DE102020121067A1

DE102020121067A1 - Verbindungsvorrichtung zum Ankuppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsvorrichtung und Arbeitsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020121067A1
Application number: DE102020121067.1A
Authority: DE
Inventors: Manuel Splittgerber
Original assignee: Emtec Eng & Maschinentechnik GmbH; Emtec Engineering & Maschinentechnik GmbH
Current assignee: Emtec Eng & Maschinentechnik GmbH; Emtec Engineering & Maschinentechnik GmbH
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2022-02-17
Also published as: EP3954835A3; EP3954835A2; EP3954835B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum lösbaren Ankuppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsvorrichtung, umfassend: eine an der Arbeitsvorrichtung festgelegte oder festlegbare Trageinrichtung, an der eine erste Aufnahme für ein erstes Kupplungsteil des Anbaugerätes und eine zweite Aufnahme für ein zweites Kupplungsteil des Anbaugerätes gebildet sind, wobei die Aufnahmen im Abstand zueinander an der Trageinrichtung angeordnet sind; eine an der Trageinrichtung gehaltene Verriegelungseinrichtung, die einen Aktuator und ein von diesem von einer Lösestellung in eine Haltestellung und umgekehrt überführbares Verriegelungselement umfasst, wobei die erste Aufnahme in der Lösestellung zum Einführen des ersten Kupplungsteils freigegeben ist und das erste Kupplungsteil in der Haltestellung in der ersten Aufnahme gehalten ist; eine Sicherungseinrichtung, die ein insbesondere an der Trageinrichtung beweglich gehaltenes Sicherungselement umfasst, das von einer Freigabestellung in eine Sicherungsstellung und umgekehrt überführbar ist, wobei eine Einführöffnung der zweiten Aufnahme für das zweite Kupplungsteil in der Freigabestellung freigegeben und in der Sicherungsstellung gesperrt ist; und eine Kopplungseinrichtung, über die die Sicherungseinrichtung mit der Verriegelungseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei das Sicherungselement beim Überführen des Verriegelungselementes von der Haltestellung in die Lösestellung von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Arbeitsvorrichtung mit einer Verbindungsvorrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsvorrichtung zum lösbaren Ankuppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsvorrichtung, wobei die Verbindungsvorrichtung eine Trageinrichtung mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Aufnahmen für Kupplungsteile des Anbaugerätes und eine Verriegelungseinrichtung umfasst.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Arbeitsvorrichtung mit einer Verbindungsvorrichtung und mindestens einem Anbaugerät.
Bei der Arbeitsvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Erdbauvorrichtung handeln, insbesondere einen Bagger. In entsprechender Weise kann das Anbaugerät auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein. Bei einer Arbeitsvorrichtung in Gestalt eines Baggers kann das Anbaugerät insbesondere ein Baggerlöffel sein.
Eine Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art ermöglicht es, das Anbaugerät mit der Arbeitsvorrichtung lösbar zu verbinden. Da das Anbaugerät an der Arbeitsvorrichtung angekuppelt werden kann, kann die Verbindungsvorrichtung als Kupplungsvorrichtung bezeichnet werden. Insbesondere werden derartige Verbindungsvorrichtungen auch als „Schnellkupplung“ oder „Schnellkuppler“ bezeichnet. Bei derartigen Vorrichtungen kann ein Fahrzeugführer beispielsweise aus einem Führerstand auf die Verriegelungseinrichtung einwirken, wodurch das Anbaugerät über korrespondierende Kupplungsteile in den Aufnahmen festgelegt oder aus den Aufnahmen gelöst werden kann.
Eine gattungsgemäße Verbindungsvorrichtung kommt insbesondere mit einem Anbaugerät zum Einsatz, das zwei im Abstand zueinander angeordnete Kupplungsteile umfasst. Jedes Kupplungsteil ist einer der Aufnahmen zugeordnet und kann in dieser positioniert werden.
Die EP 2 766 529 B1 beschreibt eine Verbindungsvorrichtung der vorstehend genannten Art. Eines der Kupplungsteile des Anbaugerätes kann mittels der Verriegelungseinrichtung in einer der Aufnahmen gehalten werden. Ein weiteres Kupplungsteil kann in die andere Aufnahme eingreifen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, mit der die Arbeitssicherheit erhöht ist.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zum lösbaren Ankuppeln eines Anbaugerätes an eine Arbeitsvorrichtung gelöst, umfassend:

- eine an der Arbeitsvorrichtung festgelegte oder festlegbare Trageinrichtung, an der eine erste Aufnahme für ein erstes Kupplungsteil des Anbaugerätes und eine zweite Aufnahme für ein zweites Kupplungsteil des Anbaugerätes gebildet sind, wobei die Aufnahmen im Abstand zueinander an der Trageinrichtung angeordnet sind;
- eine an der Trageinrichtung gehaltene Verriegelungseinrichtung, die einen Aktuator und ein von diesem von einer Lösestellung in eine Haltestellung und umgekehrt überführbares Verriegelungselement umfasst, wobei die erste Aufnahme in der Lösestellung zum Einführen des ersten Kupplungsteils freigegeben ist und das erste Kupplungsteil in der Haltestellung in der ersten Aufnahme gehalten ist;
- eine Sicherungseinrichtung, die ein insbesondere an der Trageinrichtung beweglich gehaltenes Sicherungselement umfasst, das von einer Freigabestellung in eine Sicherungsstellung und umgekehrt überführbar ist, wobei eine Einführöffnung der zweiten Aufnahme für das zweite Kupplungsteil in der Freigabestellung freigegeben und in der Sicherungsstellung gesperrt ist; und
- eine Kopplungseinrichtung, über die die Sicherungseinrichtung mit der Verriegelungseinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei das Sicherungselement beim Überführen des Verriegelungselementes von der Haltestellung in die Lösestellung von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise über die Trageinrichtung an der Arbeitsvorrichtung gehalten sein, oder die Arbeitsvorrichtung selbst weist die Trageinrichtung auf. Es versteht sich, dass die Verbindungsvorrichtung und das Anbaugerät vorzugsweise in Größe und Funktion aneinander angepasst sind. Über die Verriegelungseinrichtung kann das erste Kupplungsteil in der ersten Aufnahme gehalten werden. Zu diesem Zweck kann das Verriegelungselement die Haltestellung einnehmen. In der Lösestellung kann das erste Kupplungsteil in die Aufnahme eingeführt oder aus dieser entfernt werden. Die Sicherungseinrichtung ermöglicht es, das zweite Kupplungsteil in der zweiten Aufnahme zu sichern, wenn das Sicherungselement die Sicherungsstellung einnimmt. In einer Freigabestellung kann das zweite Kupplungsteil in die zweite Aufnahme eingeführt oder aus dieser herausgeführt werden. Gemäß der Erfindung ist eine Kopplungseinrichtung vorgesehen, die die Verriegelungseinrichtung mit der Sicherungseinrichtung koppelt. Hierbei ist vorzugsweise der Aktuator sowohl zum Bewegen des Verriegelungselementes als auch zum Bewegen des Sicherungselementes wirksam. Es besteht die Möglichkeit, das Verriegelungselement in die Lösestellung und das Sicherungselement in die Freigabestellung zu überführen.
Bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ist es dementsprechend erforderlich, das Sicherungselement insbesondere aktiv von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung zu überführen. Es bedarf daher eines aktiven Zutuns des Fahrzeugführers, um das Anbaugerät von der Verbindungsvorrichtung zu entkuppeln. In der Praxis ist es nicht unüblich, dass Fahrzeugführer Anbaugeräte, die lediglich umgesetzt und nicht zur Arbeit eingesetzt werden sollen, allein dadurch anheben, dass das zweite Kupplungsteil in die zweite Aufnahme eingeführt wird. Hierbei sind Unfälle aufgetreten, weil das zweite Kupplungsteil nicht in der zweiten Aufnahme gesichert ist. Diese Unfälle lassen sich bei sachgemäßer Benutzung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung vermeiden.
