AT14993U1 - Kupplungseinrichtung zum lösbaren Anbinden eines Werkzeuges an eine Baumaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtung (10) zum lösbaren Anbinden eines Werkzeuges (3) an eine Baumaschine, umfassend: - eine erste Aufnahme (1) und einen ersten Verriegelungsmechanismus (11) zur Verriegelung eines ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (4) in der ersten Aufnahme (1); und - eine zweite Aufnahme (2) und einen zweiten Verriegelungsmechanismus (12) zur Verriegelung eines zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (5) in der zweiten Aufnahme (2), wobei die Kupplungseinrichtung (10) einen Antrieb (6) zur Betätigung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) aufweist. Um die Sicherheit gegen ein Herausfallen des Werkzeuges zu erhöhen, wirkt der zweite Verriegelungsmechanismus (12) mit demselben Antrieb (6), mit dem der erste Verriegelungsmechanismus (11) betätigbar ist, zusammen, wobei der zweite Verriegelungsmechanismus (12) in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) unabhängig von dem Antrieb (6) in seiner verriegelten Stellung gehalten ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Baumaschine, insbesondere Erdbaumaschine.

[0002] Werkzeuge für Baumaschinen (auch Anbaugeräte genannt) verfügen meist über einen Bolzen oder zwei Bolzen zum Anbinden an eine Kupplungseinrichtung (auch Schnellwechselsystem genannt) einer Baumaschine. Anstelle des zweiten Bolzens kann auch eine andere Art eines Kupplungsabschnittes zur Verriegelung vorhanden sein. Das Verriegeln geschieht meist durch Einhängen auf einer Seite und Verriegeln auf der anderen Seite. Wenn eine zweite Verriegelung für die andere Seite vorhanden ist, muss diese auch den möglichen Entriegelungskräften beim Arbeitseinsatz wiederstehen können und dementsprechend robust ausgelegt sein. Auch der zugehörige Mechanismus zum Ansteuern muss auf diese Kräfte ausgelegt werden.

[0003] Die WO 2013/048308 AI offenbart eine Vorrichtung zum Verriegeln eines zweiten Bolzens eines Anbaugerätes derart, dass mit einem kleinen Hebel, der vom Hydraulikzylinder gleichzeitig bzw. mit gleitendem (schwimmendem) Ausgleich mit der Hauptverriegelung in Position gehalten wird. Eine z.B. bei einer Fehlverrieglung auftretende Kraft am Bolzen wird über den Hebel in den Zylinder geleitet. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass (im Falle einer Fehlverriegelung eines Bolzens) der Zylinder gemeinsam mit der gesamten mechanischen Konstruktion (kleine Lagerbolzen, kleine Hebel, schwimmende Lagerung des Zylinders) der Belastung des gesamten Anbaugerätes ausgesetzt ist. Das Risiko, dass das Anbaugerät aus dem Schnellwechselsystem fällt und Schaden anrichtet, ist daher hoch.

[0004] Aus der EP 2450490 AI ist eine Lösung bekannt, bei der der zweite Bolzen des Anbaugerätes mit einem zusätzlichen Hydraulikkreis (d.h. einem gesonderten Antrieb) verriegelt wird. Der Bolzen des Anbaugerätes wird mit einer mechanischen Sperre, die vom Flydraulikzylinder bewegt wurde, über einen kleinen Hebel und einen kleinen Lagerbolzen in Position gehalten. Für diesen zusätzlichen Hydraulikzylinder muss an der Erdbaumaschine eine zusätzliche elektrische Ansteuerung und eine zusätzliche Hydraulik eingebaut und bis zur Schnellwechseleinrichtung verlegt werden.

[0005] Ähnliche Lösungen (jedoch ohne keilförmig selbstsperrende Verriegelung) offenbaren die KR101210833B1 und die W02010062193A1. Die KR20140024107A offenbart eine Kupplungseinrichtung auf Basis einer aufwendigen Seilkonstruktion.

[0006] Nachteilig an den bestehenden Systemen ist einerseits das (Sicherheits-)Risiko eines Herabfallens des Werkzeuges (bzw. Anbaugerätes), da eine einzige Verriegelung nicht dazu ausgelegt ist, das gesamte Gewicht des Werkzeuges zuverlässig aufzunehmen und der Belastung standzuhalten, andererseits deren komplexe und daher aufwendige Konstruktion.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur sicheren Verriegelung des zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (z.B. zweiter Bolzen) zu gewährleisten, damit ein Werkzeug auch dann nicht von der Kupplungseinrichtung herunterfallen kann, wenn der erste Verrieglungsmechanismus versagt oder den ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnitt nicht ordnungsgemäß verriegelt. Die Kupplungseinrichtung soll sich durch eine einfache und zuverlässige Konstruktion auszeichnen.

