EP4711525A1

EP4711525A1 - Schnellwechselvorrichtung

Info

Publication number: EP4711525A1
Application number: EP25191428.9A
Authority: EP
Inventors: Béla Cseri
Original assignee: Bela Cseri Besitzunternehmung GbR
Current assignee: Bela Cseri Besitzunternehmung GbR
Priority date: 2024-08-30
Filing date: 2025-07-24
Publication date: 2026-03-18
Also published as: DE102024124839A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellwechselvorrichtung zum Ankoppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsmaschine, wobei die Schnellwechselvorrichtung ein Gehäuse mit einer Aufnahmeklaue; wenigstens einen in einer Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition und zurück verfahrbaren Verriegelungsbolzen; eine den wenigstens einen Verriegelungsbolzen haltende, sich in einer Querrichtung erstreckende und mittels einer Hydraulikvorrichtung verfahrbare Brücke; und wenigstens ein auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen über die Brücke wirkendes Feder- oder Hydraulikelement aufweist. Erfindungsgemäß weist die Brücke wenigstens ein in der Längsrichtung verfahrbares Führungselement auf, wobei die Brücke wenigstens einseitig des Führungselementes eine Aussparung aufweist, und weist die Schnellwechselvorrichtung wenigstens ein parallel oder in einem spitzen oder stumpfen Winkel zu der Längsrichtung ausgerichtetes, jeweils gelenkig aufgehängtes und in der wenigstens einen Aussparung der Brücke aufnehmbares Anschlagelement mit einem Sperranschlag für das wenigstens eine Führungselement für eine Begrenzung einer Bewegung der Brücke in Richtung der Aufnahmeklaue und ein in der Längsrichtung verfahrbares Druckelement zum Wegdrücken des wenigstens einen Anschlagelementes entgegen der Federkraft wenigstens eines in der Querrichtung wirkenden elastischen Elementes der Schnellwechselvorrichtung auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnellwechselvorrichtung zum Ankoppeln eines Anbaugerätes an eine mit der Schnellwechselvorrichtung verbundene Arbeitsmaschine, wobei die Schnellwechselvorrichtung ein Gehäuse mit einer Aufnahmeklaue zur Aufnahme eines Elementes des Anbaugerätes; wenigstens einen in einer Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung von einer in das Gehäuse zurückgezogenen Entriegelungsposition in eine aus dem Gehäuse herausgefahrene Verriegelungsposition und zurück verfahrbaren Verriegelungsbolzen; eine den wenigstens einen Verriegelungsbolzen haltende, sich in einer quer zu der Längsrichtung verlaufenden Querrichtung der Schnellwechselvorrichtung erstreckende und in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung mittels einer Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung verfahrbare Brücke; und wenigstens ein sich in der Längsrichtung erstreckendes, auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen über die Brücke wirkendes Feder- oder Hydraulikelement aufweist.
Schnellwechselvorrichtungen an Arbeitsmaschinen dienen einem schnellen Wechsel verschiedener Typen von Anbaugeräten. Arbeitsmaschinen sind dabei beispielsweise Bagger, Radlader sowie Maschinen aus dem Bereich der Bauwirtschaft und der Landwirtschaft. Anbaugeräte sind beispielsweise Löffel, Hammer, Asphalt- und Betonfräsen, Greifer, Schaufeln und dergleichen.
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet von Schnellkupplungsvorrichtungen bzw. Schnellwechselvorrichtungen, welche es einem Maschinenführer ermöglichen, unterschiedliche Werkzeuge bzw. Anbaugeräte schnell an der Arbeitsmaschine zu befestigen und anschließend mit diesen zu arbeiten. Schnellwechselvorrichtungen können mechanisch, halbautomatisch, halbhydraulisch oder hydraulisch ausgeführt sein. Insbesondere hydraulisch arbeitende Schnellwechselvorrichtungen erlauben ein An- und Abkoppeln von Anbaugeräten an der Arbeitsmaschine, ohne dass der Maschinenführer oder andere Personen unmittelbar tätig werden müssen.
Die Druckschrift DE 10 2014 116 245 B4 offenbart eine Schnellwechselvorrichtung einer Arbeitsmaschine zum An- und Abkoppeln eines Anbaugerätes. Hierfür weist die Schnellwechselvorrichtung eine Aufnahmeklaue mit einer Aufnahmeöffnung auf, in die ein Aufnahmebolzen des Anbaugerätes aufgenommen wird. Um den Aufnahmebolzen sicher in der Aufnahmeklaue zu halten, weist die bekannte Schnellwechselvorrichtung eine Sicherungsvorrichtung mit Sicherungsbolzen auf, die durch Wirkung von dem Sicherungsbolzen zugeordneten Federn einer Sperrstellung zustellbar sind. Die Sicherungsbolzen überdecken in der Sperrstellung einen Bereich einer Aufnahmeöffnung der Schnellwechselvorrichtung, in der der Aufnahmebolzen des Anbaugeräts aufnehmbar und der aufgenommene Aufnahmebolzen in einem Aufnahmerahmen bzw. Adapter zu sichern ist.