Ein unerwünschtes Auskuppeln des zweiten Kupplungsteils aus der zweiten Aufnahme kann auch bei der in der eingangs genannten EP 2 766 529 B1 beschriebenen Verbindungsvorrichtung erfolgen. Beim Öffnen der Verriegelungseinrichtung und Überführen des Verriegelungselementes in die Lösestellung kann ein Nocken, der an der zweiten Aufnahme angeordnet ist und dem zweiten Kupplungsteil zugeordnet ist, selbsttätig verschwenken und eine Einführöffnung der zweiten Aufnahme freigeben. Auch in diesem Fall kann das Anbaugerät von der Verbindungsvorrichtung herabfallen und einen Unfall verursachen.
Vorgesehen sein kann, dass das Sicherungselement über die Verriegelungseinrichtung nur dann von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt werden kann, wenn eine vom zweiten Kupplungsteil auf das Sicherungselement ausgeübte Kraft eine vorgegebene oder vorgebbare Schwelle (Schwellenwertkraft) nicht überschreitet. Durch die Kraft kann das Sicherungselement an der Überführung in die Freigabestellung gehindert sein. Beispielsweise sollte das Anbaugerät im bestimmungsgemäßen Gebrauch vor dem Auskuppeln auf einer Aufstellfläche platziert und die Verbindungsvorrichtung dabei vorzugsweise im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sein. Bei einer Neigung der Verbindungsvorrichtung relativ zu einer Schwerkraftrichtung kann der Fall auftreten, dass das Kupplungsteil infolge der Gewichtskraft des Anbaugerätes am Sicherungselement anliegt und dieses mit einer Kraft beaufschlagt. Die Verriegelungseinrichtung und/oder die Kopplungseinrichtung kann so ausgelegt sein, dass ein Überführen der Sicherungseinrichtung in die Freigabestellung nicht möglich ist, um eine auf das Sicherungselement wirkende Kraft oberhalb der Schwellenwertkraft zu überwinden. Beispielsweise kann dies vorgesehen sein, um eine Überlastung der Verriegelungseinrichtung, der Kopplungseinrichtung und/oder der Sicherungseinrichtung zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend kann dies beispielsweise vorgesehen sein, um die Betriebssicherheit weiter zu erhöhen.
Nach dem Gesagten kann es vorteilhaft sein, wenn eine Kraft, mit der die Sicherungseinrichtung zum Überführen des Sicherungselementes von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung beaufschlagbar ist, begrenzt ist oder begrenzbar ist. Beispielsweise kann die Verbindungsvorrichtung, insbesondere die Kopplungseinrichtung, eine Einrichtung zur Kraftbegrenzung und/oder ein Kraftbegrenzungselement umfassen.
Nimmt das Verriegelungselement die Lösestellung bzw. die Haltestellung ein, wird dies auch als Lösestellung bzw. Haltestellung der Verriegelungseinrichtung bezeichnet. Nimmt das Sicherungselement die Freigabestellung bzw. die Sicherungsstellung ein, wird dies auch als Freigabestellung bzw. Sicherungsstellung der Sicherungseinrichtung bezeichnet.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ist es, dass der Aktuator sowohl zum Bewegen des Verriegelungselementes als auch zum Bewegen des Sicherungselementes wirksam sein kann.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Sicherungseinrichtung mit der Verriegelungseinrichtung über die Kopplungseinrichtung derart in Wirkverbindung steht, dass das Sicherungselement beim Überführen des Verriegelungselementes von der Lösestellung in die Haltestellung von der Freigabestellung in die Sicherungsstellung überführt wird. Auch für den Einkuppelvorgang kann insbesondere jeweils der Aktuator wirksam werden.
Günstig ist es, wenn die Verbindungsvorrichtung ein erstes Anschlagelement für das Sicherungselement beim Einnehmen der Freigabestellung umfasst oder bildet. Durch das Anschlagelement wird der Bewegungsumfang des Sicherungselementes begrenzt, und in der Freigabestellung nimmt das Sicherungselement eine definierte Position ein. Die Betriebssicherheit der Verbindungsvorrichtung wird dadurch erhöht.
Günstig ist es, wenn die Verbindungsvorrichtung ein zweites Anschlagelement für das Sicherungselement beim Einnehmen der Sicherungsstellung umfasst oder bildet. Durch das Anschlagelement wird der Bewegungsumfang des Sicherungselementes begrenzt, und in der Sicherungsstellung nimmt das Sicherungselement eine definierte Position ein. Die Betriebssicherheit der Verbindungsvorrichtung wird dadurch erhöht.
Das zweite Anschlagelement kann insbesondere die Position des Sicherungselementes auch dann sichern, wenn es über das zweite Kupplungsteil mit einer Kraft beaufschlagt ist. Ist das Anbaugerät beispielsweise nur mit dem zweiten Kupplungsteil an der Verbindungsvorrichtung gehalten, kann auf diese Weise ein Herausfallen des Kupplungsteils aus der zweiten Aufnahme verhindert werden, weil das zweite Anschlagelement eine Bewegung des Sicherungselementes verhindert. Beispielsweise kann das Sicherungselement erst durch die Betätigung der Verriegelungseinrichtung in die Freigabestellung überführt werden, um die zweite Aufnahme freizugeben.
Mindestens ein Anschlagelement, vorzugsweise das erste Anschlagelement und das zweite Anschlagelement, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ortsfest an der Trageinrichtung angeordnet. Insbesondere ist mindestens eines der Anschlagelemente unabhängig von einer Stellung des Verriegelungselementes an der Trageinrichtung positioniert.
Vorteilhaft kann eine rein mechanische Kopplung der Sicherungseinrichtung und der Verriegelungseinrichtung sein.
Das Sicherungselement ist vorzugsweise beweglich und insbesondere um eine Schwenkachse schwenkbar an der Trageinrichtung gelagert. Durch die bewegliche Lagerung wird eine zuverlässige Funktion der Sicherungseinrichtung sichergestellt. Beispielsweise ist das Sicherungselement an oder neben einem Rand der zweiten Aufnahme gelagert.
Die Schwenkachse ist vorzugsweise quer zu einer Einführrichtung der zweiten Aufnahme ausgerichtet.
Günstig kann es sein, wenn das Sicherungselement in Richtung eines freien Endes, das in der Sicherungsstellung in die zweite Aufnahme hineinragt, eine Verjüngung aufweist. Die Verjüngung wird beispielsweise durch zwei Flächen des Sicherungselementes, die unter einem Winkel von ungefähr 90° oder vorzugsweise weniger aneinandergrenzen, gebildet. Eine der Flächen kann ein Kontaktelement, beispielsweise eine Aufgleitfläche, für das zweite Kupplungsteil sein, entlang welchem Kontaktelement das Kupplungsteil entlanggleitet, wenn es in die zweite Aufnahme eingeführt wird und dadurch das Sicherungselement von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt.
Das Sicherungselement kann insbesondere als Nocken ausgebildet sein, der bevorzugt schwenkbar an oder neben einem Rand der Aufnahme gelagert ist.
Die Kopplungseinrichtung umfasst günstigerweise ein Kopplungselement, das direkt oder indirekt mit dem Sicherungselement verbunden ist und das relativ zum Aktuator beweglich ausgebildet ist. Das Kopplungselement ist günstigerweise wie nachfolgend erläutert beweglich mit dem Aktuator koppelbar.
Das Kopplungselement ist vorzugsweise ein Schub- und/oder Zugelement, das relativ zur Trageinrichtung verschiebbar ausgebildet ist.
Bei einer andersartigen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Kopplungseinrichtung ein Kopplungselement umfasst, das mit dem Aktuator und dem Sicherungselement verbunden ist und das Sicherungselement bei Bewegung des Aktuators bewegt. Durch die Bewegung des Aktuators kann unmittelbar eine Bewegung des Kopplungselementes ausgelöst werden, um das Sicherungselement zu bewegen.
Beispielsweise ist das Kopplungselement stangenförmig.
Das Kopplungselement ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung parallel zu einer Verschieberichtung des Verriegelungselementes ausgerichtet und/oder verschiebbar.
Beispielsweise ist das Kopplungselement an einer dem Anbaugerät abgewandten Seite des Aktuators an der Trageinrichtung angeordnet.
Günstig ist es, wenn die Verbindungsvorrichtung eine Führungseinrichtung zum Führen des Kopplungselementes an der Trageinrichtung und/oder am Aktuator umfasst.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Aktuator und das Kopplungselement miteinander in Eingriff stehen, um eine zuverlässige Funktion der Kopplungseinrichtung sicherzustellen.
