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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ebenso wie ein System
zum gleichzeitigen mechanischen und fluidischen Kuppeln eines Geräteträgerrahmens
einer Arbeitsmaschine, wie insbesondere eines hydraulischen Laders,
mit einem austauschbaren Gerät.
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In
zahlreichen Anwendungen, besonders im Bereich der Landwirtschaft
und dem Bereich der öffentlichen
Bauarbeiten, wurden bereits Vorrichtungen vorgeschlagen, die dafür geeignet
sind gleichzeitig die mechanische Verbindung und die Fluidverbindung
zwischen zwei Elementen bereitzustellen, von denen eines aus einer
Hauptarbeitsmaschine besteht und das andere aus einem Hilfsgerät besteht, das
an der Maschine abnehmbar und austauschbar befestigt werden kann,
um eine bestimmte Arbeit auszuführen.
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Das
erste Element ist beispielsweise ein motorisiertes Fahrzeug oder
eine Arbeitsmaschine. Das zweite Element ist eine beliebige Arbeitsvorrichtung, beispielsweise
ein Anhänger,
der dafür
vorgesehen ist Materialien aufzunehmen, oder ein Gerät, das dazu
geeignet ist einen bestimmten Arbeitsgang auszuführen.
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Wenn
das zweite Element Steuerungsorgane umfaßt, wie etwa fluidisch (Hydraulikflüssigkeit und/oder
Druckluft) gesteuerte Zylinder oder Motoren, müssen die verschiedenen Zulauf-
und Ablaufleitungen dieses Fluids mit Leitungen verbunden werden,
mit denen das erste Element ausgerüstet ist, die mit einer Quelle,
die das Fluid unter Druck zur Verfügung stellt, und einem Tank
für den
Rücklauf und
das Erreichen des Luftdrucks verbunden sind, wobei diese entweder
direkt vom ersten Element getragen werden oder von einer weiteren
Maschine getragen werden, an der das erste Element befestigt ist.
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Eine
typische Situation, in der eine solche Konfiguration auftritt, ist
ein landwirtschaftlicher Traktor, an dem ein hydraulischer Lader
angebracht ist, der dafür
vorgesehen ist, verschiedene austauschbare Geräte aufzunehmen.
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Die
Hydraulikdruckquelle befindet sich auf dem Traktor.
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Die
hydraulischen Versorgungsleitungen der verschiedenen Zylinder des
Laders sind mit denjenigen des Traktors durch eine Vorrichtung zum
Mehrfachanschluß verbunden,
beispielsweise von der Art wie im Schriftstück EP-B-0 390 715 beschrieben.
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Der
Lader umfaßt
einen Geräteträgerrahmen,
auf dem eine gewisse Anzahl austauschbarer Geräte montiert und verriegelt
werden kann.
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Einige
dieser Geräte
haben ebenfalls Steuerungselemente, wie Hydraulikzylinder.
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Für die Verbindung
des Geräts
mit dem Geräteträgerrahmen
ist es daher auch erforderlich, daß eine hydraulische Verbindung
zwischen den Versorgungsleitungen der Zylinder des Geräts und den
auf dem Lader befindlichen Hydraulikleitungen geschaffen wird.
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In
den gerade erwähnten
Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn ein gleichzeitiges oder quasi gleichzeitiges,
automatisches oder halb-automatisches Kuppeln der beiden zu verbindenden
Elemente durchgeführt
werden kann, und dies im Hinblick auf ihre gegenseitige mechanische
Verriegelung genauso wie im Hinblick auf ihre Fluidverbindung und, zusätzlich,
ihre elektrische Verbindung.
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Zahlreiche
Vorrichtungen wurden in dieser Richtung vorgeschlagen; in dieser
Hinsicht können nicht
erschöpfend
die folgenden Druckschriften genannt werden, die den Stand der Technik
auf dem Gebiet darstellen: GB-A-1 490 087, DE-A-61 531 835, DE-A-29
00 866, DE-U-90/13888,
EP-A-0 434 472, EP-B-0 483 232, EP-A- 0 602 165, FR-A-2 676 765,
FR-A-2 684 120, FR-A-2 687 115, US-A-4 368 899, US-A-4 630 878,
US-A-5 108 252, WO-97/30231 und WO-99/11874.
