DE2212984A1

DE2212984A1 - Kupplung zur Verbindung zweier Teile

Info

Publication number: DE2212984A1
Application number: DE19722212984
Authority: DE
Inventors: Connet Bennet H; Nevau De Lawrence W
Original assignee: Battelle Development Corp
Current assignee: Battelle Development Corp
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1972-09-28
Also published as: FR2129779A5; NL7203480A; US3746377A

Description

HANS H. PONTANI

Patentanwalt -8752 Kleinosiheim bei Asdiaffenburg _ _ _Λ

Hirschpfad 3 - Tel. 03027/325 . 2212984

14. März 1972 Z/H.

Batteile Development Corp,, 505 Kinv. Avenue, Columbus,

Ohio 43201/USA

"Kupplung zur Verbindung zweier Teile"

Die Erfindung betrifft eine Kupplung, insbesondere zur lösbaren Verbindung zweier Teile, Gebilde o, dgl„₅ wie beispielsweise Prachtcontainer.

Bei vielen Anwendungsgebieten ist das schnelle, automatische Zusammenkuppeln von Teilen oder Gebilden von großer Bedeutung; besonders wichtig ist es jedoch für das wirtschaftliche Handhaben, beispielsweise Verladen von Prachtcontainern. Diese Container sind zu diesem Zweck schon in weitem Ausmaß in ihrer Ausbildung und ihrer Konstruktion genormt. Es gibt jedoch gegenwärtig noch keine befriedigende Einrichtung, mittels der diese genormten Container auf automatische Weise schnell und leicht aneinander und miteinander befestigt werden können, und zwar derart, daß

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die Kupplungsvorrichtung nicht das Gewicht des oder der oberen Container zu tragen hat.

Ein Frachtcontainer der erwähnten Art zeichnet sich im allgemeinen durch Ecken, beispielsweise gegossene Ecken, aus, die jeweils eine Ausnehmung aufweisen; jede Ausnehmung ist mit einer langgestreckten öffnung versehen, die schmaler als die Ausnehmung ist. Die Handhabungs- oder Hebevorrichtung für den Container ist mit Einrichtungen versehen, die in die Ausnehmungen einsteckbar sind. Durch eine Viertelumdrehung werden die Einrichtungen innerhalb der Ausnehmungen verriegelt, so daß der Container durch die vier Seile oder Kabel einer üblichen Seilschlinge hochgehoben werden kann. Diese Art der Handhabung ist üblich, wenn die Container vom Schiff ans Ufer und von hier auf Lastwagen, Güterwagen u. dgl. transportiert werden.

Falls mehrere solcher Container gleichzeitig hochgehoben werden könnten, würde sich zweifellos beim gesamten Transport der Fracht eine beträchtliche Ersparnis an Zeit und Kosten ergeben. Die Frachtbehälter sind jedoch häufig außerordentlich schwer, und die auf die Kupplungsvorrichtungen ausgeübten Kräfte sind oft so hoch, daß die Betriebssicherheit dieser Kupplungen ein ernsthaftes Problem darstellt. Die bekannten Vorrichtungen dieser Art arbeiten manchmal teil-automatisch, da einige dieser Vorrichtungen

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dann betätigt werden, wenn sich die Prachtcontainer aufeinanderzubewegen; die Vorrichtungen sind jedoch derart zwischen den Containern angeordnet, daß sie die Container im Abstand auseinanderhalten und daher jeweils das Gewicht der über ihnen liegenden Container tragen. Die Anordnung der Container im Abstand voneinander ist bei'diesen Kupplungsvorrichtungen erforderlich, um sie entkuppeln zu können. Trotz zahlreicher Versuche, die zur Lösung dieses Problems unternommen wurden, v/erden in jedem Fall die Prachtbehälter gegenwärtig üblicherweise einzeln angehoben und transportiert, da es keine vollständig befriedigende Einrichtung zur automatischen Kupplung von Prachtcontainern gibt«, Selbst an Bord von Schiffen gibt es keine schnelle und wirksame Einrichtung, mittels der die Container während einer Reise zusammengekuppelt werden können, sondern es wird häufig die alte Methode des Festzurrens angewendet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Kupplung zu schaffen, mittels der es auf einfache und leichte Weise möglich ist, zwei oder mehrere Teile, Gebilde oder dgl., wie beispielsweise Container, automatisch aneinander-zu-kuppeln.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Kupplung vorgesehen, mittels der Teile, wie beispielsweise Fracht-

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container, miteinander verbunden werden können; die Erfindung ist jedoch nicht auf das Zusammenkuppeln von PrachtContainern beschränkt. Die erfindungsgemäßeKupplung eignet sich zum Verbinden zweier oder mehrerer solcher Teile, die Ausnehmungen mit langgestreckten Zugangsschlitzen zur Aufnahme von Verriegelungsköpfen der erfindungsgemäßen Kupplung aufweisen. Die erfindungsgemäße Kupplung kann ebenfalls verwendet werden, um ein Gebilde, beispielsweise einen Lastwagen, ein Hebewerk, einen Hubschrauber o. dgl. mit einem anderen Teil, Gebilde oder Container zu verbinden, so daß der Container transportsicher befestigt werden kann. In diesem Fall sieht die . erfindungsgemäße Kupplung lediglich einen Verriegelungskopf vor. Entsprechend anderen, häufiger auftretenden Anwendungsfällen weist die Kupplung vorzugsweise jedoch zwei Verriegelungsköpfe auf, die in die Ausnehmungen der miteinander

ist eine

zu kuppelnden Gebilde einsteckbar sind. Außerdem/Spannoder Drückeinrichtung vorgesehen, um die Verriegelungsköpfe mit Federkraft in ihre Kupplungsstellungen zu drücken. Die unter Federkraft erfolgende Verdrehung der Verriegelungsköpfe in ihre Kupplungs'stellungen wird jedoch solange durch eine erfindungsgemäß vorgesehene Verkeilvorrichtung verhindert, bis diese entriegelt ist, was aufgrund des Zusammendrückens oder Zusammenschiebens zweier Betätigungs- . organe erfolgt, welche die Verriegelungsköpfe drehbar tragen.

