DE102015007364B4

DE102015007364B4 - Zubehöranschlusssystem für eine Maschine

Info

Publication number: DE102015007364B4
Application number: DE102015007364.8A
Authority: DE
Inventors: Timothy M. O'Donnell; Charles R. Riggert; Wesley C. Reetz; Daniel W. Hoyt
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2035-06-11
Also published as: US9551366B2; DE102015007364A1; CN105291841B; US20150360626A1; CN105291841A

Abstract

Zubehöranschlusssystem (102) für eine Maschine (100), wobei das Zubehöranschlusssystem (102) aufweist:- ein Gehäuse (118), das dazu ausgebildet ist, lösbar mit der Maschine (100) verbunden zu werden,- mehrere elektrische Anschlussstücke (140, 142, 148, 190), die in dem Gehäuse (118) angeordnet und mit einem Elektrosystem (106) der Maschine (100) verbindbar sind, wobei die mehreren elektrischen Anschlussstücke (140, 142, 148, 190) dazu ausgebildet sind, eines oder mehrere lösbare Peripheriegeräte selektiv mit elektrischer Leistung zu versorgen, wobei das Gehäuse (118) eine oder mehrere Türen (144, 150, 192) zum selektiven Abdecken mindestens einiger der mehreren elektrischen Anschlussstücke (140, 142, 148, 190) aufweist,- ein Fluidanschlussstück (162, 164), das in dem Gehäuse (118) angeordnet ist, wobei das Fluidanschlussstück (162, 164) in Fluidverbindung mit einem Hydrauliksystem (200) der Maschine (100) anschließbar ist, und- ein Hydraulikgerät (180), das lösbar mit dem Gehäuse (118) verbunden ist und ein Gerätefluidanschlussstück aufweist, das dazu ausgebildet ist, in Fluidverbindung mit dem Fluidanschlussstück (162, 164) des Gehäuses (118) angeschlossen zu werden, wobei das Hydraulikgerät (180) durch das Hydrauliksystem (200) der Maschine (100) selektiv angetrieben wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Zubehöranschlusssystem für eine Maschine und eine Maschine mit einem Rahmen, einer Leistungsquelle, die in dem Rahmen angeordnet ist, einem Elektrosystem, das durch die Leistungsquelle angetrieben wird, und einem Hydrauliksystem, das durch die Leistungsquelle angetrieben wird.
Hintergrund
Maschinen wie Bau-, Landwirtschafts-, Transport-, und Bergbaumaschinen weisen ein Elektrosystem auf, das durch eine Leistungsquelle der Maschine angetrieben wird. Das Elektrosystem kann Motoren mit Leistung versorgen, die mit Bodeneingriffsbauteilen zum Fortbewegen der Maschine verbunden sind. Die Maschinen können auch ein Hydrauliksystem aufweisen, das durch die Leistungsquelle mit Leistung versorgt wird. Das Hydrauliksystem und/oder das Elektrosystem kann unterschiedliche Geräte der Maschine antreiben. Diese Geräte werden im Allgemeinen zum Durchführen unterschiedlicher Aufgaben, wie Graben, Planieren, Beladen, Umgraben (Fräsen), Transportieren und andere ähnliche Aufgaben, verwendet.
Zusätzlich zu diesen vorbestimmten Aufgaben können zusätzliche und/oder andere Aufgabentypen auftreten, die auf einer Baustelle ausgeführt werden müssen. Diese Aufgaben können viele unterschiedliche Ausrüstungsgegenstände benötigen, die neben den Maschinen angeordnet und auf der Baustelle vorgehalten werden müssen. Ferner kann das Transportieren und Vorhalten dieser zusätzlichen Ausrüstung die Betriebskosten der Baustelle erhöhen. Daher kann es wünschenswert sein, die Funktionalität und Verwendung einer einzelnen Maschine für das Ausführen mehrerer Aufgaben auf der Baustelle weiterzuentwickeln. Allerdings kann die Leistungsquelle für das Elektrosystem und das Hydrauliksystem in jeder der Maschinen nicht unmittelbar zum Ausführen dieser zusätzlichen Aufgaben verwendbar sein.
Die Druckschrift US 7,673,713 B2 offenbart eine zweifach verwendbare mobile Maschine. Die mobile Maschine kann eine Leistungsquelle aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die mobile Maschine anzutreiben und elektrische Leistung für die Verwendung außerhalb der mobilen Maschine zu erzeugen. Die Maschine kann auch ein durch die Leistungsquelle angetriebenes Arbeitswerkzeug aufweisen.
Aus der Druckschrift EP 2 347 054 B 1 ist ein integraler Hydraulik- oder Elektrizitätsleitungskuppler eines Radladers bekannt. Der Hydraulik- oder Elektrizitätsleitungskuppler weist eine Anbauplatte am Ende einer beweglichen Stütze des Radladers auf. Ein erstes Leitungskopplerteil ist an der Anbauplatte angebaut und an der beweglichen Stütze zum Aufnehmen eines zweiten Gegenleitungskopplerteils befestigt. Die Anbauplatte ist fest eingebaut und die hieran vorgesehenen Hydraulik- oder Elektrizitätsanschlüsse liegen offen und sind folglich gefährdet beschädigt zu werden. Ein lösbare Befestigung eines Hydraulikgerätes an der Anschlussplatte ist nicht möglich.
Zusammenfassung der Offenbarung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Zubehöranschlusssystem für eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 offenbart..
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine mit einem hierin offenbarten Zubehöranschlusssystem versehene Maschine offenbart, die die Merkmale des Anspruch 7 umfasst.
