EP3715535A1 - Schnellwechsler für baumaschinenwerkzeuge - Google Patents
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- EP3715535A1 EP3715535A1 EP19213533.3A EP19213533A EP3715535A1 EP 3715535 A1 EP3715535 A1 EP 3715535A1 EP 19213533 A EP19213533 A EP 19213533A EP 3715535 A1 EP3715535 A1 EP 3715535A1
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Definitions
- the present invention relates to a quick coupler for coupling a tool to an excavator stick or to a similar tool manipulator, with two interlockable changer halves which can be coupled to one another on a first pair of locking parts and can be pivoted together around the coupled, first pair of locking parts into a coupling position in which a A second pair of locking parts of the changer halves can be locked, with energy coupling parts being provided on each of the two changer halves, which move together around said first pair of locking parts when the changer halves are pivoted together, a coupling carrier being attached to each changer half, each of which carries several energy coupling parts.
- quick couplers are often used to connect various tools such as clearing buckets, shell grabs or demolition tongs to an excavator stick or similar tool operators such as articulated booms in order to be able to use different tools without long changeover times.
- Such quick couplers can in particular have two spaced apart locking axes on one coupling part as locking elements, while the other coupling part, in particular the coupling part on the excavator arm side, can have a preferably hook-shaped coupling receptacle for hooking onto a first of the two locking axes and a locking receptacle for locking on the second locking axis.
- the two coupling parts can be pivoted towards each other, the locking axis seated in the coupling receptacle forming the axis of rotation, so that the second locking axis moves into or is pivoted into the locking receptacle, where said second locking axis then by a locking element how, for example, an extendable wedge can be locked so that at the same time it is no longer possible to move the first locking axis out of the coupling receptacle.
- an externally energized actuating actuator is provided, which can be designed as a hydraulic cylinder, for example, and can usually be actuated by hydraulic pressure from the device.
- the mentioned locking axes on the one coupling part can be formed by locking bolts, which can extend parallel to each other on the corresponding coupling part, but instead of such bolts, other structural parts of the coupling part such as protruding lugs, stub axles, engagement stumps in the form of projections or Recesses, for example in the form of pockets, can serve as a locking part, the shape of which is adapted to the coupling receptacle or the locking receptacle of the other coupling part.
- Such quick couplers are also subject to standards in terms of the dimensions and the locking parts in order to ensure the compatibility of a coupler half used on the excavator arm with various tools on which a coupler half is mounted, depending on the tool from different manufacturers and must be compatible with the stem-side coupler half so that the two coupler halves can move together and lock.
- standardization has taken place, for example, in the form of the so-called S coupler or the S standard, which specifies the dimensions and arrangement of the locking elements and receiving jaws and was specified by the Swedish Maskinleverantörerna institute and was last published on May 28, 2010.
- this S-coupler has two parallel, spaced-apart transverse bolts as locking parts on one coupler half, while the other coupler half has a mouth-shaped coupling receptacle on the one hand and an L-shaped locking receptacle on the other hand, which is locked by a pair of extendable locking bolts or can be closed to a then likewise U-shaped or mouth-shaped receptacle.
- Such quick changers are often provided with energy couplings, which can comprise hydraulic couplings or electrical current couplings, for example, in order to be able to provide energy to the tool to be coupled to an actuating actuator provided on the second changer half.
- energy couplings can comprise hydraulic couplings or electrical current couplings, for example, in order to be able to provide energy to the tool to be coupled to an actuating actuator provided on the second changer half.
- rotary motors can be provided on the side of the changer half to be coupled, which are hydraulically actuated in order to be able to rotate the tool about an upright axis.
- actuators such as hydraulic cylinders or spindle drives with electric motors can also be supplied with energy in this way.
- the font shows EP 20 18 456 B1 a quick changer, the changer halves of which are pivoted together in the manner mentioned.
- the energy couplings are, however, only finally coupled to one another when the pivoting movement is completed and the second pair of locking parts are locked together. Specifically, the energy couplings are positively pressed against one another when the second pair of locking parts locks.
- a locking part to be moved has a wedge or inclined surface which, when the locking part is moved, presses the energy couplings upwards onto the mating coupling pieces due to the wedge effect.
- the force-fit pressing of the energy coupling parts against one another places a relatively high load on them and can lead to premature wear.
- the vibrations that occur in rough construction site operations lead to micro-movements between the energy coupling parts, which lead to continuous abrasion due to the frictional tensioning of the energy coupling parts.
- the wedge surface that presses the energy coupling parts against one another is itself subject to corresponding wear. So dirt on the wedge surface mentioned can lead to the sensitive energy couplings being pressed against one another too strongly.
- the energy coupling parts are sensitive to wear and tear on the separate guide pins and holes mentioned. If the mentioned guide pins and holes no longer move exactly into one another without play, the mentioned tilting problem occurs again on the energy coupling parts and can lead to their damage or even destruction.
- the present invention is therefore based on the object of creating an improved quick changer of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art and further develops the latter in an advantageous manner.
- a reliable coupling of the energy coupling parts should be made possible when the quick coupler halves are pivoted together, which is low-wear even with larger manufacturing tolerances and does not require any complicated mechanisms for pressing down or separately actuating the energy circuit couplings.
- the energy coupling parts find each other when pivoting the changer halves together and align themselves with one another so that the energy coupling parts move exactly into one another despite the circular path movement caused by pivoting the changer halves together. It is further proposed that the energy coupling parts are designed to be self-centering, with at least one of the coupling carriers being elastically tiltable on its associated changer half in a multi-axis manner by means of a rubber-elastic carrier mounting is mounted and at least one energy coupling part of each energy coupling part pair moving together is supported by a rubber-elastic coupling part bearing in a multiaxial, elastically tilted manner on the associated coupling carrier.
- the self-centering of the energy coupling parts on one another means that the source of errors in manufacturing tolerances between separate guide bolts / holes and the energy coupling parts can be eliminated so that the energy coupling parts are more precisely aligned with one another. If the rotational component of the circular path movement is compensated for via separate guide pins and holes, positional and angular tolerances between the guide pins and holes on the one hand and the energy coupling parts on the other hand or tilting of the energy coupling parts lead to one another. Surprisingly, the self-aligning of the energy coupling parts to one another therefore leads to less wear.
- the multi-stage, rubber-elastic mounting of the energy coupling parts enables particularly gentle self-alignment, which compensates for the rotational component of the circular path movement, whereby the rubber-elastic bearings facilitate the finding of the energy coupling parts and the rubber-elastic actuating forces cause tilting or tendency to reduce tilting.
- the rubber-elastic bearing of the coupling carrier enables all the energy coupling parts of one changer half to be aligned relative to the energy coupling parts of the other changer half. Since several pairs of energy coupling parts have to be found, the rubber-elastic mounting of the entire coupling carrier enables a kind of pre-centering.
- the rubber-elastic bearings which also allow individual energy coupling parts to tilt relative to the associated coupling carrier, make an additional fine adjustment of the two energy coupling parts located to one another, with the position and / or angular tolerances of the energy coupling parts mounted on a common coupling carrier being compensated at the same time can. For example, if two energy coupling pins are not aligned exactly parallel to one another on a coupling plate, this would occur even if the Coupling plate forcibly jamming or promoting wear of the plugging movements of the two coupling pins in the energy coupling sleeve on the other half of the changer.
- the additional rubber-elastic bearings which allow the energy coupling parts to tilt relative to the coupling carrier, can compensate for such shape tolerances or position and angle tolerances.
- both clutch carriers can be rubber-elastic mounted on both changer halves so that each clutch carrier can tilt elastically in multiple axes relative to its changer half.
- only one of the clutch carriers can be mounted in a rubber-elastic manner on its changer half, while the clutch carrier can be rigidly attached to the other changer half.
