DE102013001974B4

DE102013001974B4 - "Kugelaugen-Fanghaken" (Universelle selbstsperrende Arretiervorrichtung für den Anbau von Wechselgeräten an einem Trägerfahrzeug wie Traktoren, Hoflader, Hubstapler, Baggerfahrzeuge insbesondere für den Anbau von handelsüblichen landwirtschaftlichen Geräten an die Traktor Drai-Punkt-Hydraulik)

Info

Publication number: DE102013001974B4
Application number: DE102013001974.5A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: DE102013001974A1

Abstract

Arretiervorrichtung zum Ankoppeln von Wechselgeräten an ein Trägerfahrzeug, wie Traktoren, Hoflader, Hubstapler, Baggerfahrzeuge, insbesondere für den Anbau von handelsüblichen landwirtschaftlichen Geräten an eine Trägerfahrzeug-Drei-Punkt-Hydraulik, bestehend aus einem Fanghaken (a) zur Aufnahme der am einer an einem Gerätezapfen (j) angebrachten Kugel (i) und einem auf an dem Fanghaken (a) angebrachten Fixierhaken (b) zur Fixierung der Kugel (i), dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierhaken (b) eine Anlenkung (c) für den Fixierhaken aufweist, wobei zwischen der Anlenkung (c) für den Fixierhaken und dem Fanghaken (a) mittels Gelenkbolzen ein Hebelgelenk angeordnet ist, wodurch ein Betätigungsmechanismus entsteht, und die Anlenkung (c) für den Fixierhaken mit einem an dem Fanghaken (a) angeordneten Dreh- und Lastbolzen (e) verbunden ist, wodurch der Fixierhaken (b) beweglich an dem Fanghaken (a) gelagert ist, und der Fanghaken (a) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung aufweist, um diese zur Hälfte aufzunehmen und der Fixierhaken (b) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung zur Aufnahme der Hälfte der Kugel (i) aufweist.

