ES2827002T3 - Quick changer; procedure for operating a quick changer and quick change device - Google Patents
Quick changer; procedure for operating a quick changer and quick change device Download PDFInfo
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Abstract
Cambiador rápido (16) para acoplar una herramienta (12) dotada de un adaptador (18) a una máquina de trabajo (14), en la que se puede disponer el cambiador rápido (16), con un dispositivo de enclavamiento (32) para producir una conexión mecánica entre la máquina de trabajo (14) y la herramienta (12), en el que el dispositivo de enclavamiento (32) presenta, como mínimo, un elemento de enclavamiento (22, 24) que está solicitado por una fuerza de resorte en el sentido de una posición de enclavamiento, y un pistón hidráulico (28) conectado con el elemento de enclavamiento (22, 24), que está dispuesto de manera desplazable en un cilindro (30) y divide el espacio interior de cilindro en una cámara de apertura (44) y una cámara de enclavamiento (42), en el que la cámara de apertura (44) está conectada con una válvula hidráulica (56) a través de un primer conducto hidráulico (50) para solicitar la cámara de apertura (44) y, por consiguiente, el pistón hidráulico (28) según sea necesario con presión hidráulica, de tal manera que se desplazan el pistón hidráulico (28), y el elemento de enclavamiento (22, 24) conectado con el pistón hidráulico (28), desde la posición de enclavamiento hasta una posición de apertura contra la fuerza de resorte, en el que la cámara de enclavamiento (42) está conectada con un segundo conducto hidráulico (46), y se puede solicitar con aceite hidráulico según sea necesario, caracterizado por que el primer conducto hidráulico (50) y el segundo conducto hidráulico (46) están en cortocircuito a través de un conducto de conexión (54) y están conectados a través de un conducto de suministro hidráulico (48) único con una válvula hidráulica (56), y por que en el segundo conducto hidráulico (46) está dispuesta una válvula (52) que bloquea el flujo de retorno procedente de la cámara de enclavamiento (42), que se acciona a través de un conducto de control (66) conectado con el primer conducto hidráulico (50) cuando aumenta la presión en el primer conducto hidráulico (50) y, por consiguiente, el movimiento de apertura.Quick changer (16) to couple a tool (12) equipped with an adapter (18) to a work machine (14), in which the quick changer (16) can be arranged, with a locking device (32) to produce a mechanical connection between the work machine (14) and the tool (12), in which the locking device (32) has at least one locking element (22, 24) that is stressed by a force of spring in the direction of a locking position, and a hydraulic piston (28) connected with the locking element (22, 24), which is displaceably arranged in a cylinder (30) and divides the cylinder interior space into a opening chamber (44) and an interlocking chamber (42), in which the opening chamber (44) is connected with a hydraulic valve (56) through a first hydraulic conduit (50) to request the opening chamber (44) and consequently the hydraulic piston (28) as required with pr hydraulic connection, in such a way that the hydraulic piston (28), and the locking element (22, 24) connected with the hydraulic piston (28), move from the locking position to an open position against the spring force , in which the interlocking chamber (42) is connected with a second hydraulic conduit (46), and can be ordered with hydraulic oil as required, characterized in that the first hydraulic conduit (50) and the second hydraulic conduit (46 ) are short-circuited through a connecting conduit (54) and are connected through a single hydraulic supply conduit (48) with a hydraulic valve (56), and because in the second hydraulic conduit (46) is arranged a valve (52) that blocks the return flow from the interlock chamber (42), which is actuated through a control conduit (66) connected to the first hydraulic conduit (50) when the pressure increases in the first hid duct raulic (50) and, consequently, the opening movement.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Cambiador rápido; procedimiento para hacer funcionar un cambiador rápido y dispositivo de cambio rápidoQuick changer; procedure for operating a quick changer and quick change device
La presente invención se refiere a un cambiador rápido según el tipo expuesto en el preámbulo de la reivindicación 1, a un procedimiento para hacer funcionar un cambiador rápido según el tipo expuesto en el preámbulo de la reivindicación 6, así como a un dispositivo de cambio rápido según la reivindicación 11.The present invention relates to a quick changer according to the type set forth in the preamble of claim 1, to a method for operating a quick changer according to the type set out in the preamble of claim 6, as well as to a quick change device according to claim 11.
