschwenkt wird. In der Sicherungsposition greift der hakenförmigen Sicherungshebel in die Aufnahmeöffnung der starren Halteklaue ein und umgreift teilweise den ersten Aufnahmebolzen. Gleichzeitig wird der Sicherungshebel durch den Mitnehmer in der Sicherungsposition blockiert. Beim weiteren Expandieren des Hydraulikzylinders wird das bewegliche Halteklauenpaar verschoben bis dieses im Kontakt mit dem zweiten Aufnahmebolzen steht und das Werkzeug am Schnellwechsler verriegelt ist.
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Die Blockade des Sicherungshebels kann nur durch Kontraktion des Hydraulikzylinders, entgegen der Federkraft der Federbeine wieder gelöst werden. Das heißt der Sicherungshebel wird kraftschlüssig, durch den hydraulischen Druck im expandierten Hydraulikzylinder und zusätzlich durch die Federkraft der Federbeine in der Sicherungsposition, gehalten. Gegebenenfalls auf den Sicherungshebel wirkende äußere Kräfte werden höchstens mit einem geringen Anteil auf den Mitnehmer übertragen, wobei Teilkräfte in Richtung der hydraulischen Kraft und der Federkraft nicht übertragen werden können, sodass diese nicht zum ungelösten Entsichern des Sicherungshebels führen können.
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Ein in der WO 2018/ 056 841 A1 beschriebener Schnellwechsler unterscheidet sich zu dem aus der vorgenannten US 9 903 091 B2 bekannten insbesondere durch die Mittel zur Umwandlung der translatorischen Bewegung des Hydraulikzylinders in eine Schwenkbewegung eines Sicherungshebels. In der Entsicherungsposition greift hier ein Hebelende des Sicherungshebels in die Öffnung eines mit dem beweglichen Halteklauenpaar verbundenen Bauteils ein. Zum Verriegeln und Sichern expandiert der Hydraulikzylinder, womit sich das bewegliche Halteklauenpaar auf den zweiten Aufnahmebolzen zubewegt und der Sicherungshebel, mitgenommen in der Öffnung, vor den ersten Aufnahmebolzen geschwenkt wird. Während des Schwenkens gleitet der Sicherungshebel aus der Öffnung und wird unter das Bauteil geschoben, wo er durch die Federkraft einer Rückstellfeder anliegend gehalten wird.
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Auch hier können bei eine gegebenenfalls von außen einwirkenden Kräften keine in Richtung der hydraulischen Kraft wirkenden Teilkräfte übertragen werden, womit ein ungewolltes Entsichern des Sicherungshebels ausgeschlossen ist.
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Sowohl in der vorgenannten US 9 903 091 B2 als auch in der vorgenannten WO 2018/ 056 841 A1 wird die Gefahr der ungewollten Entsicherung des Sicherungshebels ausgeschlossen in dem ein Kraftrückfluss vom Sicherungshebel auf den Hydraulikzylinder bzw. die Federn, zumindest in der Sicherungsposition des Sicherungshebels weitestgehend ausgeschlossen wird. In Richtung der Kraftwirkung des Hydraulikzylinders bzw. der Feder wirkende Teilkräfte werden von dem Drehlager des Sicherungshebels aufgenommen.
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Ein aus der Patentschrift
DE 10 2014 116 245 B4 bekannter hydraulischer Schnellwechsler weist zur Befestigung eines Anbaugerätes, mit einem Aufnahmebolzen und einer Verriegelungsplatte als Befestigungselemente, eine Halteklaue mit einer zugeordneten Sicherungsbaugruppe und eine Anlagefläche mit einer zugeordneten Verriegelungsbaugruppe auf.
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Die Verriegelungsbaugruppe enthält einen gestellfest gelagerten, doppelt wirkenden Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange die über eine Riegelbrücke an der zwei parallel zur Kolbenstange ausgerichtete, durch die Anlagefläche geführte Verriegelungsbolzen vorhanden sind. Über die Betätigung des Hydraulikzylinders wird dieser und damit die Verriegelungsbaugruppe entweder in eine Verriegelungsposition oder in eine Entriegelungsposition gefahren.