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Im
allgemeinen sind die Vorrichtungen zur mehrfachen Fluidverbindung
aus zwei Gehäusen
zusammengesetzt, die die allgemeine Form eines Quaders haben, der
auf einer seiner Seiten offen ist.
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Das
eine der beiden Gehäuse
ist mit einer Gruppe von männlichen
Fluidverbindungselementen ausgestattet, während das andere mit einer
Gruppe komplementärer
weiblicher Verbindungselemente ausgestattet ist.
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Die
beiden Gruppen männlicher
und weiblicher Anschlüsse
haben die gleiche Anzahl und belegen eine ähnliche Position im Inneren
ihres Gehäuses,
so daß,
wenn die Gehäuse
passend einander angenähert
werden, wobei ihre Öffnungen
einander zugewandt sind, jedes der weiblichen Elemente exakt mit
dem ihm zugeordneten männlichen
Element ausgerichtet ist.
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Wenn
die beiden Gehäuse
bis zum Anschlag einander angenähert
werden, derart, daß sie
ein geschlossenes Gehäuse
bilden, wird somit das Eingreifen jedes männlichen Anschlusses in den
zugehörigen
weiblichen Anschluß bewirkt,
wodurch die gewünschte
mehrfache Fluidverbindung bereitgestellt wird.
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Im
allgemeinen ist in diesen Gehäusen
ebenfalls wenigstens ein Satz Verbindungsstecker – männliche
wie weibliche – vorgesehen,
die zusätzlich eine
elektrische Verbindung bereitstellen.
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Dies
ist notwendig, wenn das zu kuppelnde Gerät eine elektrisch gesteuerte
Einrichtung umfaßt.
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In
jeder der beiden weiter oben erwähnten Anwendungen,
nämlich
den öffentlichen
Bauarbeiten und dem landwirtschaftlichen Bereich, sind die Umgebungsbedingungen,
in denen gearbeitet wird, oft verschmutzt, wobei die Luft eine große Menge
an Staub oder anderen unerwünschten
Partikeln enthält,
die sich in den Gehäusen
und auch im Inneren der Verbindungselemente ansammeln können.
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Diese
verschmutzte Umgebung kann schwere Probleme verursachen, da es zum
Erreichen einer korrekten Fluidverbindung notwendig ist, daß das Eingreifen
der männlichen
Teile in die weiblichen Teile mit sehr genauen Toleranzen geschieht,
mit einer perfekten Ausrichtung, ohne die Anwesenheit von Partikeln,
die dieses Eingreifen behindern können, wobei andernfalls am
Anschluß Lecks
oder sogar Beschädigungen
auftreten können.
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In
der Druckschrift
DE 197 51 292 ist
ein Mechanismus zum Schutz der Fluidverbindungselemente beschrieben,
von denen ein Satz – im
gegebenen Fall die männlichen
Elemente – von
einem ersten Träger
getragen wird, der fest mit einer Geräteträgervorrichtung, wie beispielsweise
dem Arm einer Baggermaschine, verbunden ist und der andere Satz – im gegebenen
Fall die weiblichen Elemente – von
einem zweiten Träger
getragen wird, der fest mit einem abnehmbaren und austauschbaren
Gerät verbunden ist.
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Jeder
dieser Träger
hat die Form eines Zylinders, der von einer gespaltenen zylindrischen
Hülse (mit
einem C-förmigen
Querschnitt) umgeben ist, die koaxial mit dem Träger ist. Jede Hülse übernimmt
die Rolle einer Schutzabdeckung, die dazu geeignet ist, sich auf
ihrem Träger
in der Weise zu drehen, daß sie wahlweise
entweder eine erste Position einnimmt, in der sie den zugehörigen Satz
von Anschlüssen
abdeckt und vor Schmutz schützt,
oder eine zweite Position in der sie diese aufdeckt.
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Für den Fall,
daß sie
nicht eingesetzt werden, nehmen die Hülsen automatisch die erste Schutzposition
ein.
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Beim
Annähern
der beiden Träger
zum Kuppeln der männlichen
und weiblichen Anschlüsse
werden die beiden Hülsen
mittels hierfür
passender Steuerungselemente gedreht, um die Anschlüsse aufzudecken
und das Kuppeln zu ermöglichen.