Beispielsweise umfasst der Aktuator eine Durchgangsöffnung, durch die das Kopplungselement hindurchgreift. Auf diese Weise kann bevorzugt eine Führungseinrichtung für das Kopplungselement gebildet sein.
Beispielsweise ist am Aktuator ein die Durchgangsöffnung umfassendes Halteglied vorgesehen, durch das das Kopplungselement hindurchgreift.
Als vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn das Kopplungselement über ein Gelenkglied mit dem Sicherungselement verbunden ist, das am Sicherungselement und am Kopplungselement angelenkt ist. Das Gelenkglied ermöglicht beispielsweise eine Umlenkung einer Kraft, die vom Kopplungselement auf das Sicherungselement ausgeübt wird, und/oder umgekehrt. Dadurch kann vorzugsweise in der Praxis eine kompakte Bauform der Verbindungsvorrichtung sichergestellt werden.
Von Vorteil ist es, wenn die Verriegelungseinrichtung, insbesondere der Aktuator, und das Kopplungselement einander zugordnete Anschlagelemente umfassen, die beim Überführen der Verriegelungseinrichtung von der Haltestellung in die Lösestellung mittelbar oder unmittelbar miteinander koppeln, insbesondere bei einer Verschiebung des Aktuators relativ zur Trageinrichtung, um das Sicherungselement von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung zu überführen. Über die einander zugeordneten Anschlagelemente, nachfolgend auch als „erste Anschlagelemente“ bezeichnet, kann eine Kraft der Verriegelungseinrichtung auf das Sicherungselement übertragen werden. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Kopplungselement relativ zum Aktuator wie vorstehend erläutert beweglich ausgebildet ist.
Unter einer „Verschiebung des Aktuators“ kann vorliegend insbesondere verstanden werden, dass ein Teil oder Abschnitt des Aktuators verschoben wird.
Beim Überführen der Verriegelungseinrichtung von der Haltestellung in die Lösestellung kann vorgesehen sein, dass die Anschlagelemente nicht sofort miteinander koppeln, sondern erst nach Zurücklegen einer vorgegebenen Wegstrecke des Anschlagelementes an der Verriegelungseinrichtung.
Die Kopplungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein Energiespeicherelement, das zwischen den Anschlagelementen positioniert und wirksam ist. Das Energiespeicherelement erlaubt es, bei einer Bewegung des Anschlagelementes an der Verriegelungseinrichtung Energie aufzunehmen, diese zwischenzuspeichern und die an das Anschlagelement des Kopplungselementes abzugeben. Über das Energiespeicherelement kann insbesondere eine Begrenzung der Kraft sichergestellt werden, mit der das Kopplungselement und über dieses das Sicherungselement von der Verriegelungseinrichtung beaufschlagt werden können.
Das Energiespeicherelement ist dementsprechend insbesondere ein Kraftbegrenzungselement oder bildet ein solches aus.
Über das Kraftbegrenzungselement kann beispielsweise eine Kraft begrenzt werden, mit der das Sicherungselement auf das zweite Kupplungsteil einwirkt, wenn das zweite Kupplungsteil infolge der Gewichtskraft des Anbaugerätes am Sicherungselement anliegt. Wie eingangs erläutert kann dies beispielsweise dazu dienen, eine Überlastung der Verbindungsvorrichtung zu vermeiden. Alternativ oder ergänzend kann günstigerweise verhindert werden, dass das Sicherungselement entgegen der Kraft des Kupplungsteiles, dieses gewisserma-ßen wegschiebend, in die Freigabestellung überführt wird. Dies dient zur Steigerung der Betriebssicherheit der Verbindungsvorrichtung.
Vorzugsweise ist das Energiespeicherelement als das Kopplungselement umgebendes Federelement ausgestaltet. Das Federelement ist zum Beispiel eine Druckfeder, die zwischen den ersten Anschlagelementen positioniert ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Verriegelungseinrichtung, insbesondere der Aktuator, und das Kopplungselement einander zugordnete Anschlagelemente umfassen, die beim Überführen der Verriegelungseinrichtung von der Lösestellung in die Haltestellung mittelbar oder unmittelbar miteinander koppeln, insbesondere bei einer Verschiebung des Aktuators relativ zur Trageinrichtung, um das Sicherungselement mit einer Kraft zur Einnahme der Sicherungsstellung zu beaufschlagen. Diese nachfolgend auch als „zweite Anschlagelemente“ bezeichneten Anschlagelemente erlauben es, über den Aktuator und die Kopplungseinrichtung auf das Sicherungselement eine Kraft auszuüben. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Sicherungselement in der Sicherungsstellung gehalten wird oder von der Freigabestellung in die Sicherungsstellung überführt wird.
Die Kopplungseinrichtung kann vorzugsweise ein Energiespeicherelement umfassen, das zwischen den Anschlagelementen positioniert und wirksam ist. Das Energiespeicherelement kann beispielsweise unter Verformung Energie zwischenspeichern, die zur Beaufschlagung des Sicherungselementes über das Kopplungselement mit einer Rückstellkraft eingesetzt werden kann.
Das Energiespeicherelement kann dementsprechend insbesondere ein Rückstellelement sein oder ein solches ausbilden.
Das Energiespeicherelement ist vorzugsweise als das Kopplungselement umgebendes Federelement ausgestaltet. Beispielsweise ist das Federelement eine Druckfeder, die zwischen den zweiten Anschlagelementen positioniert ist.
Das Energiespeicherelement kann bei einer bevorzugten Ausführungsform zwischen Anschlagelementen vorgespannt sein.
Günstig ist es, wenn das Sicherungselement unabhängig von der Einnahme der Lösestellung oder der Haltestellung durch das Verriegelungselement von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist. Auf diese Weise besteht insbesondere die Möglichkeit, das zweite Kupplungsteil ohne Betätigung des Aktuators einzukuppeln.
Beispielsweise ist das Sicherungselement mittels des zweiten Kupplungsteils beim Einführen in die zweite Aufnahme von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar.
Günstig ist es, wenn hierbei das Sicherungselement entgegen einer Rückstellkraft des vorstehend genannten Energiespeicherelementes von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist, wobei das Energiespeicherelement das im Zusammenhang mit den zweiten Anschlagelementen genannte Energiespeicherelement ist. Wird das zweite Kupplungsteil eingekuppelt, kehrt das Sicherungselement infolge der Rückstellkraft des Energiespeicherelementes ohne weiteres Zutun, insbesondere ohne Betätigung des Aktuators, in die Sicherungsstellung zurück. Die Betriebssicherheit der Verbindungsvorrichtung wird dadurch gesteigert.
Der Aktuator kann vorzugsweise ein Halteglied umfassen, an dem die Anschlagelemente der Verriegelungseinrichtung angeordnet sind und das vorzugsweise mit dem Kopplungselement in Eingriff steht.
Die Verriegelungseinrichtung kann auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise hydraulisch (bevorzugt), pneumatisch, mechanisch, und/oder elektrisch.
Vorzugsweise umfasst oder ist der Aktuator ein Kolben-Zylinder-Aggregat, insbesondere ein hydraulisches Aggregat.
Günstig kann es sein, wenn ein Kolben des Kolben-Zylinder-Aggregates ortsfest an der Trageinrichtung gehalten ist und ein Zylinder des Kolben-Zylinder-Aggregates, an dem das Verriegelungselement gehalten ist und der mit der Kopplungseinrichtung gekoppelt ist, relativ zur Trageinrichtung verschiebbar ist. Der Zylinder kann zum Beispiel den verschiebbaren Teil oder Abschnitt des Aktuators wie vorstehend beschrieben bilden.
Alternativ kann es günstig sein, wenn das Verriegelungselement an einem Kolben des Kolben-Zylinder-Aggregates festgelegt ist, der relativ zur Trageinrichtung verschiebbar ist, und wenn ein Zylinder des Kolben-Zylinder-Aggregates ortsfest an der Trageinrichtung festgelegt ist. Der Kolben kann zum Beispiel den verschiebbaren Teil oder Abschnitt des Aktuators wie vorstehend beschrieben bilden.