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Diese Betätigungsorgane werden mittels Druck zwischen den sich einander gegenüberliegenden Oberflächen der Container bewegt, wenn diese aufeinanderzubewegt werden; die Containerausnehmungen nehmen alle Teile der Betätigungsorgane mit Ausnahme ihrer Begrenzungsplatte oder Flanschabschnitte auf. Wenn die erste Verkeilvorrichtung entriegelt ist und die Verriegelungsköpfe in ihre Kupplungssteilungen gedrückt sind, sind die Container miteinander verkuppelt und können als einzige Einheit bewegt werden» Da sich hierbei lediglich die Begrenzungsflansche oder -platten zwischen den Gebilden befinden, müssen die Kupplungen nicht so schwer bzw. stark belastbar ausgebildet werden, daß sie das Gewicht des oberen angekuppelten Gebildes tragen können. Der Umstand, daß "die hauptsächlichen Teile der Kupplungen innerhalb der Ausnehmungen aufgenommen v/erden, bedeutet jedoch, daß die Kupplungen in wünschenswerter Weise Abscherungskräfte aufnehmen, wobei die Verriegelungsköpfe und die ihnen zugeordneten Teile vergleichsweise frei beweglich bleiben, ohne daß sie gebunden oder auf sonstige Weise in ihrer Bewegungsfreiheit eingeschränkt sind.

Wenn die Container entkuppelt werden sollen, werden die Verriegelungsköpfe von Hand in eine Rückstellage etwas außerhalb der Entkupplungsstellung der Verriegelungsköpfe gedreht, wodurch eine zweite Verkeilvorrichtung zur Wirkung kommt.

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Diese verhindert, daß sich die Verriegelungsköpfe wieder mittels Federkraft in ihre Kupplungsstellungen verdrehen, und zwar ungeachtet des Umstandes, daß die Betätigungsorgane noch durch die zusammengekuppelten Container zusammengedrückt sind. Wenn sich Jedoch die Container auseinanderzubewegen beginnen, kommt die erste Verkeilvorrichtung wieder zur Wirkung, während die zweite Verkeilvorrichtung entriegelt wird und diejenige Punktion übernimmt, bei der die Verriegelungsköpfe gegen eine unter Federvorspannung erfolgende Drehung in ihre Kupplungsstellungen gezwungen werden. Aus diesem Grund sind die Kupplungen wieder gespannt oder zurückgestellt, und die Verriegelungsköpfe befinden sich in einer Bereitschaftsstellung, in der sie automatisch in ihre Kupplungsstellungen verdreht werden können, wenn die Betätigungsorgane durch eine in ihre Richtung erfolgende Bewegung eines Containers zusammengedrückt oder aufeinanderzubewegt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsformanhand der Zeichnung.

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- 7 Diese zeigt in:

Fig. 1 perspektivisch die Kupplung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen vertikalen Längsschnitt gemäß Linie 2-2 in Fig. 1, wobei sich die Einzelteile in der "Spannstellung" kurz vor dem Zusammendrücken der Betätigungsorgane befinden;

Fig. 3 einen horizontalen Querschnitt gemäß Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt gemäß Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 einen Schnitt durch die Kupplung ähnlich gemäß Fig. 2, wobei sich die Betätigungsorgane in zusammengedrückter Stellung befinden und die Verriegelungsköpfe in ihre Kupplungsstellungen verdreht sind;

Fig. 7 einen horizontalen Querschnitt gemäß Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie 8-8 in Fig. 6; Fig. 9 einen vertikalen Längsschnitt ähnlich Fig. 2, aus dem der aufeinanderfolgende Ablauf der Entriegelung der ersten und zweiten Verkeilvorrichtung ersichtlich ist, der sich ergibt, wenn sich die Betätigungsorgane auseinanderbewegen;

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Pig, 10 einen horizontalen Schnitt gemäß Linie 10-10 in Fig. 9;

Fig. 11 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 in Pig, 9; Fig, 12 perspektivisch in verkleinertem Maßstab das

Guß-Eckenteil eines genormten Prachtcontainers, ■ wobei sich die Kupplung in einer Stellung kurz

vor dem Einsetzen in die Eckenausnehmung befindet; Fig, 13 eine Ansicht ähnlich gemäß Fig. 12, wobei sich die Kupplung in der Eckenausnehmung eines Containers befindet und das Guß-Eckenteil eines zweiten

Containers hierauf abgesenkt wird; Fig, lh verkleinert in Seitenansicht die beiden mittels der erfindungsgemäßen Kupplung aneinander gekuppelten Container bzw, Containerecken,