[0008] Diese Aufgabe wird mit einer eingangs erwähnten Kupplungseinrichtung dadurch erreicht, dass der zweite Verriegelungsmechanismus mit demselben Antrieb, mit dem der erste Verriegelungsmechanismus betätigbar ist, zusammenwirkt, wobei der zweite Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus unabhängig von dem Antrieb in seiner verriegelten Stellung gehalten ist.

[0009] Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass die durch den zweiten Verriegelungsmechanismus vermittelte Haltekraft nicht vom Antrieb selbst aufgenommen bzw. aufgeboten werden muss. Die Sicherheit gegen ein Herausfallen des zweiten (werkzeugseitigen) Kupplungsabschnittes wird dadurch erhöht bzw. wird ein Herausfallen überhaupt unmöglich gemacht. Gleichzeitig kann der Antrieb für das Betätigen beiden Verriegelungsmechanismen verwendet werden, wodurch die Konstruktion weniger aufwendig, leichter und platzsparender wird.

[0010] Die Kupplungseinrichtung umfasst einen Grundkörper; Antrieb und Verriegelungsmechanismen sind an dem Grundkörper gelagert. Die Aufnahme kann z.B. eine Aufnahmefläche, die im Zusammenwirken mit dem Verriegelungsmechanismus einen werkzeugseitigen Kupplungsabschnitt in einer Halteposition fixiert, oder auch z.B. eine Aufnahmegabel oder ein Aufnahmemaul sein, wobei der Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung den Weg aus der Aufnahme blockiert, insbesondere die Aufnahmeöffnung verkleinert.

[0011] Unter Werkzeug wird insbesondere jede Art von Arbeitsvorsatz bzw. Anbaugerät verstanden. Das Werkzeug kann in seiner Art passiv, z.B. als Baggerschaufel bzw. -löffel, Aufreißzahn, Rechen, etc., oder aktiv mit eigenem Antrieb, z.B. als (Mehrzweck- )Greifer, Zange, Hammer, etc., ausgebildet sein. Die werkzeugseitigen Kupplungsabschnitte können direkt am Werkzeug ausgebildet sein oder an einem mit dem Werkzeug (fest) verbundenen Adapter. Üblicherweise ist/sind zumindest einer der, vorzugsweise beide Kupplungsabschnitte als Bolzen ausgeblldet.

[0012] Bevorzugt ist der zweite Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung des ersten Verrlegelungsmechanismus von dem Antrieb antriebsmäßig entkoppelt. Dadurch wird von vornherein vermieden, dass die von dem Werkzeug auf den zweiten Verriegelungsmechanismus wirkende Kraft auf den Antrieb übertragen wird. Der Antrieb bleibt somit unbelastet.

[0013] Bevorzugt Ist der zweite Verriegelungsmechanismus in der geöffneten Stellung des ersten Verrlegelungsmechanismus mit dem Antrieb antriebsmäßig gekoppelt und durch diesen in der geöffneten Stellung gehalten. Der Antrieb hat somit zwei Funktionen: (1) Verriegeln und Öffnen des ersten Verrlegelungsmechanismus, und (2) Öffnen des zweiten Verriegelungsmechanismus.

[0014] Bevorzugt ist der zweite Verriegelungsmechanismus vom Antrieb antriebsmäßig entkoppelt während zumindest 30%, vorzugsweise zumindest 50% (besonders bevorzugt etwa 60%), des Verriegelungsweges des ersten Verriegelungsmechanismus ausgehend von der verriegelten Stellung in Richtung geöffnete Stellung. Unter dem Verriegelungsweg ist die zurückgelegte Strecke eines Verriegelungselements des Verriegelungsmechanismus zwischen der vollständig geöffneten (bzw. entriegelten) Stellung und der vollständig verriegelten Stellung zu verstehen. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus zumindest während der Anfangsphase des Entriegelungsvorganges des ersten Verriegelungsmechanismus zuverlässig verriegelt bleibt. Während der Antrieb zumindest 30%, vorzugsweise zumindest 50%, des Verriegelungsweges des ersten Verriegelungsmechanismus (in Entriegelungsrichtung) bewirkt, bleibt der zweite Verriegelungsmechanismus vom Antrieb vorerst unbeeinflusst, da er von diesem noch entkoppelt wird. Erst in einer späteren Phase, vorzugsweise in der Endphase des Entriegelungsvorganges (des ersten Verriegelungsmechanismus) koppelt der Antrieb an den zweiten Verriegelungsmechanismus an. Dadurch wird die Sicherheit weiter erhöht, weil auch während der kritischen Ver- und Entriegelungsvorgänge des ersten Kupplungsabschnittes die Sicherung des zweiten Kupplungsabschnittes unabhängig vom Antrieb gewährleistet bleibt. Diese Ausführungsform kann z.B. dadurch verwirklicht werden, dass ein mit dem Antrieb verbundener Mitnehmer von dem zweiten Verriegelungsmechanismus (z.B. einem Übertragungshebel des zweiten Verriegelungsmechanismus) beabstandet ist und erst in einer späteren Phase des Entriegelungsvorganges (des ersten Verriegelungsmechanismus) mit dem zweiten Verriegelungsmechanismus in Kontakt kommt.