- the self-centering of the energy coupling parts on one another works better if only one of the two coupling carriers can tilt elastically, whereby it can be assumed here that with both-sided rubber-elastic mounting of both coupling carriers, simultaneous tilting of both coupling carriers can lead to the swiveling path being overcompensated or the energy coupling parts tilt more if both coupling carriers tilt in the same direction.
- the rubber-elastic bearings which enable the energy coupling parts to tilt relative to the coupling carrier, can in particular be provided at least on the energy coupling parts that are mounted on the coupling carrier, which is itself elastically mounted.
- the aforementioned rubber-elastic bearings which enable the energy coupling parts to tilt relative to the coupling carrier, are provided on all energy coupling parts on both changer halves. Accordingly, the energy coupling parts can tilt on one changer half relative to the coupling carrier which is rigidly mounted there. At the same time, the energy coupling parts on the other half of the changer can also tilt in relation to the coupling carrier, which is itself tiltably mounted.
- a coupling plug pair that can be plugged into one another can comprise, on the one hand, a coupling pin and, on the other hand, a coupling sleeve, into which said coupling pin can be inserted.
- the aforementioned energy coupling parts can form hydraulic coupling parts in order to be able to pass pressure fluid over the two changer halves.
- at least one electrically designed energy coupling part pair can also be provided.
- the self-centering design of the energy coupling parts can have an insertion bevel on at least one energy coupling part of a pair of energy coupling parts to be coupled. If coupling pins and coupling sleeves which can be plugged into one another are provided in the aforementioned manner, an insertion bevel can be formed in particular on the front edge of the coupling sleeve.
- the mentioned coupling pins and sleeves can, apart from the mentioned insertion bevel, in particular have an at least approximately cylindrical contour.
- the mentioned entry slope can basically be contoured differently, for example have a cup-shaped curved course.
- the mentioned entry slope can have a conical contouring. If the respective energy coupling part is viewed in a longitudinal section, the insertion bevel can have a straight flank course.
- the insertion bevel can be designed with a cone angle of 2 times 20 ° to 2 times 60 ° or 2 times 30 ° to 2 times 50 °.
- the energy coupling parts are not positively pressed against one another in the coupled position, but retain a certain axial play in order not to have any micro-movements that promote wear due to vibrations occurring during operation.
- a form-fitting securing or locking mechanism can be provided which prevents the rubber-elastic bearings from being pushed apart and / or from being overloaded.
- a locking device which can be locked in a form-fitting manner can be provided which, in the normal operating situation when the energy circuit coupling parts are closed, has play and gives the energy coupling parts a certain freedom of movement.
- such a locking device which operates solely in a form-fitting manner, can have a displaceable bolt, which is mounted displaceably on a quick coupler half, for example on the coupling carrier provided there, whereby the displaceability can be provided in a plane perpendicular to the direction of the coupling movement of the energy coupling parts moving into one another.
- Said displaceable bolt can be locked and / or unlocked by an adjusting actuator, for example in the form of a pressure medium cylinder.
- the locking device can be designed to be self-opening, in particular such that the locking device itself falls into the lock regardless of its current state or its current position and / or when the changer halves are pivoted together and / or the moving together of the energy coupling parts is optionally pressed when the locking part is in the closed position.
- Such a self-opening design of the locking device prevents the locking device from moving the energy coupling parts together if the locking device was inadvertently not in the open position when the energy coupling parts were moved together.
- Such a self-opening design of the locking device can advantageously be achieved in that a displaceable bolt and / or a pawl to be locked has a run-in bevel which exerts a wedge effect on the displaceable locking part and pushes the displaceable locking part open when the said bevel hits the opposing surface.
- the locking device can have a plurality of mushroom-shaped locking pins which are approximately aligned in the direction of the circular arc and look forward with the mushroom head when the changer halves are moved together.
- the locking part complementary to the mushroom head-shaped locking pins can be a locking plate in which recesses can be provided, preferably in the form of through holes or open grooves through which the mushroom head-shaped locking pins can pass. If the mushroom head-shaped locking pins have passed through the recess with their mushroom head, the locking part can move transversely to the retraction direction of the locking pins and reach under the mushroom heads.
- the quick coupler 1 can be mounted between the free end of the boom arm 5 of an excavator 30 and the tool 4 to be attached to it, wherein said attachment tool 4 can be designed, for example, as a digging spoon, like this Figure 1 shows, but can also include other construction, handling or demolition tools, for example in the form of shell grippers, demolition tongs, scissors or the like in a manner that is conventional per se.
- the named quick coupler 1 can be mounted on the named boom arm 5 by means of a handle-side changer half 2, on the one hand, so that it can be pivoted about a horizontal pivot axis aligned transversely to the longitudinal axis of the boom arm 5, so that the quick coupler 1 together with the tool 4 attached to it, for example by means of a pressure cylinder 36 and an intermediate pivot piece 37 can be pivoted relative to the boom arm 5.
- a tool-side changer half 3 - cf. Figure 2 - Can be attached to attachment 4 and / or an intermediate rotary drive.
- the two changer halves 2 and 3 comprise two pairs of interlocking locking parts, which allow a two-stage coupling or locking process.
- a pair of locking elements is hooked or coupled, in order then to pivot the two changer halves together around the coupled first locking pair.
- the second pair of locking parts are then locked together, cf. comparing the Figures 4 and 5 .
- a changer half in particular the handle-side changer half 2
- the coupling receptacle 6 can be open facing away from the locking receptacle 10, while the locking receptacle 10 can be designed to be open towards the other changer half 3.
- the second locking part of the changer half 2 could, however, also have a locking jaw which can be displaced as a whole, as is known per se.
- the bolt 11 can be moved approximately in a direction transverse to the opening of the four-bolt receptacle 10 in order to be able to be pushed in front of this opening.
- the bolt 11 can be moved from above down into the locking receptacle 10 at a slightly inclined angle.
- the other changer half in particular the tool-side changer half 3, can have two transverse bolts 33 and 34 as locking parts, which can be aligned parallel to one another and spaced from one another so far that they fit into the openings of the coupling and locking receptacles 6 and 10.
- the coupling receptacle 6 is first hooked onto the cross bolt 33, whereby a securing element 7 can catch or secure the cross bolt 33 in the coupling receptacle 6 in order to prevent it from accidentally slipping out when the two changer halves 2 and 3 are pivoted together.
- Said securing element 7 can, for example, be spring-loaded and opened by a pressure actuator when the quick coupler is to be uncoupled.
- the two changer halves 2 and 3 can be pivoted together about the pivot axis formed by the hooked coupling receptacle 6 or the transverse bolt 33 caught therein, until the in Figure 5
- the clutch position shown is shown.
- the second cross bolt 34 is retracted into the locking receptacle 10 so that the bolt 11 can be moved into the locking position in order to secure or fix the cross bolt 34 in the locking receptacle 10.
- the bolt 11 can be actuated by a pressure cylinder 8, for example.
- energy coupling parts 12 and 13 are provided on a section of the changer halves 2 and 3 spaced apart from the coupling receptacle 6 and can be arranged in particular on an end section of the changer halves 2 and 3 opposite the coupling receptacle 6.
- the aforementioned energy coupling parts 12 and 13 can be hydraulic couplings, for example.
- the energy coupling parts 12 and 13 can be designed as plug-in couplings which can be moved into one another and can comprise coupling sleeves and coupling pins which can be retracted therein, cf. Figure 7.
- a coupling carrier 14 and 15 is provided on each changer half 2 and 3, which coupling carrier 14 and 15 can be designed, for example, in the form of a carrier plate on which the energy coupling parts 12 and 13 can be mounted.
- the coupling carrier 14 can be rigidly mounted on “its” changer half, wherein the rigidly mounted coupling carrier 14 can be provided in particular on the changer half 2 on the handle.
- the other coupling carrier 15 can be multiaxial on the other changer half, in particular the tool-side changer half 3 by means of a rubber-elastic bearing 16 be mounted elastically tiltable.