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Die Sicherungsbaugruppe enthält einen Sicherungsbolzen der zwischen einer Sicherungsposition und einer Entsicherungsposition in Richtung der Federkraft einer in Reihe geschalteten, gestellfest gelagerten Druckfeder translatorisch verschoben wird. In der Sicherungsposition ragt der Sicherungsbolzen in die Aufnahmeöffnung der Halteklaue, wodurch die lichte Weite der Aufnahmeöffnung so verringert wird, dass ein in der Halteklaue aufgenommener Aufnahmebolzen nicht mehr aus der Aufnahmeöffnung heraus bewegt werden kann. Der Sicherungsbolzen steht über einen am Sicherungsbolzen angeordneten Mitnehmerstift mittelbar mit einem ersten Hebelende eines gestellfest gelagerten Umlenkhebels in Verbindung. Das zweite Hebelende steht zumindest zweitweise mittelbar mit der Kolbenstange in Verbindung. Zum Sichern wird der Umlenkhebel in einen Drehrichtungssinn durch die Federkraft der Druckfeder der Sicherungsbaugruppe gedreht. Zum Entsichern wird er im entgegengesetzten Drehrichtungssinn durch die hydraulische Kraft des Hydraulikzylinders gedreht.
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Es ist bei diesem Schnellwechsler sichergestellt, dass bei der Aufnahme eines Arbeitsgerätes dieses am Schnellwechsler erst gesichert und dann verriegelt wird. Es ist auch sichergestellt, dass zum Abkoppeln des Arbeitsgerätes erst entriegelt wird, bevor entsichert wird. Nachteilig ist, dass nicht scher ausgeschlossen werden kann, dass bei äußeren Krafteinwirkungen auf das Anbaugerät oder den Sicherungsbolzen, Teilkräfte den Sicherungsbolzen entgegen der Federkraft der Druckfeder aus der Sicherungsposition gedrückt wird.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Schnellwechsler gemäß der
DE 10 2014 116 245 B4 so zu verbessern, dass bei Einwirkung von äußeren Kräften auf Verriegelungsbolzen Teilkräfte in Richtung der Federkraft der Druckfeder der Sicherungsbaugruppe nicht auf die Druckfeder übertragen werden, womit eine ungewollte Entsicherung ausgeschlossen wird.
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Diese Aufgabe wird mit einem Schnellwechsler (1) zur Montage eines Arbeitsgerätes an einer Baumaschine, wobei das Arbeitsgerät einen Aufnahmebolzen (0.1) und ein Verriegelungsbauteil (0.2) aufweist gelöst.
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Der Schnellwechsler weist ein Gestell auf, an dem zur Anlage an das Verriegelungsbauteil (0.2) eine Anlagefläche (1.1), der eine Verriegelungsbaugruppe (2) zugeordnet ist und zur Aufnahme des Aufnahmebolzens eine Halteklaue (1.2) vorhanden ist, der eine Sicherungsbaugruppe (3) zugeordnet ist. Des Weiteren ist an dem Gestell ein drehbar gelagerter, zweiarmiger Umlenkhebel (4) angeordnet.
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Die Verriegelungsbaugruppe (2) enthält einen gestellfest gelagerten, doppelt wirkenden Hydraulikzylinder (2.1) mit einer Kolbenstange (2.1.2), die über eine Riegelbrücke (2.2) mit zwei zur Kolbenstange (2.1.2) durch die Anlagefläche (1.1) parallel geführte Verriegelungsbolzen (2.3) verbunden ist. Die Verriegelungsbolzen (2.3) werden über die Betätigung des Hydraulikzylinders (2.1) hydraulisch angetrieben und sind zwischen einer Verriegelungsposition und in einer Entriegelungsposition verfahrbar.