Die in den Zeichnungen, und insbesondere in Fig, 1-5, dargestellte Kupplung 10 eignet sich zum Zusammenkuppeln jeglicher Art von solchen Gebilden, die sich durch Ausnehmungen auszeichnen, die bestimmte Verriegelungsteile der Kupplung

aufnehmen können. Die Kupplung 10 eignet sich jedoch in besonderem Maße zur gegenseitigen Befestigung genormter Frachtcontainer, die gegenwärtig überwiegend zum Beladen, Entladen und Befestigen bzw. Sichern von Seefrachten verwendet werden,'

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Die für Seetransporte verwendeten genormten Container weisen im allgemeinen eine kasten- bzw. kistenähnliche Ausbildung auf und sind jeweils an ihren acht Ecken mit einem nach ISO (International Standard Organization) genormten Gußstück 12 versehen, das einen mit dem Container einstückigen Teil bildet. Jedes Gußstück 12 weist einen Innenhohlraum oder Ausnehmung auf, die zwei im allgemeinen quadratische Seitenöffnungen 16 und einen langgestreckten oder im allgemeinen rechteckigen bzw. rechtwinkligen Schlitz oder obere öffnung 18 besitzt. Jede Eckenöffnung 18 ist kleiner als die ihr zugeordnete Ausnehmung 14, so daß das Verriegelungsteil der Kupplung 10 durch die öffnung 18 hindurch in die Ausnehmung Ik eingesetzt werden kann. Wenn das Verriegelungsteil verdreht xtfird_s so daß sieh seine Begrenzungsabschnitte unterhalb der Seitenränder der öffnung 18 befinden, ist das Verriegelungsteil in eine Sperrstellung verbracht, so daß es erst dann wieder herausgezogen werden kann, wenn es in seine Ausgangsstellung zurückverdreht wurde.

Obwohl das Verriegelungsteil der Kupplung 10 im Zusammenhang damit beschrieben wird, daß es innerhalb der langgestreckten rechteckigen öffnung 18 aufgenommen wird, kann die Ausbildung der öffnung 18 und des Verriegelungsteils oder der Verriegelungsteile der Kupplung 10 nach Bedarf abgewandelt werden. In

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diesem Zusammenhang ist es lediglich erforderlich, die miteinander zusammenwirkenden Teile derart auszubilden, daß sich durch die Verdrehung des einen Teils gegenüber dem anderen Teil eine Verriegelung der einander zugeordneten Gebilde ergibt, bis die miteinander zusammenwirkenden Teile in ihre Ausgangsstellungen zurückverdreht werden.

Die erfindungsgemäße Kupplung 10 wird anhand des Zusammenkuppeln zweier Frachtcontainer 20, 22 beschrieben, die ISO-genormte Ecken-Gußstücke aufweisen. In diesem Fall weist die Kupplung 10 zwei einander entsprechende Verriegelungsteile auf, die in die einander gegenüberliegenden Ausnehmungen 14 der zwei Frachtcontainer 20_s 22 passen. Die Kupplung 10 kann jedoch selbstverständlich aucß als einstückiges Teil mit beispielsweise einem nicht dargestellten Hebewerk ausgebildet werden, wobei dann ein einziges Verriegelungsteil verwendet wird, das in eine entsprechende Ausnehmung in dem zu hebenden Container eingesetzt wird. So könnte die Kupplung beispielsweise als Teil eines an einem Hubschrauber vorgesehenen Hebezeuges ausgebildet werden, so daß das einzige Verriegelungsteil, wenn sich der Hubschrauber in Richtung auf den Container absenkt, in der Containerausnehmung aufgenommen wird und der Container nach der Verdrehung des Verriegelungsteils vom Hubschrauber gehoben werden kann. Ganz allgemein gesprochen weist die Kupplung üblicherweise swei Verriegeluncsteile auf, wobei sich jedoch auch Anwendungsgebiete ergeben,

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.bei denen lediglich ein einziges Verriegelungsteil ausreicht.

Die folgende Beschreibung ist auf das Zusammenkuppeln zweier kasten- oder kistenähnlicher Container gerichtet, die dadurch miteinander verkuppelt werden, daß der eine Container auf den anderen abgesenkt wird. Der obere Container 22 weist an jeder seiner unteren vier Ecken eine Gußstück-Ecke 12 auf, während der untere Container 20 diese Gußstück-Ecke 12 an jeder seiner oberen vier Ecken besitzt. Selbstverständlich können die Container auch Seite an Seite aneinander gekuppelt werden, wobei die Container entweder entsprechend anders ausgerichtet werden oder solche Gußstück-Ecken aufweisen, daß diese jeweils an ihren seitlichen Begrenzungsflächen als auch an ihren Ober- und Unterseiten öffnungen 18 aufweisen.

Bei der aus Fig. 12 - Ik ersichtlichen Kupplungsanordnung der Container 20, 22 ist jeder Ausnehmung 14 an den vier Gußstück-Ecken 12 des unteren Containers 20 eine Kupplung 10 zugeordnet* Diese wird dadurch betätigt, daß die beiden miteinander zu kuppelnden Gebilde aufeinanderzubewegt werden. Der Kupplungsvorgang findet erst dann statt, wenn die zu kuppelnden Gebilde richtig zueinander ausgerichtet sind bzw. miteinander fluchten.