- Said rubber-elastic coupling carrier bearing 16 can advantageously comprise at least one rubber bearing block 17 which is fastened on the one hand to the changer half 3 and on the other hand carries the coupling carrier 15.
- two block-shaped or plate-shaped rubber bearing parts 17 can be inserted into recesses in the changer half 3, which can extend, for example, transversely to the longitudinal extension of the coupling carrier 15.
- the coupling carrier 15 is fastened to the rubber bearing parts 17 attached to the changer half 3, for example by means of screw bolts or in some other way, so that the bearing forces are dissipated via the rubber bearing parts 17.
- the energy coupling parts 12 and 13 are movably mounted in themselves and / or relative to the respective coupling carrier 14 or 15 by rubber-elastic coupling bearings 18, so that the energy coupling parts 12 and 13 move relative to their coupling carriers 14 and 15, in particular in a multi-axis elastic manner can tilt.
- the rubber-elastic coupling bearings 18 can advantageously comprise several ring or plate-shaped rubber bearing parts 19, which are connected between adjacent sections of the energy coupling parts 12 and 13 and / or can be provided between the energy coupling parts 12 and 13 on the one hand and the coupling carriers 14 and 15 on the other.
- Said rubber bearing parts 19 can form rubber joints which enable multi-axis tilting of the tips or front sections of the energy coupling parts to be inserted.
- the mentioned entry pockets 20 and projections 21 allow complete pivoting together only when the coupling receptacle 6 has been correctly hung on the crossbar 13 and prevents pivoting together when this is not the case.
- the mentioned entry pockets 20 and projections 21 do not form a centering device for the energy coupling parts 12 and 13 and can be rigidly attached to the changer halves 2 and 3, so that they do not cause the energy coupling parts 12 and 13 to tilt relative to the changer halves 2 and 3.
- Said insertion pockets 20 and projections 21 are effective before the energy coupling parts 12 and 13 come into engagement and have so much play with respect to one another that they do not cause any pre-centering.
- the energy coupling parts 12 and 13 center themselves on one another.
- the self-centering design of the energy coupling parts 12 and 13 includes insertion bevels 22 on the frontal edges of the sleeve-shaped coupling parts 12, which can be designed for example in the form of a conical insertion bevel or a conical insertion funnel. Alternatively or additionally, a corresponding insertion bevel, in particular in the form of a conical bevel, could also be provided on the front edges of the coupling pins 13.
- the mentioned insertion bevels 22 cause the energy coupling parts 12 and 13 to self-center and compensate for the rotational component of the arcuate path.
- the rubber-elastic mountings of the energy coupling parts 12 and 13 and of the coupling carrier 15 allow the energy coupling parts 12 and 13 to tilt relative to one another and relative to the respective coupling carrier and, via the rubber-elastic carrier mounting 16, also allow all of the energy coupling parts 13 on the tool-side coupling part to tilt .
- the energy coupling parts 12 and 13 are thus completely and solely coupled to one another by pivoting the two changer halves 2 and 3 together, the energy coupling parts being brought together at the same time as they are pivoted together and being completed before the bolt 11 is locked on the locking receptacle 10.
- a form-fitting locking device 23 can be provided which locks the two coupling carriers 14 and 15 in a form-fitting manner and prevents them from moving apart.
- the locking device 23 comprises, on the one hand, locking pins 24 with an undercut head 25 which can be retracted through locking recesses 27 of a movable transverse bolt 26, cf. Figure 8 .
- Said head 25 of the locking pins 24 can in particular be approximately mushroom-shaped and / or comprise an inclined and / or conically contoured inlet area which enters the locking recesses 27 in order to press them open if the cross bolt 26 is not in its open position.
- Said cross bar 26 can be shifted or moved transversely to the retraction direction of the locking pins 24, which can be done by a suitable actuator, for example in the form of a pressure medium cylinder.
- the locking pins 24, in particular the undercut heads 25 have clearance or play with respect to the crossbar 26, so that the energy coupling parts 12 and 13 are not pressed against each other in a force-locking manner, but are merely secured in a form-locking manner if this is required.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnellwechsler zum Ankuppeln eines Werkzeugs an einen Baggerstiel oder an einen ähnlichen Werkzeugmanipulator, mit zwei miteinander verriegelbaren Wechslerhälften, die an einem ersten Paar Verriegelungsteile aneinander ankuppelbar und um das angekuppelte, erste Paar Verriegelungsteile in eine Kupplungsstellung zusammenschwenkbar sind, in der ein zweites Paar Verriegelungsteile der Wechslerhälften verriegelbar sind, wobei an den beiden Wechslerhälften jeweils Energiekupplungsteile vorgesehen sind, die beim Zusammenschwenken der Wechslerhälften um das genannte erste Paar Verriegelungsteile zusammenfahren, wobei an jeder Wechslerhälfte ein Kupplungsträger angebracht ist, der jeweils mehrere Energiekupplungsteile trägt.
- An Baumaschinen wie beispielsweise Hydraulikbaggern oder Gelenkgreifern wie beispielsweise Holzhandhabungsmaschinen oder Abbruchgeräten oder ähnlichen Materialumschlagmaschinen werden häufig Schnellkuppler zum Ankuppeln verschiedener Werkzeuge wie beispielsweise Räumlöffel, Schalengreifer oder Abbruchzangen an einen Baggerstiel oder ähnliche Werkzeugführer wie Knickarmauslegern verwendet, um verschiedene Werkzeuge ohne lange Umrüstzeiten verwenden zu können.
- Derartige Schnellkuppler können als Verriegelungselemente insbesondere zwei voneinander beabstandete Verriegelungsachsen an einem Kupplungsteil aufweisen, während der andere Kupplungsteil, insbesondere der baggerstielseitige Kupplungsteil eine vorzugsweise hakenförmige Ankuppelaufnahme zum Einhaken an einer ersten der beiden Verriegelungsachsen und eine Verriegelungsaufnahme zum Verriegeln an der zweiten Verriegelungsachse aufweisen kann. Nach Einhaken der ersten Verriegelungsachse in der Ankuppelaufnahme können die beiden Kupplungsteile zueinander verschwenkt werden, wobei die in der Ankuppelaufnahme sitzende Verriegelungsachse die Drehachse bildet, so dass die zweite Verriegelungsachse in die Verriegelungsaufnahme einfährt bzw. hineingeschwenkt wird, wo die genannte zweite Verriegelungsachse dann durch ein Verriegelungselement wie beispielsweise einen ausfahrbaren Keil verriegelt werden kann, so dass es gleichzeitig auch nicht mehr möglich ist, die erste Verriegelungsachse aus der Ankuppelaufnahme herauszubewegen. Zum Verfahren des genannten Verriegelungselements ist ein fremdenergiebetätigter Stellaktor vorgesehen, der beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildet sein kann und üblicherweise durch Hydraulikdruck vom Gerät her betätigbar ist.
- Die genannten Verriegelungsachsen an dem einen Kupplungsteil können dabei von Verriegelungsbolzen gebildet werden, die sich am entsprechenden Kupplungsteil insbesondere parallel zueinander erstrecken können, wobei anstelle solcher Bolzen jedoch ggf. auch andere Strukturteile des Kupplungsteils wie beispielsweise vorspringende Nasen, Achsschenkel, Eingriffsstumpfe in Form von Vorsprüngen oder Ausnehmungen beispielsweise in Form von Taschen als Verriegelungsteil dienen können, die an die Ankuppelaufnahme bzw. die Verriegelungsaufnahme des anderen Kupplungsteils formangepasst sind.