[0015] Bevorzugt ist der zweite Verriegelungsmechanismus in seine verriegelte Stellung vorgespannt, vorzugsweise durch einen Kraftspeicher, insbesondere eine Feder. Zum Verriegeln des zweiten Kupplungsabschnittes wird der Antrieb nicht benötigt, da ein vom Antrieb unabhängiger passiver Kraftspeicher für die Verriegelung sorgt. Das Entriegeln bewirkt der Antrieb, der auch für eine gleichzeitige Beaufschlagung des Kraftspeichers sorgt. Mit der gespeicherten Kraft kann wiederum der (automatische) Verriegelungsvorgang bewerkstelligt werden.

[0016] Bevorzugt umfasst der zweite Verriegelungsmechanismus ein Verriegelungselement, das in verriegelter Stellung das Herausfallen des zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes verhindert, insbesondere die Öffnung der zweiten Aufnahme verkleinert. Das Verriegelungselement gelang in unmittelbaren Kontakt mit dem zweiten Kupplungsabschnitt, wenn dieser aufgrund von (Schwer)Kräften aus der zweiten Aufnahme gleiten will. Vorzugsweise ist die zweite Aufnahme als Aufnahmegabel bzw. -maul ausgebildet, während das Verriegelungselement ausgebildet ist, um in der verriegelten Stellung einen in der zweiten Aufnahme eingesetzten zweiten Kupplungsabschnitt vor einem Herausfallen zu blockieren.

[0017] Das Verriegelungselement des zweiten Kupplungsabschnittes ist im Bereich der zweiten Aufnahme derart angeordnet, dass es mit einem - in bzw. an der zweiten Aufnahme liegenden -zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnitt in mechanischen Kontakt gelangt, wenn der zweite Kupplungsabschnitt aus der zweiten Aufnahme gleiten will. Das Verriegelungselement bildet dann das unmittelbare Hindernis, das ein Herausfallen des zweiten Kupplungsabschnittes verhindert. Mit anderen Worten: Das Verriegelungselement ist das letzte Element in der kinematischen Kette des zweiten Verriegelungsmechanismus oder jenes Element des zweiten Verriegelungsmechanismus, das der zweiten Aufnahme bzw. dem in der zweiten Aufnahme eingesetzten zweiten Kupplungsabschnitt (räumlich) am nächsten ist.

[0018] Vorzugsweise ist die zweite Aufnahme relativ zum Grundkörper der Kupplungseinrichtung stationär, wobei die Aufnahme vorzugsweise unmittelbar an dem Grundkörper ausgebildet ist oder am Grundkörper starr befestigt ist. Die Aufnahme ist nicht Teil des Verriegelungsmechanismus, sondern ist hinsichtlich des Verriegelungsmechanismus stationär. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass die beim Halten des Werkzeuges im normalen Betrieb auftretenden Kräfte nicht oder nur in geringem Maße auf den zweiten Verriegelungsmechanismus übertragen werden.

[0019] Bevorzugt umfasst der zweite Verriegelungsmechanismus einen Hebel, der mit einem seiner Hebelarme mit dem Verriegelungselement und mit dem anderen Hebelarm mit dem Antrieb zusammenwirkt. Dadurch kann eine Kraftübertragung mit Richtungswechsel auf sehr einfache und zuverlässige Weise erfolgen. Außerdem kann mit einem Hebel der Übergang zwischen einem vom Antrieb entkoppelten Zustand in einen mit dem Antrieb gekoppelten Zustand (z.B. mit einem antriebseitigen Mitnehmer) leicht verwirklicht werden.