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Trotz der üblicherweise vorhandenen hohen Drehmomente und Beanspruchungen werden die Kupplungen 10 nicht festgeklemmt oder auf sonstige Weise gebunden, da ihre beweglichen Teile durch diese großen Kräfte nicht beansprucht werden, Wenn darüber hinaus die Container 20, 22 entkuppelt sind, sind die Kupplungen 10 immer neu gespannt und für einen neuen Kupplungsvorgang bereit, wenn die Container 20, 22 oder sonstige Container in solche Nähe zueinander gebracht werden, daß sie die Kupplungen 10 betätigen,

Jede Kupplung 10 weist im allgemeinen zwei Verriegelungsköpfe 24 auf, die im senkrechten Abstand voneinander angeordnet und mittels eines senkrechten langgestreckten, gestauchten Elementes oder Bolzens 26 drehfest miteinander verbunden sind; dieser Bolzen 26 ist in einer Befestigungshülse 28 angeordnet und mit einem Abschnitt dieser Hülse 28, der mit einem Innengewinde versehen ist, fest verschraubt. Jeder Verriegelungskopf 24 ist im allgemeinen rechteckig ausgebildet und so gestaltet, daß er leicht in die rechteckige obere öffnung 18 einer Gußstück-Ecke 12 paßt. Der Verriegelungskopf 24 weist abgeschrägte Enden auf und besitzt einen im allgemeinen halbkreisförmigen oder ähnlich gekrümmten Querschnitt, um das Einsetzen des Verriegelungskopfes 24 in die entsprechende Ausnehmung 14 einer Gußstück-Ecke 12 zu erleichtern, Aus weiter unten erläuterten Gründen weist jeder Verriegelungskopf 24 außerdem in seiner gekrümmten Oberseite zwei Sackbohrungen 30 auf.

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Der untere Verriegelungskopf 24 ist mit einer mittigen öffnung versehen, die vom Schaft des Bolzens 26 verschiebbar durchsetzt wird, wobei der Verriegelungskopf 24 der Unterseite des Bolzenkopfes anliegt. Der Bolzen 26 und die im unteren Verriegelungskopf 24 vorgesehene mittige öffnung sind jeweils mit einer Keilnut versehen, innerhalb der ein langgestreckter unterer Keil 32 angeordnet ist, der die beiden Teile drehfest miteinander verkeilt,

Der obere Verriegelungskopf 24 weist ebenfalls eine mittige öffnung auf, die vom Schaft des Bolzens 26 verschiebbar durchsetzt wird. Sowohl der obere Verriegelungskopf 24 als auch der daran angrenzende Teil des Bolzens 26 ist jeweils' mit einer Keilnut versehen, innerhalb der ein L-förmiger oberer Keil angeordnet ist, so daß der Bolzen 26 und der obere Verriegelungskopf 24 drehfest miteinander verbunden sind und gemeinsam drehen können. Das obere Ende des Bolzens 26 ist mit einer Schraubmutter 36 versehen; diese stützt sich an einer Senkbohrung ab, die im angrenzenden Abschnitt der im oberen Verriegelungskopf 24 vorgesehenen mittigen öffnung angeordnet ist.

Das obere Ende der mittigen öffnung der Hülse 28 ist mit einem Innengewinde versehen, das mit dem am Bolzen 26 vorgesehenen Außengewinde zusammenwirkt. Darüber hinaus weist das obere Ende der Hülse 28 einen Schlitz auf, der vom horizontalen

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Abschnitt des L-förmigen oberen Keiles 34 durchsetzt wird, so daß die Hülse 28 ebenfalls zusammen mit dem Bolzen 26 und den beiden Verriegelungsköpfen 24 dreht.

Die Verriegelungsköpfe 24 sitzen jeweils auf dem oberen bzw, unteren Ende der Hülse 28, so daß diesei die Verriegelungsköpfe 24 in einem bestimmten vertikalen Abstand voneinander hält.

Das untere Ende der Hülse 28 ist mit einem hiermit einstückigen kreisförmigen Plansch 38 versehen, dessen Rand, wie insbesondere aus Pig« 4 ersichtlich, eine Einrastöffnung 39 aufweist. Darüber hinaus ist ein gebogener Abschnitt des Flansches 38 weggeschnitten, so daß zwei Anschlagflächen oder -wände 40, gebildet sind, deren Bedeutung weiter unten erläutert wird.

Die Kupplung IO weist außerdem zwei Betätigungsorgane 44, 46 auf, welche die beiden Verriegelungsköpfe 24 drehbar tragen. Die Betätigungsorgane 44, 46 stehen mit den einander benachbarten bzw, sich gegenüberliegenden Oberflächen der beiden miteinander zu kuppelnden Container 20, 22 in Eingriff, wenn

worden
diese aufeinanderzubewegt/sind. Bei diesem Eingriff betätigen

die Betätigungsorgane 44, 46 die Verriegelungsköpfe 24, die sich aus ihren Entkupplungsstellungen gemäß Pig. I und 2 in.die Kupplungsstellung gemäß Fig. 6 bewegen,

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Das untere Betätigungsorgan 44 ist ein oben offener kisten- oder gehäuseähnlicher Behälter, der einen Boden 48, zwei Stirnwände und zwei Seitenwände aufweist. Die Seitenwände sind seitlich verlängert und bilden Mitnehmerflansche 50, die so ausgebildet sind, daß sie auf dem Abschnitt auf der Oberseite einer Gußstück-Ecke 12 des unteren Containers 20 ruhen können, der, wie insbesondere aus Fig. 13. ersichtlich, die Seitenränder der oberen öffnung 18 bildet.