Andere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Seitenansicht einer beispielhaften Maschine mit einem Zubehöranschlusssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in Kombination mit einem Elektrosystem und einem Hydrauliksystem der Maschine darstellt,
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Hecks der Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
4 ist eine perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung,
5 ist eine andere perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und
6 ist eine perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems mit einer Hydraulikwinde gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Detaillierte Beschreibung
Die 1 stellt eine beispielhafte Maschine 100 mit einem Zubehöranschlusssystem 102 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Die Maschine 100 kann eine mobile Maschine sein, die Aufgaben ausführt, die mit einem Gewerbe zusammenhängen, wie beispielsweise Bergbau, Bau, Landwirtschaft, Transport oder jegliche andere bekannte gewerbliche Aufgabe. In der Ausführungsform der 1 ist die Maschine 100 ein Raupentraktor. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann die Maschine 100 jegliche andere straßengängige und geländegängige Maschine sein, wie beispielsweise ein Baggerlader, ein Radlader, ein Verdichter, ein Bagger, ein Großminenlastkraftwagen, oder jegliche andere Landwirtschafts-, Bergbau- oder Baumaschine, die Räder oder Gleisketten (Raupen) verwendet.
Die Maschine 100 weist einen Rahmen 104 zum Tragen eines Antriebssystems der Maschine 100 auf. Das Antriebssystem kann ferner dazu ausgebildet sein, Bodeneingriffsbauteile 108 der Maschine 100 anzutreiben. Das Antriebssystem der Maschine 100 kann ferner ein elektrisch betätigtes Antriebssystem oder ein mechanisch betätigtes Antriebssystem sein. In der Ausführungsform der 1 weisen die Bodeneingriffsbauteile 108 ein Paar Gleisketten auf. Allerdings können in alternativen Ausführungsformen die Bodeneingriffsbauteile 108 beispielsweise Räder oder andere bodenhaftungsangetriebene Vorrichtungen sein. Die Maschine 100 weist ferner eine Bedienerstation 110 auf, die an dem Rahmen 104 angebracht ist. Die Bedienerstation 110 kann verschiedene Steuereinrichtungen für den Betrieb der Maschine und des Arbeitswerkzeugs aufweisen. Beispielsweise können die Steuereinrichtungen für den Maschinenbetrieb handbetätigte Hebel zum Steuern eines Arbeitsgeräts 112 aufweisen. Das Arbeitsgerät 112 kann an einem Vorderende 114 der Maschine 100 angeordnet sein. Ferner kann die Steuereinrichtung für den Maschinenbetrieb eine oder mehrere Pedale und Hebel zum Steuern der Bewegung der Maschine 100 aufweisen. Die Bedienerstation 110 kann auch verschiedene andere Steuereinrichtungen für den Maschinenbetrieb zum Bedienen verschiedener Komponenten, die dem Antriebssystem, dem Arbeitsgerät 112 und dem Zubehöranschlusssystem 102 der Maschine 100 zugeordnet sind, aufweisen. In der Ausführungsform der 1 ist das Zubehöranschlusssystem 102 lösbar mit dem Rahmen 104 der Maschine 100 verbunden (gekoppelt). Das Zubehöranschlusssystem 102 kann ein Gehäuse 118 zum lösbaren Verbinden mit einem Hinterende (Heck) 116 des Rahmens 104 aufweisen.
Die 2 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Elektrosystem 106 und ein Hydrauliksystem 200 darstellt, die dem Zubehöranschlusssystem 102 der Maschine 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zugeordnet sind. Das Elektrosystem 106 weist eine Leistungsquelle 202 auf. Die Leistungsquelle 202 kann eine Verbrennungskraftmaschine sein, die Leistung erzeugt. Die Verbrennungskraftmaschine kann beispielsweise durch Diesel, Benzin, Gaskraftstoff oder eine Kombination von Flüssigkraftstoff und Gaskraftstoff angetrieben werden. Die Kraftmaschine kann einen einzelnen Zylinder oder mehrere Zylinder aufweisen. Die mehreren Zylindern können in verschiedenen Konfigurationen angeordnet sein, wie beispielsweise in Reihe, im Umlauf oder als V-Typ. In verschiedenen anderen Ausführungsformen kann die Leistungsquelle 202 eine elektrische Leistungsspeichervorrichtung aufweisen, wie beispielsweise eine Kraftstoffzelle und eine Batterie, um Leistung zum Antreiben der Maschine 100 bereitzustellen.
Die Leistungsquelle 202 ist antreibend mit einem Generator 204 verbunden. Der Generator 204 kann ein Dreiphasen-Wechselfeldgenerator (Drehstromgenerator) sein, der dazu ausgebildet ist, eine erste Wechselstrom (AC)-Ausgangsspannung als Reaktion auf die Leistung von der Leistungsquelle 202 zu erzeugen. Ferner kann der Generator 204 elektrisch mit einer Primärleistungswandlereinheit (Primärspannungsumformereinheit) 210 verbunden sein. Die Primärleistungswandlereinheit 210 kann einen Gleichrichter 212 und einen Wechselrichter 214 aufweisen. Der Wechselrichter 214 kann mit dem Gleichrichter 212 durch einen Gleichstrom (DC)-Bus 216 elektrisch verbunden sein. Der Gleichrichter 212 kann zum Wandeln der ersten AC-Ausgangsspannung von dem Generator 204 zu einer ersten DC-Ausgangsspannung ausgebildet sein. Der Wechselrichter 214 kann zum Wandeln der ersten DC-Ausgangsspannung von dem Gleichrichter 212 zu einer zweiten AC-Ausgangsspannung variabler Frequenz ausgebildet sein. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die zweite AC-Ausgangsspannung von variabler Frequenz zum Erfüllen sich verändernder Betriebsanforderungen der Bodeneingriffsbauteile 108 ist. Der Wechselrichter 214 kann ferner elektrisch mit einem Motor 206 verbunden sein.