Los sistemas de cambio rápido comprenden un cambiador rápido para acoplar una herramienta dotada de un adaptador a una máquina de trabajo, en la que se puede disponer el cambiador rápido, y se conocen con diferentes diseños. Por un lado, los cambiadores rápidos se hacen funcionar de manera meramente mecánica por medio de una fuerza de resorte, de manera meramente hidráulica por medio de un pistón hidráulico de efecto doble, o a partir de una combinación de un enclavamiento mecánico y un bloqueo mecánico, así como con un desenclavamiento hidráulico por medio de un pistón hidráulico de efecto simple.Quick-change systems comprise a quick-changer for coupling a tool provided with an adapter to a work machine, in which the quick-changer can be arranged, and are known with different designs. On the one hand, quick changers are operated purely mechanically by means of a spring force, in a purely hydraulic way by means of a double-acting hydraulic piston, or from a combination of a mechanical interlock and a mechanical lock, as well as with a hydraulic release by means of a single-acting hydraulic piston.
La presente invención parte de la versión combinada de un cambiador rápido. Este cambiador rápido está dotado de un dispositivo de enclavamiento para producir una conexión mecánica entre una máquina de trabajo y una herramienta. El dispositivo de enclavamiento presenta para ello, como mínimo, un elemento de enclavamiento que está solicitado mediante una fuerza de resorte en el sentido de una posición de enclavamiento. Además, está previsto un pistón hidráulico conectado con el elemento de enclavamiento, que está dispuesto de manera desplazable en un cilindro hidráulico y que divide el espacio interior del cilindro hidráulico en una cámara de apertura y una cámara de enclavamiento. La cámara de apertura está conectada con una válvula hidráulica a través de un primer conducto hidráuliThe present invention starts from the combined version of a quick changer. This quick changer is provided with an interlocking device to produce a mechanical connection between a work machine and a tool. For this purpose, the locking device has at least one locking element which is biased by spring force in the direction of a locking position. Furthermore, a hydraulic piston connected to the locking element is provided, which is displaceably arranged in a hydraulic cylinder and which divides the interior space of the hydraulic cylinder into an opening chamber and a locking chamber. The opening chamber is connected to a hydraulic valve through a first hydraulic conduit.
necesario con presión hidráulica de tal manera que se desplazan el pistón hidráulico, y el elemento de enclavamiento conectado con el pistón hidráulico, desde la posición de enclavamiento hasta una posición de apertura contra la fuerza de resorte.necessary with hydraulic pressure in such a way that the hydraulic piston, and the locking element connected with the hydraulic piston, are moved from the locking position to an open position against the spring force.
En el caso de estos cambiadores rápidos conocidos, resulta problemático que la fuerza de retención del resorte está limitada en la posición de enclavamiento. El resorte presiona el elemento de enclavamiento hacia la posición de enclavamiento. Con el creciente movimiento del elemento de enclavamiento desde la posición de apertura hasta la posición de enclavamiento, la fuerza de resorte disminuye de manera correspondiente a su curva característica de resorte. En determinadas condiciones de funcionamiento, esta fuerza de resorte puede no bastar para retener de manera segura los elementos de enclavamiento en la posición de enclavamiento. Además, el dimensionamiento del resorte también tiene límites.In the case of these known quick changers, it is problematic that the retention force of the spring is limited in the locked position. The spring presses the locking element into the locking position. With increasing movement of the locking element from the open position to the locked position, the spring force decreases correspondingly to its spring characteristic curve. Under certain operating conditions, this spring force may not be sufficient to securely retain the locking elements in the locking position. Furthermore, the sizing of the spring also has limits.
Un cambiador rápido genérico, en el que el elemento de enclavamiento se solicita mediante una fuerza de resorte en el sentido de una posición de enclavamiento, se conoce por las Patentes EP 1 057 941 A2, AT 002 322 U2 o EP 1012407 A1.A generic quick changer, in which the locking element is biased by a spring force in the direction of a locking position, is known from patents EP 1 057 941 A2, AT 002 322 U2 or EP 1012407 A1.
Por tanto, el objetivo de la presente invención es perfeccionar un cambiador rápido según el tipo expuesto en el preámbulo de la reivindicación 1, un procedimiento según el tipo expuesto en el preámbulo de la reivindicación 6, así como un dispositivo de cambio rápido de tal manera que al evitar las desventajas mencionadas, el elemento de enclavamiento se retiene de manera segura en la posición de enclavamiento, y ello también en el caso de solicitaciones extremas del cambiador rápido.Therefore, the aim of the present invention is to improve a quick-changer according to the type set forth in the preamble of claim 1, a method according to the type set forth in the preamble of claim 6, as well as a quick-change device in such a way that by avoiding the aforementioned disadvantages, the locking element is safely held in the locking position, and this also in the event of extreme stresses on the quick-change changer.