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Die Sicherungsbaugruppe (3) enthält zwei Feder-Bolzen-Baugruppen, jeweils mit einer gestellfest gelagerten Druckfeder (3.2) und einen hierzu koaxial angeordneten Sicherungsbolzen (3.1), mit einer Bolzenachse (3.1.1), der zwischen einer Sicherungsposition und einer Entsicherungsposition in Richtung der Bolzenachse (3.1.1) translatorisch verschiebbar ist. Die Sicherungsbolzen (3) ragen in der Sicherungsposition teilweise in eine Aufnahmeöffnung (1.2.1) der Halteklaue (1.2), wodurch eine lichte Weite (1.2.1.1) der Aufnahmeöffnung (1.2.1) so verringert wird, dass ein in der Halteklaue (1) aufgenommener Aufnahmebolzen (0.1) nicht mehr aus der Aufnahmeöffnung (1.2.1) heraus bewegt werden kann. Die beiden Feder-Bolzen-Baugruppen sind über eine Sicherungsbrücke (3.3) verbunden, die parallel zur Riegelbrücke (2.2) angeordnet ist
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Der Umlenkhebel (4) steht über einen ersten Hebelarm (4.1) mit der Sicherungsbaugruppe (3) und über einen zweiten Hebelarm (4.2), zumindest in Positionen des Sicherungsbolzens (3.1) zwischen der Sicherungsposition und Entsicherungsposition, mit der Riegelbrücke (2.2) in Verbindung.
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Die Verbindung zwischen dem ersten Hebelarm (4.1) und der Sicherungsbaugruppe (3) ist durch die Anlage der Sicherungsbrücke (3.3) am ersten Hebelarmgegeben gegeben.
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Es ist erfindungswesentlich, dass eine an einem gestellfesten Drehgelenk (5.1) drehbar gelagerte Sperrklappe (5) vorhanden ist, die mittels einer Feder (5.2) in der Entsicherungsposition der Sicherungsbolzen (3.1) einseitig zum Drehgelenk(5.1) der Sicherungsbrücke (3.3) zu gewandt, an eine erste Stützfläche (2.2.1) an der Riegelbrücke (2.2) und in der Sicherungsposition der Sicherungsbolzen (3.1) in einer Sperrposition an der Sicherungsbrücke (3.3) an eine zweite Stützfläche (3.3.2) angelegt ist. Dabei grenzt die zweite Stützfläche (3.3.2) an eine Anschlagfläche (3.3.3), die im Falle einer äußeren Krafteinwirkung in Richtung der Bolzenachsen (3.1.1) an der Sperrklappe (5) anschlägt, womit eine Übertragung der Krafteinwirkung auf die die Druckfedern (3.2) verhindert wird.
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Vorteilhaft sind die Anschlagfläche (3.3.3) an der Sicherungsbrücke (3.3) und eine Stirnfläche (5.3) der Sperrklappe (5) so ausgebildet, dass sie in der Sperrposition der Sperrklappe (5) zueinander parallel ausgerichtet sind.
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Für die Montage der Sicherungsbaugruppe (3) ist es von Vorteil, wenn der Umlenkhebel (4) und die Sperrklappe (5) in einem am Gestell (6) befestigten Hilfsgestell (7) angeordnet sind, womit bei der Montage des Schnellwechslers eine gesamtheitliche Ausrichtung der Sicherungsbaugruppe (3), des Umlenkhebels (4) und der Sperrklappe (5) zur Verriegelungsbaugruppe (2) erfolgt.
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Für eine visuelle Anzeige des Sicherungs- du Verriegelungsstatus des Schnellwechslers ist es vorteilhaft, wenn parallel zu den Sicherungsbolzen (3) im Gestell (6) ein federgelagerter Anzeigestift (8) geführt ist, der mit der Riegelbrücke (2.2) in Verbindung steht, sodass dieser im entgegengesetzten Richtungssinn zu den Sicherungsbolzen (3) zwischen einer ausgeschobenen Warnposition, bei der sich die Sicherungsbolzen (3) in der Entsicherungsposition befinden und einer eingezogenen Entwarnposition, bei der sich die Sicherungsbolzen (3) in der Sicherungsposition befinden, verschiebbar ist.