Der Motor 206 kann zum Aufnehmen der zweiten AC-Ausgangsspannung mit variabler Frequenz von dem Wechselrichter 214 zum Antreiben der Bodeneingriffsbauteile 108 ausgebildet sein. Der Motor 206 kann ein Permanentmagnet-Wechselfeldmotor sein, der dazu ausgebildet ist, Leistung von dem Wechselrichter 214 zum Antreiben der Bodeneingriffsbauteile 108 aufzunehmen. Es kann auch in Betracht gezogen werden, dass der Motor 206 den DC-Bus 216 während eines Leistungswiedergewinnungsvorgangs mit Leistung versorgt (zum Beispiel, wenn die Erdanziehung oder ein Impuls (Eigenschwung), die/der auf das Bodeneingriffsbauteil 108 wirkt, den Motor 206 antreibt). Auch wenn nur ein einzelner Motor 206 in der 2 dargestellt ist, kann in Betracht gezogen werden, dass mehrere Motoren 206 in die Maschine 100 zum Antreiben der Bodeneingriffsbauteile 108 aufgenommen sein können. Der Motor 206 ist antreibend mit den Bodeneingriffsbauteilen 108 durch eine direkte mechanische Verbindung 218 oder durch eine indirekte Verbindung (nicht gezeigt), wie beispielsweise eine Untersetzungsgetriebeanordnung, verbunden.
In einer Ausführungsform weist das Zubehöranschlusssystem 102 eine Hilfsleistungswandlereinheit (Hilfsspannungsumformereinheit) 220 auf, die für die Verbindung mit dem Elektrosystem 106 ausgebildet ist. Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 kann in dem Gehäuse 118 des Zubehöranschlusssystems 102 angeordnet sein. Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 kann elektrisch mit dem DC-Bus 216 in der Primärleistungswandlereinheit 210 verbunden sein. Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 weist einen zweiten Wechselrichter 222 auf, der dazu ausgebildet ist, mit dem DC-Bus 216 zwischen dem Gleichrichter 212 und dem Wechselrichter 214 in der Primärleistungswandlereinheit 210 verbunden zu werden. Der zweite Wechselrichter 222 nimmt die erste DC-Ausgangsspannung von dem Gleichrichter 212 über den DC-Bus 216 auf und wandelt diesen in eine dritte AC-Ausgangsspannung einer vorbestimmten festen Frequenz und Magnitude. In einer Ausführungsform kann die vorbestimmte feste Frequenz eine Standardfrequenz in einem Bereich von 50 Hz bis 65 Hz sein, die von elektrischen Peripheriegeräten verwendbar ist.
Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 weist ferner eine Oberwellenfiltereinheit („harmonic filter unit“) 224 auf, die dazu ausgebildet ist, die dritte AC-Ausgangsspannung von dem zweiten Wechselrichter 222 zu glätten. Es kann in Betracht gezogen werden, dass die Oberwellenfiltereinheit 224 dazu ausgebildet ist, die Leistungsausgabequalität der dritten AC-Ausgangsspannung durch Verringern ungewünschter Oberwellen („harmonic content“) in der dritten AC-Ausgangsspannung zum Erfüllen der Leistungsqualitätsanforderungen für die elektrischen Lasten (Verbraucher) zu verbessern. Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 ist ferner dazu ausgebildet, elektrisch mit drei elektrischen Leistungsschnittstellen 208-1, 208-2, 208-3 verbunden zu werden. Die elektrischen Leistungsschnittstellen 208-1, 208-2, 208-3 können gemeinsam als die elektrische Leistungsschnittstelle 208 bezeichnet werden. Selbst wenn die Ausführungsform der 2 drei elektrische Leistungsschnittstellen 208-1, 208-2, 208-3 aufweist, kann in Betracht gezogen werden, dass das Zubehöranschlusssystem 102 jegliche Anzahl an elektrischen Leistungsschnittstellen im Umfang der vorliegenden Offenbarung aufweist. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Hilfsleistungswandlereinheit 220 mit Phasenwandlern, wie beispielsweise statische Wandler oder Drehphasenwandler, ausgebildet sein. Die Phasenwandler können zum Wandeln der elektrischen Leistung, die einphasig in der elektrischen Leistungsschnittstelle 208 aufgenommen wurde, in eine dreiphasige, oder umgekehrt, ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform kann das beispielhafte Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 eine Pumpe 232 aufweisen. Die Pumpe 232 kann antreibend mit der Leistungsquelle 202 zum Aufnehmen von deren Leistung verbunden sein. Die Pumpe 232 kann in Fluidverbindung (Strömungsverbindung) mit einem Fluidreservoir 234 zum Aufnehmen eines Fluids von diesem bei Betätigung der Pumpe 232 basierend auf der von der Leistungsquelle 202 aufgenommenen Leistung stehen. Das Fluidreservoir 234 kann von dem Rahmen 104 der Maschine 100 getragen werden. Allerdings kann das Fluidreservoir 234 auch alternativ an jeglicher anderen Stelle in der Maschine 100 angeordnet sein. Die Pumpe 232 kann ferner in Fluidverbindung mit einem Ventil 236 stehen (fluidmäßig mit dem Ventil 236 verbunden sein). Das Ventil 236 kann ferner in Fluidverbindung mit dem Zubehöranschlusssystem 102 stehen. Das Ventil 236 kann auch in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 234 zum Ablassen des Fluids zu dem Fluidreservoir 234, wenn die Pumpe 232 betrieben und das Ventil 236 nicht betätigt wird, stehen. Das Ventil 236 kann ein elektrisch betätigtes Ventil in Reaktion auf ein Steuersignal, das von einer Steuerung (nicht gezeigt) der Maschine 100 empfangen wurde, sein. Bei Betätigung des Ventils 236 kann das Fluid aus dem Fluidreservoir 234 durch die Pumpe 232 zum Leiten zu dem Zubehöranschlusssystem 102 über das Ventil 236 empfangen werden. Obwohl in der Ausführungsform der 2 das Hydrauliksystem 200 die Pumpe 232 in Fluidverbindung mit dem Fluidreservoir 234 und dem Ventil 236 aufweist, kann in verschiedenen alternativen Ausführungsformen das Hydrauliksystem 200 ferner eine oder mehrere zusätzliche Pumpen (nicht gezeigt) und Ventile aufweisen. Die zusätzlichen Pumpen und Ventile können dazu ausgebildet sein, das Arbeitsgerät 112 der Maschine 100 anzutreiben. Das Hydrauliksystem 200 kann ferner andere Hydraulikkomponenten aufweisen, umfassend, aber nicht nur, Fluidfilter, Druckregler usw., zum funktionalen Weiterleiten des Fluids zu dem Zubehöranschlusssystem 102.