[0020] Bevorzugt ist der Hebel an dem Gehäuse, in dem der Antrieb untergebracht ist, drehbar gelagert. Dadurch kann eine platzsparende Konstruktion erfolgen, die zusätzlich den Vorteil geringer Kraftübertragungswege aufweist.

[0021] Bevorzugt ist der Verriegelungsweg des Verriegelungselementes des zweiten Verriegelungsmechanismus zwischen der geöffneten Stellung und der verriegelten Stellung im Wesentlichen linear. Neben einer einfachen Konstruktion (vor allem auch im Hinblick auf einen Kraftspeicher) können die von dem zweiten Kupplungsabschnitt auf das Verriegelungselement einwirkenden Kräfte zuverlässig aufgefangen und z.B. in den Grundkörper der Kupplungseinrichtung eingeleitet werden.

[0022] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Verriegelungselement des zweiten Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung gegen den Grundkörper der Kupplungseinrichtung abgestützt ist, vorzugsweise mit seiner der zweiten Aufnahme bzw. der Öffnung der zweiten Aufnahme abgewandten Seite. Dadurch wird verhindert, dass der zweite Verriegelungsmechanismus unbeabsichtigt in die entriegelte Stellung gelangt. Das zweite Verriegelungselement wird sozusagen zwischen zweitem Kupplungsabschnitt und Grundkörper eingekeilt. Je größer die auftretenden Kräfte, desto größer die Klemmwirkung und damit die Sicherheit. Die Abstützung kann beispielsweise durch eine Führung gebildet sein, durch die das Verriegelungselement zumindest entlang eines Abschnittes des Verriegelungsweges geführt ist.

[0023] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Verriegelungselement des zweiten Verriegelungsmechanismus in der verriegelten Stellung in einer Richtung quer, vorzugsweise im Wesentiichen senkrecht zum Verriegeiungsweg des Verriegeiungseie-mentes abgestützt ist. Dadurch wird effektiv verhindert, dass die von dem zweiten Kuppiungs-abschnitt ausgeübten Kräfte eine Entriegeiungsbewegung bewirken.

[0024] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Verriegeiungs-eiement des zweiten Verriegeiungsmechanismus piattenförmig ausgebiidet ist, wobei der Verriegeiungsweg des Verriegeiungseiementes vorzugsweise im Wesentiichen paraiiei zur Piatten-ebene steht. Dies eriaubt eine kompakte und robuste Ausbiidung des Verriegeiungseiementes und einfache Bewegungsabiäufe. Die Krafteinieitung vom zweiten Kuppiungsabschnitt in das Verriegeiungseiement kann optimai in den Grundkörper der Kuppiungseinrichtung eingeieitet werden. Das Verriegeiungseiement kann auch einen Verriegeiungskeii biiden.

[0025] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Verriegeiungsmechanismus mit dem Antrieb über einen mit dem Antrieb verbundenen Mitnehmer zusammenwirkt. Je nach Lage bzw. Abstand des Mitnehmers ist der zweite Verriegeiungsmechanismus vom Antrieb ent- bzw. gekoppeit.

[0026] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Mitnehmer in verriegeiter Steiiung des ersten Verriegeiungsmechanismus von dem zweiten Verriegeiungsmechanismus (insbesondere von einem Übertragungshebei des zweiten Verriegeiungsmechanismus) beabstandet ist und in geöffneter Steiiung des zweiten Verriegeiungsmechanismus gegen den zweiten Verriegeiungsmechanismus (insbesondere gegen den Übertragungshebel des zweiten Verriegeiungsmechanismus) drückt. Der Abstand des Mitnehmers in verriegelter Stellung wird vorzugsweise so gewähit, dass nach Zurückiegung von zumindest 30%, vorzugsweise von zumindest 50%, besonders bevorzugt von zumindest 60%, des Entriegelungsweges des Verriegelungselementes des ersten Verriegelungsmechanismus eine Kopplung des Antriebes (über den Mitnehmer) mit dem zweiten Verriegelungsmechanismus erfolgt.

[0027] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Verriegeiungsmechanismus ein mit dem Antrieb verbundenes, vorzugsweise linear bewegbares Verriegelungselement umfasst, das in verriegelter Stellung das Herabfallen des ersten (werkzeugseitigen) Kupplungsabschnittes von der Aufnahme verhindert.

[0028] Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Antrieb ein Linearantrieb, vorzugsweise Zylinderantrieb ist.