Der Boden 48 des unteren Betätigungsorgans 44 weist eine mittige öffnung auf, die vom Bolzen 26 und dem unteren Ende der Hülse durchsetzt wird, wobei die Ränder die mittige Öffnungspassung innerhalb eines hinterschnittenen Teiles 52 der Hülse 28 bilden; hierdurch sind die Hülse 28 und der anliegende Verriegelungskopf zwar drehbar, können jedoch gegenüber dem unteren Betätigungsorgan 44 nicht vertikal bewegt werden.

Der Boden 48 des unteren Betätigungsorgans 44 weist außerdem einen hiermit einstückigen bzw, daran befestigten und senkrecht ' ausgerichteten Zapfen 54 auf, der je nach der Drehstellung des Flansches 38 der Hülse 28, wie aus Fig, 4 ersichtlich, mit einer der Anschlagwände 40 oder 42 zusammenwirkt, ■

Das obere Betätigungsorgan 46 ist ähnlich dem unteren Betätigungsorgan 44 im allgemeinen gehäuseähnlich ausgebildet* jedoch

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nach unten geöffnet. Das Betätigungsorgan 46 weist eine obere Wand 56 auf, die mit einer mittigen öffnung versehen ist; diese besitzt eine Querkeilnut 58, die den horizontal verlaufenden Teil des L-förmigen oberen Keils 34, wie am besten aus Fig. 3 und 9 ersichtlich, vertikal versehieblich aufnimmt.

Die Stirn- und Seitenwände des oberen Betätigungsorgans 46 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, hinterschnitten und bilden eine Schulter 60, wobei der untere Abschnitt der Seiten- und Stirnwände versehieblich innerhalb der Stirn- und Seitenwände des unteren Betätigungsorgans 44 angeordnet ist. Die oberen Kanten der Seiten- und Stirnwände des unteren Betätigungsorgans 44 liegen der Schulter 60 der Seiten- und Stirnwände des oberen Betätigungsorgans 46 an, wenn die beiden Betätigungsorgane 44, 46, wie aus Fig. 6 ersichtlich, zusammengedrückt sind.

Normalerweise sind die Betatigungsorgane 44, 46 durch eine um die Hülse 28 herum angeordnete Druckfeder 62 in eine auseinandergezogene Stellung voneinander weggedrückt. Das untere Ende der Druckfeder 62 liegt dem Flansch 38 der Hülse 28 an, während das obere Ende der Druckfeder 62 sich am oberen Keil und an dem benachbarten Teil des oberen Betätigungsorgans 46 abstützt. Das untere Ende der Druckfeder 62 ist nach unten abgebogen und innerhalb einer öffnung 64 angeordnet, die, wie aus

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Pig. 4 ersichtlich, nahe der Anschlagwand 42·im Hülsenflansch 38 vorgesehen ist. Das obere Ende der Druckfeder 62 ragt seitlich weg, wie aus Fig. 2 und 5 ersichtlich, und liegt einer Seitenwand des oberen Betätigungsorgans 46 an. Aufgrund dieser Anordnung drückt die Druckfeder 62 die Betätigungsorgane 44, 46 nicht nur auseinander in ihre auseinander gezogene Stellung gemäß Fig. 2, sondern wirkt auch als Torsionsfeder. Die Torsion ergibt sich durch eine entsprechende Anordnung und vorherige Verdrehung der Kupplungsteile auf der ursprünglichen Einheit, Dies übt eine Vorbelastung oder Vorspannung aus, die den Flansch 38 gegenüber den Betätigungsorganen 44, zu verdrehen sucht, weswegen sich auch die Verriegelungsköpfe 24, wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich, im Uhrzeigersinn zu verdrehen suchen. Wenn sich die Betätigungsorgane 44₉ 46' in ihrer zusammengedrückten Stellung gemäß Fig₉ 6 befinden,, wird die freie Drehung des Hülsenflansches 38 dadurch erleichtert, daß die Seitenwände des oberen Betätigungsorgans 46, wie aus Fig. 2 ersichtlich, rechteckige bzw. rechtwinklige Ausschnitte 66 aufweisen. Darüber hinaus sind die Seitenwände des oberen Betätigungsorgans an ihren unteren Rändern seitlich verlängert und bilden Eintfückflansche 59_S die unmittelbar oberhalb den entsprechenden Einrückflanschen 50 des .unteren Betätigungsorgans 44 liegen. Diese Einrückflansche 59 kommen mit den Seitenrändern in Eingriff, welche die in einer Gußstück-•Ecke 12 des oberen Containers 22 vorgesehene Öffnung 18 begrenzen»

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An die Seitenwände des oberen Betatigungsorganes 46 sind mit ihren einander gegenüberliegenden Enden zwei im senkrechten Abstand voneinander angeordnete Tragelemente 68, 70 angeschweißt, die in vertikaler Richtung miteinander fluchtende öffnungen aufweisen; diese nehmen einen langgestreckten, vertikal ausgerichteten Zapfen 72 verschieblich auf. Der Zapfen 72 weist einen Plansch 74 auf, der auf der Oberseite des unteren Tragelementes 70 ruht. Um den Zapfen 72 herum ist eine Druckfeder 76 angeordnet, die sich einerseits am Flansch 74 und andererseits an der Unterseite des oberen Tragelementes 68 abstützt. Aus diesem Grund steht der Zapfen unter Vorspannung und wird nach unten in die Stellung gemäß Pig» 2 gedrückt. Wenn jedoch die Betätigungsorgane 44, 46 in ihre zusammengedrückte Stellung gemäß Fig. 6 bewegt werden, trifft das untere Ende des Zapfens 72 auf die Oberseite des Hülsenflansches 38 auf, der den Zapfen 72 gegen die Kraft der Feder 76 nach oben bewegt.