Günstig ist es, wenn die Verbindungsvorrichtung eine Anzeigeeinrichtung umfasst oder ausbildet, mit der einem Benutzer die Einnahme der Freigabestellung und/oder der Sicherungsstellung durch das Sicherungselement anzeigbar ist. Auf diese Weise kann der Benutzer optisch erkennen, welche Stellung das Sicherungselement einnimmt. Ist beispielsweise das Sicherungselement in der Freigabestellung, kann der Benutzer den Aktuator zum Sichern des zweiten Kupplungsteils betätigen.
Die Anzeigeeinrichtung ist vorzugsweise am Sicherungselement angeordnet oder von diesem umfasst.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest zwei Verriegelungselemente und zwei Sicherungselemente vorgesehen sind, die jeweils im Abstand zueinander positioniert sind und jeweils zum Verriegeln bzw. Sichern der Kupplungsteile dienen. Beispielsweise sind zwei erste Aufnahmen und/oder zwei zweite Aufnahmen vorgesehen, an denen die Verriegelungselemente bzw. die Sicherungselemente angeordnet sind. Vorgesehen sein kann auch, dass nur eine erste Aufnahme und nur eine zweite Aufnahme vorhanden ist.
Zwei oder mehr Verriegelungselemente können bei einer bevorzugten Ausführungsform mittels nur eines Aktuators verstellbar sein, so dass eine Verriegelungseinrichtung mit zwei Verriegelungselementen vorgesehen ist.
In entsprechender Weise kann die Sicherungseinrichtung zwei Sicherungselemente umfassen. Eine Kopplungseinrichtung kann vorgesehen sein, die die zwei Sicherungselemente mit der Verriegelungseinrichtung koppelt. Alternativ kann jedem Sicherungselement eine eigenständige Kopplungseinrichtung zugeordnet sein, zur Wirkverbindung mit einer oder zwei Verriegelungseinrichtung(en).
Günstig ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn die Verbindungsvorrichtung zwei Verriegelungseinrichtungen, zwei Sicherungseinrichtungen und zwei Kopplungseinrichtungen umfasst sowie zwei erste Aufnahmen und zwei zweite Aufnahmen, die jeweils im Abstand zueinander angeordnet sind, und wenn das erste Kupplungsteil in den ersten Aufnahmen und das zweite Kupplungsteil in den zweiten Aufnahmen anordenbar ist. In entsprechender Weise können beispielsweise zwei erste Anschlagelemente und zwei zweite Anschlagelemente vorhanden sein. Durch die jeweilige Verdopplung der vorstehend genannten und beschriebenen Komponenten der Verbindungsvorrichtung kann eine noch zuverlässigere Befestigung des Anbaugerätes an der Verbindungsvorrichtung sichergestellt werden.
Wie eingangs erwähnt betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Arbeitsvorrichtung. Eine erfindungsgemäße Arbeitsvorrichtung umfasst eine Verbindungsvorrichtung der vorstehend genannten Art und mindestens ein lösbar an dieser festlegbares Anbaugerät. Die Arbeitsvorrichtung ist zum Beispiel eine Erdbauvorrichtung, insbesondere ein Bagger. Das Anbaugerät kann zum Beispiel ein Baggerlöffel sein.
Die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung erwähnt wurden, können mit der erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung ebenfalls erzielt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der Verbindungsvorrichtung. Diesbezüglich kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung;
2: eine perspektivische schematische Darstellung der Verbindungsvorrichtung gemäß Detail A in 1;
3: eine Vorderansicht der Verbindungsvorrichtung mit Blick in Richtung des Pfeiles „3“ in 2;
4: eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in 3, bei der eine Verriegelungseinrichtung eine Lösestellung und eine Sicherungseinrichtung eine Freigabestellung einnimmt, sowie zwei Kupplungsteile eines Anbaugerätes;
5: eine Darstellung entsprechend 4, wobei die Verriegelungseinrichtung eine Haltestellung und die Sicherungseinrichtung eine Sicherungsstellung einnimmt;
6: eine Darstellung entsprechend 5, wobei ein Kupplungsteil in eine Aufnahme eingeführt wird;
7: eine Darstellung entsprechend 5, wobei die Verbindungsvorrichtung geneigt bezüglich einer Schwerkraftrichtung ausgerichtet ist;
8: eine Darstellung entsprechend 7 nach Überführen der Verriegelungseinrichtung von der Haltestellung in die Lösestellung; und
9: eine vergrößerte Darstellung von Detail B in 4.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer mit dem Bezugszeichen 10 belegten vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Arbeitsvorrichtung. Die Arbeitsvorrichtung 10 ist im vorliegenden Fall eine Erdbauvorrichtung, ausgestaltet als Bagger 12.
Der Bagger 12 umfasst ein Anbaugerät 14, vorliegend in Gestalt eines Baggerlöffels 16.
Die Arbeitsvorrichtung 10 umfasst ferner eine mit dem Bezugszeichen 18 belegte vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung. Mit der Verbindungsvorrichtung 18 kann der Baggerlöffel 16 lösbar am Bagger 12 festgelegt werden. Die Verbindungsvorrichtung 18 kann ihrerseits fest an einem Baggerarm 20 gehalten sein. Alternativ ist denkbar, dass die Verbindungsvorrichtung 18 lösbar mit dem Baggerarm 20 verbindbar ist.
Es versteht sich, dass das Anbaugerät 14 und die Verbindungsvorrichtung 18 hinsichtlich Funktion und Abmessungen aneinander angepasst sind. Im vorliegenden Fall ist die Verbindungsvorrichtung 18 zum Halten eines Anbaugerätes 14 ausgebildet, das zwei im Abstand zueinander angeordnete Kupplungsteile 22 und 24 umfasst. Die Kupplungsteile 22, 24 sind bolzenförmig und parallel zueinander ausgerichtet.
Die Verbindungsvorrichtung 18 umfasst eine Trageinrichtung 26 zum Festlegen am Baggerarm 20. Die Trageinrichtung 26 bildet einen Rahmen 28 mit zwei in einer Querrichtung 30 voneinander beabstandeten Rahmenteilen 32, 34. Die Rahmenteile 32, 34 sind miteinander über Verbindungsteile 36 verbunden. Die Trageinrichtung 36 definiert eine Längsrichtung 38 quer zur Querrichtung 30. In der Längsrichtung 38 weist die Trageinrichtung 26 eine erste Seite 40 auf und eine zweite Seite 42. Die erste Seite 40 ist dem Fahrzeugführer des Baggers 12 abgewandt, und die zweite Seite 42 ist dem Fahrzeugführer zugewandt.
Die Verbindungsvorrichtung 18 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl nachfolgend erläuterter Komponenten, die jeweils doppelt vorhanden sind, beispielsweise die Verriegelungseinrichtung, die Sicherungseinrichtung, die Kopplungseinrichtung, erste und zweite Aufnahmen und erste und zweite Anschlagelemente. Die jeweiligen einander entsprechenden Komponenten sind funktionsgleich und spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich einer Mittellängsebene 44 ausgebildet. Nachfolgend wird lediglich auf einen Satz dieser Komponenten Bezug genommen, nämlich die in 3 rechts der Mittellängsebene 44 angeordneten Komponenten. Die diesbezüglichen Erläuterungen gelten in entsprechender Weise für den jeweils anderen Satz von Komponenten.
Bei einer andersartigen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass zwei Verriegelungselemente der Verriegelungseinrichtung mittels eines gemeinsamen Aktuators bewegbar sein können. Alternativ oder ergänzend können zwei Sicherungselemente der Sicherungseinrichtung vorgesehen sein, die mit dem einen Aktuator über eine oder zwei Kopplungseinrichtung(en) in Wirkverbindung stehen. Vorgesehen sein kann beispielsweise, dass ein Aktuator, bezogen auf eine Querrichtung 30, zwischen den Verriegelungselementen im Bereich der Mittellängsebene angeordnet ist.
Die Verbindungsvorrichtung 18 umfasst eine erste Aufnahme 46 für das (erste) Kupplungsteil 22. Die Aufnahme 46 ist an der ersten Seite 40 angeordnet und insbesondere über eine Ausnehmung am Rahmenteil 32 gebildet. Das Kupplungsteil 22 kann in einer Einführrichtung 48, die quer zur Längsrichtung 38 und quer zur Querrichtung 30 ausgerichtet ist, in die Aufnahme 46 eingeführt werden. Typischerweise geschieht dies dadurch, dass der Fahrzeugführer den Baggerarm 20 in entsprechender Weise relativ zum ortsfesten Baggerlöffel 16 bewegt.