Darüber hinaus weist die bekannte Schnellwechselvorrichtung auf ihrer der Aufnahmeklaue gegenüber befindlichen Seite Verriegelungsbolzen auf, die über ein Hebelgetriebe mit der Sicherungsvorrichtung in Wirkverbindung stehen. Die Verriegelungsbolzen sind an einer hydraulisch betriebenen Riegelbrücke der Schnellwechselvorrichtung montiert und mit dieser entgegen der Kraft von Federn zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition verfahrbar. Die Verriegelungsbolzen sind dazu ausgelegt, in Bohrungen einzufahren, die in einer Verriegelungsplatte des Anbaugerätes ausgebildet sind. Die Federn dienen als Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Entriegeln der Verriegelungsbolzen.
Bei dieser Schnellwechselvorrichtung wird bei Aufnahme eines Anbaugerätes dieses erst an der Schnellwechselvorrichtung mittels der Sicherungsbolzen gesichert und dann mit den Verriegelungsbolzen an dem Anbaugerät verriegelt. Dabei ist sichergestellt, dass zum Abkoppeln des Anbaugerätes die Schnellwechselvorrichtung erst entriegelt wird, bevor entsichert wird. Bei der bekannten Vorrichtung kann nicht ausgeschlossen werden, dass es bei äußeren Krafteinwirkungen auf die Verriegelungsbolzen zu einer ungewollten Entsicherung kommt.
Um dieses Problem zu lösen, schlägt die Druckschrift DE 10 2020 127 481 B1 eine Schnellwechselvorrichtung mit einer Sperrklappe vor, bei der zum Sichern eines Aufnahmebolzens eines Anbaugerätes Sicherungsbolzen und zum Verriegeln eines Verriegelungsbauteils Verriegelungsbolzen im entgegengesetzten Richtungssinn aus dem Gehäuse des Schnellwechslers geschoben werden. Die Sicherungsbolzen stehen über eine Sicherungsbrücke mit einem ersten Hebelarm eines Umlenkhebels in Kontakt, wobei ein zweiter Hebelarm des Umlenkhebels über eine Riegelbrücke, durch die die Verriegelungsbolzen verbunden sind, mit einer Kolbenstange in Verbindung steht. Die Relativbewegung der Sicherungsbrücke und der Riegelbrücke wird genutzt, um die um ein gestellfestes Drehgelenk schwenkbare Sperrklappe in und aus eine/r Sperrposition zu klappen, um die federgelagerten Sicherungsbolzen gegen ein ungewolltes Entsichern durch äußere Krafteinwirkungen auf die Sicherungsbolzen in Richtung der Bolzenachsen formschlüssig zu sperren.
Nachteilig an den vorgenannten Schnellwechselvorrichtungen ist, dass insbesondere auf die Verriegelungsplatte des Anbaugerätes wirkende äußere Kräfte dazu führen können, dass sich die Verriegelungsbolzen aus ihrer Verriegelungsposition herausbewegen, wodurch sich das Anbaugerät ungewollt lösen und abfallen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schnellwechselvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile im Stand der Technik überwindet und eine mechanische Sicherheit gegen Herausfallen des Anbaugerätes gewährleistet.
Die Aufgabe wird durch eine Schnellwechselvorrichtung zum Ankoppeln eines Anbaugerätes an eine mit der Schnellwechselvorrichtung verbundene Arbeitsmaschine, wobei die Schnellwechselvorrichtung ein Gehäuse mit einer Aufnahmeklaue zur Aufnahme eines Elementes des Anbaugerätes; wenigstens einen in einer Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung von einer in das Gehäuse zurückgezogenen Entriegelungsposition in eine aus dem Gehäuse herausgefahrene Verriegelungsposition und zurück verfahrbaren Verriegelungsbolzen; eine den wenigstens einen Verriegelungsbolzen haltende, sich in einer quer zu der Längsrichtung verlaufenden Querrichtung der Schnellwechselvorrichtung erstreckende und in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung mittels einer Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung verfahrbare Brücke; und wenigstens ein sich in der Längsrichtung erstreckendes, auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen über die Brücke wirkendes Feder- oder Hydraulikelement aufweist, gelöst, wobei die Brücke wenigstens ein in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung verfahrbares Führungselement aufweist, wobei die Brücke wenigstens einseitig des Führungselementes eine Aussparung aufweist, und die Schnellwechselvorrichtung wenigstens ein parallel oder in einem spitzen oder stumpfen Winkel zu der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung ausgerichtetes, jeweils gelenkig aufgehängtes und in der wenigstens einen Aussparung der Brücke aufnehmbares Anschlagelement mit einem Sperranschlag für das wenigstens eine Führungselement der Brücke für eine Begrenzung einer Bewegung der Brücke in Richtung der Aufnahmeklaue und ein in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung verfahrbares Druckelement zum Wegdrücken des wenigstens einen Anschlagelementes entgegen der Federkraft wenigstens eines zumindest teilweise in der Querrichtung der Schnellwechselvorrichtung wirkenden elastischen Elementes der Schnellwechselvorrichtung aufweist.
Mit den Verriegelungsbolzen der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung wird eine Verriegelung der Schnellwechselvorrichtung an einer Verriegelungsplatte des Anbaugerätes realisiert. Hierzu werden die Verriegelungsbolzen mittels der hydraulisch betriebenen Brücke von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition verfahren.