- Solche Schnellkuppler sind von den Abmessungen und den Verriegelungsteilen her auch Gegenstand von Normen, um die Kompatibilität einer am Baggerstiel verwendeten Kupplerhälfte mit diversen Werkzeugen zu gewährleisten, an denen eine Kupplerhälfte montiert ist, die je nach Werkzeug von verschiedenen Herstellern stammen kann und soweit mit der stielseitigen Kupplerhälfte kompatibel sein muss, dass die beiden Kupplerhälften zusammenfahren und verriegeln können. Eine solche Normung ist beispielsweise in Form des sog. S-Kupplers bzw. des S-Standards erfolgt, der die Abmessungen und Anordnung der Verriegelungselemente und Aufnahmemäuler festschreibt und vom schwedischen Institut Maskinleverantörerna festgelegt wurde und zuletzt am 28.05.2010 herausgegeben wurde. Dieser S-Kuppler besitzt in der oben beschriebenen Weise an der einen Kupplerhälfte zwei parallele, voneinander beabstandete Querbolzen als Verriegelungsteile, während die andere Kupplerhälfte an gegenüberliegenden Stirnseiten einerseits eine maulförmige Ankoppelaufnahme und andererseits eine L-förmige Verriegelungsaufnahme besitzt, die durch ein Paar ausfahrbare Verriegelungsbolzen verschlossen bzw. zu einer dann ebenfalls U-förmigen bzw. maulförmigen Aufnahme geschlossen werden kann.
- Weitere Beispiele solcher Schnellkuppler sind aus den Schriften
EP 1 852 555 A2 ,DE 20 2012 007 124 U1 ,DE 20 2014 001 328 U1 bekannt. - Solche Schnellwechsler werden dabei häufig mit Energiekupplungen versehen, die beispielsweise Hydraulikkupplungen oder elektrische Stromkupplungen umfassen können, um dem anzukuppelnden Werkzeug einem an der zweiten Wechslerhälfte vorgesehenen Stellaktor Energie bereitstellen zu können. Beispielsweise können auf der Seite der anzukuppelnden Wechslerhälfte Rotationsmotoren vorgesehen sein, die hydraulisch betätigt werden, um das Werkzeug um eine aufrechte Achse verdrehen zu können. Ferner können auch Stellaktoren wie Hydraulikzylinder oder Spindelantriebe mit elektrischen Motoren auf diese Weise mit Energie versorgt werden.
- Bei dem genannten Schnellwechslertyp, dessen Schnellwechslerhälften nach Einhaken des ersten Verriegelungsbolzens um diesen zusammengeschwenkt werden, ist das Zusammenfahren der Energiekupplungen jedoch nicht ganz einfach. Insbesondere Hydraulikkupplungen reagieren recht empfindlich, wenn sie nicht exakt fluchtend zusammengefahren werden, da dann die Hydraulikpins in den Hydraulikbuchsen, in die sie einzufahren sind, verkanten bzw. verklemmen oder die Kupplungsteile beschädigen können. Durch die Schwenkbewegung der beiden Wechslerhälften werden die Energiekreiskupplungen an sich auf einer Kreisbahn ineinander gefahren, was an sich auch eine rotatorische Komponente bzw. einen Verkippbewegungsanteil beinhaltet.
- Um diese Schwenkkomponente bzw. das Zusammenfahren auf einem Kreisbogen zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die Kupplungsbewegung von der Schwenkbewegung abzukoppeln und die Energiekupplungen erst dann zusammenzufahren, wenn die Schwenkbewegung abgeschlossen ist. Beispielsweise zeigt die Schrift
EP 20 18 456 B1 einen Schnellwechsler, dessen Wechslerhälften in der genannten Weise zusammengeschwenkt werden. Die Energiekupplungen werden jedoch endgültig erst dann aneinander gekuppelt, wenn die Schwenkbewegung abgeschlossen und das zweite Paar Verriegelungsteile miteinander verriegelt wird. Konkret werden die Energiekupplungen kraftschlüssig gegeneinander gedrückt, wenn das zweite Verriegelungsteilepaar verriegelt. Hierzu besitzt ein zu verfahrender Riegelteil eine Keil- bzw. Schrägfläche, die beim Verschieben des Riegelteils durch die Keilwirkung die Energiekupplungen nach oben auf die Gegenkupplungsstücke drückt. Das kraftschlüssige Gegeneinanderdrücken der Energiekupplungsteile beansprucht diese jedoch relativ stark und kann zu vorzeitigem Verschleiß führen. Insbesondere kommt es durch die im rauen Baustellenbetrieb auftretenden Vibrationen zu Mikrobewegungen zwischen den Energiekupplungsteilen, die durch die kraftschlüssige Verspannung der Energiekupplungsteile zu kontinuierlichem Abrieb führt. Zum anderen unterliegt die Keilfläche, die die Energiekupplungsteile aneinander drückt, selbst einem entsprechenden Verschleiß. So können Verschmutzungen auf der genannten Keilfläche dazu führen, dass die empfindlichen Energiekupplungen zu stark gegeneinander gedrückt werden. - Ferner wurde auch bereits vorgeschlagen, die Problematik der Kreisbahnbewegung dadurch zu entschärfen, dass die Energiekupplungen auf einem Kupplungsträger angeordnet sind, der zur jeweiligen Schnellwechslerhälfte verkippen kann, und zwar um eine Kippachse, die sich parallel zur Schwenkachse der beiden Schnellwechslerhälften erstreckt. Um die rotarorische Komponente der Kreisbahnbewegung beim Ankuppeln tatsächlich zu kompensieren, wird der Kupplungsträger durch separate Führungsbolzen, die in zugehörige Führungslöcher einfahren, hinsichtlich seiner Ausrichtung geführt, um die Energiekreiskupplungen selbst mit einer exakten Linearbewegung relativ zueinander zu kuppeln. Eine solche exakte Linearführung ist jedoch nur sehr aufwändig zu realisieren und erlaubt keine bzw. nur allergeringste Fertigungstoleranzen, wodurch der Schnellwechsler teuer in der Herstellung wird. Zudem reagieren die Energiekupplungsteile empfindlich auf Verschleiß der genannten separaten Führungsbolzen und -löcher. Wenn die genannten Führungsbolzen und -löcher nicht mehr exakt spielfrei ineinander fahren, tritt das genannte Verkantungsproblem an den Energiekupplungsteilen wieder auf und kann zu deren Beschädigung oder gar Zerstörung führen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schnellwechsler der genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll ein verlässliches Ankuppeln der Energiekupplungsteile beim Zusammenschwenken der Schnellwechslerhälften ermöglicht werden, das auch bei größeren Fertigungstoleranzen verschleißarm ist und keine komplizierten Mechaniken zum Nachdrücken bzw. separaten Betätigen der Energiekreiskupplungen benötigt.
- Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch einen Schnellwechsler gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Es wird also vorgeschlagen, dass sich die Energiekupplungsteile beim Zusammenschwenken der Wechslerhälften selbst finden und selbst aneinander ausrichten, sodass die Energiekupplungsteile trotz der vom Zusammenschwenken der Wechslerhälften bedingten Kreisbahnbewegung passgenau ineinander fahren. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Energiekupplungsteile selbstzentrierend ausgebildet sind, wobei zumindest einer der Kupplungsträger mittels einer gummi-elastischen Trägerlagerung mehrachsig elastisch verkippbar an seiner zugeordneten Wechslerhälfte gelagert ist und zumindest ein Energiekupplungsteil eines jeden zusammenfahrenden Energiekupplungsteilpaares durch ein gummi-elastisches Kupplungsteillager mehrachsig elastisch verkippt an dem zugehörigen Kupplungsträger gelagert ist.
- Durch die Selbstzentrierung der Energiekupplungsteile aneinander kann die Fehlerquelle von Fertigungstoleranzen zwischen separaten Führungsbolzen/-löchern und den Energiekupplungsteilen eliminiert werden, sodass sich die Energiekupplungsteile präziser zueinander ausrichten. Wird die rotatorische Komponente der Kreisbahnbewegung über separate Führungsbolzen und -löcher kompensiert, führen Lage- und Winkeltoleranzen zwischen den Führungsbolzen und -löchern einerseits und den Energiekupplungsteilen andererseits bzw. einem Verkanten der Energiekupplungsteile zueinander. Überraschenderweise führt daher das Selbstausrichten der Energiekupplungsteile aneinander zu weniger Verschleiß.