Entsprechendes gilt auch für das Aufnehmen des (zweiten) Kupplungsteils 24 mit der Verbindungsvorrichtung 18.
Das Kupplungsteil 22 kann in der Aufnahme 46 gehalten werden. Zu diesem Zweck umfasst die Verbindungsvorrichtung 18 eine Verriegelungseinrichtung 52. Die Verriegelungseinrichtung 52 umfasst einen Aktuator 54, im vorliegenden Fall ausgestaltet als Kolben-Zylinder-Aggregat 56.
Das Kolben-Zylinder-Aggregat 56 weist einen Zylinder 58 mit einem Gehäuse 60 auf und einen Kolben 62. Der Zylinder 58 und der Kolben 62 sind relativ zueinander verschiebbar. Vorliegend ist das Kolben-Zylinder-Aggregat 56 hydraulisch ausgestaltet. Ein Anschlusselement 64 ist zum Anschließen einer Hydraulikleitung vorgesehen. Der Zylinder 58 ist insbesondere ein sogenannter H-Zylinder.
Im vorliegenden Fall ist der Kolben 62 an dem Rahmenteil 32 der Trageinrichtung 26 ortsfest gehalten. Das Gehäuse 60 ist relativ zur Trageinrichtung 26 verschiebbar ausgestaltet Das Gehäuse 60 und der Zylinder 58 sind verschiebbare Abschnitte des Aktuators 54. Die Verschieberichtung entspricht der Längsrichtung 38.
Die Verriegelungseinrichtung 52 umfasst ein Verriegelungselement 66. Das Verriegelungselement 66 ist am Gehäuse 60 festgelegt, vorliegend an der dem Kolben 62 abgewandten Seite, die der ersten Seite 40 zugewandt ist. Der Kolben 62 ist der zweiten Seite 42 zugewandt.
Das Verriegelungselement 66 ist bolzenförmig und durchgreift eine Durchgangsöffnung 68 am Rahmenteil 32, die in die Aufnahme 46 mündet. Endseitig ist das Verriegelungselement 66 klauenförmig. In Kombination mit dem Rahmenteil 32 ist die Aufnahme 46 durch das Verriegelungselement 66 U-förmig begrenzt, wenn dieses eine Haltestellung einnimmt (5).
Über den Aktuator 54 kann das Verriegelungselement 66 von einer Lösestellung in eine Haltestellung und umgekehrt überführt werden. Diese Stellungen sind zugleich Stellungen der Verriegelungseinrichtung 52. Das Verriegelungselement 66 kann in der Längsrichtung 38 verschoben werden.
In der Lösestellung ist der Kolben 62 in den Zylinder 58 eingefahren, wodurch der Zylinder 58 weg von der Aufnahme 46 in der Längsrichtung 38 verschoben ist. Das Verriegelungselement 66 ist weg von der Aufnahme 46 in die Durchgangsöffnung 68 verschoben. Die Aufnahme 46 ist frei, um das Kupplungsteil 22 einzuführen (4).
Mittels des Aktuators 54 kann das Verriegelungselement 66 von der Lösestellung in eine Haltestellung überführt werden. In der Haltestellung ist das Kupplungsteil 22 zwischen dem Verriegelungselement 66 und dem Rahmenteil 32 gehalten (5).
Zum Bewegen des Verriegelungselementes 66 in die Haltestellung wird der Kolben aus dem Zylinder 58 ausgefahren. Dabei wird der Zylinder 58 in der Längsrichtung 38 relativ zur Trageinrichtung 26 verschoben. Dies verschiebt das Verriegelungselement 66 aus der Durchgangsöffnung 68.
An der zweiten Seite 42 umfasst die Verbindungsvorrichtung 18 eine zweite Aufnahme 70, die dem Kupplungsteil 24 zugeordnet ist. Die Aufnahme 70 weist eine Einführrichtung 72 auf. Die Einführrichtung 72 ist im vorliegenden Beispiel in oder im Wesentlichen in der Längsrichtung 38 ausgerichtet und insbesondere quer zur Einführrichtung 48. Das Kupplungsteil 24 kann in der Einführrichtung 72 in die Aufnahme 70 eingeführt und entgegen der Einführrichtung 72 aus dieser herausgeführt werden (4).
Ein Rand 74 ist im Wesentlichen U-förmig und begrenzt die Aufnahme 70. Neben dem Rand 74 ist am Rahmenteil 32 eine Ausnehmung 76 gebildet, die zur Aufnahme 70 geöffnet ist und in die eine Durchgangsöffnung 78 mündet. Die Durchgangsöffnung 78 verläuft in Längsrichtung 38.
Zum Sichern des Kupplungsteils 24 in der Aufnahme 70 umfasst die Verbindungsvorrichtung 18 eine Sicherungseinrichtung 80. Die Sicherungseinrichtung 80 umfasst ein Sicherungselement 82.
Das Sicherungselement 82 ist beweglich und insbesondere schwenkbar an der Trageinrichtung 26 gelagert. Im vorliegenden Fall ist neben dem Rand 74 ein Gelenk 84 zur Lagerung vorgesehen, das eine Schwenkachse 86 definiert. Die Schwenkachse 86 verläuft in der Querrichtung 30.
Das Sicherungselement 82 ist als Nocken 88 ausgestaltet, der in die Aufnahme 70 hineinverschwenkt und aus dieser herausverschwenkt werden kann.
Das Sicherungselement 82 kann eine Freigabestellung einnehmen, in der eine Einführöffnung der Aufnahme 70 freigegeben ist, wodurch das Kupplungsteil 24 in die Aufnahme 70 eingeführt werden kann (4).
Ausgehend von der Freigabestellung kann das Sicherungselement 82 in eine Sicherungsstellung überführt werden. In der Sicherungsstellung ragt das Sicherungselement 82 mit einem freien Ende 90 in die Aufnahme 70 hinein. Dadurch ist der Querschnitt der Einführöffnung 72 so verringert, dass diese gesperrt ist. Das Kupplungsteil 24 ist in der Aufnahme 70 gesichert und kann nicht aus dieser herausgeführt werden.
In Richtung des freien Endes 90 weist das Sicherungselement 82 eine Verjüngung 92 auf. Einführseitig an der Aufnahme 70 umfasst das Sicherungselement 82 ein Kontaktelement für das Kupplungsteil 24, ausgestaltet als Aufgleitfläche 94.
Die Trageinrichtung 26 umfasst ein ortsfestes Anschlagelement 96 für das Sicherungselement 82, wenn dieses die Freigabestellung einnimmt (4). Das Anschlagelement 96 ist vorliegend obenseitig am Rahmen 28 an der zweiten Seite 42 angeordnet.
Darüber hinaus umfasst die Trageinrichtung 26 ein Anschlagelement 98 für das Sicherungselement 82, wenn dieses die Sicherungsstellung einnimmt ( 5). Das Anschlagelement 98 ist vorliegend ortsfest am Rand 74 der Aufnahme 70 angeordnet.
Bei einer andersartigen Ausführungsform können die Anschlagelemente 96, 98 an unterschiedlicher Position angeordnet sein. Beispielsweise kann das Anschlagelement 98 obenseitig am Rahmen 28 und das Anschlagelement 96 am Rand 74 der Aufnahme angeordnet sein.
Über die Anschlagelemente 96, 98 ist der Bewegungsumfang des Sicherungselementes 82 begrenzt und die jeweilige Freigabestellung bzw. Sicherungsstellung klar definiert.
Am Aktuator 54 ist ein Halteglied 100 angeordnet. Das Halteglied 100 ist insbesondere ein Vorsprung des Gehäuses 60. Das Halteglied 100 ist in einem Aufnahmeraum 102 am Rahmenteil 32 angeordnet, in den die Durchgangsöffnung 78 mündet.
Am Halteglied 100 ist eine Durchgangsöffnung 104 gebildet.