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Die Erfindung wir nachfolgend eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1a ein Ausführungsbeispiel eines Schnellwechslers, in einer Draufsicht von unten und in einem Schnittbild, in der Entriegelungsposition der Verriegelungsbolzen und der Entsicherungsposition des Sicherungsbolzen, in Verbindung mit einer Verriegelungsplatte, als Verriegelungsbauteil des Anbauwerkzeuges
- 1b das Ausführungsbeispiel des Schnellwechslers gemäß 1a in der Verriegelungsposition der Verriegelungsbolzen und der Sicherungsposition der Sicherungsbolzen,
- 2 Schnittbild eines Schnellwechslers, nach 1b, in Verbindung mit einem Bolzen als Verriegelungsbauteil des Anbauwerkzeuges,
- 3a eine vereinfachte schematische Darstellung eines Schnellwechslers in Entriegelungs- und Entsicherungsposition,
- 3b die schematische Darstellung eines Schnellwechslers gemäß 3a in einer ersten Zwischenposition des Sicherungsbolzens und des Verrieglungsbolzens,
- 3c die schematische Darstellung eines Schnellwechslers gemäß 3a in der Sicherungsposition des Sicherungsbolzens und einer zweiten Zwischenstellung des Verrieglungsbolzens,
- 3d die schematische Darstellung eines Schnellwechslers gemäß 3a in der Sicherungsposition des Sicherungsbolzens und einer dritten Zwischenstellung des Verrieglungsbolzens,
- 3e die schematische Darstellung eines Schnellwechslers gemäß 3a in der Sicherungsposition des Sicherungsbolzens und Verriegelungsposition des Verrieglungsbolzens
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Ein erfindungsgemäßer Schnellwechsler 1, dargestellt in den 1a und 1b, dient der Befestigung eines Anbaugerätes an einer Baumaschine. An dem Anbaugerät sind als Befestigungselemente ein Aufnahmebolzen 0.1 und eine Verriegelungsplatte als Verriegelungsbauteil 0.2 vorhanden die mit dem Schnellwechsler 1 verbunden werden.
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Als Gegenstück zu dem Aufnahmebolzen 0.1 und der Verriegelungsplatte weist der Schnellwechsler 1 an einem Gestell 6 eine Halteklaue 1.2 zur Aufnahme des Aufnahmebolzens 0.1 und eine Anlagefläche 1.1 zum Anschwenken des Verriegelungsbauteils 0.2 auf. Der Halteklaue 1.2 ist eine Sicherungsbaugruppe 3 zugeordnet, mittels der ein in der Halteklaue 1.2 aufgenommener Aufnahmebolzen 0.1 gesichert wird. Der Anlagefläche 1.1 ist eine Verriegelungsbaugruppe 2 zugeordnet, mittels der die angeschwenkte Verrieglungsplatte mit dem Schnellwechsler 1 verriegelt wird.
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Die Verriegelungsbaugruppe 2 enthält einen gestellfest gelagerten, doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 2.1 mit einer Kolbenstange 2.1.2 die über eine Riegelbrücke 2.2 mit zwei parallel zur Kolbenstange ausgerichteten, durch die Anlagefläche 1.1 geführte Verriegelungsbolzen 2.3 verbunden ist. Über die Betätigung des Hydraulikzylinders wird wechselweise dessen Verriegelungskammer oder dessen Entriegelungskammer mit einem fluiden Druck beaufschlagt, sodass die Verriegelungsbolzen 2.3 entweder in eine Verriegelungsposition oder in eine Entriegelungsposition gefahren werden. Die Verriegelungsplatte ist hier als eine Planplatte ausgeführt mit zwei Durchgangslöchern in die die Verriegelungsbolzen 2.3 eingreifen.
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Die Sicherungsbaugruppe 3 enthält zwei zueinander parallel angeordnete, gestellfest gelagerte Druckfedern 3.2, denen jeweils ein koaxial angeordneter Sicherungsbolzen 3.1 zugeordnet ist und die zwei gleiche Feder-Bolzen-Baugruppen bilden. Die Sicherungsbolzen 3.1 sind an einer Sicherungsbrücke 3.3 befestigt, die die Feder-Bolzen-Baugruppe miteinander verbindet und zwischen einer Sicherungsposition und einer Entsicherungsposition mit wechselndem Richtungssinn translatorisch verschiebbar. In der Sicherungsposition ragen die Sicherungsbolzen 3.1 in die Aufnahmeöffnung 1.2.1 der Halteklaue 1.2, wodurch die lichte Weite 1.2.1.1 der Aufnahmeöffnung 1.2.1 verringert wird, so dass ein in der Halteklaue 1.2 aufgenommener Aufnahmebolzen 0.1 nicht mehr aus der Aufnahmeöffnung 1.2.1 heraus bewegt werden kann. Die Sicherungsbolzen 3.1 stehen über die Sicherungsbrücke 3.3 mit einem ersten Hebelarm 4.1 eines gestellfest gelagerten Umlenkhebels 4 in Kontakt, so dass eine in Richtung der Bolzenachse 3.1.1 auf den zweiten Hebelarm 4.2 wirkende Kraft auf die Sicherungsbolzen 3.1 übertragen wird. Hierzu ist an der Sicherungsbrücke 3.3, der Riegelbrücke 2.2 abgewandt, eine Kontaktfläche 3.3.1 vorhanden. Der zweite Hebelarm 4.2 steht zumindest zeitweise mittelbar über die Riegelbrücke 2.2 mit der Kolbenstange 2.1.2 in Verbindung. Dazu ist an der Riegelbrücke 2.2 ein in Richtung des zweiten Hebelarmes 4.2 ragender Vorsprung 2.2.2 vorhanden.