Das Zubehöranschlusssystem 102 kann eine oder mehrere Verbindungstellen 238 zum Bereitstellen einer Schnittstelle zum lösbaren Verbinden mit Maschinensystemen, wie beispielsweise dem Elektrosystem 106 und/oder dem Hydrauliksystem 200, aufweisen. In einer Ausführungsform kann die Hilfsleistungswandlereinheit 220 des Zubehöranschlusssystems 102 lösbar mit dem DC-Bus 216 in der Primärleistungswandlereinheit 210 der Maschine 100 über eine erste Verbindungstelle238-1 verbunden sein. Die erste Verbindungstelle 238-1 kann dem Zubehöranschlusssystem 102 ermöglichen, mit dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 zusammenzuarbeiten. Ferner kann das Zubehöranschlusssystem 102 eine zweite Verbindungstelle 238-2 aufweisen. Die zweite Verbindungstelle 238-2 kann dem Zubehöranschlusssystem 102 ermöglichen, mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 zusammenzuarbeiten.
Die 3 ist eine perspektivische Ansicht des Hinterendes (Hecks) 116 der Maschine 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Hinterende 116 der Maschine 100 ist mit einem Paar Befestigungsplatten 120 versehen. Die Befestigungsplatte 120 kann eine längliche Platte mit mehreren darin vorgesehenen Öffnungen 122 sein. Jede Platte des Paars Befestigungsplatten 120 kann vertikal an dem Hinterende 116 der Maschine 100 angeordnet und voneinander beabstandet sein. Die Befestigungsplatte 120 kann ein integrierter Bestandteil des Rahmens 104 der Maschine 100 sein. Indes kann in einer alternativen Ausführungsform die Befestigungsplatte 120 lösbar an dem Rahmen 104 angebracht sein. In verschiedenen anderen Ausführungsformen kann die Befestigungsplatte 120 jegliche Form aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die Öffnungen 122 zu umfassen. Die Öffnungen 122 in der Befestigungsplatte 120 können dazu ausgebildet sein, das Zubehöranschlusssystem 102 mit dem Rahmen 104 der Maschine 100 lösbar zu verbinden. In anderen Ausführungsformen kann die Befestigungsplatte 120 mit unterschiedlichen anderen Verbindungsbauteilen zum lösbaren Verbinden mit dem Zubehöranschlusssystem 102 versehen sein, wie beispielsweise eine Sicherung, eine Klemme (Halterung) und dergleichen.
Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems 102 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Gehäuse 118 weist eine erste Seite 124, die der Maschine 100 zugewandt ist, und eine zweite Seite 126 auf, die der ersten Seite 124 gegenüberliegt. Das Gehäuse 118 weist ferner Querseiten (laterale Seiten) 128 auf. Das Gehäuse 118 weist auch eine Oberseite 130 und eine Unterseite 132 auf. Die zweite Seite 126, die Querseiten 128, die Oberseite 130 und die Unterseite 132 des Gehäuses 118 sind dazu ausgebildet, eines oder mehrere Anschlussstücke für den Anschluss eines oder mehrerer Peripheriegeräte (externe Geräte) zu umgeben. Das eine oder die mehreren Anschlussstücke stellen eine Verbindung zwischen den Maschinensystemen, wie beispielsweise dem Elektrosystem 106 und/oder dem Hydrauliksystem 200, und dem einen oder mehreren Peripheriegeräten her.
Das eine oder die mehreren Anschlussstücke des Zubehöranschlusssystems 102 können ein erstes Anschlussstück und ein zweites Anschlussstück aufweisen. Das erste Anschlussstück kann dazu ausgebildet sein, eine Verbindung zwischen dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 und einem elektrischen Peripheriegerät herzustellen, und das zweite Anschlussstück kann dazu ausgebildet sein, eine Verbindung zwischen dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 und einem hydraulischen Peripheriegerät herzustellen. Das erste Anschlussstück und das zweite Anschlussstück können hierin nachfolgend als „elektrische Anschlussstücke“ bzw. „Fluidanschlussstücke“ bezeichnet werden. Die elektrischen Anschlussstücke und die Fluidanschlussstücke sind nachfolgend genauer beschrieben.