Um die Schnellwechselvorrichtung zu entriegeln, werden die Verriegelungsbolzen durch die Brücke wieder zurück verfahren. Dabei verhindert das wenigstens eine auf die Brücke wirkende Feder- oder Hydraulikelement, dass der wenigstens eine Verriegelungsbolzen zu weit in Richtung der Aufnahmeklaue zurück und somit aus der Verriegelungsposition herausfährt.
Durch das wenigstens eine Anschlagelement weist die erfindungsgemäße Schnellwechselvorrichtung noch eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung auf. Durch die Anschlagelemente wird nämlich während der Verriegelung garantiert, dass auch dann, wenn eine äußere mechanische Krafteinwirkung entgegen der Kraft des wenigstens einen Feder- oder Hydraulikelementes auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen wirkt, der wenigstens eine Verriegelungsbolzen wenigstens eine Mindestverriegelung in oder an einem Verriegelungselement des Anbaugerätes beibehält. Sollte beispielsweise der wenigstens eine Verriegelungsbolzen von außen nach innen gedrückt werden und die Kraft des wenigstens einen Feder- oder Hydraulikelementes nicht ausreichen, werden die Anschlagelemente, welche eine Weiterbewegung der Brücke und damit des wenigstens einen Verriegelungsbolzens in Richtung der Aufnahmeklaue aufhalten, eine ungewollte Entriegelung der Schnellwechselvorrichtung verhindern.
Somit besteht auch bei Ausfall oder Bruch des wenigstens einen Feder- oder Hydraulikelementes eine hohe Sicherheit.
Dies geschieht folgendermaßen: Wenn eine äußere mechanische Krafteinwirkung entgegen der Feder- oder Rückstellkraft des wenigstens einen Feder- oder Hydraulikelementes auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen einwirkt, bewegt sich der wenigstens eine Verriegelungsbolzen und damit auch die Brücke, an der der wenigstens eine Verriegelungsbolzen gehalten ist, in eine Richtung, die in das Gehäuse der Schnellwechselvorrichtung hinein gerichtet ist, d. h. in Richtung der Aufnahmeklaue.
Das wenigstens eine an der Brücke vorgesehene Führungselement bewegt sich dabei in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung neben oder an dem wenigstens einen Anschlagelement entlang, bis es in seiner Bewegung durch das wenigstens eine Anschlagelement aufgehalten wird.
Der an dem wenigstens einen Anschlagelement ausgebildete Sperranschlag bestimmt dabei die Stellung, in der die Brücke und damit auch der wenigstens eine Verriegelungsbolzen nicht weiter in Richtung der Aufnahmeklaue bewegt werden kann/können. Diese Stellung ist so festgelegt, dass wenigstens ein minimaler Teil des wenigstens einen Verriegelungsbolzens in oder an dem Verriegelungselement verbleibt und somit die Verriegelung so lange garantiert, bis der wenigstens eine Verriegelungsbolzen durch die Brücke hydraulisch in die Entriegelungsposition verfahren wird. Das wenigstens eine Anschlagelement begrenzt den Weg des wenigstens einen Verriegelungsbolzens mechanisch. Dadurch wird kein zusätzliches Ventil, wie beispielsweise ein Bremssenkventil, Rückschlagventil oder Sperrventil, als Sicherheit benötig.
Mit der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung wird also im Verriegelungszustand stets wenigstens ein Minimum einer Verriegelung durch den wenigstens einen Verriegelungsbolzen zur Verfügung gestellt.
Dadurch ermöglicht die erfindungsgemäße Schnellwechselvorrichtung eine rein mechanische Sicherung vor einem ungewollten Herausfallen des Anbaugerätes, auch bei größeren Toleranzschwankungen der Maße des Anbaugerätes, für Schnellwechselvorrichtungen unterschiedlicher Größe.
Wenn eine Entriegelung der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung gewünscht ist, wird der wenigstens eine Verriegelungsbolzen durch die Brücke hydraulisch in die Entriegelungsposition verfahren. Hierfür wird die Kolbenstange mit dem Druckelement hydraulisch in Richtung der Aufnahmeklaue der Schnellwechselvorrichtung ausgefahren. Dabei drückt das Druckelement das wenigstens eine Anschlagelement entgegen der elastischen Kraft des wenigstens einen zumindest teilweise in der Querrichtung der Schnellwechselvorrichtung wirkenden elastischen Elementes aus dem Verfahrweg des wenigstens einen Führungselementes der Brücke, sodass sich dieses über den Sperranschlag hinaus bzw. an diesem vorbei in Richtung der Aufnahmeklaue weiterbewegen kann. Dabei wird der wenigstens eine Verriegelungsbolzen weiter in das Gehäuse bewegt, bis die Verriegelung aufgehoben ist.
Bei der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung kann die Kolbenstange Bestandteil eine einfach oder doppelt wirkenden Hydraulikzylinders sein.