Description

Problemstellung:
Beim Ankuppeln von Arbeitsgeräten an ein Trägerfahrzeug wie z. B.: Traktoren die Dreipunkt-Hydraulik stellt sich immer das Dilemma: entweder geht der Anbauvorgang recht schnell und bequem mit einem herkömmlichen Fanghaken. Dabei ist aber die Geräteführung unsauber. Das Kugelauge des Anbaugerätes hat Spiel und kann bei seitlicher Krafteinwirkung oder bei Verschleisserscheinungen leicht aus dem Fanghaken springen. Das führt zu Arbeitsunterbrechungen und Geräteschäden, Schäden an dem zu bearbeitenden Objekt, sowie in ungünstigen Fällen zu Personenschäden bei Unfällen.
Die Alternative hierzu, wie sie beispielsweise in der Auslegeschrift DE 24 14 441 B1 beschrieben wird, ist das spielfreie und exakte Ankoppeln mittels herkömmlichem Kugelauge und Gerätezapfen oder nur Verbindungsbolzen. Diese Art der Arretierung ist zwar sicher und verschleissarm, dauert aber im Normalfall relativ lange, benötigt teilweise einen erheblichen persönlichen Kraftaufwand (zweite Person ist notwendig) und ist unter Umständen nur mit erheblichem Rangieraufwand zu bewerkstelligen.
Gerade bei der Traktor Front-Dreipunkt-Hydraulik ist der Schubbetrieb des Anbaugerätes besonders kritisch. Hier wirkt bei gewöhnlichen Fanghaken ein Großteil der Schubkraft direkt auf die Sperrklinke, die dadurch brechen kann und das Anbaugerät frei gibt.
Beschreibung:
Der Kugelaugen-Fanghaken löst dieses Problem durch seine einfache und langlebige Konstruktion. Er vereint die Vorteile des herkömmlichen Fanghakens, nämlich das schnelle und komfortable Ankuppeln und Arretieren des Anbaugerätes mittels einer Kugel auf dem Gerätezapfen. Hierzu weist der Fanghaken am vorderen Bereich eine halbkugelförmige Ausbuchtung in der Größe der Kugel auf dem Gerätezapfen des Anbaugerätes auf Am Ende des Fanghakens ist paarweise eine Gleitfläche angebracht. Auf dieser und auf der gegenüberliegenden Gleitfläche der ebenfalls paarweise angebrachten Aufnahmeplatte gleitet die Kugel beim Ankuppeln in die dafür vorgesehene Ausbuchtung im Fanghaken. Die insgesamt vier Gleitflächen bilden paarweise einen Öffnungswinkel von 75 Grad. Ist die Kugel in ihrer endgültigen Position angelangt, wird mittels des Handhebels der Betätigungsmechanismus für den Fixierhaken geschlossen, sodass das Hebelgelenk auf der Anlagefläche zu liegen kommt und sich selbst gegen das Öffnen sperrt. Dadurch schließt sich der Fixierhaken, der die gleiche Ausbuchtung wie der Fanghaken aufweist, um den oberen Teil der Kugel. Der Handhebel wird schließlich noch mittels einer Zugfeder gegen unbeabsichtigte Betätigung gesichert.
Die Kugel wird nun entlang ihres gesamten Umfangs von dem Kugelaugen-Fanghaken umschlossen und wird nun exakt, spielfrei geführt. Ein seitliches Herausspringen ist nicht mehr möglich Dies bedeutet es können Kräfte in alle Richtungen übertragen werden: Heben und Senken, Ziehen und Schieben und Kräfte in seitlicher Richtung. Der Verschleiss verringert sich dadurch ebenfalls, was seine Lebensdauer um ein Vielfaches verlängert und somit ein Austausch nicht mehr vorgenommen werden muss.
Nach Beendigung des Gebrauchs des Anbaugerätes wird zum Abkuppeln die Sicherungsfeder gelöst und der Handhebel in entgegengesetzter Richtung betätigt. So schwenkt der Fixierhaken wieder nach oben aus und gibt die Kugel im oberen Bereich frei. Nach Absenken des Fixierhakens wird die Kugel komplett freigegeben. Das Trägerfahrzeug kann sich entfernen.
Soll der Bedienkomfort noch weiter erhöht werden, kann der Handhebel und die Sicherungsfeder durch einen Hydraulikzylinder ersetzt werden, der von dem Fahrersitz aus ohne abzusteigen betätigt werden kann.
Anwendung:
Der Kugelaugen-Fanghaken findet seine Anwendung in der Landwirtschaft, in der Lagerwirtschaft, im Baugewerbe und sonst universell überall dort, wo schnell mit einfachen Mitteln Bolzen und Geräte sicher und exakt arretiert werden sollen. So zum Beispiel in der Lagerwirtschaft dient der Hubstapler als Trägerfahrzeug, im Baugewerbe der Bagger oder der Kran. Selbst im Gerüstbau ist eine Anwendung durchführbar.