[0029] Das eingangs genannte Ziel wird auch mit einer Baumaschine, insbesondere Erdbaumaschine wie z.B. einem Bagger, mit einer erfindungsgemäßen, an der Baumaschine ausgebildeten oder befestigten Kupplungseinrichtung erreicht. Bevorzugt ist die Kupplungseinrichtung im Endbereich eines (z.B. mehrarmigen) Auslegers der Baumaschine angeordnet.

[0030] Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben. Dabei zeigt [0031] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung mit ordnungsgemäß geschlosse ner Hauptverriegelung (auf der linken Seite) und geschlossener Zusatzverriegelung (auf der rechten Seite), [0032] Fig. 2 die Kupplungseinrichtung aus Fig. 1 mit vollständig geöffneter Hauptverriege lung (links) und vollständig geöffneter Zusatzverriegelung (rechts), [0033] Fig. 3 die Kupplungseinrichtung aus Fig. 1 mit ins Leere ausgefahrener Hauptverrie gelung, d.h. Fehlverriegelung (auf der linken Seite) und geschlossener Zusatzverriegelung (auf der rechten Seite), [0034] Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungseinrichtung, und [0035] Fig. 5 eine perspektivische Ansicht mit plattenförmigem Verriegelungselement in (ausgefahrener) verriegelter Stellung.

[0036] Die Figuren zeigen jeweils eine Kupplungseinrichtung 10 (auch Schnellwechsler ge- nannt) zum lösbaren Anbinden eines Werkzeuges 3 (Fig. 4 und 5) an eine Baumaschine. Eine erste Aufnahme 1 und ein erster Verriegelungsmechanismus 11 dienen der Verriegelung eines ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes 4 in bzw. an der ersten Aufnahme 1. Eine zweite Aufnahme 2 und ein zweiter Verriegelungsmechanismus 12 dienen der Verriegelung eines zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes 5 in bzw. an der zweiten Aufnahme 2.

[0037] Die Kupplungseinrichtung 10 weist einen Antrieb 6 zur Betätigung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 auf. Der zweite Verriegelungsmechanismus 12 wirkt mit demselben Antrieb 6, mit dem der erste Verriegelungsmechanismus 11 betätigbar ist, zusammen. Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist der zweite Verriegelungsmechanismus 12 in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 unabhängig von dem Antrieb 6 in seiner verriegelten Stellung gehalten. In der dargestellten Ausführungsform erfolgt dies dadurch, dass der zweite Verriegelungsmechanismus 12 in seine verriegelte Stellung vorgespannt ist, hier durch einen Kraftspeicher 7 in Form einer Feder.

[0038] Der zweite Verriegelungsmechanismus 12 umfasst ein Verriegelungselement 8, das in verriegelter Stellung das Herausfallen des zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes 5 aus bzw. von der zweiten Aufnahme 2 verhindert. Im dargestellten Beispiel verkleinert es die Öffnung der zweiten Aufnahme 2. Das Verriegelungselement 8 bildet in verriegelter Stellung ein unmittelbares Hindernis für einen in die zweite Aufnahme 2 eingesetzten zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnitt 5, d.h. der zweite werkzeugseitige Kupplungsabschnitt 5 liegt direkt gegen das Verriegelungselement 8 an, wenn dieses aus der Aufnahme 2 gleiten will.

[0039] Die zweite Aufnahme 2 ist in Form einer Aufnahmegabel bzw. -maules ausgebildet und ist relativ zum Grundkörper 13 der Kupplungseinrichtung 10 stationär. Die Aufnahme 2 kann unmittelbar an dem Grundkörper 13 ausgebildet oder am Grundkörper 13 starr befestigt sein.

[0040] Der zweite Verriegelungsmechanismus 12 umfasst weiters einen Hebel 9, der mit einem seiner Hebelarme mit dem Verriegelungselement 8 und mit dem anderen Hebelarm mit dem Antrieb 6 zusammenwirkt. Der Hebel 9 kann z.B. mit dem Verriegelungselement 8 lose oder über eine gelenkige Verbindung verbunden sein. In der dargestellten Ausführungsform ist der Hebel 9 an einem Gehäuse 16, in dem der Antrieb 6 untergebracht ist, drehbar gelagert.

[0041] Der zweite Verriegelungsmechanismus 12 ist in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 von dem Antrieb 6 antriebsmäßig entkoppelt (Fig. 1). In der geöffneten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 ist der zweite Verriegelungsmechanismus 12 mit dem Antrieb 6 antriebsmäßig gekoppelt und durch diesen in der geöffneten Stellung gehalten (Fig. 2).