Der ersten Seite 40 zugewandt weist das Halteglied 100 ein Anschlagelement 106 auf. Der zweiten Seite 42 zugewandt weist das Halteglied 100 ein Anschlagelement 108 auf.
Die Verbindungsvorrichtung 18 umfasst eine Kopplungseinrichtung 110, über die die Verriegelungseinrichtung 52 mit der Sicherungseinrichtung 80 in Wirkverbindung steht. Insbesondere kann dadurch das Sicherungselement 82 mittels des Aktuators 54 bewegt werden.
Die Kopplungseinrichtung 110 ist vorliegend an der dem Anbaugerät 14 abgewandten Seite der Verriegelungseinrichtung 52 und insbesondere des Aktuators 54 angeordnet.
Bezogen auf die Querrichtung 30 sind die Verriegelungseinrichtung 52, die Sicherungseinrichtung 80 und die Kopplungseinrichtung 110 im Wesentlichen an demselben Bereich am Rahmen 28 angeordnet, nämlich am Rahmenteil 32.
Die Kopplungseinrichtung 110 umfasst ein Kopplungselement 112. Das Kopplungselement 112 ist vorliegend als Stange 114 ausgebildet, die in der Trageinrichtung 26 beweglich und insbesondere in der Längsrichtung 38 verschieblich ist.
Das Kopplungselement 112 ist insbesondere relativ zum Aktuator 54 beweglich und insbesondere verschieblich. Dabei steht das Kopplungselement 112 mit dem Aktuator 54 in Eingriff.
Insbesondere durchgreift das Kopplungselement 112 das Halteglied 100 an der Durchgangsöffnung 104. Das Halteglied 100 bildet dadurch eine Führungseinrichtung für das Kopplungselement 112.
Das Kopplungselement 112 ist in der Längsrichtung 38 ausgerichtet und greift in die Durchgangsöffnung 78 ein. Ein Rand der Durchgangsöffnung 78 bildet eine weitere Führungseinrichtung für das Kopplungselement 112.
Das Sicherungselement 82 ist mit dem Kopplungselement 112 über ein Gelenkglied 116 der Kopplungseinrichtung 110 verbunden. Das Gelenkglied 116 ist an einem ersten Gelenk 118 schwenkbar mit dem Kopplungselement 112 und an einem zweiten Gelenk 120 schwenkbar mit dem Sicherungselement 82 verbunden. Die jeweiligen Schwenkachsen sind parallel zueinander und parallel zur Schwenkachse 86 ausgerichtet.
Wird das Kopplungselement 112 in der Längsrichtung 38 verschoben, verschwenkt das Sicherungselement 82 um die Schwenkachse 86.
Das Kopplungselement 112 umfasst ein Anschlagelement 122, das dem Anschlagelement 106 zugeordnet ist. Das Anschlagelement 122 ist der ersten Seite 40 zugewandt am Kopplungselement 112 angeordnet, im vorliegenden Fall endseitig am Kopplungselement 112.
Die Anschlagelemente 106, 122 sind „zweite“ Anschlagelemente im Sinn obiger Erläuterungen.
Die Kopplungseinrichtung 110 umfasst ein Energiespeicherelement 124, das zwischen den Anschlagelementen 106, 122 angeordnet und wirksam ist. Das Energiespeicherelement 124 ist als Federelement 126 ausgebildet, das das Kopplungselement 112 umgibt. Das Federelement 126 ist eine Druckfeder.
Das Federelement 126 kann durch die aneinander annäherbaren Anschlagelemente 106, 122 unter Speicherung von Energie komprimiert werden. Umgekehrt kann die Energie freigegeben werden, um das Kopplungselement 112 in Richtung der ersten Seite 40 relativ zum Halteglied 100 zu verschieben.
Das Kopplungselement 112 umfasst weiter ein Anschlagelement 128, das dem Anschlagelement 108 zugeordnet ist. Das Anschlagelement 128 ist der zweiten Seite 42 zugewandt am Kopplungselement 112 angeordnet. Das Anschlagelement 128 wird durch eine Schulter 130 am Kopplungselement 112 gebildet.
Die Anschlagelemente 108, 128 sind „erste“ Anschlagelemente im Sinn obiger Erläuterungen.
Ein Energiespeicherelement 132 ist zwischen den Anschlagelementen 108, 128 angeordnet und wirksam. Das Energiespeicherelement 132 ist als Federelement 134 ausgestaltet, das das Kopplungselement 112 umgibt. Das Federelement 134 ist eine Druckfeder.
Werden die Anschlagelemente 108, 128 aufeinander zu bewegt, kann das Federelement 134 unter Speicherung von Energie komprimiert werden. Umgekehrt kann die Energie freigegeben werden, zum Beispiel um das Kopplungselement 112 in Richtung der zweiten Seite 42 relativ zum Halteglied 100 zu verschieben.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Verbindungsvorrichtung 18 erläutert.
Zum Ankuppeln des Anbaugerätes 14 kann die Verriegelungseinrichtung 52 in die Lösestellung überführt werden. Durch das sich bewegende Halteglied 100 können die Anschlagelemente 108, 128 mittelbar über das Federelement 134 koppeln. Das Anschlagelement 108 kontaktiert das Federelement 134, das seinerseits das Anschlagelement 128 kontaktiert.
Dadurch wird das Kopplungselement 112 in Richtung der zweiten Seite 42 verschoben. Über das Gelenkglied 116, das in die Ausnehmung 76 einschwenkt, wird das Sicherungselement 82 in die Freigabestellung verschwenkt, bis es am Anschlagelement 96 anliegt (4).
Das Kupplungsteil 24 wird in die Aufnahme 70 eingeführt. Anschließend wird das Kupplungsteil 22 in die Aufnahme 46 eingeführt.
Anschließend wird der Aktuator 54 betätigt, um die Verriegelungseinrichtung in die Haltestellung zu überführen. Das die Haltestellung einnehmende Verriegelungselement 66 sichert das Kupplungsteil 22 in der Aufnahme 46.
Durch die Bewegung des Halteglieds 100 können die Anschlagelemente 106, 122 wirksam miteinander koppeln, über das Federelement 126. Das Federelement 126 überträgt eine Kraft vom Anschlagelement 106 auf das Anschlagelement 122. Dadurch wird das Kopplungselement 112 in Richtung der ersten Seite 40 verschoben.
Das Gelenkglied 116 schwenkt aus der Ausnehmung 76 zurück. Infolgedessen wird das Sicherungselement 82 von der Freigabestellung in die Sicherungsstellung überführt und liegt am Anschlagelement 98 an. Somit ist auch das Kupplungsteil 24 in der Aufnahme 70 gesichert.
Vorteilhaft ist es, dass es einer Betätigung des Aktuators 54 bedarf, um das Sicherungselement 82 von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung zu überführen. Dadurch ist sichergestellt, dass das Kupplungsteil 24 nicht unbeabsichtigterweise aus der Aufnahme 70 heraus gelangt.
Von Vorteil ist es ferner, dass das Sicherungselement 82 unabhängig von der Einnahme der Lösestellung oder der Haltestellung durch die Verriegelungseinrichtung 52 von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist (6).
6 zeigt die Verriegelungseinrichtung 52 in der Verriegelungsstellung. Wenn das Kupplungsteil 24 gegen das Sicherungselement 82 an der Aufgleitfläche 94 anschlägt, kann das Sicherungselement 82 dadurch von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt werden. Durch die Bewegung des Sicherungselementes 82 wird das Kopplungselement 112 in Richtung der zweiten Seite 42 verschoben, entgegen einer Rückstellkraft des Federelementes 126. Vorzugsweise ist das Federelement 126 vorgespannt.
Das Federelement 126 wirkt in diesem Fall als Rückstellelement, unter dessen Wirkung das Kopplungselement 112 wieder verschoben wird, wenn das Kupplungsteil 24 ganz in die Aufnahme 70 eingeführt ist. Durch die Verschiebung des Kopplungselementes 112 verschwenkt das Sicherungselement 82 zurück in die Sicherungsstellung.
Die Verbindungsvorrichtung 18 kann auf diese Weise beispielsweise zum Umsetzen des Anbaugerätes 14 eingesetzt werden, wobei lediglich das zweite Kupplungsteil 24 angekuppelt ist. Zwar entspricht dies nicht den Handhabungs- und Sicherheitsvorschriften. Jedoch zeigt sich in der Praxis, dass Fahrzeugführer Anbaugeräte entgegen einer derartigen Vorschrift nur einseitig eingekuppelt versetzen. Die Erfindung erhöht für solche Fälle die Betriebssicherheit und verringert das Unfallrisiko.