Wenn der untere Frachtcontainer 20 auf dem Deck eines Schiffes o. dgl, ruht und der obere Container 20 mittels eines an Bord eines Schiffes üblichen Hebezeuges auf den Container 20 abgesenkt werden soll, können vier Kupplungen 10 verwendet werden, um die Container 20, 22 zusammenzukuppeln, so daß, wenn der obere Container 22 angehoben wird, auch der untere Container 20 mit diesem hochgehoben wird. Die vier Kupplungen

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werden von Hand auf die vier Gußstück-Ecken 12 des unteren Prachtcontainers 20 gesetzt. Bei der aus Fig. 12 ersichtlichen Stellung befinden sich die Kupplungen 10 gerade kurz vor dem Einsetzen in die Gußstück-Ecken 12,

Wenn sich die vier Kupplungen 10 in ihrer vorgesehenen richtigen Lage befinden, sind die unteren Verriegelungsköpfe 24 in den Ausnehmungen 14 der Gußstück-Ecken 12 angeordnet, und die Flansche 50 der unteren Betatigungsorgane 44 ruhen, wie aus Fig. 13 ersichtlich, auf den Seitenrändern der langgestreckten oberen Öffnungen 18 der Ausnehmungen 14. Wenn der obere Container 22 fluchtend auf den unteren Container 20 abgesenkt wird, so daß die oberen Verriegelungsköpfe 24 der Kupplungen 10 innerhalb der in der Unterseite des Containers 22 vorgesehenen Öffnungen 18 aufgenommen werden, beginnen die Flansche 50, 59 der Betätigungsorgane 44, 46 damit, sich zusammenzudrücken oder aufeinanderzuzubewegen. Durch diesen Zusammendrückvorgang werden die Betätigungsorgane 44, 46 aus der Stellung gemäß Fig, 2 in die Stellung gemäß Fig. 6 bewegt. Hierbei bewegt sich der obere Keil 34 nach oben aus dem Schlitz 58 heraus, wodurch die Verriegelungsköpfe 24 freigegeben werden und sich innerhalb- der ihnen zugeordneten Ausnehmungen 14 in ihrer Kupplungsstellung verdrehen können, in der sie quer zu den Öffnungen 18 angeordnet sind,In diesen aus Fig. 6

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ersichtlichen Stellungen können die Verriegelungsköpfe nicht aus den Ausnehmungen 14 herausgenommen werden, so daß die Container 20, 22 zum gemeinsamen Anheben sicher aneinandergekuppelt sind. In der Kupplungsstellung der Verriegelungsköpfe 24 ist der obere Keil 34 oberhalb und vollständig außerhalb der Keilnut 58 angeordnet, wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich, und das untere Ende des Zapfens 72 wird, wie aus Pig, 4 ersichtlich, gegen die Oberseite des Hülsenflansches 38 gedrückt, und zwar genau auf einer Seite der Einrastöffnung 39.

Für bestimmte Anwendungsfälle kann der obere Verriegelungskopf 24 selbstverständlich entfernt werden. So kann beispielsweise das obere Ende des Bolzens 26 derart an einer Hebevorrichtung, beispielsweise an einem Hubschrauber, befestigt sein, daß er frei drehbar ist. Der untere Verriegelungskopf 24 kann sodann in die Ausnehmung irgendeines zu hebenden Gebildes oder ehes Containers eingesetzt und daraufhin in der gleichen beschriebenen Weise in die Kupplungsstellung verdreht werden. Die Benutzung zweier Verriegelungsköpfe 24 bietet jedoch einen größeren Anwendungsbereich, Das oben beschriebene Zusammenkuppeln zweier Gebilde übereinander ist lediglich eine mögliche Anwendungsart der Erfindung; so können die Verriegelungsköpfe 24 auch, falls ein seitliches Zusammenkuppeln von Gebilden

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erwünscht ist, in seitlichen Ausnehmungen von Containern o. dgl. angeordnet v/erden. Darüber hinaus ist es für die Arbeitsweise und Punktion der Kupplung 10 ohne Bedeutung, ob sie sich in der Stellung gemäß Fig. 2 oder in einer mit der Unterseite nach oben gekehrten Stellung befindet, weswegen die Ausdrücke "oben" und "unten", lediglich der Einfachheit halber verwendet werden.

Jas Entkuppeln der Container 20, 22 wird dadurch erleichtert, ia.rj lie VerriegelungSKöpfe 24 in entgegengesetzter Richtung vorareht"werden. Dies lä:5t sich sweckmäßigerweise auf die Tg1g3 aurchf iiren, aa2 ein entsprechendes, nicht dargestelltes '..'eriCäSeuj· durch aie Seitenoffnungen 16 der Gußstück-Ecken hin^ar-jn-jeführt und mit ^iner der Sackbohrungen 30 in eine.:, Verriegelungskopf 24 jeder Kupplung 10 in Eingriff /jeoraciit wird. Mittels des Werkzeuges werden die Verriegelungs· /.O₁.fe 24 jeder Kupplung 10 gegen die Kraft der Feder 62 bis in eine Rückutellage verdreht, die sich gerade etv/äs außerhalb cter norvialsn aus Pig. 2 ersichtlichen En t kupp lungsstellung befinaet. Der rlüiaenflansch .53 ;iird in diese iidckstellage in Uarzeigergegensirm von der Stellung gemäß Fig. 4 in die Stellung gemäß Fig. 8 verdreht, in welcher der Zapfen ^r(2 durch seine Feder 76 in die iSinrastöffnung des .iiiiacnflarisches 33 gedrückt wird. Wenn sich demgegenüber aie VerrlegelungsKöpfe 24 in ihren i^ntkupplungsstellungen befinden, sitzt der Zapfen 72 , vrie aus Fig. 4 ersichtlich, niciit f_,anz innerhalb der i-Jirirasboffnung 39.