Eine erste Einfassung (Gehäusezugang) 134 kann in der zweiten Seite 126 neben der Oberseite 130 des Gehäuses 118 festgelegt sein. Die erste Einfassung 134 weist die elektrische Leistungsschnittstelle 208-1 auf. Ferner weist die elektrische Leistungsschnittstelle 208-1 mehrere elektrische Anschlussstücke 138 auf, die elektrisch mit dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 ausgebildet sind. Die mehreren elektrischen Anschlussstücke 138 können ferner einen ersten Satz elektrische Anschlussstücke 140 und einen zweiten Satz elektrische Anschlussstücke 142 aufweisen. Der erste Satz elektrische Anschlussstücke 140 kann mit dem Elektrosystem 106 dazu ausgebildet sein, eine mehrphasige elektrische Leistung bereitzustellen. Der zweite Satz elektrische Anschlussstücke 142 kann mit dem Elektrosystem 106 dazu ausgebildet sein, einphasige elektrische Leistung bereitzustellen. Eine erste Tür 144 kann schwenkbar mit dem Gehäuse 118 an dessen zweiter Seite 126 zum Abdecken der ersten Einfassung 134 verbunden sein, sodass verhindert wird, dass die mehreren elektrischen Anschlussstücke 138 ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Staub und Feuchtigkeit, ausgesetzt sind, wenn die elektrischen Anschlussstücke 138 nicht verwendet werden.
Eine zweite Einfassung 146 kann in der Querseite 128 neben der Oberseite 130 des Gehäuses 118 festgelegt sein. Die zweite Einfassung 146 weist die elektrische Leistungsschnittstelle 208-2 auf. Ferner kann die elektrische Leistungsschnittstelle 208-2 elektrische Anschlussstücke 148 aufweisen, die elektrisch mit dem Elektrosystem 106 ausgebildet sind. Eine zweite Tür 150 kann schwenkbar mit dem Gehäuse 118 an dessen Querseite 128 zum Abdecken der zweiten Einfassung 146 verbunden sein, sodass verhindert wird, dass die elektrischen Anschlussstücke 148 ungünstigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, wenn die elektrischen Anschlussstücke 148 nicht verwendet werden. In verschiedenen anderen Ausführungsformen kann die elektrische Leistungsschnittstelle 208 in der ersten Einfassung 134 und der zweiten Einfassung 146 weitere verschiedene elektrische Komponenten aufweisen, umfassend, aber nicht nur, Stromzähler, Stromsicherung, Stromkreisunterbrecher, mehrere Indikatoren, Anzeigen und einen Notausschalter.
Das Gehäuse 118 des Zubehöranschlusssystems 102 weist ferner mehrere Löcher 152 an dessen zweiter Seite 126 auf. Jedes der Löcher 152 kann ein Gewindeloch sein, das dazu ausgebildet ist, einen Bolzen (Schraube) 154 aufzunehmen. Jedes der mehreren Löcher 152 und der entsprechenden Bolzen 154 sind an der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 zum lösbaren Verbinden eines oder mehrerer Hydraulikgeräte angeordnet. In einer Ausführungsform kann eine Zugeinrichtungsbaugruppe (Zugstangenbaugruppe) 156 lösbar an der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 angebracht sein. Die Zugeinrichtungsbaugruppe 156 kann lösbar an dem Zubehöranschlusssystem 102 für die Verbindung mit verschiedenen Ausrüstungen, zum Beispiel Pflüge und Fräsen, angebracht sein. Ebenso kann die Zugeinrichtungsbaugruppe 156 der Maschine 100 für Zuganhänger verwendet werden. Die zweite Seite 126 des Gehäuses 118 kann mit mehreren Bolzen 158 zum lösbaren Anbringen der Zugeinrichtungsbaugruppe 156 an dem Gehäuse 118 versehen sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Zugeinrichtungsbaugruppe 156 lösbar an dem Gehäuse 118 über eine Platte 160 angebracht sein. Die Platte 160 kann mit einem ersten Satz Löchern versehen sein, der dazu ausgebildet ist, die Zugeinrichtungsbaugruppe 156 über die Bolzen 158 lösbar anzubringen, und ferner mit einem zweiten Satz Löchern versehen sein, der dazu ausgebildet ist, lösbar an dem Gehäuse 118 über die Bolzen 154 angebracht zu werden. Folglich kann die Position der Zugeinrichtungsbaugruppe 156 in dem Gehäuse 118 vertikal verändert werden durch das lösbare Anbringen der Platte 160 an dem Gehäuse 118 über die Bolzen 154.
Die zweite Seite 126 des Gehäuses 118 ist ferner mit einem ersten Satz Fluidanschlussstücke 162 und einem zweiten Satz Fluidanschlussstücke 164 versehen, wie in der 4 gezeigt ist. Der erste Satz Fluidanschlussstücke 162 und der zweite Satz Fluidanschlussstücke 164 können mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 in Fluidverbindung stehen. Der erste und zweite Satz Fluidanschlussstücke 162, 164 kann dazu ausgebildet sein, eine Fluidverbindung mit dem Hydraulikgerät herzustellen, das lösbar an der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 angebracht ist. Ferner kann der erste Satz Fluidanschlussstücke 162 des Zubehöranschlusssystems 102 mit der zweiten Verbindungstelle 238-2 zum lösbaren Verbinden des Zubehöranschlusssystems 102 mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 verbunden sein.