7 und 8 zeigen jeweils eine Orientierung der Verbindungsvorrichtung 18 geneigt relativ zu einer Schwerkraftrichtung 136. Hierbei ist die zweite Seite 42 dem Boden zugewandt und die erste Seite 40 dem Boden abgewandt. Die Einführöffnung der Aufnahme 70 weist in Richtung des Bodens.
Das Kupplungsteil 22 ist in den 7 und 8 gestrichelt dargestellt. Die nachfolgend erwähnten Vorteile können unabhängig davon erzielt werden, ob beide Kupplungsteile 22, 24 angekuppelt sind, oder ob nur das Kupplungsteil 24 zum Versetzen des Anbaugerätes 14 eingekuppelt ist.
Die 7 zeigt die Verriegelungseinrichtung 52 in der Verriegelungsstellung, die 8 in der Lösestellung.
Die in 7 dargestellte Situation entspricht derjenigen der 5, bei der das Sicherungselement 82 die Sicherungsstellung einnimmt.
Durch die Neigung der Verbindungsvorrichtung 18 wird jedoch das freie Ende des Sicherungselementes 82 vom Kupplungsteil 24 aufgrund der Gewichtskraft des Anbaugerätes 14 mit einer Kraft beaufschlagt. Das Sicherungselement 82 ist in der Sicherungsstellung durch das Anschlagelement 98 blockiert und kann nicht verschwenkt werden. Dadurch ist es dem Kupplungsteil 24 nicht möglich, aus der Aufnahme 70 zu gelangen.
Ist insbesondere nur das Kupplungsteil 24 eingekuppelt und das Kupplungsteil 22 frei (nicht dargestellt), bleibt das Anbaugerät 14 in diesem Fall an der Verbindungsvorrichtung 18 gehalten und kann nicht herabfallen. Eine Unfallgefahr ist dadurch verringert, und die Verbindungsvorrichtung 18 weist eine hohe Betriebssicherheit auf.
Bei der Situation gemäß 8 ist die Verriegelungseinrichtung 52 in der Lösestellung. Das Kupplungsteil 22 wird aufgrund der Betätigung des Aktuators 54 frei (gestrichelte Darstellung in 8), oder das Kupplungsteil 22 ist bereits von vornherein frei, wenn es zuvor nicht eingekuppelt war.
Das Kupplungsteil 24 beaufschlagt das die Sicherungsstellung einnehmende Sicherungselement 82 mit einer Kraft, welches durch das Anschlagelement 98 wie soeben erläutert an einer Schwenkbewegung gehindert ist.
Das Gehäuse 60 mit dem Halteglied 100 ist in Richtung der zweiten Seite 42 verschoben. Hierbei werden die Anschlagelemente 108, 128 wirksam, und das Federelement 134 ist zwischen diesen komprimiert, unter Speicherung von Energie.
Das Federelement 134 ist jedoch so ausgelegt, dass die Federkraft nicht ausreichend ist, um die vom Kupplungsteil 24 auf das Sicherungselement 82 wirkende Kraft zu übertreffen. Deswegen wird das Sicherungselement 82 in diesem Fall nicht entgegen der vom Kupplungsteil 24 ausgeübten Kraft von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt, sondern verbleibt in der Sicherungsstellung.
Da das Federelement 134 die erforderliche Kraft zum Verschwenken des Kupplungsteils 24 nicht aufbringen kann, wirkt es in diesem Fall als Kraftbegrenzungselement.
Die Kraftbegrenzung weist den Vorteil auf, dass das Kupplungsteil 24 nicht vom Sicherungselement 82 so in die Aufnahme 70 zurückgeschoben werden kann, dass das Sicherungselement 82 am Kupplungsteil 24 vorbei in die Freigabestellung verschwenkt. Darüber hinaus kann eine überhöhte Belastung der Verriegelungseinrichtung 52 vermieden werden.
Unabhängig davon, ob das Kupplungsteil 22 anfangs eingekuppelt ist oder nicht oder ob die Verriegelungseinrichtung 52 von Anfang an die Lösestellung einnimmt oder von der Haltestellung in diese überführt wird, bleibt das Kupplungsteil 24 daher mittels des Sicherungselementes 82 in der Aufnahme 70 gehalten. Eine Gefahr von Unfällen kann verringert werden, und die Verbindungsvorrichtung 18 weist eine hohe Betriebssicherheit auf.
Die Verbindungsvorrichtung 18 weist eine Anzeigeeinrichtung 138 auf, anhand derer der Fahrzeugführer die Stellung des Sicherungselementes 82 erkennen kann.
Im vorliegenden Beispiel ist die Anzeigeeinrichtung 38 am Sicherungselement 82 angeordnet. Eine Fläche 140 des Sicherungselementes 82, die in dessen Sicherungsstellung in der Ausnehmung 76 angeordnet ist, ist markiert, beispielsweise rot gefärbt. In der Freigabestellung ist die Fläche 140 aus der Ausnehmung 76 herausgeschwenkt und ist an der zweiten Seite 42 vom Fahrzeugführer erkennbar. Auf diese Weise hat der Fahrzeugführer mit Blick auf die Verbindungsvorrichtung 18 stets eine Information, welche Stellung das Sicherungselement 82 einnimmt.
Ergänzend oder alternativ kann beispielsweise die Aufgleitfläche 94 markiert sein, zum Beispiel mit grüner Farbe. Nimmt das Sicherungselement 82 die Sicherungsstellung ein, kann die Aufgleitfläche 94 vom Fahrzeugführer gesehen werden. Demgegenüber ist die Aufgleitfläche 94 nicht erkennbar, wenn das Sicherungselement 82 die Freigabestellung einnimmt.