Este objetivo se alcanza para el cambiador rápido mediante las características principales de la reivindicación 1 en relación con sus características de preámbulo.This objective is achieved for the fast changer by the main features of claim 1 in relation to its preamble features.
La presente invención se basa en el conocimiento de que la fuerza de retención en la posición de enclavamiento se puede mejorar de manera simple cuando una fuerza hidráulica actúa adicionalmente sobre el elemento de enclavamiento y, de este modo, el pistón hidráulico y, por consiguiente, también el elemento de enclavamiento se retienen no sólo mediante la fuerza de resorte, sino también mediante una fuerza hidráulica, y se fijan en la posición de enclavamiento.The present invention is based on the knowledge that the holding force in the locking position can be improved in a simple way when a hydraulic force additionally acts on the locking element and thus the hydraulic piston, and consequently, also the locking element is held not only by spring force, but also by hydraulic force, and fixed in the locking position.
Según la invención, el primer conducto hidráulico y el segundo conducto hidráulico están conectados en cortocircuito a través de un conducto de conexión y conectados a través de un único conducto de suministro hidráulico con una válvula hidráulica común, estando dispuesta en el segundo conducto hidráulico una válvula que bloquea el flujo de retorno procedente de la cámara de enclavamiento, que se acciona a través de un conducto de control conectado con el primer conducto hidráulico cuando aumenta la presión en el primer conducto hidráulico. Con medios simples se utiliza para ello la hidráulica ya disponible de todas maneras para el movimiento de apertura para cambiadores rápidos, para asegurar de manera efectiva el cambiador rápido en la posición de enclavamiento.According to the invention, the first hydraulic line and the second hydraulic line are short-circuited through a connecting line and connected through a single hydraulic supply line to a common hydraulic valve, a valve being arranged in the second hydraulic line. which blocks the back flow from the interlock chamber, which is actuated through a control conduit connected to the first hydraulic conduit when the pressure in the first hydraulic conduit increases. With simple means, the hydraulics already available anyway for the opening movement for quick-change changers are used for this, in order to effectively secure the quick-change changer in the interlocked position.
Preferentemente, está previsto para ello un controlador hidráulico que conmuta la válvula hidráulica para que esté disponible el aceite hidráulico correspondiente en la cámara de enclavamiento en cuanto el elemento de enclavamiento se encuentre en la posición de enclavamiento. Además, la válvula hidráulica se conmuta de tal manera que el aceite hidráulico puede escapar en cuanto el elemento de enclavamiento se desplace desde la posición de enclavamiento hasta la posición de apertura. Mediante la simple provisión de, como mínimo, una válvula hidráulica se puede asegurar y desasegurar de nuevo en cada caso el pistón hidráulico y, por consiguiente, el elemento de enclavamiento según el controlador de la válvula hidráulica.Preferably, a hydraulic controller is provided for this, which switches the hydraulic valve so that the corresponding hydraulic oil is available in the locking chamber as soon as the locking element is in the locking position. Furthermore, the hydraulic valve is switched in such a way that hydraulic oil can escape as soon as the locking element moves from the locking position to the open position. By simply providing at least one valve In each case, the hydraulic piston and consequently the locking element can be secured and unlocked again in accordance with the hydraulic valve controller.
Preferentemente, a este respecto, la válvula hidráulica es una válvula distribuidora, en particular una válvula distribuidora 4/2. Conmutando simplemente esta válvula hidráulica se asegura el elemento de enclavamiento en la posición de enclavamiento mediante el ajuste del aceite hidráulico en la cámara de enclavamiento, con lo que el pistón hidráulico se fija en la posición de enclavamiento mediante una fuerza hidráulica. Conmutando adicionalmente la válvula hidráulica, puede tener lugar entonces fácilmente el movimiento de apertura contra la fuerza de resorte, ajustándose entonces la presión hidráulica en la cámara de apertura y expulsándose el aceite hidráulico de nuevo hacia fuera de la cámara de enclavamiento.Preferably, in this regard, the hydraulic valve is a directional valve, in particular a 4/2 directional valve. Simply switching this hydraulic valve secures the locking element in the locking position by adjusting the hydraulic oil in the locking chamber, whereby the hydraulic piston is fixed in the locking position by hydraulic force. By further switching the hydraulic valve, the opening movement against the spring force can then easily take place, the hydraulic pressure in the opening chamber then being adjusted and the hydraulic oil being pushed out of the locking chamber again.