Die Querseiten 128 des Gehäuses 118 sind mit mehreren Zapfen (Stiften) 166 entsprechend den mehreren Öffnungen 122 (gezeigt in der 3), die in der Befestigungsplatte 120 vorgesehen sind, versehen. Die mehreren Zapfen 166 erstrecken sich von den der Querseite 128 des Gehäuses 118. Ferner sind die Zapfen 166 dazu ausgebildet, in einem angebrachten Zustand des Zubehöranschlusssystems 102 an der Befestigungsplatte 120, vollständig in den Öffnungen 122 der Befestigungsplatte 120 aufgenommen zu sein. Das Zubehöranschlusssystem 102 kann ferner eine Sperrplatte 168 aufweisen. Die Sperrplatte 168 kann eine längliche Platte sein, die eine Form in Übereinstimmung mit der Form der Befestigungsplatte 120 aufweist. Die Sperrplatte 168 kann ferner mehrere Löcher aufweisen, die mit den mehreren Öffnungen 122 fluchten, die in der Befestigungsplatte 120 vorgesehen und dazu ausgebildet sind, die Zapfen 166 aufzunehmen. Im angebrachten Zustand des Zubehöranschlusssystems 102 an der Befestigungsplatte 120 kann die Sperrplatte 168 über die Zapfen 166 eingesetzt und an den Zapfen 166 über entsprechende Halterungen 170 gesichert sein.
Die 5 zeigt eine andere perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems 102 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die erste Seite 124 des Gehäuses 118 weist einen Satz Fluideinlässe 172 auf. Jeder Fluideinlass 172 kann über eine Fluidleitung 174 in Fluidverbindung mit einem entsprechenden Anschlussstück des ersten Satzes Fluidanschlussstücke 162 stehen. Die Fluideinlässe 172 können an der ersten Seite 124 des Gehäuses 118 zum Herstellen einer Fluidverbindung mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 angeordnet sein. Folglich kann jegliches Hydraulikgerät, das an der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 angebracht werden kann, über die Fluidleitung 174 in Fluidverbindung mit dem Hydrauliksystem 200 gebracht werden. Ferner kann die erste Seite 124 des Gehäuses 118 eine elektrische Verbindungstellenbox 176 aufweisen. Die elektrische Verbindungstellebox 176 kann ein Paar Kabel 178 aufweisen, die dazu ausgebildet sind, mit dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 elektrisch zu verbinden. Das Paar Kabel 178 kann dazu ausgebildet sein, lösbar mit dem Elektrosystem 106 verbunden zu sein. Das Paar Kabel 178 kann ferner mit verschiedenen elektrischen Komponenten verbunden sein, umfassend, aber nicht nur, die Hilfsleistungswandlereinheit 220 (gezeigt in der 2). Die Hilfsleistungswandlereinheit 220 kann ferner mit den elektrischen Leistungsschnittstellen 208, die in dem Gehäuse 118 des Zubehöranschlusssystems 102 vorgesehen sind, zum selektiven Bereitstellen von elektrischer Leistung zu einem oder mehreren lösbaren Peripheriegeräten verbunden sein.
Die 6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zubehöranschlusssystems 102, an das eine Hydraulikwinde 180 angebracht ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Hydraulikwinde 180 kann eines der Hydraulikgeräte sein, die lösbar mit der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 verbunden sind. Die Hydraulikwinde 180 kann lösbar mit dem Gehäuse 118 über die Bolzen 154 nach dem Entfernen der Zugeinrichtungsbaugruppe 156 von dem Zubehöranschlusssystem 102 verbunden sein. Die Hydraulikwinde 180 weist einen Hydraulikmotor 182 zum Bereitstellen von Drehantriebsleistung für die Hydraulikwinde 180 auf. Der Hydraulikmotor 182 kann ferner mit einem Ventil 184 verbunden sein, das ferner in Fluidverbindung mit dem ersten und zweiten Satz Fluidanschlussstücke 162, 164 über mehrere Fluidleitungen 186 stehen kann. Die Hydraulikwinde 180 kann ferner eine Rolle (Spule) (nicht gezeigt) aufweisen, die durch den Hydraulikmotor 182 angetrieben wird. Die Rolle kann dazu ausgebildet sein, ein Kabel oder Seil auf- oder abzuwickeln. In einer Ausführungsform kann das Ventil 184 ein Solenoidventil sein, das dazu ausgebildet ist, elektrisch betätigt zu werden. Das Ventil 184 kann in Reaktion auf ein Steuersignal von einer Steuerung (nicht gezeigt) betätigt werden. Die Steuerung kann elektrisch mit der elektrischen Leistungsschnittstelle 208 des Zubehöranschlusssystems 102 verbunden sein. Ferner können die mehreren Fluidleitungen 186 in Fluidverbindung mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 über das Zubehöranschlusssystem 102 stehen. Der Hydraulikmotor 182 kann selektiv durch das Ventil 184 bei Empfang des Steuersignals von der Steuerung basierend auf einer Eingabe von einem Bediener betätigt werden. Folglich wird die Hydraulikwinde 180 selektiv durch das Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 angetrieben.
Wie in der 6 gezeigt ist, ist eine dritte Einfassung 188 in der Querseite 128 neben der Oberseite 130 des Gehäuses 118 festgelegt. Die dritte Einfassung 188 weist die elektrische Leistungsschnittstelle 208-3 auf. Ferner kann die elektrische Leistungsschnittstelle 208-3 mehrere elektrische Anschlussstücke 190 aufweisen, die (zusammen) mit dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 elektrisch ausgebildet sind. Eine dritte Tür 192 kann schwenkbar mit dem Gehäuse 118 an dessen Querseite 128 zum Abdecken der dritten Einfassung 188 verbunden sein.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Maschinen werden zum Ausführen verschiedener Aufgaben verwendet, wie beispielsweise Graben, Planieren, Beladen, Fräsen, Transportieren und andere ähnliche Aufgaben. Die für diese Aufgaben benötigte Leistung wird von einer Leistungsquelle der Maschine bezogen. Abgesehen von diesen Aufgaben kann es wünschenswert sein, die Funktionalität und Verwendung einer einzelnen Maschine zum Ausführen mehrerer Funktionen auf einer Baustelle zu verbessern, sodass der Transport von zusätzlichen Geräten vermieden wird, die zum Ausführen verschiedener anderer Aufgaben, wie beispielsweise Schweißen, benötigt werden. Allerdings kann die Leistungsquelle, die für ein bestehendes Elektrosystem und Hydrauliksystem der Maschinen verfügbar ist, nicht direkt für das Ausführen dieser zusätzlichen Aufgaben verwendbar sein.