Bezugszeichenliste

10: Arbeitsvorrichtung
12: Bagger
14: Anbaugerät
16: Baggerlöffel
18: Verbindungsvorrichtung
20: Baggerarm
22, 24: Kupplungsteil
26: Trageinrichtung
28: Rahmen
30: Querrichtung
32, 34: Rahmenteil
36: Verbindungsteil
38: Längsrichtung
40: erste Seite
42: zweite Seite
44: Mittellängsebene
46: erste Aufnahme
48: Einführrichtung
52: Verriegelungseinrichtung
54: Aktuator
56: Kolben-Zylinder-Aggregat
58: Zylinder
60: Gehäuse
62: Kolben
64: Anschlusselement
66: Verriegelungselement
68: Durchgangsöffnung
70: zweite Aufnahme
72: Einführrichtung
74: Rand
76: Ausnehmung
78: Durchgangsöffnung
80: Sicherungseinrichtung
82: Sicherungselement
84: Gelenk
86: Schwenkachse
88: Nocken
90: freies Ende
92: Verjüngung
94: Aufgleitfläche
96: Anschlagelement
98: Anschlagelement
100: Halteglied
102: Aufnahmeraum
104: Durchgangsöffnung
106, 108: Anschlagelement
110: Kopplungseinrichtung
112: Kopplungselement
114: Stange
116: Gelenkglied
118, 120: Gelenk
122: Anschlagelement
124: Energiespeicherelement
126: Federelement
128: Anschlagelement
130: Schulter
132: Energiespeicherelement
134: Federelement
136: Schwerkraftrichtung
138: Anzeigeeinrichtung
140: Fläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2766529 B1 [0006, 0011]

Claims

Verbindungsvorrichtung zum lösbaren Ankuppeln eines Anbaugerätes (14) an eine Arbeitsvorrichtung (10), umfassend: - eine an der Arbeitsvorrichtung (10) festgelegte oder festlegbare Trageinrichtung (26), an der eine erste Aufnahme (46) für ein erstes Kupplungsteil (22) des Anbaugerätes (14) und eine zweite Aufnahme (70) für ein zweites Kupplungsteil (24) des Anbaugerätes (14) gebildet sind, wobei die Aufnahmen (46, 70) im Abstand zueinander an der Trageinrichtung (26) angeordnet sind; - eine an der Trageinrichtung (26) gehaltene Verriegelungseinrichtung (52), die einen Aktuator (54) und ein von diesem von einer Lösestellung in eine Haltestellung und umgekehrt überführbares Verriegelungselement (66) umfasst, wobei die erste Aufnahme (46) in der Lösestellung zum Einführen des ersten Kupplungsteils (22) freigegeben ist und das erste Kupplungsteil (22) in der Haltestellung in der ersten Aufnahme (46) gehalten ist; - eine Sicherungseinrichtung (80), die ein insbesondere an der Trageinrichtung (26) beweglich gehaltenes Sicherungselement (82) umfasst, das von einer Freigabestellung in eine Sicherungsstellung und umgekehrt überführbar ist, wobei eine Einführöffnung der zweiten Aufnahme (70) für das zweite Kupplungsteil (24) in der Freigabestellung freigegeben und in der Sicherungsstellung gesperrt ist; und - eine Kopplungseinrichtung (110), über die die Sicherungseinrichtung (80) mit der Verriegelungseinrichtung (52) in Wirkverbindung steht, wobei das Sicherungselement (82) beim Überführen des Verriegelungselementes (66) von der Haltestellung in die Lösestellung von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführt wird.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (82) über die Verriegelungseinrichtung nicht von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist, wenn eine vom zweiten Kupplungsteil (24) auf das Sicherungselement (82) ausgeübte Kraft eine vorgegebene oder vorgebbare Schwellenwertkraft überschreitet.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (18) eine Einrichtung zur Kraftbegrenzung und/oder ein Kraftbegrenzungselement (132) umfasst zum Begrenzen einer Kraft, mit der die Sicherungseinrichtung (80) zum Überführen des Sicherungselementes (82) von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung beaufschlagbar ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (80) mit der Verriegelungseinrichtung (52) über die Kopplungseinrichtung (110) derart in Wirkverbindung steht, dass das Sicherungselement (82) beim Überführen des Verriegelungselementes (66) von der Lösestellung in die Haltestellung von der Freigabestellung in die Sicherungsstellung überführt wird.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (18) ein erstes Anschlagelement (96) für das Sicherungselement (82) beim Einnehmen der Freigabestellung umfasst oder bildet und/oder dass die Verbindungsvorrichtung (18) ein zweites Anschlagelement (98) für das Sicherungselement (82) beim Einnehmen der Sicherungsstellung umfasst oder bildet.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlagelement (96, 98) ortsfest an der Trageinrichtung (26) angeordnet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (82) beweglich und insbesondere um eine Schwenkachse (86) schwenkbar an der Trageinrichtung (26) gelagert ist, wobei die Schwenkachse (86) vorzugsweise quer zu einer Einführrichtung (72) der zweiten Aufnahme (70) ausgerichtet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (82) in Richtung eines freien Endes (90), das in der Sicherungsstellung die zweite Aufnahme (70) hineinragt, eine Verjüngung (92) aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (110) ein Kopplungselement (112) umfasst, das direkt oder indirekt mit dem Sicherungselement (82) verbunden ist und das relativ zum Aktuator (54) beweglich ausgebildet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (110) ein Kopplungselement (112) umfasst, das mit dem Aktuator (54) und mit dem Sicherungselement (82) verbunden ist und das Sicherungselement (82) bei Bewegung des Aktuators (54) bewegt.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (112) ein Schub- und/oder Zugelement ist, das relativ zur Trageinrichtung (26) verschiebbar ausgebildet ist, und/oder dass das Kopplungselement (112) stangenförmig ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (112) parallel zu einer Verschieberichtung des Verriegelungselementes (66) ausgerichtet und/oder verschiebbar ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (18) eine Führungseinrichtung zum Führen des Kopplungselementes (112) an der Trageinrichtung (26) und/oder am Aktuator (54) umfasst.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (54) und das Kopplungselement (112) miteinander in Eingriff stehen, insbesondere dass der Aktuator (54) eine Durchgangsöffnung (104) umfasst, durch die das Kopplungselement (112) hindurchgreift, und/oder dass das Kopplungselement (112) über ein Gelenkglied (116) mit dem Sicherungselement (82) verbunden ist, das am Sicherungselement (82) und am Kopplungselement (112) angelenkt ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (52), insbesondere der Aktuator (54), und das Kopplungselement (112) einander zugeordnete Anschlagelemente (108, 128) umfassen, die beim Überführen der Verriegelungseinrichtung (52) von der Haltestellung in die Lösestellung mittelbar oder unmittelbar miteinander koppeln, insbesondere bei einer Verschiebung des Aktuators (54) relativ zur Trageinrichtung (26), um das Sicherungselement (82) von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung zu überführen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (110) ein Energiespeicherelement (132) umfasst, das zwischen den Anschlagelementen (108, 128) positioniert und wirksam ist, vorzugsweise dass das Energiespeicherelement (132) als das Kopplungselement (112) umgebendes Federelement (134) ausgestaltet ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (52), insbesondere der Aktuator (54), und das Kopplungselement (112) einander zugordnete Anschlagelemente (106, 122) umfassen, die beim Überführen der Verriegelungseinrichtung (52) von der Lösestellung in die Haltestellung mittelbar oder unmittelbar miteinander koppeln, insbesondere bei einer Verschiebung des Aktuators (54) relativ zur Trageinrichtung (26), um das Sicherungselement (82) mit einer Kraft zur Einnahme der Sicherungsstellung zu beaufschlagen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (110) ein Energiespeicherelement (124) umfasst, das zwischen den Anschlagelementen (106, 122) positioniert und wirksam ist, vorzugsweise dass das Energiespeicherelement (124) als das Kopplungselement (112) umgebendes Federelement (126) ausgestaltet ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeicherelement (124) zwischen den Anschlagelementen (106, 122) vorgespannt ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (82) unabhängig von der Einnahme der Lösestellung oder der Haltestellung durch das Verriegelungselement (66) von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist, insbesondere dass das Sicherungselement (82) mittels des zweiten Kupplungsteils (24) beim Einführen in die zweite Aufnahme (70) entgegen einer Rückstellkraft des Energiespeicherelementes (132) von der Sicherungsstellung in die Freigabestellung überführbar ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (54) ein Halteglied (100) umfasst, an dem die Anschlagelemente (106, 108) der Verriegelungseinrichtung (52) angeordnet sind und das vorzugsweise mit dem Kopplungselement (112) in Eingriff steht.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (54) ein Kolben-Zylinder-Aggregat (56) ist oder umfasst.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kolben (62) des Kolben-Zylinder-Aggregates (56) ortsfest an der Trageinrichtung (26) gehalten ist und ein Zylinder (58) des Kolben-Zylinder-Aggregates (56), an dem das Verriegelungselement (66) festgelegt ist und der mit der Kopplungseinrichtung (110) gekoppelt ist, relativ zur Trageinrichtung (26) verschiebbar ist, oder dass das Verriegelungselement (66) an einem Kolben (62) des Kolben-Zylinder-Aggregates (56) festgelegt ist, der relativ zur Trageinrichtung (26) verschiebbar ist, und dass ein Zylinder (58) des Kolben-Zylinder-Aggregates (56) ortsfest an der Trageinrichtung (26) festgelegt ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (18) eine Anzeigeeinrichtung (138) umfasst oder ausbildet, mit der einem Benutzer die Einnahme der Freigabestellung und/oder der Sicherungsstellung durch das Sicherungselement (82) anzeigbar ist, vorzugsweise dass die Anzeigeeinrichtung (138) am Sicherungselement (82) angeordnet oder von diesem umfasst ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (18) zwei Verriegelungseinrichtungen (52), zwei Sicherungseinrichtungen (80) und zwei Kopplungseinrichtungen (110) umfasst sowie zwei erste Aufnahmen (46) und zwei zweite Aufnahmen (70), die jeweils im Abstand zueinander angeordnet sind, und dass das erste Kupplungsteil (22) in den ersten Aufnahmen (46) und das zweite Kupplungsteil (24) in den zweiten Aufnahmen (70) anordenbar ist.
Arbeitsvorrichtung, umfassend eine Verbindungsvorrichtung (18) nach einem der voranstehenden Ansprüche und mindestens ein lösbar an dieser festlegbares Anbaugerät (14).