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Dagegen
gibt dieses Schriftstück
keinen Hinweis auf die Art, in der sich die mechanische Kupplung
des Geräteträgers mit
dem Gerät
vollzieht; es beschäftigt
sich einzig und allein mit dem Aufbau der Organe (gespaltene Hülsen), die
die Fluidverbindungselemente schützen,
und mit der Art, wie diese kurz vor der Fluidverbindung eingezogen
werden.
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Es
wird lediglich erwähnt
(Spalte 5, Zeilen 1 bis 5 in DE-197 51 292), daß diese Fluidverbindung entweder
nach dem mechanischen Kuppeln oder zeitgleich mit diesem ausgeführt werden
kann.
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Um
jedes Risiko einer Beschädigung
der Verbindungselemente, der mechanischen wie der fluidischen, sowie
der Schutzabdeckungen zu vermeiden, ist es jedoch wichtig, daß diese
Vorgänge
in einer besonderen und festgelegten Abfolge ausgeführt werden.
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Deshalb
ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und
ein System zum gleichzeitigen mechanischen und fluidischen Kuppeln
von der weiter oben erwähnten
Art vorzuschlagen, die es gestatten, einen permanenten Schutz jedes
der Anschlußgehäuse zu erhalten, ohne
den automatischen Ablauf und die Einfachheit des Kuppelns zu beeinträchtigen,
und dies, indem ein automatisches Kuppeln realisiert wird, das mit
den folgenden drei aufeinanderfolgenden Phasen ausgeführt wird:
- – eine
gute Positionierung der beiden zu verbindenden Elemente, und zwar
eines Geräteträgerrahmens
und eines austauschbaren Geräts,
die jedes männliche
oder weibliche Fluidverbindungsorgan in eine Lage gegenüber und
in Ausrichtung mit dem Organ (weiblich oder männlich) bringt, dem es zugeordnet
ist;
- – die
mechanische Verriegelung dieser beiden Elemente;
- – die
Fluidverbindung zwischen den beiden Elementen.
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Tatsächlich erfordert
die mechanische Verbindung die vorherige gute Positionierung der
beiden Elemente und die Fluidverbindung erfordert die vorherige
mechanische Verriegelung dieser beiden Elemente.
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Wenn
die beiden zu kuppelnden Elemente dagegen nicht korrekt positioniert
wurden und, erst recht, wenn es nicht möglich ist, sie mechanisch zu kuppeln,
ist auch die Fluidverbindung nicht möglich.
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Dies
vermeidet es, das System zur Fluidkupplung zu betätigen, wenn
die männlichen
Verbindungselemente nicht perfekt mit den weiblichen Elementen ausgerichtet
sind, wodurch das Risiko einer Beschädigung stark verringert wird.
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Diese
Sicherheit ist sehr wichtig, bedenkt man die hohen Kosten eines
Fluidanschlusses, die von der Fertigungspräzision seiner Komponenten herrühren.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zum automatischen
Kuppeln vorzuschlagen, das vom Benutzer vollständig gehandhabt werden kann,
ohne, daß dieser
von der Maschine, auf der er sich befindet, absteigen muß, insbesondere
von seinem Traktor, wenn es sich um einen hydraulischen Lader handelt,
mit dem ein landwirtschaftlicher Traktor ausgerüstet ist.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Fluidverbindung zwischen
den verschiedenen männlichen
und weiblichen Anschlüssen
selbst dann zu gestatten, wenn die Zuflußleitungen des Fluids unter Druck
stehen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Positionierung des vom
Gerät getragenen
Gehäuses vorzusehen,
die es vor Stößen und
Verschmutzungen schützt.
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Schließlich ist
es ein weiteres Ziel der Erfindung das System zur Fluidverbindung
mit einem bereits vielfach eingesetzten und bewährten System zur mechanischen
Verriegelung zu verbinden, das einen vom Geräteträgerrahmen getragenen Hydraulikzylinder
verwendet, der auf horizontale querverlaufende gleitende Stangen
einwirkt, die dazu geeignet sind in Aufnahmelöcher einzudringen, die auf
dem Gerät
vorgesehen sind.