Besonders praktisch ist es, wenn das wenigstens eine Anschlagelement zwei V-förmig zueinander ausgerichtete Anschlagelemente aufweist, deren freie Enden durch das wenigstens eine elastische Element verbunden sind, die an ihren einander zugewandten Innenseiten jeweils spiegelsymmetrisch den Sperranschlag aufweisen und zwischen welchen das wenigstens eine Führungselement der Brücke und das Druckelement verfahrbar sind.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung bildet das wenigstens eine elastische Element ein elastisches Koppelelement für die Anschlagelemente. Dabei können die beiden Anschlagelemente durch das Dazwischenfahren des Druckelementes entgegen der elastischen Rückstellkraft des wenigstens einen elastischen Elementes auseinandergedrückt werden, um ein Weiterverfahren des wenigstens einen Führungselementes in Richtung der Aufnahmeklaue zu ermöglichen, bis das wenigstens eine Führungselement an den Endanschlägen der Anschlagelemente gestoppt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung weisen die Anschlagelemente jeweils zwischen ihrer gelenkigen Aufhängung und dem Sperranschlag einen sich auf einem Verfahrweg des Druckelementes befindlichen, eine Rampe aufweisenden Vorsprung auf.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung fährt das Druckelement bei einem Entriegelungsvorgang, bei dem die Verriegelungsbolzen von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition verfahren werden, entlang der Rampen und drückt dabei die Anschlagelemente entgegen der elastischen Rückstellkraft des wenigstens einen elastischen Elementes so weit auseinander, dass das wenigstens eine Führungselement der Brücke über die Endanschläge hinaus verfahrbar ist.
Bevorzugt ist das Druckelement einstückig mit einer in einem Antriebsblock der Schnellwechselvorrichtung angeordneten, durch eine Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung und/oder mechanisch antreibbaren Kolbenstange ausgebildet. Das Druckelement und die Kolbenstange sind bei dieser Ausführungsform als ein einziges Drehteil ausgebildet. Dieses Drehteil kann vorteilhaft in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung vor und zurück verfahren werden.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Kolbenstange, mit der das Druckelement bewegt wird, in einem in dem Antriebsblock angeordneten Zylinder angeordnet ist, in dem sie mit der Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung in der Längsrichtung verfahren werden kann.
Alternativ dazu kann die Kolbenstange, mit der das Druckelement bewegt wird, im Antriebsblock mechanisch bewegt werden. Dies ermöglicht eine zweifache Absicherung der Schnellwechselvorrichtung ohne eine auf die Kolbenstange wirkende Hydraulik, nur durch die Feder- oder Hydraulikelemente und den wenigstens einen rein mechanisch wirkenden Sperranschlag.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Druckelement eine Zylinder- oder Scheibenform aufweist. Es kann jedoch auch eine Kegelform aufweisen oder als rechteckiger Block ausgebildet sein. In jedem Fall ist es sinnvoll, wenn das Druckelement einen größeren Durchmesser als die Kolbenstange, mit der es verfahren wird, aufweist.
Die Anschlagelemente können beispielsweise an einem Antriebsblock der Schnellwechselvorrichtung oder an einem anderen Bauteil der Schnellwechselvorrichtung gelenkig montiert sein. Dabei hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Schnellwechselvorrichtung wenigstens ein von einer Außenseite des Gehäuses zugängliches Verbindungselement aufweist, um die Anschlagelemente zu lösen und die Schnellwechselvorrichtung in eine Notentriegelungsposition zu bringen. Dies ermöglicht ein händisches Lösen der Verriegelungsbolzen, wodurch auch die Anschlagelemente gelöst werden können, sodass ein aufgenommenes Anbaugerät manuell aus der Aufnahmeklaue gelöst werden kann.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Schnellwechselvorrichtung ein mit der Brücke verbundenes und darüber mit den Verriegelungsbolzen in Eingriff stehendes Klauenelement aufweist, welches eine Sicherungsvorrichtung zur Sicherung des Anbaugerätes gegen Herausfallen aus der Aufnahmeklaue, zumindest bereichsweise überdeckt. Darüber erfolgt eine zusätzliche Sicherung der Schnellwechselvorrichtung für gesteigerte Belastungen wie beispielsweise stoßartige Belastungen.
Nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schnellwechselvorrichtung einen Anzeigestift auf, der in der Verriegelungsposition vollständig in das Gehäuse eingefahren ist und aus dem Gehäuse herausragt, sobald der wenigstens eine Verriegelungsbolzen unter ein Mindestverriegelungsmaß verfahren ist. Damit kann dem Maschinenführer einfach und deutlich angezeigt werden, wenn die Verriegelungsbolzen auf das Mindestverriegelungsmaß ausgefahren sind.
Ein vorteilhafter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Schnellwechselvorrichtung wenigstens ein mechanisch und/oder hydraulisch wirkendes Ventil zur Unterbrechung wenigstens einer Ölzufuhr zu der Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung in der Verriegelungs- und/oder Entriegelungsposition aufweist. Damit kann beispielsweise sichergestellt werden, dass der Anzeigestift erst dann, wenn die Schnellwechselvorrichtung vollständig in einem Aufnahmerahmen eines Anbaugerätes eingelegt ist und so der Kontakt zum Kontaktelement hergestellt ist, vollständig in das Gehäuse eingefahren wird.