- Dabei wird durch die mehrstufige, gummi-elastische Lagerung der Energiekupplungsteile ein besonders sanftes Selbstausrichten möglich, welches die rotatorische Komponente der Kreisbahnbewegung kompensiert, wobei die gummi-elastischen Lager das Finden der Energiekupplungsteile befördern und durch die gummi-elastischen Stellkräfte ein Verkanten bzw. die Tendenz zu verkanten reduzieren. Das gummi-elastische Lager des Kupplungsträgers ermöglicht dabei in einer ersten Stufe die Ausrichtung sämtlicher Energiekupplungsteile einer Wechslerhälfte relativ zu den Energiekupplungsteilen der anderen Wechslerhälfte. Da sich mehrere Energiekupplungsteilpaare finden müssen, ermöglicht die gummi-elastische Lagerung des gesamten Kupplungsträgers eine Art Vorzentrierung. Die gummi-elastischen Lager, die zusätzlich ein Verkippen einzelner Energiekupplungsteile relativ zum zugehörigen Kupplungsträger ermöglichen, bewirken eine zusätzliche Feinjustierung der jeweils zwei sich findenden Energiekupplungsteile zueinander, wobei gleichzeitig Lage und/oder Winkeltoleranzen der Energiekupplungsteile, die auf einem gemeinsamen Kupplungsträger montiert sind, kompensiert werden können. Stehen beispielsweise zwei Energiekupplungsstifte auf einer Kupplungsplatte nicht exakt parallel zueinander ausgerichtet, käme es selbst bei einem Verkippen der Kupplungsplatte zwangsweise zu einem Verklemmen bzw. Verschleißfördern der Steckbewegungen der beiden Kupplungsstifte in die Energiekupplungshülse auf der anderen Wechslerhälfte. Die zusätzlichen gummi-elastischen Lager, die die Energiekupplungsteile relativ zum Kupplungsträger verkippen lassen, können solche Formtoleranzen bzw. Lage- und Winkeltoleranzen kompensieren.
- Grundsätzlich können beide Kupplungsträger an beiden Wechslerhälften jeweils gummi-elastisch gelagert sein, sodass jeder Kupplungsträger relativ zu seiner Wechslerhälfte mehrachsig elastisch verkippen kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann aber nur einer der Kupplungsträger an seiner Wechslerhälfte gummi-elastisch gelagert sein, während der Kupplungsträger an der anderen Wechslerhälfte starr befestigt sein kann. Unerwarteterweise funktioniert die Selbstzentrierung der Energiekupplungsteile aneinander besser, wenn nur einer der beiden Kupplungsträger elastisch verkippen kann, wobei hier vermutet werden darf, dass bei beidseitiger gummi-elastischer Lagerung beider Kupplungsträger ein gleichzeitiges Verkippen beider Kupplungsträger dazu führen kann, dass die Schwenkbewegungsbahn überkompensiert wird bzw. sich die Energiekupplungsteile stärker verkanten, wenn beide Kupplungsträger in dieselbe Richtung verkippen.
- Die gummi-elastischen Lager, die ein Verkippen der Energiekupplungsteile relativ zum Kupplungsträger ermöglichen, können insbesondere zumindest an den Energiekupplungsteilen vorgesehen sein, die auf dem selbst gummi-elastisch gelagerten Kupplungsträger gelagert sind.
- In Weiterbildung der Erfindung sind die genannten gummi-elastischen Lager, die das Verkippen der Energiekupplungsteile relativ zum Kupplungsträger ermöglichen, an allen Energiekupplungsteilen auf beiden Wechslerhälften vorgesehen. Dementsprechend können die Energiekupplungsteile auf der einen Wechslerhälfte relativ zu dem dort starr gelagerten Kupplungsträger verkippen. Gleichzeitig können auch die Energiekupplungsteile an der anderen Wechslerhälfte gegenüber dem selbst kippbar gelagerten Kupplungsträger verkippen.
- Die genannten Energiekupplungsteile können insbesondere ineinander steckbare Kupplungsstecker bilden. Vorteilhafterweise kann dabei ein ineinander steckbares Kupplungssteckerpaar einerseits einen Kupplungsstift und andererseits eine Kupplungshülse umfassen, in die der genannte Kupplungsstift einsteckbar ist.
- In Weiterbildung der Erfindung können die genannten Energiekupplungsteile Hydraulikkupplungsteile bilden, um Druckfluid über die beiden Wechslerhälften hinwegleiten zu können. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch zumindest ein elektrisch ausgebildetes Energiekupplungsteilpaar vorgesehen sein.
- Die selbstzentrierende Ausbildung der Energiekupplungsteile kann in Weiterbildung der Erfindung an zumindest einem Energiekupplungsteil eines zu kuppelnden Paares von Energiekupplungsteilen eine Einführschräge aufweisen. Sind in der vorgenannten Weise ineinander steckbare Kupplungsstifte und Kupplungshülsen vorgesehen, kann insbesondere am stirnseitigen Rand der Kupplungshülse eine Einfuhrschräge ausgebildet sein.
- Alternativ oder zusätzlich wäre es aber auch möglich, am stirnseitigen Ende eines Kupplungsstifts eine Einfuhrschräge vorzusehen.
- Die genannten Kupplungsstifte und -hülsen können von der genannten Einfuhrschräge abgesehen insbesondere zumindest näherungsweise zylindrisch konturiert sein.
- Die genannte Einfuhrschräge kann dabei grundsätzlich unterschiedlich konturiert sein, beispielsweise einen kelchförmig gekrümmten Verlauf besitzen. Insbesondere kann die genannte Einfuhrschräge eine kegelige Konturierung besitzen. Betrachtet man das jeweilige Energiekupplungsteil in einem Längsschnitt, kann die Einfuhrschräge einen geraden Flankenverlauf besitzen.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Einfuhrschräge mit einem Kegelwinkel von 2 mal 20° bis 2 mal 60° oder 2 mal 30° bis 2 mal 50° ausgebildet sein.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden die Energiekupplungsteile in der aneinander gekuppelten Stellung nicht kraftschlüssig gegeneinander gedrückt, sondern behalten ein gewisses axiales Spiel, um durch im Betrieb auftretende Vibrationen keine verschleißfördernden Mikrobewegungen zu haben.
- Um zu verhindern, dass bei Hydraulikkupplungsteilen hoher Hydraulikdruck die beiden Energiekupplungsteile auseinander drückt, kann eine formschlüssig arbeitende Sicherung bzw. Verriegelung vorgesehen sein, die ein Auseinanderdrücken und/oder eine Überbelastung der gummi-elastischen Lager verhindert. Insbesondere kann eine formschlüssig verriegelbare Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, die in der normalen Betriebssituation bei geschlossenen Energiekreiskupplungsteilen Spiel aufweist und den Energiekupplungsteilen eine gewisse Bewegungsfreiheit gibt.
- Eine solche allein formschlüssig arbeitende Verriegelungseinrichtung kann in Weiterbildung der Erfindung einen verschiebbaren Riegel aufweisen, der an einer Schnellwechslerhälfte, beispielsweise an dem dort vorgesehenen Kupplungsträger verschiebbar gelagert ist, wobei die Verschiebbarkeit in einer Ebene senkrecht zur Richtung der Kupplungsbewegung der ineinanderfahrenden Energiekupplungsteile vorgesehen sein kann.