Vor allen Dingen ist er geeignet zur Verwendung in der Landwirtschaft bei Hofladern und Traktoren als Trägerfahrzeug. Traktoren weisen häufig drei Anbauräume auf: Frontlader, Front-Dreipunkt-Hydraulik und Heck-Dreipunkt-Hydraulik. Er ersetzt den gewöhnlichen Fanghaken an der Heck-Dreipunkt-Hydraulik vor allem bei Arbeiten mit schweren seitlich verschiebbaren Arbeitsgeräten. Bei der Front-Dreipunkt-Hydraulik mit hoher Schubbelastung ist er immer sicherer als alle anderen, bisher uneinheitlichen Kupplungseinrichtungen. Auch ist er hervorragend dafür geeignet, wenn auf ein Anbaugerät nochmals eine weiteres aufgesattelt werden soll, z.B. Sämaschine auf Kreiselegge am Traktor.
Funktion:
Der Kugelaugen-Fanghaken nimmt mit seinem unteren Teil, dem Fanghaken (a) und den insgesamt vier paarweise angeordneten Gleitflächen (1) und k) mit dem Öffnungswinkel von 75 Grad, bei der Hebebewegung die auf dem Gerätezapfen (j) angebrachte Kugel (i) auf. Die bei der Bewegung auftretenden Kräfte auf den Gleitführungen führen die Kugel (i) zwangsweise in die im Fanghaken (a) ausformte gleich große kugelförmige Ausbuchtung. Danach wird der Fixierhaken (b) mittels des Handhebels (f) geschlossen. Der Fixierhaken (b) weist die gleiche Ausbuchtung auf wie der Fanghaken (a). Dabei dreht er sich um das Dreh-und Lastgelenk (e) der Anlenkung (c) des Fixierhakens. Das Hebelgelenk ist am Fixierhaken (b) durch die paarweise angeordneten Aufnahmeplatten für den Betätigungsmechanismus (d) angelenkt. Im geschlossenen Zustand liegt das Hebelgelenk des Betätigungsmechanismus an dem Endanschlag (h) der Aufnahmeplatten (d) an. Da das Hebelgelenk im gestreckten Zustand geringfügig etwas länger ist als die Länge „L“ tritt beim Schließen ein deutlicher Widerstand auf. Aufgrund der Elastizität der eingebauten Gelenkbolzen kann dieser Widerstand überwunden werden, sodass das Hebelgelenk im überstrecken Zustand gegen den Endanschlag (h) gedrückt wird ( ). Kommt es nun zu Kräften im Kugelaugen-Fanghaken, die die Kugel nach oben gegen den Fixierhaken (b) drücken und diesen zu öffnen versuchen, werden diese hauptsächlich über den Dreh- und Lastbolzen (e) der Anlenkung (c) des Fixierhakens abgefangen. Der übrige Anteil wird über die Anlenkung (c) des Fixierhakens über das Hebelgelenk umgeleitet und drückt dieses zusätzlich auf den Endanschlag (h).
Dadurch sperrt sich der Betätigungsmechanismus selbst gegen das Öffnen. Die am Fanghaken (a) angebrachte Zugfeder (g) sichert den Handhebel ausschließlich gegen unbeabsichtigte Betätigung und ist für die eigentliche Funktion nicht erforderlich.
Die Kugel (i) des Anbaugerätes wird nun am gesamten Umfang vom Kugelaugen-Fanghaken umfasst. Dadurch wird sie spielfrei, exakt geführt und die im Betrieb auftretenden Kräfte können weitergeleitet werden: Kräfte nach unten beim Heben werden an den Fanghaken (a) geleitet, Kräfte nach oben bei der Aufwärtsbewegung des Anbaugerätes werden über den Fixierhaken (b) und dessen Anlenkung (c) auf den Dreh- und Lastbolzen (e) und den Betätigungsmechanismus wiederum in den Fanghaken (a) umgeleitet, seitlich wirkende Kräfte werden direkt in den Fanghaken (a) und über den Fixierhaken (b) wiederum in den Fanghaken (a) geleitet. Hierzu ist zum einen die Anlenkung (c) des Fixierhakens zwischen den paarweise angebrachten Aufnahmeplatten (d) eingepasst und zum anderen am vorderen Ende des Fanghakens (a) zwischen den paarweise angebrachten Gleitflächen (1) eingepasst ( ). Ein seitliches Herausspringen der Kugel (i) ist ausgeschlossen.
Beim Kugelaugen-Fanghaken ist die Kontaktfläche zur Kugel (i) etwa 6-mal so groß wie bei einem herkömmlichen Fanghaken, wodurch sich der Verschleiss um ca. 80% verringert. Zum Öffnen wird die Zugfeder (g) wieder gelöst und der Handhebel (f) gegen den Widerstand des Hebelgelenks in die Ausgangsposition gedrückt. Dabei schwenkt der Fixierhaken (b) wieder nach oben und gibt die Kugel (i) nach oben frei. Der Fanghaken (a) wird nach unten abgesenkt und das Anbaugerät mit der Kugel (i) auf dem Gerätezapfen (j) ist vollkommen frei.
Der Handhebel (f) und die Zugfeder (g) können durch einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder ersetzt werden, der direkt vom Fahrersitz aus mittels Steuerventil des Hydraulikkreislaufs des Trägerfahrzeugs betätigt wird.
Vorteile:

- Die Vorteile des Kugelaugen-Fanghakens liegen darin, dass er das schnelle und komfortable An- und Abkuppeln des Anbaugerätes ermöglicht.
- Die Führung des Arbeitsgerätes ist spielfrei, exakt. Es kann genau mit dem Trägerfahrzeug gefahren werden. Dadurch wird Arbeitszeit gespart und Schäden am Anbaugerät sowie an dem zu bearbeitenden Objekt können vermieden werden. Ein Herausspringen der Kugel ist unmöglich. Dies bedeutet eine deutliche Erhöhung der Unfallsicherheit.
- Der Verschleiss ist etwa 80% geringer als bei herkömmlichen Fanghaken. Hierdurch wird ein Auswechseln während der Lebensdauer des Trägerfahrzeugs überflüssig.

Funktionsskizze:

: Kugelaugen-Fanghaken geschlossen in Arbeitsstellung (Seitenansicht)

a

Fanghaken

b

Fixierhaken

c

Anlenkung Fixierhaken

d

Aufnahmeplatte für Betätigungsmechanismus

e

Dreh- und Lastgelenk für Anlenkung Fixierhaken

f

Handhebel für Betätigungsmechanismus

g

Sicherheitsfeder

h

Endanschlag für Betätigungsmechanismus für Stellung „geschlossen“

i

Kugelauge des Anbaugerätes

j

Gerätezapfen des Anbaugerätes
: Kugelaugen-Fanghaken geöffnet (Seitenansicht)

a

Fanghaken

b

Fixierhaken

c

Anlenkung Fixierhaken

d

Aufnahmeplatte für Betätigungsmechanismus

e

Dreh- und Lastgelenk für Anlenkung Fixierhaken

f

Handhebel für Betätigungsmechanismus

g

Sicherheitsfeder

k

Gleitfläche der Aufnahmeplatte

i

Gleitfläche des Fanghakens
: Kugelaugen-Fanghaken geschlossen (Ansicht von vorne)