Vorteilhafterweise ist das Anbaugerät ein Bodenbearbeitungsgerät oder ein Löffel oder ein Hammer oder eine Fräse oder ein Greifer oder eine Schaufel. Dies ermöglicht ein schnelles und sicheres An- und Abkoppeln der Anbaugeräten an der Arbeitsmaschine, ohne dass der Maschinenführer oder andere Personen unmittelbar tätig werden müssen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung in einer Verriegelungsposition mit einer Aufnahmeklaue für ein Element eines Anbaugerätes,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung in einer Verriegelungsposition mit aus ihrem Gehäuse herausragenden Verriegelungsbolzen,
Fig. 3 eine Detailansicht von Anschlagelementen und einer Brücke einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung in einer Verriegelungsposition,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung in einer Entriegelungsposition, und
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung in einer Entriegelungsposition.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen schematische Darstellungen einer Schnellwechselvorrichtung 1 zum verbesserten Ankoppeln eines Anbaugerätes an einer mit der Schnellwechselvorrichtung 1 verbundenen Arbeitsmaschine. Fig. 2 zeigt die Schnellwechselvorrichtung 1 aus Figur 1 in einer Verriegelungsposition. Fig. 3 zeigt eine Detailansicht von Anschlagelementen 10 und einer Brücke 5 der Schnellwechselvorrichtung 1 in einer Verriegelungsposition. In Fig. 4 ist die Schnellwechselvorrichtung 1 in einer Entriegelungsposition gezeigt. In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnellwechselvorrichtung 1' zum verbesserten Ankoppeln eines Anbaugerätes an einer mit der Schnellwechselvorrichtung 1' verbundenen Arbeitsmaschine in einer Entriegelungsposition gezeigt.
Die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' weist jeweils ein Gehäuse 2 mit einer Aufnahmeklaue 17 zur Aufnahme eines Elementes eines in den Figuren nicht gezeigten Anbaugerätes, wie beispielsweise eines Aufnahmebolzens, auf. Das Anbaugerät ist beispielsweise ein Bodenbearbeitungsgerät oder ein Löffel oder ein Hammer oder eine Fräse oder ein Greifer oder eine Schaufel. Die Aufnahmeklaue 17 ist beispielsweise verriegelbar.
Die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' weist jeweils ferner ein Druckelement 4 auf, das in einer Längsrichtung L der Schnellwechselvorrichtung 1 mittels einer hydraulisch und/oder mechanisch antreibbaren Kolbenstange 3 zwischen einer Entriegelungsposition und einer Verriegelungsposition verfahrbar ist. In der in Figur 5 gezeigten Schnellwechselvorrichtung 1' sind das Druckelement 4 und die Kolbenstange 3 einstückig als ein Drehteil ausgebildet.
Die Kolbenstange 3 ist jeweils in einem Antriebsblock 8 der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' angeordnet. Darin kann die Kolbenstange 3 mittels hydraulischer Ansteuerung der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in der Längsrichtung L in einem Zylinder verfahrbar sein.
Alternativ kann die Kolbenstange 3 mechanisch innerhalb des Gehäuses 2 in der Längsrichtung L verfahrbar sein.
Die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' weist ferner zwei parallel zueinander angeordnete, aus dem Gehäuse 2, in der Verriegelungsposition auf einer der Aufnahmeklaue 17 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 herausragende Verriegelungsbolzen 7 auf. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' auch nur einen Verriegelungsbolzen 7 oder mehr als zwei Verriegelungsbolzen 7 aufweisen.
Die Verriegelungsbolzen 7 sind an einer Brücke 5 gehalten und durch die Brücke 5 verbunden. Die Brücke 5 weist ein in der Längsrichtung L verfahrbares Führungselement 20 auf. In der gezeigten Ausführungsform weist die Brücke 5 beidseitig des Führungselementes 20 Aussparungen 12 auf.
Auf die Brücke 5 wirken inder Längsrichtung L zwei parallel zueinander angeordneten Federelemente 6. Damit stehen die Verriegelungsbolzen 7 über die Brücke 5 unter der Federkraft der Federelemente 6. Alternativ kann auch nur ein Federelement 6 vorgesehen sein. Denkbar ist auch eine Ausführungsform mit drei oder vier oder mehr Federelementen 6. Ferner kann anstelle jedes der Federelemente 6 auch ein Hydraulikelement, wie beispielsweise ein doppeltwirkender Zylinder, zum Einsatz kommen.
Die Verriegelungsbolzen 7 dienen einem Verriegeln der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in einer Verriegelungsposition, in welcher die Verriegelungsbolzen 7 beispielsweise in Bohrungen ragen, die in einem in den Figuren nicht gezeigten Verriegelungselement, wie beispielsweise in einer Verriegelungsplatte, des Anbaugerätes ausgebildet sind.
Die Verriegelungsbolzen 7 sind beispielsweise mit der Brücke 5 verschraubt oder verstiftet.
Die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' weist darüber hinaus wenigstens ein Anschlagelement 10 auf. In den gezeigten Ausführungsformen weist die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' zwei gelenkig an einem Antriebsblock 8 der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' angebrachte Anschlagelemente 10 auf. Die Anschlagelemente 10 sind in den gezeigten Ausführungsformen V-förmig relativ zueinander ausgerichtet, wobei, wie in Fig. 3 zu sehen, die freien Enden der Anschlagelemente 10 näher aneinander sind als die an dem Antriebsblock 8 montierten Enden der Anschlagelemente 10. Die Anschlagelemente 10 können jedoch auch parallel zueinander in der Längsrichtung L der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' ausgerichtet sein.
Die Anschlagelemente 10 sind jeweils in den beidseitig des Führungselementes 20 der Brücke 5 ausgebildeten Aussparungen 12 aufnehmbar.