Para aumentar en particular la velocidad del cambiador rápido en el enclavamiento y el desenclavamiento, la válvula que bloquea, a continuación denominada también la válvula adicional, está dispuesta tan cerca como sea posible del cilindro hidráulico con el pistón hidráulico.In order to increase in particular the speed of the quick-changer in locking and unlocking, the locking valve, hereinafter also called the additional valve, is arranged as close as possible to the hydraulic cylinder with the hydraulic piston.
Preferentemente, la válvula adicional está formada por una válvula de retención desbloqueable. Alternativamente a la válvula de retención desbloqueable, la válvula adicional puede consistir en una válvula de seguridad, en particular por una válvula proporcional con función de limitación de presión, tal como una válvula de freno de descenso. Sobre todo, al utilizar una válvula de seguridad en lugar de una válvula de retención desbloqueable, en el caso de cargas grandes inadmisibles entre un cambiador rápido por un lado y un adaptador con herramienta por el otro lado, la válvula de seguridad puede descargar momentáneamente el sistema hidráulico para evitar daños de los componentes del cambiador rápido.Preferably, the additional valve is formed by a releasable check valve. As an alternative to the releasable check valve, the additional valve may consist of a safety valve, in particular a proportional valve with a pressure limiting function, such as a lowering brake valve. Especially when using a safety valve instead of a releasable check valve, in the case of unacceptable large loads between a quick-change changer on one side and a tool adapter on the other side, the safety valve can momentarily discharge the hydraulic system to prevent damage to quick-changer components.
El objetivo expuesto anteriormente se alcanza para el procedimiento mediante las características principales de la reivindicación 6 en relación con sus características de preámbulo.The aim set forth above is achieved for the method by the main features of claim 6 in relation to its preamble features.
Según el procedimiento, para hacer funcionar un cambiador rápido en el que un elemento de enclavamiento se desplaza por medio de una fuerza de resorte hasta una posición de enclavamiento y el elemento de enclavamiento se desplaza por medio de una fuerza hidráulica contra la fuerza de resorte desde la posición de enclavamiento hasta la posición de apertura, al alcanzarse la posición de enclavamiento, además de la fuerza de resorte, una fuerza hidráulica retiene adicionalmente también el elemento de enclavamiento en la posición de enclavamiento. De este modo, se asegura de manera efectiva con medios simples el elemento de enclavamiento en la posición de enclavamiento. A este respecto, se pueden reequipar sistemas semihidráulicos existentes fácilmente de manera simple.According to the method, to operate a quick changer in which a locking element is moved by means of a spring force to a locking position and the locking element is moved by means of a hydraulic force against the spring force from from the locking position to the open position, when the locking position is reached, in addition to the spring force, a hydraulic force also holds the locking element in the locking position. In this way, the locking element is effectively secured in the locking position by simple means. In this regard, existing semi-hydraulic systems can be easily retrofitted in a simple way.
Preferentemente, en la posición de enclavamiento actúa también una fuerza contraria hidráulica en el sentido de apertura sobre el elemento de enclavamiento mediante el pistón hidráulico, de modo que el elemento de enclavamiento está bloqueado en sus dos sentidos de movimiento.Preferably, in the locking position, a hydraulic counter force also acts in the opening direction on the locking element via the hydraulic piston, so that the locking element is locked in both directions of movement.
Según un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento, durante el movimiento del elemento de enclavamiento y, por consiguiente, del pistón hidráulico desde la posición de enclavamiento hasta la posición de apertura, como mínimo, una parte del aceite hidráulico que generaba previamente la fuerza hidráulica fluye a la cámara de apertura del cilíndrico hidráulico a través de un segundo conducto hidráulico conectado con una cámara de enclavamiento, a través de una válvula adicional, a través de un conducto de conexión y un primer conducto hidráulico conectado con una cámara de apertura. De este modo, se aumenta de manera simple la velocidad de reacción del cambiador rápido.According to an advantageous refinement of the method, during the movement of the locking element and consequently of the hydraulic piston from the locking position to the opening position, at least a part of the hydraulic oil that previously generated the hydraulic force flows into the opening chamber of the hydraulic cylinder through a second hydraulic conduit connected with an interlocking chamber, through an additional valve, through a connecting conduit and a first hydraulic conduit connected with an opening chamber. In this way, the reaction speed of the quick-changer is simply increased.