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Die
verschiedenen gerade erwähnten
Ziele werden gemäß der Erfindung
durch die nachfolgend dargelegten Anordnungen erreicht.
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Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zur gleichzeitigen mechanischen und
fluidischen Kupplung eines Geräteträgerrahmens
einer Arbeitsmaschine, wie insbesondere eines hydraulischer Laders,
mit einem austauschbaren Gerät,
wobei der Geräteträgerrahmen
mit einem ersten Gehäuse – Rahmengehäuse genannt – ausgerüstet ist,
das mit einer Gruppe von männlichen und
weiblichen Fluidverbindungselementen ausgestattet ist, während das
Gerät mit
einem zweiten Gehäuse – Gerätegehäuse genannt – ausgestattet
ist, das mit einer Gruppe von komplementären weiblichen und männlichen
Fluidverbindungselementen ausgestattet ist, wobei der Geräteträgerrahmen
und das Gerät
mit Mitteln zur gegenseitigen Ankupplung und Verriegelung ausgestattet
sind, wobei jedes der Gehäuse
des Rahmens und des Geräts
mit einer beweglichen und einziehbaren Schutzabdeckung ausgestattet
ist, die normalerweise die Verbindungselemente des zugehörigen Gehäuses abdeckt,
wobei die Abdeckungen in der Weise ausgestaltet und angeordnet sind,
daß die
korrekte Positionierung des Geräteträgerrahmens
gegenüber
dem Gerät
zu deren gegenseitiger Ankupplung automatisch das Einziehen jeder
dieser Abdeckungen verursacht und für die direkte Zuordnung der
Fluidverbindungselemente der beiden Gehäuse sorgt.
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Gemäß der Erfindung
wird sequentiell vorgegangen, indem die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte
ausgeführt
werden:
- (i) der Geräteträger wird dem Gerät in der
Weise angenähert,
daß das
Einziehen der beiden Schutzabdeckungen bewirkt wird und daß die Gehäuse in der
Weise in gegenseitiger Ausrichtung positioniert werden, daß jedes
männliche
oder weibliche Fluidverbindungselement sich genau gegenüber dem
und in der Ausrichtung des ihm zugehörigen weiblichen oder männlichen
Elements befindet;
- (ii) das Gerät
wird auf dem Geräteträgerrahmen mechanisch
verriegelt;
- (iii) die Gruppe der männlichen
Fluidverbindungsorgane wird in die zugehörige Gruppe von weiblichen
Elementen gesteckt, um die Fluidverbindung zwischen dem Geräteträgerrahmen
und dem Gerät
herzustellen.
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Gemäß einem
möglichen
vorteilhaften Merkmal des Verfahrens, vollzieht sich die Bewegung
zur gegenseitigen Annäherung
und Positionierung der Gehäuse,
die in Phase (i) ausgeführt
wird, und die Bewegung des Zusammensteckens der Gruppe der Fluidverbindungselemente
der Phase (iii) entlang im wesentlichen orthogonaler Richtungen
(die eine querverlaufend und die andere axial, geht man von der
Achse der Anschlüsse
aus).
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Das
System, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ein System
zur gleichzeitigen mechanischen und fluidischen Kupplung eines Geräteträgerrahmens
einer Arbeitsmaschine, wie insbesondere ein hydraulischer Lader,
mit einem austauschbaren Gerät,
bei dem der Geräteträgerrahmen
mit einem ersten Gehäuse – Rahmengehäuse genannt – ausgerüstet ist,
das mit einer Gruppe von männlichen und
weiblichen Fluidverbindungselementen ausgestattet ist, während das
Gerät mit
einem zweiten Gehäuse – Gerätegehäuse genannt – ausgestattet
ist, das mit einer komplementären
Gruppe von weiblichen und männlichen
Fluidverbindungselementen ausgestattet ist, wobei der Geräteträgerrahmen
und das Gerät
mit Mitteln zur gegenseitigen Ankupplung und Verriegelung ausgestattet
sind.