- Der genannte verschiebbare Riegel kann durch einen Stellaktor beispielsweise in Form eines Druckmittelzylinders verriegelt und/oder entriegelt werden.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Verriegelungseinrichtung selbstöffnend ausgebildet sein, insbesondere dergestalt, dass die Verriegelungseinrichtung ungeachtet ihres aktuellen Zustands bzw. ihrer aktuellen Stellung selbst ins Schloss fällt und/oder beim Zusammenschwenken der Wechslerhälften und/oder dem Zusammenfahren der Energiekupplungsteile gegebenenfalls aufgedrückt wird, wenn der Verriegelungsteil in der geschlossenen Stellung ist. Durch eine solche selbstöffnende Ausbildung der Verriegelungseinrichtung wird verhindert, dass die Verriegelungseinrichtung das Zusammenfahren der Energiekupplungsteile verhindert, wenn die Verriegelungseinrichtung versehentlich beim Zusammenfahren der Energiekupplungsteile nicht in der geöffneten Stellung war.
- Eine solche Selbstöffnende Ausbildung der Verriegelungseinrichtung kann vorteilhafterweise dadurch erreicht werden, dass ein verschiebbarer Riegel und/oder eine zu verriegelnde Klinke eine Einlaufschräge aufweist, die auf den verschiebbaren Riegelteil eine Keilwirkung ausübt und den verschiebbaren Riegelteil aufschiebt, wenn die genannte Schräge auf die Gegenfläche aufläuft.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Verriegelungseinrichtung mehrere pilzkopfartig ausgebildete Verriegelungsstifte aufweisen, die näherungsweise in Richtung der Kreisbogenbahn ausgerichtet sind und mit dem Pilzkopf nach vorne schauen, wenn die Wechslerhälften zusammengefahren werden. Das zu den pilzkopfförmigen Verriegelungsstiften komplementäre Riegelteil kann eine Riegelungsplatte sein, in der Ausnehmungen vorzugsweise in Form von Durchgangslöchern oder offenen Nuten vorgesehen sein können, durch die die pilzkopfförmigen Verriegelungsstifte hindurchtreten können. Sind die pilzkopfförmigen Verriegelungsstifte mit ihrem Pilzkopf durch die Ausnehmung hindurchgetreten, kann das Riegelteil quer zur Einfahrrichtung der Verriegelungsstifte verfahren und unter die Pilzköpfe greifen.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Seitenansicht eines Schnellwechslers nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, der an einem Auslegerstiel eines Baggers angebaut ist und als Anbauwerkzeug einen Grablöffel ankuppelt,
- Fig. 2:
- eine perspektivische Darstellung des Schnellwechslers aus
Fig. 1 in einer abgekuppelten Stellung, in der die beiden miteinander kuppelbaren Wechslerhälften kurz vor dem Einhaken am Hakenabschnitt gezeigt sind, - Fig. 3:
- eine perspektivische Darstellung der beiden Wechslerhälften, die an jeder Wechslerhälfte angebrachte Energiekupplungsteile zeigen, wobei die Teilansicht a die am Baggerstiel montierte Wechslerhälfte zeigt, an der ein Kupplungsträger starr montiert ist und die Teilansicht b eine werkzeugseitige Wechslerhälfte zeigt, an der ein Kupplungsträger gummielastisch gelagert ist,
- Fig. 4:
- eine perspektivische Darstellung der beiden Wechslerhälften im aneinander angekuppelten, aber noch nicht zusammengeschwenkten Zustand,
- Fig. 5:
- eine perspektivische Darstellung der Schnellwechslerhälften ähnlich
Fig. 4 , wobei die Schnellwechslerhälften zusammengefahren sind und die Energiekupplungsteile gekuppelt sind, - Fig. 6:
- eine ausschnittsweise, perspektivische Darstellung der Energiekupplungsteile kurz vor dem Aneinanderkuppeln,
- Fig. 7:
- eine perspektivische Draufsicht auf die Energiekupplungsteile an der einen Wechslerhälfte, und eine schräge Seitenansicht der Energiekupplungsteile an der anderen Schnellwechslerhälfte, wobei die beiden Schnellwechslerhälften noch nicht vollständig zusammengeschwenkt sind, wobei die formschlüssige Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Energiekupplungsteile gezeigt ist, wobei an der oberen Wechslerhälfte ein quer verschiebbarer Riegel mit Ausnehmungen dargestellt und an der unteren Wechslerhälfte die darin einfahrbaren, pilzkopfförmigen Verriegelungsstifte gezeigt sind, und
- Fig. 8:
- eine perspektivische, ausschnittsweise Darstellung der Verriegelungseinrichtung der Energiekupplungsteile, wobei die pilzkopfförmigen Verriegelungsstifte in die Verriegelungsplatte eingefahren und verriegelt sind und das dabei vorhandene Spiel gezeigt ist.
- Wie
Figur 1 zeigt, kann der Schnellwechsler 1 zwischen das freie Ende des Auslegerstiels 5 eines Baggers 30 und das daran anzubauende Werkzeug 4 montiert werden, wobei das genannte Anbauwerkzeug 4 beispielsweise als Grablöffel ausgebildet sein kann, wie diesFigur 1 zeigt, jedoch auch in an sich üblicher Weise andere Bau-, Handhabungs- oder Abbruchwerkzeuge beispielsweise in Form von Schalengreifern, Abbruchzangen, Scheren oder ähnliches umfassen kann. - Der genannte Schnellwechsler 1 kann hierbei einerseits mittels einer stielseitigen Wechslerhälfte 2 schwenkbar um eine liegende, quer zur Längsachse des Auslegerstiels 5 ausgerichtete Schwenkachse an den genannten Auslegerstiel 5 montierbar sein, sodass der Schnellkuppler 1 zusammen mit dem daran angebauten Werkzeug 4 beispielsweise mittels eines Druckmittelzylinders 36 und eines zwischengeschalteten Schwenkstücks 37 gegenüber dem Auslegerstiel 5 verschwenkt werden kann.
- Eine werkzeugseitige Wechslerhälfte 3 - vgl.
Figur 2 - kann an das Anbauwerkzeug 4 und/oder einen zwischengeschalteten Drehantrieb angebaut werden. - Wie
Figur 2 zeigt, umfassen die beiden Wechslerhälften 2 und 3 zwei Paare von miteinander verriegelbaren Verriegelungsteilen, die einen zweistufigen Ankuppel- bzw. Verriegelungsprozess gestatten. Zunächst wird ein Paar Verriegelungselemente eingehakt bzw. angekuppelt, um sodann die beiden Wechslerhälften um das angekuppelte erste Verriegelungspaar zusammenzuschwenken. In der zusammengeschwenkten Kupplungsstellung werden dann die zweiten Paar Verriegelungsteile miteinander verriegelt, vgl. vergleichend dieFiguren 4 und5 . - Wie
Figur 2 zeigt, kann eine Wechslerhälfte, insbesondere die stielseitige Wechslerhälfte 2, als Verriegelungsteile eine Ankuppelaufnahme 6 sowie ein verschiebbares, vor die Öffnung einer Verriegelungsaufnahme 10 fahrbaren Riegel 11 umfassen, wobei die genannte Verriegelungsaufnahme 10 eine andere Öffnungsrichtung aufweisen kann als die Ankuppelaufnahme. Insbesondere kann die Ankuppelaufnahme 6 von der Verriegelungsaufnahme 10 weggerichtet offen sein, während die Verriegelungsaufnahme 10 zu der anderen Wechslerhälfte 3 hin offen ausgebildet sein kann. Alternativ zu der in den Figuren gezeigten Ausbildung gemäßFigur 2 könnte der zweite Verriegelungsteil der Wechslerhälfte 2 aber auch ein insgesamt als Ganzes verschiebbares Verriegelungsmaul aufweisen, wie dies per se bekannt ist. Der Riegel 11 kann näherungsweise in einer Richtung quer zur Öffnung der Vierriegelungsaufnahme 10 verfahrbar sein, um vor diese Öffnung geschoben werden zu können. Beispielsweise kann der Riegel 11 leicht schräg geneigt von oben herab in die Verriegelungsaufnahme 10 gefahren werden. - Die andere Wechslerhälfte, insbesondere die werkzeugseitige Wechslerhälfte 3, kann als Verriegelungsteile zwei Querbolzen 33 und 34 aufweisen, die zueinander parallel ausgerichtet und voneinander so weit beabstandet sein können, dass sie in die Öffnungen der Ankuppel- und Verriegelungsaufnahmen 6 und 10 passen.