a

Fanghaken

b

Fixierhaken

f

Handhebel für Betätigungsmechanismus

i

Kugelauge des Anbaugerätes

j

Gerätezapfen des Anbaugerätes

l

Gleitfläche des Fanghakens

Claims

Arretiervorrichtung zum Ankoppeln von Wechselgeräten an ein Trägerfahrzeug, wie Traktoren, Hoflader, Hubstapler, Baggerfahrzeuge, insbesondere für den Anbau von handelsüblichen landwirtschaftlichen Geräten an eine Trägerfahrzeug-Drei-Punkt-Hydraulik, bestehend aus einem Fanghaken (a) zur Aufnahme der am einer an einem Gerätezapfen (j) angebrachten Kugel (i) und einem auf an dem Fanghaken (a) angebrachten Fixierhaken (b) zur Fixierung der Kugel (i), dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierhaken (b) eine Anlenkung (c) für den Fixierhaken aufweist, wobei zwischen der Anlenkung (c) für den Fixierhaken und dem Fanghaken (a) mittels Gelenkbolzen ein Hebelgelenk angeordnet ist, wodurch ein Betätigungsmechanismus entsteht, und die Anlenkung (c) für den Fixierhaken mit einem an dem Fanghaken (a) angeordneten Dreh- und Lastbolzen (e) verbunden ist, wodurch der Fixierhaken (b) beweglich an dem Fanghaken (a) gelagert ist, und der Fanghaken (a) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung aufweist, um diese zur Hälfte aufzunehmen und der Fixierhaken (b) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung zur Aufnahme der Hälfte der Kugel (i) aufweist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fanghaken (a) am vorderen Ende zwei paarweise angeordnete Gleitflächen (I) aufweist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Fanghaken (a) paarweise zwei Aufnahmeplatten für den Betätigungsmechanismus (d) angebracht sind, in denen der Fixierhaken (b) mittels der Anlenkung (c) für den Fixierhaken drehbar durch das Dreh- und Lastgelenk (e) gelagert ist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkung (c) für den Fixierhaken seitlich zwischen die Aufnahmeplatten des Betätigungsmechanismus (d) eingepasst ist und der Fixierhaken (b) am vorderen Ende des Fanghakens (a) zwischen den Gleitflächen (I) eingepasst ist.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeplatten (d) an der vorderen Seite jeweils eine Gleitfläche (k) aufweisen, die mit den Gleitflächen des Fanghakens (I) einen Öffnungswinkel von etwa 75 Grad bilden und einen Endanschlag für den Betätigungsmechanismus (h) haben.
Arretiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelgelenk im geschlossenen Zustand des Fixierhakens (b) im überstreckten Zustand an dem Endanschlag für den Betätigungsmechanismus (h) anliegt.
Arretiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus einen Handhebel (f) mit Sicherungsfeder (g) und ein Hebelgelenk oder einen vom Trägerfahrzeug gesteuerten, doppelt wirkenden Hydraulikzylinder und ein Hebelgelenk aufweist, wobei das Hebelgelenk im gestreckten Zustand eine im geschlossenen Zustand des Fixierhakens (b) zwischen den Gelenkbolzen befindliche Länge „L“ geringfügig übersteigt.
Verfahren zum An- und Abkoppeln eines Wechselgerätes, insbesondere eines landwirtschaftlichen Gerätes, mittels einer Arretierungsvorrichtung an ein bzw. von einem eine Drei-Punkt-Hydraulik aufweisendes Trägerfahrzeug, bei dem zum Ankoppeln mittels eines Fanghakens (a) eine an einem Gerätezapfen (j) angebrachte Kugel (i) aufgenommen und mittels eines an dem Fanghaken (a) angeordneten Fixierhakens (b) fixiert wird und zum Abkoppeln die Fixierung der Kugel (i) gelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigen eines Gelenkbolzen aufweisenden Betätigungsmechanismuses, der zwischen einer am Fixierhaken (b) angeordneten Anlenkung (c) für den Fixierhaken und dem Fanghaken (a) angeordnet ist, der Fixierhaken (b), dessen Anlenkung (c) für den Fixierhaken mit einem an dem Fanghaken (a) angeordneten Dreh- und Lastbolzen (e) verbunden ist, wodurch der Fixierhaken (b) beweglich an dem Fanghaken (a) gelagert ist, zum Ankoppeln in eine geschlossene Stellung und zum Abkoppeln in eine geöffnete Stellung bewegt wird, wobei als Betätigungsmechanismus ein Hebelgelenk eingesetzt wird, dessen eines Ende sowohl in der geschlossenen Stellung als auch in der geöffneten Stellung an der Anlenkung (c) für den Fixierhaken angeordnet ist und dessen anderes Ende sowohl in der geschlossenen Stellung als auch in der geöffneten Stellung an dem Fanghaken (a) angeordnet ist, wobei der Fanghaken (a) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung aufweist, um diese zur Hälfte aufzunehmen und der Fixierhaken (b) eine der Kugel (i) entsprechend große Ausbuchtung zur Aufnahme der Hälfte der Kugel (i) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zum An- und Abkoppeln eingesetzte Arretiervorrichtung eine Arretiervorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ist.