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Dieses
System ist dadurch ausgezeichnet, daß einerseits jedes der Gehäuse des
Rahmens und des Geräts
mit einer beweglichen und einziehbaren Schutzabdeckung ausgestattet
ist, die normalerweise die Verbindungselemente des zugehörigen Gehäuses abdeckt,
wobei die Abdeckungen in der Weise ausgestaltet und angeordnet sind,
daß die
korrekte Positionierung des Geräteträgerrahmens
gegenüber
dem Gerät
zu deren gegenseitiger Ankupplung automatisch das Einziehen jeder
dieser Abdeckungen verursacht und für die direkte Zuordnung der
Fluidverbindungselemente der beiden Gehäuse sorgt und, daß andererseits
das Rahmengehäuse
beweglich in einem am Geräteträgerrahmen
befestigten Träger
montiert ist, wobei Mittel vorgesehen sind, um es, nachdem die Fluidverbindungselemente
der beiden Gehäuse
einander zugeordnet wurden, in Richtung des Gerätegehäuses zu verschieben, um das Zusammenstecken
der Verbindungselemente sicherzustellen.
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Gemäß einem
wichtigen Merkmal der Erfindung umfaßt dieses System Mittel, die
geeignet sind, vor der Verschiebung des oben erwähnten Rahmengehäuses in
Richtung des Gerätegehäuses zur
Herstellung der Fluidverbindung, die mechanische Verriegelung des
Geräts
auf dem Geräteträger zu erzielen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die mechanische Verriegelung des Geräts auf dem Geräteträger mittels
eines Paares verschiebbarer Stangen ausgeführt, die auf dem Geräteträgerrahmen entlang
einer horizontal und quer verlaufenden Richtung montiert sind und
deren Endabschnitte dazu geeignet sind in Löcher einzudringen, die auf
dem Gerät vorgesehen
sind, wobei das Verschieben dieser Stangen durch einen Hydraulikzylinder
durchgeführt wird,
der auf dem Geräteträgerrahmen
montiert ist.
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Vorteilhafterweise
führt der
Hydraulikzylinder mittels einer Nockenvorrichtung ebenfalls die
Verschiebung des Rahmengehäuses
in einer Richtung senkrecht zu der der Stangen durch.
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Außerdem gilt
gemäß einer
bestimmten Anzahl nicht einschränkender
vorteilhafte Merkmale, daß:
- – der
Träger,
in dem sich das Rahmengehäuse verschieben
kann, Anschlagelemente umfaßt,
die dafür
ausgelegt sind, das Gerätegehäuse zu blockieren,
um dem durch das Fluid im Moment des Einsteckens der männlichen
Verbindungselemente in die weiblichen Verbindungselemente erzeugten
Druck standzuhalten;
- – das
Gerät die
allgemeine Form eines Kübels oder
einer Schaufel aufweist, auf deren oder dessen Rückseite das Gerätegehäuse befestigt
ist;
- – die
Fluidverbindungselemente Hydraulikverbindungselemente sind, die
ausgehend von einer Hydraulikflüssigkeitsquelle
unter Druck, der von der Arbeitsmaschine kommt, die Versorgung von Zylindern
und/oder von hydraulischen Motoren bereitstellen, mit denen das
Gerät ausgestattet ist;
- – die
Gehäuse
des Rahmens und des Geräts
außerdem
wenigstens ein Paar komplementäre männliche/weibliche
elektrische Verbindungsstecker umfassen;
- – die
Abdeckungen durch Drehen und/oder Verschieben einziehbar sind und
durch ein elastisches System, wie etwa einen Federsatz, automatisch
in ihre aktive Position zum Schutz der Verbindungselemente zurückgebracht
werden, wenn das Gerät
vom Geräteträgerrahmen
abgekuppelt wird.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung deutlich und aus der beigefügten Zeichnung, die davon eine
mögliche
Ausführungsform
darstellt.