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Zum Sichern wird der Umlenkhebel 4 durch die Federkraft der Druckfeder 3.2 der Sicherungsbaugruppe 3 in einen Drehrichtungssinn gedreht. Zum Entsichern wird er im entgegengesetzten Drehrichtungssinn durch die hydraulische Kraft des Hydraulikzylinders 2.1, die über den Umlenkhebel 4 auf die Sicherungsbaugruppe 3 übertragen wird gedreht.
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Es ist erfindungswesentlich, dass der Schnellwechsler 1 eine Sperrklappe 5 aufweist, die über die Verschiebung der Riegelbrücke 2.2 um ein gestellfestes Drehgelenk 5.1. in eine Sperrposition schwenkbar ist. Die Sperrklappe 5 ist in der Entriegelungsposition der Verriegelungsbolzen 2, in der sich auch die Sicherungsbolzen 3.1 in der Entsicherungsposition befinden, einseitig zum Drehgelenk 5.1 auf einer ersten Stützfläche 2.2.1 an der Riegelbrücke 2.2 durch die Federkraft einer Feder 5.2 angelegt. Mit dem Übergang der Entsicherungsposition in die Sicherungsposition bewegen sich die Sicherungsbrücke 3.3 und die Riegelbrücke 2.2 gegensinnig auseinander und die erste Stützfläche 2.2.1 gleitet unter der Sperrklappe 5 weg, bis die Sperrklappe 5 kurz vor Erreichen der Sicherungsposition der Sicherungsbolzen 3.1 in eine abgeklappte Position abklappt, in der sie auf einer zweiten Stützfläche 3.3.2 an der Sicherungsbrücke 3.3 zur Auflage kommt. Die zweite Stützfläche 3.3.2 grenzt an eine zur Bolzenachse 3.1.1 orthogonale Anschlagfläche 3.3.3, an die die Sicherungsbrücke 3.3 in Richtung der Bolzenachse 3.1.1 anschlägt, wenn eine äußere Kraft auf die Sicherungsbolzen 3.1 einwirkt. Damit verhindert die Sperrklappe 5, dass die Sicherungsbolzen 3.1 bei einer von außen auf die Sicherungsbolzen 3.1 wirkenden Kraft aus der Sicherungsposition gedrückt werden. Die Sicherungsbolzen 3.1 werden nur soweit zurückgedrückt bis die Anschlagfläche 3.3.3 an die Sperrklappe 5 anschlägt, so dass bei weiterer Einwirkung einer äußeren Kraft diese von der Sperrklappe 5 aufgenommen und nicht auf die Druckfedern 3.2 übertragen wird.
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Vorteilhaft sind die Sicherungsbaugruppe 3, der Umlenkhebel 4 und die Sperrklappe 5 in einem am Gestell 6 befestigten Hilfsgestell 7 angeordnet, womit bei der Montage des Schnellwechslers eine gesamtheitliche Ausrichtung der Sicherungsbaugruppe 3, des Umlenkhebels 4 und der Sperrklappe 5 zur Verriegelungsbaugruppe 2 erfolgt.