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Zubehöranschlusssystem 102, dass lösbar an dem Heck 116 der Maschine 100 angebracht ist. Das Zubehöranschlusssystem 102 weist die Leistungsschnittstellen 208-1, 208-2 und 208-3 in der ersten, zweiten und dritten Einfassung 134, 146 bzw. 188 des Gehäuses 118 zum selektiven Bereitstellen von elektrischer Leistung zu einem oder mehreren lösbaren Peripheriegeräten auf. Die elektrischen Anschlussstücke 138, 148, 190, die den Leistungsschnittstellen 208 zugeordnet sind, sind dazu ausgebildet, mehrphasige elektrische Leistung und einphasige elektrische Leistung für die lösbar verbundenen Peripheriegeräte basierend auf den Leistungsanforderungen der Peripheriegeräte bereitzustellen. Die Leistungsschnittstellen 208-1, 208-2, 208-3 in der ersten Einfassung 134, der zweiten Einfassung 146 und der dritten Einfassung 188 sind dazu ausgebildet, dem Zubehöranschlusssystem 102 zu ermöglichen, die verschiedenen Typen an Peripheriegeräten gleichzeitig mit elektrischer Leistung zu versorgen.
In einer beispielhaften Anwendung kann die Maschine 100 für eine Rohrverlegungsaufgabe verwendet werden. In der Rohrverlegungsaufgabe können die Rohre in einem zuvor gegrabenen Graben verlegt werden. In einem typischen Betrieb wird die Maschine 100, nachdem das Rohr verlegt ist, in Stillstand versetzt, bis die Rohre geschweißt sind. Ein separater eigenständig operierender Generator kann für das Schweißen der Rohre verwendet werden. Allerdings verringert dies die Produktivität der Aufgabe. Mit dem Zubehöranschlusssystem 102 der Maschine 100 kann die elektrische Leistung von dem Elektrosystem 106 der Maschine 100 für das Schweißen der Rohre verwendet werden. Demnach kann die Maschine 100 eine Rohrverlegungsaufgabe gleichzeitig mit einer Schweißaufgabe ausführen, und damit kann die Produktivität der Rohrverlegungsaufgabe erhöht werden. Die elektrische Leistungsschnittstelle 208 des Zubehöranschlusssystems 102 ist auch dazu ausgebildet, kompatibel mit einer kundenindividuellen (als Sonderanfertigung entworfenen) Plattform oder Befestigungsplatte des elektrischen Peripheriegeräts, beispielsweise eine Pumpe, die für einen Bewässerungszweck im Agrarsektor verwendet wird, zu sein.
Der erste Satz elektrische Anschlussstücke 140 kann dazu verwendet werden, die elektrischen Peripheriegeräte, wie beispielsweise eine Schweißmaschine und ein Kompressor, die dreiphasige elektrische Leistung für den Betrieb benötigen, mit Leistung zu versorgen. Gleichermaßen kann der zweite Satz elektrische Anschlussstücke 142 dazu verwendet werden, die Peripheriegeräte, wie beispielsweise Elektrowerkzeuge, elektrische Verbraucher, die einphasige elektrische Leistung für den Betrieb benötigen, mit Leistung zu versorgen. Die in der zweiten Einfassung 146 vorgesehenen elektrischen Anschlussstücke 148 können einphasige elektrische Leistung bereitstellen, die zum Antreiben verschiedener Typen leistungserzeugender Vorrichtungen verwendet werden können.
Der erste Satz Fluidanschlussstücke 162 und der zweite Satz Fluidanschlussstücke 164, die in dem Gehäuse 118 des Zubehöranschlusssystems 102 vorgesehen sind, ermöglichen es, eines oder mehrere Hydraulikgeräte, wie beispielsweise die Hydraulikwinde 180, selektiv mit dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 zu verbinden. Die Hydraulikwinde 180 ist lösbar mit dem Gehäuse 118 an dessen zweiter Seite 126 über die Bolzen 154 verbunden. Ferner ist die zweite Seite 126 des Gehäuses 118 mit den Bolzen 158 zum lösbaren Anbringen der Zugeinrichtungsbaugruppe 156 versehenen. Demnach ist das Gehäuse 118 dazu ausgebildet, die Hydraulikwinde 180 und die Zugeinrichtungsbaugruppe 156 auf austauschbare Weise zu verwenden. Ferner kann die zweite Seite 126 des Gehäuses 118 mit zusätzlich mehreren Bolzen 154 ausgebildet sein, sodass eine Kompatibilität mit einer kundenindividuellen Plattform oder Befestigungsplatte verschiedener anderer Hydraulikgeräte besteht. Zum Beispiel können Bediener, die Rohrverlegungsaufgaben ausführen, die Fluidanschlussstücke 162, 164 und/oder die mehreren Bolzen 154, die in dem Gehäuse 118 vorgesehen sind, dazu verwenden, eine Hebevorrichtung oder andere Geräte lösbar anzubringen. Die mehreren Bolzen 154, die an der zweiten Seite 126 des Gehäuses 118 vorgesehen sind, können je nach Bedienerwunsch dazu ausgebildet sein, sowohl kompatibel mit dem lösbaren Anbringen von elektrischen als auch hydraulischen Peripheriegeräten zu sein.