Die Anschlagelemente 10 sind an ihren freien Enden in einer quer zu der Längsrichtung L der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' verlaufenden Querrichtung Q der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' durch ein als elastisches Element 9 wirkendes Federelement miteinander gekoppelt. Statt des einen Federelementes können auch mehrere Federelemente oder ein anderes elastisches Element, wie beispielsweise wenigstens ein Band aus einem elastischen Material, vorgesehen sein. Durch das wenigstens eine elastische Element 9 werden die Anschlagelemente 10 in den gezeigten Ausführungsformen von außen nach innen, das heißt, aufeinander zu gezogen.
Die Anschlagelemente 10 können jeweils beispielsweise eine L-Form aufweisen oder C-förmig ausgestaltet sein. Denkbar ist auch eine Hakenform der Anschlagelemente 10. Vorzugsweise sind die Anschlagelemente 10 spiegelsymmetrisch relativ zueinander ausgebildet.
In den gezeigten Ausführungsformen weisen die Anschlagelemente 10 an ihren aufeinander zu ausgerichteten Innenseiten eine Profilstruktur auf. Diese Profilstruktur beinhaltet an den freien Enden der Anschlagelemente 10 aufeinander zu ausgerichtete Auskragungen 19 und in einem mittleren Bereich der Innenseiten aufeinander zu ausgerichtete Vorsprünge 18. Die zu den Vorsprüngen 18 ausgerichteten Enden der Auskragungen 19 bilden jeweils einen Sperranschlag 13. Die Vorsprünge 18 weisen an ihren von den Auskragungen 19 weg, hin zu dem Antriebsblock 8 gerichteten Seiten jeweils eine Rampe für das Druckelement 4 aus.
Denkbar sind auch Ausführungsformen, in denen nur ein Anschlagelement 10 oder mehr als zwei Anschlagelemente 10 verbaut sind.
An ihren voneinander weg gerichteten Außenseiten weisen die Anschlagelemente 10 in der gezeigten Ausführungsform kein Profil auf.
Das mit der Kolbenstange 3 verbundene oder - wie in Figur 5 gezeigt - einstückig mit der Kolbenstange 3 ausgebildete Druckelement 4 kann zwischen die federbelasteten Anschlagelemente 10 fahren und diese entgegen der Feder- oder Rückstellkraft des elastischen Elementes 9 auseinanderdrücken. Dabei fährt das Druckelement 4 in den gezeigten Ausführungsformen zunächst an die Vorsprünge 18 und schiebt diese allmählich durch die an den Vorsprüngen 18 jeweils ausgebildete Rampe auseinander. Dabei werden die Anschlagelemente 10 in den gezeigten Ausführungsformen an ihren freien Enden nach außen geschwenkt und dadurch an ihren zwischen den Vorsprüngen 18 und ihren Endanschlägen 13 befindlichen Führungsabschnitten 21 in die Aussparungen 12 der Brücke 5 gedrückt. Dadurch kann das Führungselement der Brücke 5 in dem Bereich der Führungsabschnitte 21 zwischen die Anschlagelemente 10 verfahren werden.
Die Kolbenstange 3 kann die Brücke 5 dann weiter, über die Anschlagelemente 10 hinaus, bis zur kompletten Entriegelung verfahren. Dann befindet sich die Kolbenstange 3 in ihrer Endlage. In der Entriegelungsposition sind die beiden Verriegelungsbolzen 7 vollständig in das Gehäuse 2 eingefahren.
Die vorliegende Erfindung entfaltet vor allem dann ihre Vorteile, wenn die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in der Verriegelungsposition ist und keine Entriegelung gewünscht ist. In der Verriegelungsposition der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' liegt kein hydraulischer Druck an der Kolbenstange 3 an. Entsprechend fährt auch die Kolbenstange 3 mit dem Druckelement 4 in der Verriegelungsposition nicht aus.
Die Verriegelung liegt vor, wenn die Verriegelungsbolzen 7 jeweils in eine entsprechende Aufnahmeöffnung eines Anbaugerätes eingefahren sind und entsprechend kontaktiert sind. Der Druck wird dann rein mechanisch über die beiden Federelemente 6 oder entsprechende Hydraulikelemente auf die Verriegelungsbolzen 7 aufgebracht.
In einem solchen Fall kann es sein, dass auf die ausgefahrenen Verriegelungsbolzen 7 von außen ein Druck oder eine Kraft, wie z. B. durch Schläge, wirkt. Dadurch werden die Verriegelungsbolzen 7 ungewollt in das Gehäuse 2 gedrückt. In diesem Fall ist die Kolbenstange 3 mit dem Druckelement 4 nicht aus dem Antriebsblock 8 ausgefahren. Entsprechend drückt in diesem Fall das Druckelement 4 auch nicht die Anschlagelemente 10 auseinander. Vielmehr bleiben die Anschlagelemente 10, bedingt durch das elastische Element 9, zusammen. Dadurch verfährt die Brücke 5 mit den daran montierten Verriegelungsbolzen 7 nur bis an die Sperranschläge 13 der Anschlagelemente 10. In dieser Position garantieren die Verriegelungsbolzen 7 noch eine Mindestverriegelung, d. h. sie ragen noch einen Mindestbetrag hinten aus dem Gehäuse 2 heraus, welcher gewährleistet, dass das Anbaugerät nicht abfallen kann.