Lo mismo es válido para el movimiento inverso: a este respecto preferentemente durante el movimiento desde la posición de apertura hasta la posición de enclavamiento, como mínimo, una parte del aceite hidráulico que generaba previamente la fuerza hidráulica en la cámara de apertura fluye a la cámara de enclavamiento a través del primer conducto hidráulico conectado con la cámara de apertura, a través del conducto de conexión, a través de la válvula adicional y el segundo conducto hidráulico conectado con la cámara de enclavamiento.The same applies to the reverse movement: in this respect preferably during the movement from the opening position to the locking position, at least a part of the hydraulic oil that previously generated the hydraulic force in the opening chamber flows into the chamber. interlocking through the first hydraulic conduit connected with the opening chamber, through the connecting conduit, through the additional valve and the second hydraulic conduit connected with the interlocking chamber.
Preferentemente, en la posición de apertura actúa una fuerza hidráulica sobre el pistón hidráulico en el sentido de apertura y, por consiguiente, sobre el elemento de enclavamiento y contra la fuerza de resorte, de modo que el elemento de enclavamiento se fija también en la posición de apertura mediante la fuerza hidráulica.Preferably, in the open position, a hydraulic force acts on the hydraulic piston in the opening direction and consequently on the locking element and against the spring force, so that the locking element is also fixed in the position opening by hydraulic force.
El objetivo expuesto anteriormente se alcanza para el dispositivo de cambio rápido mediante las características de la reivindicación 11.The aim set forth above is achieved for the quick-change device by the features of claim 11.
Ventajas y posibilidades de aplicación adicionales de la presente invención se desprenden de la siguiente descripción en relación con los ejemplos de realización representados en los dibujos.Additional advantages and possibilities of application of the present invention emerge from the following description in connection with the exemplary embodiments represented in the drawings.
En la descripción, en las reivindicaciones y en el dibujo se utilizan los términos y números de referencia asociados indicados en el listado de los números de referencia expuesto a continuación. En el dibujo significa: In the description, in the claims and in the drawing, the terms and associated reference numbers indicated in the list of reference numbers set out below are used. In the drawing it means:
la figura 1, una representación en perspectiva de un dispositivo de cambio rápido con un cambiador rápido y un adaptador, en el que el cambiador rápido está conectado con una excavadora y el adaptador con una cuchara, y la figura 2, un circuito hidráulico esquemático.Figure 1, a perspective representation of a quick-change device with a quick-changer and an adapter, in which the quick-changer is connected with an excavator and the adapter with a bucket, and Figure 2, a schematic hydraulic circuit.
La figura 1 muestra un dispositivo de cambio rápido 10, mediante el que una herramienta con forma de cuchara 12 está sujeta de manera separable a una excavadora 14. Por motivos de claridad se representa en este caso únicamente el brazo de la excavadora 14.FIG. 1 shows a quick-change device 10, by means of which a spoon-shaped tool 12 is detachably attached to an excavator 14. For the sake of clarity only the excavator arm 14 is shown here.
El dispositivo de cambio rápido 10 comprende un cambiador rápido 16 conectado con el brazo y un adaptador 18 dispuesto en la cuchara 12. Mediante un dispositivo de enclavamiento 32 descrito en más detalle más adelante se puede producir un acoplamiento mecánico entre el cambiador rápido 16 y el adaptador 18, de modo que se posibilita un cambio de herramienta simple y rápido, por ejemplo la retirada de la cuchara 12 representada y la incorporación de un martillo hidráulico o similares.The quick-change device 10 comprises a quick-changer 16 connected to the arm and an adapter 18 arranged on the bucket 12. By means of a locking device 32 described in more detail below, a mechanical coupling between the quick-changer 16 and the adapter 18, so that a simple and quick tool change is possible, for example the removal of the spoon 12 shown and the incorporation of a hydraulic hammer or the like.
En la figura 2 se representa esquemáticamente el modo de acción del dispositivo de enclavamiento 32 del cambiador rápido 16. En el cambiador rápido 16 se representan dos pernos de enclavamiento 22 y 24 conectados entre sí mediante una riostra transversal 20. La riostra transversal 20 está conectada de manera firme con un pistón hidráulico 28 mediante un vástago 26 de pistón hidráulico. El pistón hidráulico 28 está alojado en un cilindro hidráulico 30 de manera desplazable.Figure 2 schematically represents the mode of action of the locking device 32 of the quick changer 16. In the quick changer 16, two locking bolts 22 and 24 are shown connected to each other by means of a transverse brace 20. The transverse brace 20 is connected firmly with a hydraulic piston 28 by means of a hydraulic piston rod 26. The hydraulic piston 28 is housed in a hydraulic cylinder 30 in a displaceable manner.