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Um dem Maschinenführer den Verriegelungs- und Sicherungszustand des Schnellwechslers mit dem Anbaugerät sichtbar zu machen ist parallel zu den Sicherungsbolzen 3.1 im Gestell 6 ein federgelagerter Anzeigestift 8 geführt angeordnet. Er steht mit der Riegelbrücke 2.2 in Verbindung, sodass dieser im entgegengesetzten Richtungssinn zu den Sicherungsbolzen 3 zwischen einer ausgeschobenen Warnposition, bei der sich die Sicherungsbolzen 3 in der Entsicherungsposition befinden und einer eingezogenen Entwarnposition, bei der sich die Sicherungsbolzen 3.1 in der Sicherungsposition befinden, verschiebbar ist.
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In 2 ist ein gleicher Schnellwechsler wie voran beschrieben dargestellt. Hier ist gezeigt, dass dieser auch mit einem Bolzen als Verriegelungsbauteil 0.2 verriegelt werden kann. Der Bolzen weist eine Palfläche auf an der Schnellwechsler 1 mit seiner Anlagefläche 1.1 angeschwenkt wird. Darüber hinaus weist der Bolzen Aussparungen oder Bohrungen auf in die die Verriegelungsbolzen beim Verriegeln eingefahren werden.
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Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Schnellwechslers wird nachfolgend anhand der 3a -3e erläutert, wobei der Einfachheit halber nur ein Sicherungsbolzen und ein Verrieglungsbolzen dargestellt sind und auf die Darstellung aller Federelement verzichtet wurde. Dargestellt sind verschiedene Zustände des Schnellwechslers in denen die verschiedenen Bauteile für die Funktionsweise relevante Positionen während des Verfahrweges der Verriegelungsbolzen von der Entriegelungsposition zur Verriegelungsposition einnehmen.
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In der Darstellung der 3a befinden sich die Verriegelungsbolzen 2.3 in der Entriegelungsposition und die Sicherungsbolzen 3.1 in der Entsicherungsposition. Die Kolbenstange 2.1.2 ist dabei maximal in den Schnellwechsler 1 eingefahren und hält den Umlenkhebel 4 über seinen zweiten Hebelarm 4.2 in einer ersten Winkelendlage (Strich-Punkt-Linie), auch in 1b gezeigt. Die Sperrklappe 5 liegt auf der Riegelbrücke 2.2 auf einer ersten Stützfläche 2.2.1 auf und entfaltet keine Sperrwirkung. In dieser Position befindet sich der Schnellwechsler 1 solange kein Aufnahmebolzen 0.1 und kein Verriegelungsbauteil 0.2 eines Anbaugerätes, dem Schnellwechsler 1 bestimmungsgemäß zugeordnet ist.
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Nach bestimmungsgemäßer Zuordnung wird das Anbaugerät am Schnellwechsler 1 gesichert und verriegelt. Dazu wird die Verriegelungskammer des Hydraulikzylinders 2.1 mit Druck beaufschlagt, womit die Kolbenstange 2.1.2 beginnt sich in Richtung einer maximal ausgefahrenen Position zu bewegen, siehe 3b. Dabei ist der Umlenkhebel 4 solange der Sicherungsbolzen 3.1 noch nicht in der Sicherungsposition angekommen ist, durch die Federkraft der Druckfedern 3.2 an der Riegelbrücke 2.2, genauer an einem hier ausgebildeten Vorsprung 2.2.2 angelegt, wobei die Riegelbrücke 2.2 und somit die erste Stützfläche 2.2.1 entlang der Sperrklappe 5 zunehmend weggleitet.
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Mit dem Erreichen der Sicherungsstellung der Sicherungsbolzen 3.1, siehe 3c, ist die erste Stützfläche 2.2.1 fast vollständig von der Sperrklappe 5 weggeglitten und die Sperrklappe 5 ist kurz vor dem klappen in eine Sperrposition, in der das freie Ende der Sperrklappe 5 an der Sicherungsbrücke 3.3 an einer zweiten Stützfläche 3.3.2 durch die Federkraft der Feder 5.2 angelegt ist, nicht jedoch an der Anschlagfläche 3.3.3 anliegt. Vorteilhaft sind die Anschlagfläche 3.3.3 an der Sicherungsbrücke 3.3 und eine Stirnfläche 5.3 der Sperrklappe 5 so ausgebildet, dass sie in der Sperrposition der Sperrklappe 5 zueinander parallel ausgerichtet sind. In dieser Position ist der Vorsprung 2.2.2 der Riegelbrücke 2.2 noch an dem Umlenkhebel 4 angelegt. Der Umlenkhebel 4 befindet sich hier in einer zweiten Winkelendlage (Strich-Punkt-Linie).