Um die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in die Entriegelungsposition zu bringen, wird diese hydraulisch angesteuert und es liegt ein hydraulischer Druck an der Kolbenstange 3 an. Die Kolbenstange 3 fährt das Druckelement 4 so zwischen die Anschlagelemente 10, dass diese auseinander gedrückt werden und das Führungselement 20 der Brücke 5 zwischen Aussparungen 11 der Anschlagelemente 10 gedrückt wird. Anschließend drückt die Kolbenstange 3 das Druckelement 4 weiter zwischen Vorsprünge 18 der Anschlagelemente 10, wodurch die beiden Anschlagelemente 10 auseinandergedrückt werden, sodass die Brücke 5 und damit die Verriegelungsbolzen 7 an den Sperranschlägen 13 der Anschlagelemente 10 vorbei in eine Entriegelungsposition bewegt werden können. Die Verriegelung erfolgt nur durch die beiden Federelemente 6 oder entsprechende Hydraulikelemente.
Die Anschlagelemente 10 und das hydraulische System der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' sind komplett voneinander getrennt und auch bei einer hydraulischen Leckage bzw. Störung ist der Sperranschlag 13 aktiv und sicher.
Die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' weist ferner einen in den Figuren nicht gezeigten Anzeigestift auf, der in der Verriegelungsposition vollständig in das Gehäuse 2 eingefahren ist und aus dem Gehäuse 2 herausragt, sobald die Verriegelungsbolzen 7 unter ein Mindestverriegelungsmaß verfahren sind. Der Anzeigestift ist zur besseren Erkennbarkeit in einer Signalfarbe beispielsweise rot eingefärbt. Der Anzeigestift ist vom Maschinenführer aus dem Führerhaus stets deutlich sichtbar.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform weist die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' ferner wenigstens ein mechanisch und/oder hydraulisch wirkendes Ventil zur Unterbrechung wenigstens einer Ölzufuhr zu der Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in der Verriegelungsposition auf. Beispielsweise ist das wenigstens eine Ventil in einem Ventilblock angeordnet und wird über einen Stift beispielsweise von außen angesteuert. Nur wenn die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' vollständig in einen Aufnahmerahmen eines Anbaugerätes eingelegt ist, wird ein Kontaktelement angesteuert, woraufhin das wenigstens eine Ventil mechanisch die Ölzufuhr freigibt und die Verriegelungsposition des Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in dem Anbaugerät garantiert eingenommen wird. Der Anzeigestift ist dann vollständig in das Gehäuse 2 eingefahren.
Um die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in die Entriegelungsposition zu verfahren, erfolgt eine hydraulische Ansteuerung des wenigstens einen Ventils durch den Maschinenführer.
Der Antriebsblock 8 weist entweder einen einfach wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder oder einen doppelt wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder auf.
An dem Antriebsblock 8 ist wenigstens ein von einer Außenseite des Gehäuses 2 zugängliches Verbindungselement 16 angeordnet, über welches die Anschlagelemente 10 jeweils gelenkig mit dem Antriebsblock 8 verbunden sind. Mit Hilfe der Verbindungselemente 16 können die Anschlagelemente 10 gelöst und die Schnellwechselvorrichtung 1 in eine Notentriegelungsposition gebracht werden. Beispielsweise ist das Verbindungselement 16 eine Schraube oder ein Stift.
Im Falle eines Schadens an der Schnellwechselvorrichtung 1, der zur Folge hätte, dass das Anbaugerät nicht mehr gelöst werden kann, weil die Verriegelungsbolzen 7 nicht mehr bewegt werden und in das Gehäuse 2 gedrückt werden können, kann die Schnellwechselvorrichtung 1 durch das wenigstens eine Verbindungselement 16 in die Entriegelungsposition gebracht werden. In diesem Fall kann das wenigstens eine Verbindungselement 16 einfach von außen gelöst werden, um die beiden Anschlagelemente 10 zu lösen und die beiden Verriegelungsbolzen 7 händisch in das Gehäuse 2 drücken zu können, um das Anbaugerät zu lösen. Diese spezielle Entriegelung wird Notentriegelung genannt.
Ferner weist die Schnellwechselvorrichtung 1, 1' in den gezeigten Ausführungsformen ein mit der Brücke 5 verbundenes und darüber mit den Verriegelungsbolzen 7 in Eingriff stehendes Klauenelement 14 auf, welches eine Sicherungsvorrichtung 15 zur Sicherung des Anbaugerätes gegen Herausfallen aus der Aufnahmeklaue 17 zumindest bereichsweise überdeckt.
Denkbar ist, dass das Klauenelement 14 mit der Brücke 5 verschraubt oder verstiftet ist. Aber auch eine einstückig gegossene und/oder geschweißte Ausführungsform ist denkbar.
Die Brücke 5 weist ein Führungselement 20 auf, das dann, wenn die Anschlagelemente 10 durch das Druckelement 4 auseinandergedrückt sind, zwischen Aussparungen 11 der Anschlagelemente 10 verfahrbar ist.
Das Druckelement 4 weist eine Zylinder- oder Scheibenform auf und ist an einen jeweils an den Anschlagelementen 10 ausgebildeten Vorsprung 18 verfahrbar, sodass die zwei Anschlagelemente 10 parallel oder V-förmig zueinander in der Entriegelungsposition gehalten werden.