- Um die beiden Wechslerhälften 2 und 3 aneinander anzukuppeln, wird zunächst die Ankuppelaufnahme 6 an dem Querbolzen 33 eingehängt, wobei ein Sicherungselement 7 den Querbolzen 33 in der Ankuppelaufnahme 6 fangen bzw. sichern kann, um ein unbeabsichtigtes Herausrutschen zu vermeiden, wenn die beiden Wechslerhälften 2 und 3 zusammengeschwenkt werden. Das genannte Sicherungselement 7 kann beispielsweise federvorgespannt sein und durch einen Druckaktor geöffnet werden, wenn der Schnellwechsler abgekuppelt werden soll. Ist die Ankuppelaufnahme 6 am Querbolzen 33 eingehängt, wie dies
Figur 4 zeigt, können die beiden Wechslerhälften 2 und 3 zueinander um die von der eingehängten Ankuppelaufnahme 6 bzw. dem darin gefangenen Querbolzen 33 gebildete Schwenkachse zusammengeschwenkt werden, bis die inFigur 5 gezeigte Kupplungsstellung gezeigt ist. In der genannten Kupplungsstellung gemäßFigur 5 ist der zweite Querbolzen 34 in die Verriegelungsaufnahme 10 eingefahren, sodass der Riegel 11 in die verriegelnde Stellung gefahren werden kann, um den Querbolzen 34 in der Verriegelungsaufnahme 10 zu sichern bzw. festzulegen. Der Riegel 11 kann beispielsweise durch einen Druckmittelzylinder 8 betätigt werden. - Wie die
Figuren 4 und5 zeigen, sind an einem von der Ankuppelaufnahme 6 beabstandeten Abschnitt der Wechslerhälften 2 und 3 Energiekupplungsteile 12 und 13 vorgesehen, die insbesondere an einem der Ankuppelaufnahme 6 gegenüberliegenden Endabschnitt der Wechslerhälften 2 und 3 angeordnet sein können. - Die genannten Energiekupplungsteile 12 und 13 können beispielsweise Hydraulickupplungen sein. Unabhängig hiervon können die Energiekupplungsteile 12 und 13 als Steckkupplungen ausgebildet sein, die ineinander gefahren werden können und Kupplungshülsen und darin einfahrbare Kupplungsstifte umfassen können, vgl. Figur 7.
- Um die Energiekupplungsteile 12 und 13 an den beiden Wechslerhälften 2 und 3 zu lagern, ist an jeder Wechslerhälfte 2 und 3 ein Kupplungsträger 14 und 15 vorgesehen, welcher Kupplungsträger 14 und 15 beispielsweise in Form einer Trägerplatte ausgebildet sein kann, an der die Energiekupplungsteile 12 und 13 montiert sein können.
- Wie die
Figuren 6 und7 verdeutlichen, kann der Kupplungsträger 14 an "seiner" Wechslerhälfte starr montiert sein, wobei der starr montierte Kupplungsträger 14 insbesondere an der stielseitigen Wechslerhälfte 2 vorgesehen sein kann. Der andere Kupplungsträger 15 kann an der anderen Wechslerhälfte, insbesondere der werkzeugseitigen Wechslerhälfte 3 durch ein gummi-elastisches Lager 16 mehrachsig elastisch verkippbar montiert sein. Das genannte gummi-elastische Kupplungsträgerlager 16 kann vorteilhafterweise zumindest einen Gummilagerblock 17 umfassen, der einerseits an der Wechslerhälfte 3 befestigt ist und andererseits den Kupplungsträger 15 trägt. Vorteilhafterweise können zwei block- oder plattenförmige Gummilagerteile 17 in Aussparungen der Wechslerhälfte 3 eingesetzt sein, die sich beispielsweise quer zur Längserstreckung des Kupplungsträgers 15 erstrecken können. An den an der Wechslerhälfte 3 befestigten Gummilagerteilen 17 ist der Kupplungsträger 15 beispielsweise durch Schraubbolzen oder in anderer Weise befestigt, sodass die Lagerkräfte über die Gummilagerteile 17 abgetragen werden. - Wie ferner die
Figuren 6 ,7 und8 zeigen, sind die Energiekupplungsteile 12 und 13 in sich und/oder relativ zum jeweiligen Kupplungsträger 14 bzw. 15 durch gummi-elastische Kupplungslager 18 beweglich gelagert, sodass sich die Energiekupplungsteile 12 und 13 relativ zu ihren Kupplungsträgern 14 bzw. 15 bewegen, insbesondere mehrachsig elastisch verkippen können. - Die gummi-elastischen Kupplungslager 18 können vorteilhafterweise mehrere ring- oder plattenförmige Gummilagerteile 19 umfassen, die zwischen benachbarte Abschnitte der Energiekupplungsteile 12 und 13 geschaltet sind und/oder zwischen den Energiekupplungsteilen 12 und 13 einerseits und den Kupplungsträgern 14 und 15 andererseits vorgesehen sein können. Die genannten Gummilagerteile 19 können Gummigelenke bilden, die ein mehrachsiges Verkippen der Spitzen bzw. einzusteckenden Frontabschnitte der Energiekupplungsteile ermöglichen.
- Wie die
Figuren 6 und7 verdeutlichen, können an den Wechslerhälften 2 und 3 in Nachbarschaft zu den Energiekupplungsteilen 12 und 13 Einfahrtaschen 20 und - vorsprünge 21 vorgesehen sein, um ein Zusammenfahren der Energiekupplungsteile 12 und 13 in einer gänzlich falschen Relativposition zu verhindern. Die genannten Einfahrtaschen 20 und -vorsprünge 21 erlauben ein vollständiges Zusammenschwenken nur dann, wenn die Ankuppelaufnahme 6 richtig am Querriegel 13 eingehängt wurde und verhindert ein Zusammenschwenken, wenn dies nicht der Fall ist. Die genannten Einfahrtaschen 20 und -vorsprünge 21 bilden keine Zentriervorrichtung für die Energiekupplungsteile 12 und 13 und können starr an den Wechslerhälften 2 und 3 angebracht sein, sodass sie keine Verkippung der Energiekupplungsteile 12 und 13 relativ zu den Wechslerhälften 2 und 3 bewirken. Die genannten Einführtaschen 20 und -vorsprünge 21 sind wirksam, bevor die Energiekupplungsteile 12 und 13 in Eingriff geraten und besitzen so viel Spiel zueinander, dass sie keine Vorzentrierung bewirken. - Die Energiekupplungsteile 12 und 13 zentrieren sich nämlich selbst aneinander. Die selbstzentrierende Ausbildung der Energiekupplungsteile 12 und 13 umfasst an den stirnseitigen Rändern der hülsenförmigen Kupplungsteile 12 Einführschrägen 22, die beispielsweise in Form einer kegeligen Einführschräge bzw. eines kegeligen Einführtrichters ausgebildet sein können. Alternativ oder zusätzlich könnte auch an den stirnseitigen Rändern der Kupplungsstifte 13 eine entsprechende Einführschräge, insbesondere in Form einer kegeligen Anfasung vorgesehen sein.
- Werden die Energiekupplungsteile 12 und 13 durch Zusammenschwenken der Wechslerhälften 2 und 3 auf einer Kreisbogenbahn aneinander und ineinander gefahren, bewirken die genannten Einführschrägen 22 eine Selbstzentrierung der Energiekupplungsteile 12 und 13 und eine Kompensation der rotatorischen Komponente der Kreisbogenbahn.