[0042] Fig. 3 eine ins Leere ausgefahrener erster Verriegelungsmechanismus 11 (Fehlverriegelung) auf der linken Seite und den geschlossenen zweiten Verriegelungsmechanismus 12 auf der rechten Seite, wobei das Werkzeug an einem Bolzen 5 gehalten nach unten hängt. Ein Herunterfallen wird damit trotz fehlbetätigtem ersten Verriegelungsmechanismus 11 zuverlässig verhindert.

[0043] Aus den Fig. 1 und 2 ist zu sehen, dass - ausgehend von der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 - der zweite Verriegelungsmechanismus 12 nicht gleich mit dem Antrieb 6 gekoppelt wird. Vorzugsweise ist der zweite Verriegelungsmechanismus 12 vom Antrieb 6 antriebsmäßig entkoppelt während zumindest 30%, vorzugsweise zumindest 60%, des Verriegelungsweges des ersten Verriegelungsmechanismus 11 ausgehend von der verriegelten Stellung in Richtung geöffnete Stellung.

[0044] Der vollständige Hub des Antriebs 6 und damit der Verriegelungsweg des Verriegelungselements 15 von der vollständig geöffneten Stellung in die vollständig verriegelte Stellung können z.B. 4 bis 8 cm, vorzugsweise etwa 6 cm betragen.

[0045] Die Verriegelungswege der Verriegelungselemente 8, 15 bzw. deren Richtungen sind in den Fig. 1-3 mittels Doppelpfeilen angedeutet. Die Verriegelungswege der Verriegelungselemente 8, 15 zwischen der geöffneten Stellung und der verriegelten Stellung sind im Wesentli-

Chen linear.

[0046] Das Zusammenwirken des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 mit dem Antrieb 6 erfolgt über einen mit dem Antrieb 6 verbundenen Mitnehmer 14. Der Mitnehmer 14 ist in verriegelter Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus 11 von dem Hebel 9 des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 beabstandet, sodass keine Wirkverbindung zwischen dem Antrieb 6 und dem zweiten Verriegelungsmechanismus 12 besteht. In geöffneter Stellung des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 drückt der Mitnehmer gegen den Hebel 9 und zwingt das Verriegelungselement 8 in die entriegelte Position. Gleichzeitig wird dadurch der Kraftspeicher 7 beaufschlagt. Die darin gespeicherte Energie wird benötigt, um das Verriegelungselement 8 erneut in verriegelte Position zu bringen und in dieser zu halten.

[0047] Das Verriegelungselement 8 des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 ist in der verriegelten Stellung gegen den Grundkörper 13 der Kupplungseinrichtung 10 abgestützt; hier mit seiner der zweiten Aufnahme 2 bzw. der Öffnung der zweiten Aufnahme 2 abgewandten Seite. Dabei ist das Verriegelungselement 8 des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 in der verriegelten Stellung in einer Richtung quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zum Verriegelungsweg des Verriegelungselementes 8 abgestützt. Das Abstützen am Grundkörper 13 erfolgt hier über eine am Grundkörper 13 befestigte, insbesondere angeschraubte, Platte (Fig. 4 und 5, jeweils ohne Bezugszeichen). Die Abstützung kann auch durch eine Führung gebildet sein, die das Verriegelungselement 8 entlang des Verriegelungsweges führt.

[0048] Das Verriegelungselement 8 des zweiten Verriegelungsmechanismus 12 ist in der dargestellten Ausführungsform plattenförmig ausgebildet, wobei der Verriegelungsweg des Verriegelungselementes 8 im Wesentlichen parallel zur Plattenebene steht.

[0049] Der erste Verriegelungsmechanismus 11 umfasst ein mit dem Antrieb 6 - vorzugsweise starr - verbundenes Verriegelungselement 15, dass zwischen der verriegelten und der entriegelten Stellung linear bewegbar bzw. verschiebbar ist. Sobald der erste Kupplungsabschnitt 4 an der Aufnahmefläche anliegt, fährt das Verriegelungselement 15 unter dem Kupplungsabschnitt 4 aus und liegt an einer Verriegelungsfläche des Kupplungsabschnittes 4 an (Fig. 1).

[0050] Es verhindert in verriegelter Stellung das Heraus- bzw. Herabfallen des ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes 4 aus bzw. von der ersten Aufnahme 1. Die erste Aufnahme 1 ist hier in Form einer leicht gekrümmten Aufnahmefläche gebildet (Fig. 3). Der Antrieb 6 ist hier ein Linearantrieb, vorzugsweise ein Zylinderantrieb. Der Verriegelungsweg des Verriegelungselementes 15 steht parallel zur Achse des Linearantriebs. Die Erfindung kann insbesondere in einer Baumaschine, z.B. Erdbaumaschine wie Bagger eingesetzt werden, insbesondere kann die Kupplungseinrichtung 10 im Endbereich eines Auslegers (z.B. aus mehreren Auslegerarmen) der Baumaschine angeordnet sein.