In anderen Implementationen können verschiedene Hydraulikaktuatoren, wie beispielsweise Hydraulikzylinder und Hydraulikmotoren lösbar an dem Gehäuse 118 des Zubehöranschlusssystems 102 angebracht sein. Die Hydraulikaktuatoren können selektiv von dem Hydrauliksystem 200 der Maschine 100 angetrieben werden.
Das Zubehöranschlusssystem 102 weist mehrere Zapfen 166 für das lösbare Verbinden des Zubehöranschlusssystems 102 an der Befestigungsplatte 120, die an dem Rahmen 104 der Maschine 100 angeordnet ist, auf. Die Befestigungsanordnung des Zubehöranschlusssystems 102 an der Maschine 100 kann dem Bediener ermöglichen, das Zubehöranschlusssystem 102 an der Maschine 100 auf eine komfortable Weise anzubringen. Zusätzlich kann das Zubehöranschlusssystem 102 einfach von der Maschine 100 abgenommen und auf eine neue Baustelle zur Verwendung mit einer anderen Maschine transportiert werden. Ebenso kann das Zubehöranschlusssystem 102 ermöglichen, verschiedene Typen von elektrischen und/oder hydraulischen Peripheriegeräten durch die Leistungsquelle 202 der Maschine 100 anzutreiben. Ferner können die Hydraulikgeräte auf bequeme Weise an dem Gehäuse 118 befestigt und abgenommen werden. Dies kann dem Bediener dabei helfen, die Anforderungen zusätzlicher Aufgaben mit einer einzelnen Maschine zu erfüllen, ohne dass zusätzliche Ausrüstung für die gleiche Aufgabe transportiert wird.

Claims

Zubehöranschlusssystem (102) für eine Maschine (100), wobei das Zubehöranschlusssystem (102) aufweist: - ein Gehäuse (118), das dazu ausgebildet ist, lösbar mit der Maschine (100) verbunden zu werden, - mehrere elektrische Anschlussstücke (140, 142, 148, 190), die in dem Gehäuse (118) angeordnet und mit einem Elektrosystem (106) der Maschine (100) verbindbar sind, wobei die mehreren elektrischen Anschlussstücke (140, 142, 148, 190) dazu ausgebildet sind, eines oder mehrere lösbare Peripheriegeräte selektiv mit elektrischer Leistung zu versorgen, wobei das Gehäuse (118) eine oder mehrere Türen (144, 150, 192) zum selektiven Abdecken mindestens einiger der mehreren elektrischen Anschlussstücke (140, 142, 148, 190) aufweist, - ein Fluidanschlussstück (162, 164), das in dem Gehäuse (118) angeordnet ist, wobei das Fluidanschlussstück (162, 164) in Fluidverbindung mit einem Hydrauliksystem (200) der Maschine (100) anschließbar ist, und - ein Hydraulikgerät (180), das lösbar mit dem Gehäuse (118) verbunden ist und ein Gerätefluidanschlussstück aufweist, das dazu ausgebildet ist, in Fluidverbindung mit dem Fluidanschlussstück (162, 164) des Gehäuses (118) angeschlossen zu werden, wobei das Hydraulikgerät (180) durch das Hydrauliksystem (200) der Maschine (100) selektiv angetrieben wird.
Zubehöranschlusssystem (102) nach Anspruch 1, wobei die mehreren elektrischen Anschlussstücke (140, 142, 148, 190) einen ersten Satz elektrische Anschlussstücke (140), der dazu ausgebildet ist, mehrphasige elektrische Leistung bereitzustellen, und einen zweiten Satz elektrische Anschlussstücke (142), der dazu ausgebildet ist, einphasige elektrische Leistung bereitzustellen, aufweisen.
Zubehöranschlusssystem (102) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Gehäuse (118) einen sich von dessen einer Querseite (128) aus erstreckenden Zapfen (166) aufweist, wobei der Zapfen (166) lösbar mit einem Rahmen (104) der Maschine (100) verbindbar ist.
Zubehöranschlusssystem (102) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gehäuse (118) eine erste Seite (124), die der Maschine (100) zugewandt ist, und eine zweite Seite (126), die der ersten Seite (124) gegenüberliegt und dem Hydraulikgerät (180) zugewandt ist, aufweist, wobei mehrere Bolzen (154) an der zweiten Seite (126) zum lösbaren Verbinden des Hydraulikgeräts (180) an der zweiten Seite (126) des Gehäuses (118) angeordnet sind.
Zubehöranschlusssystem (102) nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse (118) ferner eine Zugeinrichtungsbaugruppe (156) aufweist, die lösbar an der zweiten Seite (126) des Gehäuses (118) angebracht ist.
Zubehöranschlusssystem (102) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Hydraulikgerät (180) eine Hydraulikwinde ist.
Maschine (100), aufweisend: - einen Rahmen (104), - eine Leistungsquelle (202), die in dem Rahmen (104) angeordnet ist, - ein Elektrosystem (106), das durch die Leistungsquelle (202) angetrieben wird, - ein Hydrauliksystem (200), das durch die Leistungsquelle (202) angetrieben wird, und - ein Zubehöranschlusssystem (102) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche.
Maschine (100) nach Anspruch 7, wobei die Maschine (100) ein Raupentraktor ist.