- Dabei gestatten die gummi-elastischen Lagerungen der Energiekupplungsteile 12 und 13 sowie des Kupplungsträgers 15 ein Verkippen der Energiekupplungsteile 12 und 13 relativ zueinander und relativ zu dem jeweiligen Kupplungsträger sowie über die gummi-elastische Trägerlagerung 16 auch ein gesamtes Verkippen aller Energiekupplungsteile 13 an dem werkzeugseitigen Kupplerteil.
- Die Energiekupplungsteile 12 und 13 werden also vollständig und alleine durch Zusammenschwenken der beiden Wechslerhälften 2 und 3 miteinander gekuppelt, wobei das Zusammenfahren der Energiekupplungsteile gleichzeitig zum Zusammenschwenken erfolgt und noch vor dem Verriegeln des Riegels 11 an der Verriegelungsaufnahme 10 abgeschlossen ist.
- Um ein ungewolltes Auseinanderfahren der Energiekupplungsteile 12 und 13 unter hohem Hydraulikdruck zu verhindern, kann eine formschlüssig ausgebildete Verriegelungseinrichtung 23 vorgesehen sein, die die beiden Kupplungsträger 14 und 15 formschlüssig verriegelt und verhindert, dass diese auseinanderfahren. Wie am besten
Figur 7 undFigur 8 zeigen, umfasst die Verriegelungseinrichtung 23 einerseits Verriegelungsstifte 24 mit einem hinterschnittenem ausgebildeten Kopf 25, der durch Verriegelungsausnehmungen 27 eines verfahrbaren Querriegels 26 einfahrbar sind, vgl.Figur 8 . Der genannte Kopf 25 der Verriegelungsstifte 24 kann insbesondere etwa pilzkopfförmig ausgebildet sein und/oder einen angeschrägten und/oder kegelförmig konturierten Einlaufbereich umfassen, der in die Verriegelungsausnehmungen 27 jeweils einfährt, um diese gegebenenfalls aufzudrücken, falls der Querriegel 26 nicht in seiner geöffneten Stellung ist. - Der genannte Querriegel 26 kann quer zur Einfahrrichtung der Verriegelungsstifte 24 verschoben bzw. bewegt werden, was durch einen geeigneten Aktor, beispielsweise in Form eines Druckmittelzylinders, erfolgen kann.
- Wie
Figur 8 zeigt, haben die Verriegelungsstifte 24, insbesondere die hinterschnittenen Köpfe 25 gegenüber dem Querriegel 26 Luft bzw. Spiel, sodass die Energiekupplungsteile 12 und 13 nicht kraftschlüssig gegeneinander gedrückt werden, sondern lediglich formschlüssig gesichert werden, wenn hierfür Bedarf besteht.
Claims (13)
- Schnellwechsler zum Ankuppeln eines Werkzeugs (4) an einen Baggerstiel (5) oder einen anderen Werkzeugführer, mit zwei miteinander verriegelbaren Wechslerhälften (2, 3), die an einem ersten Paar Verriegelungsteile (6, 33) aneinander ankuppelbar und um das angekuppelte erste Paar Verriegelungsteile in eine Kupplungsstelle zusammenschwenkbar sind, in der ein zweites Paar Verriegelungsteile (10, 11; 34) der Wechslerhälften (2, 3) verriegelbar ist, wobei an den beiden Wechslerhälften (2, 3) jeweils Energiekupplungsteile (12, 13) vorgesehen sind, die beim Zusammenschwenken der Wechslerhälften (2, 3) um die Schwenkachse, die von dem genannten ersten Paar Verriegelungsteilen gebildet ist, zusammenfahren, wobei an jeder Wechslerhälfte (2, 3) ein Kupplungsträger (14, 15) angebracht ist, der jeweils mehrere Energiekupplungsteile (12, 13) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiekupplungsteile (12, 13) selbstzentrierend ausgebildet sind, wobei zumindest einer der Kupplungsträger (15) mittels einer gummi-elastischen Trägerlagerung (16) mehrachsig elastisch verkippbar an der zugehörigen Wechslerhälfte (3) gelagert ist und zumindest ein Energiekupplungsteil (12, 13) eines jeden zusammenfahrenden Energiekupplungsteilpaares (12, 13) durch ein gummi-elastisches Kupplungsteillager (18) mehrachsig elastisch verkippbar an dem zugehörigen Kupplungsträger (14, 15) gelagert ist.
- Schnellwechsler nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Energiekupplungsteile (12, 13) an stirnseitigen Randabschnitten Zentrierschrägen (22) aufweisen.
- Schnellwechsler nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zentrierschrägen (22) in Form von Zentrierkegeln konturiert sind.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Kippbewegungen der Energiekupplungsteile (12, 13) zum Kompensieren einer rotatorischen Komponente der Kreisbogenbahn der sich aufeinander zubewegenden Energiekupplungsteile (12, 13) beim Zusammenschwenken der Wechslerhälften (2, 3) allein durch die Selbstzentrierung der Energiekupplungsteile (12, 13) gesteuert ist.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsträger (14) an einer Wechslerhälfte (2), insbesondere der stielseitigen Wechslerhälfte, starr an der Wechslerhälfte montiert ist und der andere Kupplungsträger (15) an der anderen Wechslerhälfte (3) durch die gummi-elastische Trägerlagerung (16) mehrachsig elastisch verkippbar gelagert ist.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gummi-elastische Trägerlagerung (16) des genannten einen Kupplungsträgers (15) zwei vorzugsweise block- oder plattenförmigen Gummilagerteile (17) aufweist, die in Lagerausnehmungen in der Wechslerhälfte (2) aufgenommen sind, wobei der Kupplungsträger (15) mit gegenüberliegenden Endabschnitten an den beiden Gummilagerteilen (17) befestigt ist.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gummi-elastischen Kupplungslager (18), mittels derer die Energiekupplungsteile (12, 13) relativ zu dem zugehörigen Kupplungsträger (14, 15) mehrachsig elastisch verkippbar sind, ring- oder plattenförmige Gummilagerteile (19) aufweisen, die benachbarte Abschnitte der Energiekupplungsteile (12, 13) miteinander verbinden.
- Schnellwechsler nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder Energiekupplungsteil (12, 13) zumindest zwei Gummilagerteile (19) aufweist, die voneinander beabstandet angeordnet sind und jeweils zwei benachbarte Kupplungsteilabschnitte verbinden.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Energiekreiskupplungsteile (12, 13) als Hydraulikkupplungen ausgebildet sind.
- Schnellwechsler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine ausschließlich formschlüssig arbeitende Verriegelungseinrichtung (23) zum Verriegeln der Energiekupplungsteile (12, 13) in der gekuppelten Stellung vorgesehen ist, welche Verriegelungseinrichtung (23) in der verriegelten Stellung Spiel aufweist und eine begrenzte Beweglichkeit der Energiekupplungsteile (12, 13) relativ zueinander vorsieht.
- Schnellwechsler nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Verriegelungseinrichtung (23) an einer Wechslerhälfte (2) einen verfahrbaren Querriegel (26) mit Verriegelungsausnehmungen (27) aufweist sowie ferner an der anderen Wechslerhälfte (3) montierte Verriegelungsstifte (24) mit hinterschnittenen Köpfen (25) umfasst, welche Verriegelungsstifte (24) mit ihren hinterschnittenen Köpfen (25) in die Verriegelungsausnehmungen (27) des Querriegels (26) einfahrbar sind, wobei der Querriegel (26) durch Querverschiebung unter die hinterschnittenen Köpfe (25) fahrbar ist.
- Schnellwechsler nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der verschiebbare Querriegel (26) durch einen Druckmittelaktor verriegelbar und/oder entriegelbar ist.
- Schnellwechsler nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verriegelungsköpfe (25) der Verriegelungsstifte (24) eine vorzugsweise kegelförmige Einführschräge aufweisen, durch die der Querriegel (26) aus seiner verriegelten Stellung in seine entriegelte Stellung aufdrückbar und die Verriegelungsstifte (24) in die Verriegelungsausnehmungen (27) des Querriegels (26) einfahrbar sind.
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