[0051] Abschließend wird das Prinzip der Erfindung bzw. des dargestellten Ausführungsbeispiels nochmals näher erörtert. Die Haltekräfte im Zusammenhang mit dem zweiten Kupplungsabschnitt werden über den Grundkörper 13 aufgenommen ohne den (Haupt)Antrieb 6 zusätzlich zu belasten. Um den zweiten Kupplungsabschnitt 5 (hier: Bolzen) in der zweiten Aufnahme 2 zu sichern, ist ein Verriegelungselement 8 in Form einer Verriegelungsplatte vorgesehen, die über einen einfachen Mechanismus mit dem (Haupt)Antrieb 6 mitbetätigt wird.

[0052] Dieser Mechanismus (umfassend Antrieb 6, Mitnehmer 14 und Hebel 9) ist einerseits derart ausgebildet bzw. entkoppelt, dass der erste (Haupt)Verriegelungsmechanismus 11 nicht beeinträchtigt wird, wenn die zweite (Zusatz)Verriegelung 12 defekt werden sollte oder verklemmt ist. Andererseits ist dieser Mechanismus derart ausgebildet bzw. entkoppelt, dass die zweite (Zusatz)Verriegelung 12 sich nicht öffnet, wenn die erste (Haupt)Verriegelung 11 verklemmt sein sollte. Die zweite (Zusatz)Verriegelung 12 wird nur geöffnet, wenn die erste (Haupt)Verrieglung 11 vollständig oder fast vollständig geöffnet ist. Dies geschieht (im Falle eines Zylinderantriebes) über eine Hydraulikschaltung, die wiederum mit einer elektrischen Sicherheitsschaltung angesteuert wird. Bevorzugt wird, dass die zweite Verriegelung 12 immer geschlossen bleibt, solange die erste Verriegelung 11 nicht vollständig geöffnet ist. Auch wenn die erste (Haupt)Verriegelung 11 versehentlich nicht ordnungsgemäß verriegelt hat, weil das Verriegelungselement 15 z.B. in die Luft ausgefahren wurde (siehe Fig. 3) oder gegen einen Fremdkörper geklemmt wurde, wird die zweite Verriegelung 12 nicht geöffnet, weil der Antrieb 6 nicht in die geöffnete Endstellung bewegt wird.

[0053] Wenn das Werkzeug 3 (auch: Anbaugerät) nur mehr von dem zweiten Verriegelungsmechanismus 12 an der Kupplungseinrichtung 10 gehalten wird, dann können sehr große Kräfte auf den Mechanismus einwirken. Das Verriegelungselement ist aber derart positioniert, dass eine höhere Kraft in Richtung Öffnungsseite der Aufnahme 2 eine höhere Klemmkraft bewirkt. Das Werkzeug wird damit immer fester in Position gehalten je stärker es aus der Verriegelung bzw. der zweiten Aufnahme 2 gleiten will. Durch diese keilförmige Verriegelung werden die auftretenden Kräfte nur über Pressung des plattenförmigen Verriegelungselementes selbst gegen die massive Platte bzw. Führung im Grundkörper 13 aufgenommen. Der Antrieb 6 wird dabei nicht belastet. Wenn die Kupplungseinrichtung 10 nicht hydraulisch entriegelt wird, dann sind die (Haupt)Verriegelung 11 und die (Zusatz)Verriegelung 12 in geschlossener Position. Wird in diesem Zustand ein Bolzen 4, 5 eines Werkzeuges in die Aufnahme 2 bewegt, dann wird das Verriegelungselement 8 durch den Bolzen aufgeschoben und über die Federkraft (automatisch) wieder verschlossen. Das Werkzeug ist damit schon auf dem Schnellwechsler gesichert und kann nicht mehr ohne Betätigung herunterfallen.