Los pernos de enclavamiento 22, 24 son parte del dispositivo de enclavamiento 32 del cambiador rápido 16. Los pernos de enclavamiento 22, 24 se encajan en la posición de enclavamiento en alojamientos correspondientes del adaptador 18 no representado en la figura 2 y enclavan el cambiador rápido 16 con el adaptador 18 y, por consiguiente, con la cuchara 12.The locking bolts 22, 24 are part of the locking device 32 of the quick changer 16. The locking pins 22, 24 engage in the locking position in corresponding housings of the adapter 18 not shown in figure 2 and lock the quick changer 16 with adapter 18 and consequently with bucket 12.
Sobre ambos pernos de enclavamiento 22, 24 actúan unos resortes 34, 36 en el sentido de enclavamiento, que se representa mediante la flecha 38. La flecha 40 indica el sentido de apertura. Los pernos de enclavamiento 22, 24 se mueven para la conexión/el acoplamiento con el adaptador 18 en el sentido de enclavamiento 38 y para el desacoplamiento en el sentido de apertura 40.Springs 34, 36 act on both locking bolts 22, 24 in the locking direction, which is represented by arrow 38. Arrow 40 indicates the opening direction. The locking bolts 22, 24 move for connection / engagement with the adapter 18 in the locking direction 38 and for disengagement in the opening direction 40.
El pistón hidráulico 28 divide el cilindro hidráulico 30 en una cámara de enclavamiento 42 y una cámara de apertura 44. La cámara de enclavamiento 42 está conectada con un conducto de suministro 48 a través de un segundo conducto hidráulico 46. La cámara de apertura 44 está conectada también con el conducto de suministro 48 a través de un primer conducto hidráulico 50. En el segundo conducto hidráulico 46 está montada una válvula de retención 52 desbloqueable. Entre el conducto de suministro 48 y la válvula de retención 52 desbloqueable, un conducto de conexión 54 conecta el primer conducto hidráulico 50 con el segundo conducto hidráulico 46.The hydraulic piston 28 divides the hydraulic cylinder 30 into a locking chamber 42 and an opening chamber 44. The locking chamber 42 is connected to a supply conduit 48 through a second hydraulic conduit 46. The opening chamber 44 is also connected to the supply conduit 48 through a first hydraulic conduit 50. A releasable check valve 52 is mounted on the second hydraulic conduit 46. Between the supply conduit 48 and the releasable check valve 52, a connecting conduit 54 connects the first hydraulic conduit 50 with the second hydraulic conduit 46.
El conducto de suministro 48 está conectado a una válvula distribuidora 4/256 conmutable. La válvula hidráulica 56 está conectada de la forma habitual al sistema hidráulico, estando conectada una conexión 56a con un conducto hidráulico 60 que conduce una bomba hidráulica y la otra conexión 56b con un conducto hidráulico 58 que conduce al tanque hidráulico.Supply conduit 48 is connected to a switchable 4/256 directional valve. The hydraulic valve 56 is connected in the usual way to the hydraulic system, one connection 56a being connected to a hydraulic line 60 leading to a hydraulic pump and the other connection 56b being connected to a hydraulic line 58 leading to the hydraulic tank.