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Unmittelbar nach dem Erreichen der Sicherungsstellung der Sicherungsbolzen 3.1 entkoppelt sich der Vorsprung 2.2.2 der Riegelbrücke 2.2 vom Umlenkhebel 4 , siehe 3d, das heißt im Umkehrschluss, dass auf dem umgekehrten Verfahrweg von der Verrieglungsstellung zur Entriegelungsstellung der Verriegelungsbolzen in diesem Zustand die Übertragung der hydraulischen Kraft auf die Sicherungsbaugruppe 3 beginnt und die Riegelbrücke 2.2 über die erste Stützfläche 2.2.1 mit der Sperrklappe 5 in Kontakt kommt, womit diese von der zweiten Stützfläche 3.3.2 abgehoben und die Sperrung der Sicherungsbolzen 3.1 aufgehoben wird.
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Mit dem Aufheben der Verbindung der Riegelbrücke 2.2 mit dem Umlenkhebel 4 wird die Bewegung der Kolbenstange nur noch auf die Bewegung der Verriegelungsbolzen 2.3 übertragen, bis diese in der Verriegelungsposition angekommen sind, siehe 3e.
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Bei einem erfindungsgemäßen Schnellwechsler 1 wird die gegensinnige Bewegung der Sicherungsbolzen 3.1 und der Verriegelungsbolzen 2.3, die konstruktiv in eine gegensinnige Bewegung der Sicherungsbrücke 3.3 und der hierzu parallel angeordneten Riegelbrücke 2.2 umgesetzt ist, für das Klappen einer um ein gestellfestes Drehgelenk schwenkbaren Sperrklappe 5 in und aus eine/r Sperrposition genutzt. Damit ist die Betätigung der Sperrklappe 5 an die Betätigung der Sicherungsbolzen 3.1 durch die Betätigung des Hydraulikzylinders 2.1 gebunden. Es ist nicht nur sichergestellt, dass der Aufnahmebolzen 0.1 erst entsichert wird, wenn das Verriegelungsbauteil 0.2 entriegelt ist, bzw. dass bei vollständig eingefahrenen Verriegelungsbauteil 0.2 auch der Aufnahmebolzen 0.1 entsichert ist, sondern es werden automatisch auch die Sicherungsbolzen 3.1 mit der Einnahme der Sicherungsposition gegen eine ungewollte Entsicherung durch äußere Krafteinwirkungen über einen Formschluss in Richtung der Bolzenachsen 3.1.1 gesperrt.
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Bezugszeichenliste
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- 0.1
- Aufnahmebolzen (eines Anbaugerätes)
- 0.2
- Verriegelungsbauteil (eines Anbaugerätes)
- 1
- Schnellwechsler
- 1.1
- Anlagefläche
- 1.2
- Halteklaue
- 1.2.1
- Aufnahmeöffnung
- 1.2.1.1
- lichte Weite
- 2
- Verriegelungsbaugruppe
- 2.1
- Hydraulikzylinder
- 2.1.2
- Kolbenstange
- 2.2
- Riegelbrücke
- 2.2.1
- erste Stützfläche
- 2.2.2
- Vorsprung
- 2.3
- Verriegelungsbolzen
- 3
- Sicherungsbaugruppe
- 3.1
- Sicherungsbolzen
- 3.1.1
- Bolzenachse
- 3.2
- Druckfeder
- 3.3
- Sicherungsbrücke
- 3.3.1
- Kontaktfläche
- 3.3.2
- zweite Stützfläche
- 3.3.3
- Anschlagfläche
- 4
- Umlenkhebel
- 4.1
- erster Hebelarm
- 4.2
- zweiter Hebelarm
- 5
- Sperrklappe
- 5.1
- Drehgelenk
- 5.2
- Feder
- 5.3
- Stirnfläche
- 6
- Gestell
- 7
- Hilfsgestell
- 8
- Anzeigestift