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Wenn die Verriegelungsköpfe 24 soweit verdreht worden sind, daß·der Zapfen 72 innerhalb der Einrastöffnung 39 sitzt, verhindert der Zapfen 72, daß sich die Verriegelungsköpfe aufgrund der Wirkung ihrer Feder 62 zurückverdrehen. Falls der Anschlagzapfen 72 nicht vorhanden wäre, würden sich die Verriegelungsköpfe 24 einfach zurückverdrehen, v/enn sie entriegelt sind, wobei sich der obere Keil 3*f zu dieser Zeit oberhalb und außerhalb der Keilnut 58 befindet und die Betätigungsorgane 44, 46 durch das Gewicht des oberen Containers 22 zusammengedrückt sind.

Nach der auf die beschriebene V/eise erfolgten Verdrehung der Verriegelungsköpfe 24 kann der obere Container 22 vom unteren Container 20 abgehoben werden, wobei sich die oberen Verriegelungsköpfe 24 aus den Ausnehmungen 14 in den Ecken 12 im Container 22 herausbewegen. Da sich die Einrückflansche 50, 59 der Betatigungsorgane 44, 46, wie aus Px3. 9 ersichtlich, während der Trennung der Container 20, 22 voneinander wegbewegen, beginnt auch das untere Ende des unteren Zapfens 72 damit, sich aus der SLnrastöffnung 39 herauszuheben, wodurch sich die Verriegelungsköpfe frei in ihre Kupplun^iästellungen drehen könnten. Bevor dies jedoch erfolgen kann, bewirkt die nach aufwärts gerichtete Bewegung des oberen üetätigungsorgaits 46, daß vorher der obere Keil 34 in Eingriff mit der Keilnut 58 koi.uat. Wenn sich daher der Zapfen '{2 v-ia der Elnrastöffrumg 39 h<-!'aushebt,

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übernimmt der obere Keil 34 dessen Punktion und hält die Verriegelungsköpfe 24 davon ab, daß sie sich aufgrund der Kraft der Feder 62 verdrehen. Aus diesem Grund bleiben die Verriegelungsköpfe 24, wenn die Container 20, 22 vollständig voneinander getrennt sind, auch in ihrer "gespannten" Stellung, aus der sie unmittelbar in ihre Kupplungsstellung verdreht werden können, wenn ein weiterer Prachtcontainer derart auf den unteren. Container 20 abgesenkt wird, daß sich die Flansche 50, 59 der Betätigungsorgane 44, 46 aufeinanderzubewegen, wie weiter oben beschrieben.

Aus Fig. 8 ist die Funktion der Anschlagwand 42 ersichtlich, welche die im Uhrzeigergegensinn erfolgende Verdrehung der Verriegelungsköpfe 24 begrenzt und hierdurch deren Rückstellage vorgibt. Aus Fig. 11 wird die Punktion der Anschlagwand 40 deutlich, die das Ausmaß der im Uhrzeigersinn erfolgenden Verdrehung der Verriegelungsköpfe 24 in ihre Kupplungsstellung begrenzt, die in Fig. 14 strichpunktiert verdeutlicht ist.

Aus vorstehender Beschreibung wird deutlich, daß die Kupplungen 10 lösbare* einteilige Gebilde sind, die dadurch an einem Container angeordnet bzw. befestigt werden können, daß sie auf einfache Weise in die Ausnehmungen 14 der Gußstück-Ecken 12 abgesenkt werden. Durch den darauffolgenden einfachen

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Schritt des Absenkens eines zweiten Containers auf den ersten Container werden die Plansche 50 bzw, 59 der Betätigungsorgane 44 bzw, 46 zusammengedrückt, wobei die Verriegelungsköpfe 24 lediglich dann ausgeklinkt werden, wenn sie sich auf richtige Weise bzw. fluchtend in den Ausnehmungen l4 der Gußstück-Ecken 12 befinden.

Die Seitenwände der Betätigungsorgane 44, 46 tragen fast alle Abscherkräfte, wodurch die Verriegelungsköpfe 24 von diesen Abscherkräften nicht belastet sind und sich unter fast allen Beanspruchungen frei bewegen können, Da darüber hinaus lediglich die Flansche 50, 59 zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der zusammengekuppelten Container angeordnet sind, müssen die restlichen Teile der Kupplungen nicht so schwer und stabil ausgebildet werden, daß sie das Gewicht des oberen ode;r der oberen Container tragen können.