Mediante esta disposición se crea un cambiador rápido 16 con función de bloqueo integrada. Al mover los pernos de enclavamiento 22, 24 desde la posición de enclavamiento hasta la posición de apertura se genera una presión hidráulica en la cámara de apertura 44 del cilíndrico hidráulico 30 mediante la conmutación correspondiente de la válvula distribuidora 4/256. Además, se desbloquea la válvula de retención 52, con lo que el aceite hidráulico que se encuentra en la cámara de enclavamiento 42 se alimenta a la cámara de apertura 44 sucesivamente a través del segundo conducto hidráulico 46, a través de la válvula de retención 52 desbloqueada, el conducto de conexión 54, el primer conducto hidráulico 50. Mediante las diferentes relaciones de superficie del pistón hidráulico 28 (superficie de pistón hidráulico de superficie completa en un lado, superficie anular en el otro lado) se produce en el pistón hidráulico 28 en la cámara de apertura 44 una fuerza de desenclavamiento que es mayor que la fuerza hidráulica en la cámara de enclavamiento más la fuerza de resorte que se produce mediante los resortes 34, 36. A este respecto, se aplica que la presión hidráulica p x superficie A sección transversal de vástago debe ser > F resorte. El cambiador rápido se desenclava desplazando los pernos de enclavamiento 22, 24 en el sentido de apertura hasta la posición de apertura. En la operación de enclavamiento, después de conmutar la válvula distribuidora 4/256, se conecta la presión p en la cámara de apertura 44 con el tanque, de modo que la presión disminuye. La fuerza de los resortes 34, 36 presiona los pernos de enclavamiento 22, 24 en el sentido 38 de enclavamiento y enclava el cambiador rápido 16. A este respecto, se expulsa el aceite hidráulico hacia fuera de la cámara de apertura 44. El volumen en el cilindro hidráulico 30 de la cámara de enclavamiento 42 aumenta, con lo que se produce un efecto de succión. El aceite hidráulico que se expulsa hacia fuera de la cámara de apertura 44 fluye contra la presión de retención existente habitualmente en instalaciones hidráulicas móviles, en primer lugar a través del primer conducto hidráulico 50 en dirección al tanque. Por medio del ligero efecto de succión en la cámara de enclavamiento 42, el aceite hidráulico fluye desde el primer conducto hidráulico 50, a través del conducto de conexión 54, a través de la válvula de retención 52, el segundo conducto hidráulico 46 hasta la cámara de enclavamiento 42 del cilindrico hidráulico 30 y llena totalmente con aceite hidráulico el espacio que aumenta. Si ahora se cargan los pernos 22, 24 de enclavamiento en el sentido 40 de apertura con una fuerza que excede la fuerza de los resortes 34, 36, la válvula de retención 52 desbloqueable encierra el aceite hidráulico en la cámara de enclavamiento 42 del cilíndrico hidráulico 30 y bloquea a este respecto hidráulicamente el dispositivo de enclavamiento 32. De este modo, se consigue una fuerza de retención mucho mayor del dispositivo de enclavamiento 32 del cambiador rápido 16 que mediante la mera solicitación de resorte habitual mediante los resortes 34, 36.This arrangement creates a quick-change changer 16 with an integrated locking function. By moving the locking bolts 22, 24 from the locking position to the open position, a hydraulic pressure is generated in the opening chamber 44 of the hydraulic cylinder 30 by corresponding switching of the directional valve 4/256. Furthermore, the check valve 52 is unlocked, whereby the hydraulic oil in the locking chamber 42 is fed to the opening chamber 44 successively through the second hydraulic conduit 46, through the check valve 52. unblocked, the connecting conduit 54, the first hydraulic conduit 50. By the different surface ratios of the hydraulic piston 28 (full surface hydraulic piston surface on one side, annular surface on the other side) is produced in the hydraulic piston 28 in the opening chamber 44 an unlocking force which is greater than the hydraulic force in the interlocking chamber plus the spring force produced by the springs 34, 36. In this respect, it is applied that the hydraulic pressure px surface A Stem cross section must be> F spring. The quick-changer is unlocked by moving the locking bolts 22, 24 in the opening direction to the open position. In the locking operation, after switching the 4/256 directional valve, the pressure p in the opening chamber 44 is connected with the tank, so that the pressure decreases. The force of the springs 34, 36 presses the locking bolts 22, 24 in the locking direction 38 and locks the quick changer 16. In this connection, the hydraulic oil is expelled out of the opening chamber 44. The volume in the hydraulic cylinder 30 of the locking chamber 42 increases, thereby producing a suction effect. The hydraulic oil that is expelled out of the opening chamber 44 flows against the holding pressure normally existing in mobile hydraulic installations, firstly through the first hydraulic conduit 50 in the direction of the tank. By means of the slight suction effect in the interlock chamber 42, the hydraulic oil flows from the first hydraulic conduit 50, through the connecting conduit 54, through the check valve. retention 52, the second hydraulic conduit 46 to the interlocking chamber 42 of the hydraulic cylinder 30 and completely fills the increasing space with hydraulic oil. If the locking bolts 22, 24 are now loaded in the opening direction 40 with a force that exceeds the force of the springs 34, 36, the releasable check valve 52 locks the hydraulic oil in the locking chamber 42 of the hydraulic cylinder 30 and hydraulically locks the locking device 32 in this connection. In this way, a much higher holding force is achieved on the locking device 32 of the quick-change changer 16 than is achieved by simply using the usual spring load via the springs 34, 36.