[0054] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsformen und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des Erfindungsgedankens eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen. Ebenso ist es möglich, durch Kombination der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (20)

1. Ansprüche

   1. Kupplungseinrichtung (10) zum lösbaren Anbinden eines Werkzeuges (3) an eine Baumaschine, umfassend: - eine erste Aufnahme (1) und einen ersten Verriegelungsmechanismus (11) zur Verriegelung eines ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (4) in bzw. an der ersten Aufnahme (1); und - eine zweite Aufnahme (2) und einen zweiten Verriegelungsmechanismus (12) zur Verriegelung eines zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (5) in bzw. an der zweiten Aufnahme (2), wobei die Kupplungseinrichtung (10) einen Antrieb (6) zur Betätigung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) mit demselben Antrieb (6), mit dem der erste Verriegelungsmechanismus (11) betätigbar ist, zusammenwirkt, wobei der zweite Verriegelungsmechanismus (12) in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) unabhängig von dem Antrieb (6) in seiner verriegelten Stellung gehalten ist.
2. 2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) in der verriegelten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) von dem Antrieb (6) antriebsmäßig entkoppelt ist.
3. 3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) in der geöffneten Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) mit dem Antrieb (6) antriebsmäßig gekoppelt und durch diesen in der geöffneten Stellung gehalten ist.
4. 4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) vom Antrieb (6) antriebsmäßig entkoppelt ist während zumindest 30%, vorzugsweise zumindest 50%, besonders bevorzugt zumindest 60%, des Verriegelungsweges des ersten Verriegelungsmechanismus (11) ausgehend von der verriegelten Stellung in Richtung geöffnete Stellung.
5. 5. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) in seine verriegelte Stellung vorgespannt ist, vorzugsweise durch einen Kraftspeicher (7), insbesondere eine Feder.
6. 6. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) ein Verriegelungselement (8) umfasst, das in verriegelter Stellung das Herausfallen des zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (5) aus bzw. von der zweiten Aufnahme (2) verhindert, vorzugsweise die Öffnung der zweiten Aufnahme (2) verkleinert.
7. 7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (8) in verriegelter Stellung ein unmittelbares Hindernis für einen in die zweite Aufnahme (2) eingesetzten zweiten werkzeugseitigen Kupplungsabschnitt (5) bildet.
8. 8. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Aufnahme (2) relativ zum Grundkörper (13) der Kupplungseinrichtung (10) stationär ist, wobei die Aufnahme (2) vorzugsweise unmittelbar an dem Grundkörper (13) ausgebildet ist oder am Grundkörper (13) starr befestigt ist.
9. 9. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) einen Hebel (9) umfasst, der mit einem seiner Hebelarme mit dem Verriegelungselement (8) und mit dem anderen Hebelarm mit dem Antrieb (6) zusammenwirkt.
10. 10. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (9) an einem Gehäuse (16), in dem der Antrieb (6) untergebracht ist, drehbar gelagert ist.
11. 11. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsweg des Verriegelungselementes (8) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12) zwischen der geöffneten Stellung und der verriegelten Stellung im Wesentlichen linear ist.
12. 12. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (8) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12) in der verriegelten Stellung gegen den Grundkörper (13) der Kupplungseinrichtung (10) abgestützt ist, vorzugsweise mit seiner der zweiten Aufnahme (2) bzw. der Öffnung der zweiten Aufnahme (2) abgewandten Seite.
13. 13. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (8) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12) in der verriegelten Stellung in einer Richtung quer, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zum Verriegelungsweg des Verriegelungselementes (8) abgestützt ist.
14. 14. Kupplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (8) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12) plattenförmig ausgebildet ist, wobei der Verriegelungsweg des Verriegelungselementes (8) vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Plattenebene steht.
15. 15. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verriegelungsmechanismus (12) mit dem Antrieb (6) über einen mit dem Antrieb (6) verbundenen Mitnehmer (14) zusammenwirkt.
16. 16. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (14) in verriegelter Stellung des ersten Verriegelungsmechanismus (11) von dem zweiten Verriegelungsmechanismus (12), vorzugsweise von einem Hebel (9) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12), beabstandet ist und in geöffneter Stellung des zweiten Verriegelungsmechanismus (12) gegen den zweiten Verriegelungsmechanismus (12), vorzugsweise gegen den Hebel (9) des zweiten Verriegelungsmechanismus (12), drückt.
17. 17. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verriegelungsmechanismus (11) ein mit dem Antrieb (6) verbundenes, vorzugsweise linear bewegbares Verriegelungselement (15) umfasst, das in verriegelter Stellung das Herausfallen des ersten werkzeugseitigen Kupplungsabschnittes (4) verhindert, insbesondere die Öffnung der ersten Aufnahme (1) verkleinert.
18. 18. Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (6) ein Linearantrieb, vorzugsweise Zylinderantrieb ist.
19. 19. Baumaschine, insbesondere Erdbaumaschine, gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
20. 20. Baumaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (10) im Endbereich eines Auslegers der Baumaschine angeordnet ist.