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Claims

22T2984

Patentansprüche

l.J Kupplung zur Verbindung zweier Teile, Gebilde o, dgl., gekennzeichnet durch

Betätigungsorgane (44, 46), die mit einander gegenüberliegenden Flächen der beiden Teile (12) zusammenwirken, und durch die relativ zueinander bewegten Teile längs einer vorgegebenen Achse (26) relativ zueinander "zwischen einer zusammengedrückten Betriebsstellung und einer auseinandergedrückten Ruhestellung beweglichbar sind, durch wenigstens eine Verriegelungseinrichtung (24), die an den Betätigungsorganen angeordnet und um die Achse zwischen einer Kupplungsstellung und einer Entkupplungsstellung verdrehbar ist,

durch eine Spann- und Drückeinrichtung (62), welche die Betätigungsorgane voneinander weg in die Ruhestellung und die Verriegelungseinrichtung .in die Kupplungsstellung drückt,

durch eine erste Verkeilvorrichtung (54, 58), welche die in der Entkupplungsstellung befindliche Verriegelungseinrichtung und die in der Ruhestellung befindlichen Betätigungsorgane lösbar miteinander verriegelt und durch die in die zusammengedrückte Betriebsstellung bewegten Betätigungsorgane derart betätigbar ist, daß die Verriegelungseinrichtung freigegeben wird und sich unter Vorspannung in die Kupplungsstellung verdreht, und

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durch eine zweite Verkeilvorrichtung (72, 39), welche die in der Entkupplungsstellung befindliche Verriegelungseinrichtung nach deren Rückstelldrehung in eine Rückstelllage und die in der Betriebsstellung befindlichen Betätigungsorgane lösbar miteinander verriegelt und durch die in die Ruhestellung bewegten Betätigungsorgane derart betätigbar ist, daß die Verriegelungseinrichtung für eine unter Vorspannung erfolgende Drehung in die Kupplungsstellung freigegeben wird, wobei Jedoch die erste Verkeilvorrichtung die Betätigungsorgane und die noch in der Entkupplungsstellung befindliche Verriegelungseinrichtung wieder miteinander verriegelt, bevor die zweite Verkeilvorrichtung die Verriegelungseinrichtung freigibt, wodurch diese während der Bewegung der Betätigungsorgane in die Ruhestellung unter der Vorspannkraft der Spann- und Drückeinrichtung in der Entkupplungsstellung verbleibt.

2, Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung zwei Verriegelungsköpfe (24) aufweist, die in einander gegenüberliegende Ausnehmungen der beiden miteinander zu kuppelnden Teile (12) einsetzbar und dort in Kupplungsstellung verbringbar sind.

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3. Kupplung naeh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Achse (26) der Betätigungsorgane (44, 46) mit der Achse der Bewegungsbahn der relativ zueinander bewegten Teile (12) zusammenfällt.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-3 für zwei genormte

Frachtcontainer, welche die mit mehreren Kupplungen zu

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verbindenden Teile auf weis/, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile die Gußstück-Ecken (12) der Container.(20, 22) sind und jeweils eine Ausnehmung (l4) aufweisen, die in der Kupplungsstellung einen der in Kupplungsstellung befindlichen Verriegelungsköpfe (24) der Kupplung (10) aufnehmen.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- und Drückeinrichtung eine unter Vorspannung stehende tordierte Druckfeder (62) ist, die auf die Verriegelungsköpfe (24) eine Torsionskraft ausübt.

6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-5 für zwei Frachtcontainer, die jeweils eine Ausnehmung mit einer langgestreckten Einlaßöffnung aufweisen, wobei sich zur Kupplung die beiden Ausnehmungen der zwei Container einander gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Betätigungsorgane (44, 46) vorgesehen sind, die jeweils in eine der Einlaßöffnungen (18) der Containerausnehmungen (l4) verdrehsicher gegenüber den Containern (20, 22)

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einsetzbar sind und Anlageflächen (50, 59) aufweisen, die den die Einlaßöffnungen begrenzenden Rändern aufliegen, wodurch sich die Betätigungsorgane bei den während des Kupplungs- bzw. EntkupplungsVorgangs relativ zueinander bewegten Containern längs der vorgegebenen Achse (26)

und relativ- zueinander zwischen der Betriebsstellung/der

Ruhestellung bewegen.

7. Kupplung nach einem der Ansprüche i-6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verriegelungsköpfe (24) außerhalb der Betätigungsorgane (44, 46) angeordnet und um deren Achse (26) zwischen einer Entkupplungsstellung, in der sie in die Ausnehmungen (14) der Container (20, 22) einsetzbar sind, und einer Kupplungsstellung verdrehbar sind, in der sie quer zu den Einlaßöffnungen (18) unlösbar in den Ausnehmungen angeordnet sind.

8, Kupplung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verkeilvorrichtung einen an der Verriegelungseinrichtung (24) gelagerten Keil (34) und eine Nut (58) aufweist, die in einem der Betätigungsorgane

(46) angeordnet ist und den Keil lösbar aufnimmt.

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9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verkeilvorrichtung einen Zapfen (72) aufweist, der an dem die Nut (58) der ersten Verkeilvorrichtung aufweisenden Betätigungsorgan (46) gelagert und lösbar in einer an der Verriegelungseinrichtung (24) vorgesehene Öffnung (39) einrastbar ist«

10.Kupplung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsköpfe (24) Öffnungen (30) zur Aufnahme eines Rückstellwerkzeuges aufweisen, mittels dem sie von Hand gegen die Kraft der Feder (62) aus der Kupplungsstellung in die Entkupplungsstellung verdrehbar sind.

11,Kupplung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- und Drückeinrichtung eine kombinierte Druck- und Torsionsfeder (62) ist.

12,Kupplung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen der Betatigungsorgane (44, 46) durch Plansche (50, 59) gebildet sind, die den Containern (20, 22) auflegbar sind, wobei sich die restlichen Teile (24, 26) der Kupplung (10) vollständig innerhalb der Containerausnehraungen (l4) und der Einlaßöffnungen (18) befinden.

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