Denkbar ist auch eine Ausführungsform, in der das Druckelement 4 eine rechteckige oder dreieckige Grundfläche aufweist.

Bezugszeichenliste:

1, 1': Schnellwechselvorrichtung
2: Gehäuse
3: Kolbenstange
4: Druckelement
5: Brücke
6: Feder- oder Hydraulikelement
7: Verriegelungsbolzen
8: Antriebsblock
9: elastisches Element
10: Anschlagelemente
11: Aussparung
12: Aussparung
13: Sperranschlag
14: Klauenelement
15: Sicherungsvorrichtung
16: Verbindungselement
17: Aufnahmeklaue
18: Vorsprung
19: Auskragung
20: Führungselement
21: Führungsabschnitt

Claims

Schnellwechselvorrichtung (1, 1') zum Ankoppeln eines Anbaugerätes an eine mit der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') verbundene Arbeitsmaschine, wobei die Schnellwechselvorrichtung (1, 1') ein Gehäuse (2) mit einer Aufnahmeklaue (17) zur Aufnahme eines Elementes des Anbaugerätes; wenigstens einen in einer Längsrichtung (L) der Schnellwechselvorrichtung (1) von einer in das Gehäuse (2) zurückgezogenen Entriegelungsposition in eine aus dem Gehäuse (2) herausgefahrene Verriegelungsposition und zurück verfahrbaren Verriegelungsbolzen (7); eine den wenigstens einen Verriegelungsbolzen (7) haltende, sich in einer quer zu der Längsrichtung (L) verlaufenden Querrichtung (Q) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') erstreckende und in der Längsrichtung (L) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') mittels einer Hydraulikvorrichtung der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') verfahrbare Brücke (5); und wenigstens ein sich in der Längsrichtung (L) erstreckendes, auf den wenigstens einen Verriegelungsbolzen (7) über die Brücke (5) wirkendes Feder- oder Hydraulikelement (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brücke (5) wenigstens ein in der Längsrichtung (L) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') verfahrbares Führungselement (20) aufweist, wobei die Brücke (5) wenigstens einseitig des Führungselementes (20) eine Aussparung (12) aufweist, und die Schnellwechselvorrichtung (1, 1') wenigstens ein parallel oder in einem spitzen oder stumpfen Winkel zu der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') ausgerichtetes, jeweils gelenkig aufgehängtes und in der wenigstens einen Aussparung der Brücke (5) aufnehmbares Anschlagelement (10) mit einem Sperranschlag (13) für das wenigstens eine Führungselement der Brücke (5) für eine Begrenzung einer Bewegung der Brücke (5) in Richtung der Aufnahmeklaue (17) und ein in der Längsrichtung der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') verfahrbares Druckelement (4) zum Wegdrücken des wenigstens einen Anschlagelementes (10) entgegen einer elastischen Kraft wenigstens eines zumindest teilweise in der Querrichtung (Q) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') wirkenden elastischen Elementes (9) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') aufweist.
Schnellwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anschlagelement (10) zwei V-förmig zueinander ausgerichtete Anschlagelemente (10) aufweist, deren freie Enden durch das wenigstens eine elastische Element (9) verbunden sind, die an ihren einander zugewandten Innenseiten jeweils spiegelsymmetrisch den Sperranschlag (13) aufweisen und zwischen welchen das wenigstens eine Führungselement (20) der Brücke (5) und das Druckelement (4) verfahrbar sind.
Schnellwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagelemente (10) jeweils zwischen ihrer gelenkigen Aufhängung und dem Sperranschlag (13) einen sich auf einem Verfahrweg des Druckelementes (4) befindlichen, eine Rampe aufweisenden Vorsprung (18) aufweisen.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (4) einstückig mit einer in einem Antriebsblock (8) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') angeordneten, durch die Hydraulikvorrichtung und/oder mechanisch antreibbaren Kolbenstange (3) ausgebildet ist.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (4) eine Zylinder- oder Scheibenform aufweist.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Anschlagelement (10) an einem Bauteil der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') unter Verwendung wenigstens eines von einer Außenseite des Gehäuses (2) zugänglichen Verbindungselementes (16) montiert ist.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechselvorrichtung (1, 1') ein mit der Brücke (5) verbundenes Klauenelement (14) aufweist, welches eine Sicherungsvorrichtung (15) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') zur Sicherung des Anbaugerätes gegen Herausfallen aus der Aufnahmeklaue (17) zumindest bereichsweise überdeckt.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechselvorrichtung (1, 1') auf der Arbeitsmaschinenseite einen in der Längsrichtung (L) der Schnellwechselvorrichtung (1, 1') verfahrbaren Anzeigestift aufweist, der in der Verriegelungsposition vollständig in das Gehäuse (2) eingefahren ist und aus dem Gehäuse (2) herausragt, sobald der wenigstens eine Verriegelungsbolzen (7) unter ein Mindestverriegelungsmaß verfahren ist.
Schnellwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechselvorrichtung (1, 1') wenigstens ein mechanisch und/oder hydraulisch wirkendes Ventil zur Unterbrechung wenigstens einer Ölzufuhr zu der Hydraulikvorrichtung in der Verriegelungs- und/oder Entriegelungsposition aufweist.