Por consiguiente, la presente invención se caracteriza, con respecto al estado de la técnica, por un dispositivo de cambio rápido 10 que funciona hidráulicamente, en el que la función de enclavamiento mecánica se refuerza adicionalmente de manera hidráulica. Todos los componentes necesarios para ello se pueden integrar en un cilindro de bloque hidráulico. A pesar de la solicitación doble del cilíndrico hidráulico 30, tanto para el movimiento en el sentido 40 de apertura como para el movimiento en el sentido 38 de enclavamiento, se necesita sólo una conexión hidráulica 56c en la válvula hidráulica 56, lo que reduce claramente los costes de instalación. La conexión 56c está conectada con el conducto de suministro 48. La conexión 56d está bloqueada.Accordingly, the present invention is characterized, with respect to the state of the art, by a hydraulically operated quick-change device 10, in which the mechanical interlocking function is further strengthened hydraulically. All the components required for this can be integrated into a hydraulic block cylinder. Despite the double load on the hydraulic cylinder 30, both for movement in the opening direction 40 and for movement in the locking direction 38, only one hydraulic connection 56c is required on the hydraulic valve 56, which clearly reduces the installation costs. Connection 56c is connected to supply conduit 48. Connection 56d is blocked.
En lugar de la válvula de retención 52 desbloqueable, se puede utilizar también una válvula de seguridad de la válvula hidráulica 56, por ejemplo, una válvula proporcional, tal como una válvula de freno de descenso. Por medio de esta válvula se puede descargar momentáneamente el sistema hidráulico para evitar daños de los componentes del cambiador rápido 16.Instead of the releasable check valve 52, a hydraulic valve 56 relief valve may also be used, for example a proportional valve, such as a lowering brake valve. By means of this valve the hydraulic system can be momentarily unloaded to prevent damage to the components of the quick changer 16.
Además, está previsto un controlador 62 que conmuta la válvula hidráulica 56 a través de un conducto 64 para enclavar y desenclavar el cambiador rápido 16. El primer conducto hidráulico 50 está conectado con la válvula de retención 52 a través de un conducto de control 66. Cuando sube la presión en el primer conducto hidráulico 50 y, con ello, se mueve el pistón hidráulico 28 y, con ello, los pernos de enclavamiento 22, 24 desde la posición de enclavamiento hasta la posición de apertura, se acciona la válvula de retención 52, es decir, se abre. Puede escapar aceite hidráulico de la cámara de enclavamiento 42 a través del segundo conducto hidráulico 46 y la válvula de retención 52 abierta.Furthermore, a controller 62 is provided which switches the hydraulic valve 56 through a conduit 64 to lock and unlock the quick changer 16. The first hydraulic conduit 50 is connected to the check valve 52 through a control conduit 66. When the pressure in the first hydraulic line 50 rises and thereby the hydraulic piston 28 and thereby the locking bolts 22, 24 move from the locking position to the open position, the check valve is actuated 52, that is, it opens. Hydraulic oil can escape from the interlock chamber 42 through the second hydraulic conduit 46 and the open check valve 52.
Listado de números de referenciaList of reference numbers
10 dispositivo de cambio rápido10 quick change device
12 cuchara12 spoon
14 excavadora14 excavator
16 cambiador rápido16 quick changer
18 adaptador18 adapter
20 riostra transversal20 cross brace
22 perno de enclavamiento superior22 upper interlocking bolt
24 perno de enclavamiento inferior24 lower interlock bolt
26 vástago de pistón26 piston rod
28 pistón hidráulico28 hydraulic piston
30 cilindro hidráulico30 hydraulic cylinder
32 dispositivo de enclavamiento32 interlocking device
34 resorte superior34 upper spring
36 resorte inferior36 lower spring
38 sentido de enclavamiento38 interlocking direction
40 sentido de apertura40 opening sense
42 cámara de enclavamiento42 interlocking chamber
44 cámara de apertura44 aperture chamber
46 segundo conducto hidráulico46 second hydraulic line
48 conducto de suministro48 supply duct
50 primer conducto hidráulico50 first hydraulic line
52 válvula de retención desbloqueable52 release check valve
54 conducto de conexión54 connecting duct
56 válvula distribuidora 4/256 4/2 directional valve
56a conexión a conducto hidráulico 60, izquierda56a connection to hydraulic line 60, left
56b conexión a conducto hidráulico 58, derecha56b connection to hydraulic line 58, right
56c conexión a conducto de suministro 4856c supply conduit connection 48
56d conexión bloqueada56d connection blocked
58 conducto hidráulico, tanque58 hydraulic line, tank
60 conducto hidráulico, bomba hidráulica60 hydraulic line, hydraulic pump
62 controlador62 controller
64 conducto de control64 control conduit
66 conducto de control 66 control conduit
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