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In
dieser Zeichnung:
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1 ist eine Seitenansicht
des Endabschnitts eines landwirtschaftlichen Laders bekannter Bauart
und eines auf dem Boden abgestellten Geräts, das an den Geräteträgerrahmen
des Laders gekuppelt werden soll;
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2 ist eine Ansicht in vergrößertem Maßstab, die
die Annäherung
und den Beginn des Ankuppelns des Geräteträgerrahmen des Laders an das Gerät darstellt;
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die 3 und 3A stellen in einer Teilansicht und einem
noch größeren Maßstab zwei
Schritte dieses Ankuppelns und der nachfolgenden Positionierung
des Geräteträgerrahmens
in Bezug auf das Gerät
dar;
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die 4 und 4A, deren Positionen ähnlich derjenigen der 3 beziehungsweise 3A sind, stellen Details
dar, die die passende Positionierung der beiden Gehäuse veranschaulichen
sollen;
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die 5 und 6 sind Endansichten des Systems zum Ankuppeln,
die das Prinzip des gleichzeitigen mechanischen und fluidischen
Ankuppelns vor beziehungsweise nach dem Ankuppeln darstellen.
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In 1 ist der vordere Abschnitt
eines landwirtschaftlichen Laders bekannter Bauart dargestellt, der
vorne auf einem nicht dargestellten Traktor angebracht ist.
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Ein
solcher Lader C umfaßt
eine bestimmte Anzahl Hydraulikzylinder, von denen der Zylinder
V1 dargestellt ist, der "Schaufelzylinder" genannt wird, der dazu dient den Geräteträger 1 um
eine horizontale querverlaufende Achse zu drehen, das heißt senkrecht
zum Blatt der Zeichnung.
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Wie
gut bekannt ist, hat der Geräteträger 1 an
seinem oberen Ende ein Paar seitliche Rinnen 10, die im
wesentlichen die Form eines "U" aufweisen, dessen Öffnung nach
vorne und nach oben zeigt.
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Die
Rinnen 10 dienen zum Einhängen des Geräts 2 durch
das Eingreifen von Stangenabschnitten 21, die im oberen
Teil des Geräts
angeordnet sind, in diese Rinnen.
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Mit
dem Bezugszeichen 11 ist eine Stange zur Verriegelung des
Geräteträgers auf
dem Gerät bezeichnet,
deren Funktionsweise weiter unten erklärt wird, und mit dem Bezugszeichen 12 ist
ein querverlaufender Stab bezeichnet, der dafür vorgesehen ist, in mit dem
Gerät fest
verbundenen Einkerbungen 23 zum Anschlag zu kommen. Im
abgebildeten Beispiel besteht das betreffende Gerät 2 aus
einer Schaufel – oder
einem Kübel – 20,
die oder der mit einer Klaue 200 ausgestattet ist; in bekannter Weise
hat diese den allgemeinen Aufbau eines Rechens, der mit einer Reihe
von Zähnen
ausgestattet ist, die von einem Träger 201 getragen werden,
der in einer Richtung oder in der anderen um eine Achse 202 drehbar
ist. Diese Drehung ist in 1 durch
den Doppelpfeil K symbolisiert.
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Er
wird durch einen doppelwirkenden Hydraulikzylinder V2 betätigt.
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Genauer
ist ein Paar Zylinder V2 vorgesehen (von
denen nur einer in der Zeichnung sichtbar ist), die symmetrisch
zu beiden Seiten der vertikalen mittleren Symmetrieachse des Geräts angeordnet
sind.
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Diese
Art Mehrzweckgerät
wird viel von Landwirten eingesetzt, insbesondere für die Einlagerung
in und die Auslagerung aus dem Silo, wobei die Klaue es gestattet,
die Schaufel mit Materialien wie Stroh oder Heu zu füllen und
diese beim Transport im Kübel
zurückzuhalten.
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Der
Geräteträger 1 und
das Gerät 2 sind
jeweils mit einer halben Einheit zur Fluidverbindung ausgestattet,
die dafür
vorgesehen ist die hydraulische Verbindung zwischen den vom Lader
kommenden Zulauf- und Ablaufleitungen der Flüssigkeit 30a und den
das Zylinderpaar V2 versorgenden Aufnahmeleitungen 30b bereitzustellen.
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Diese
mit 3a und 3b bezeichneten halben Einheiten bestehen
jeweils aus einem flachen Gehäuse,
das die Form eines in Längsrichtung
verlaufenden Quaders mit einer relativ geringen Dicke hat.
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Das
vom Geräteträger getragene
Gehäuse 3a ist
in einem Träger 9,
der die allgemeine Form eines Rahmens hat, montiert und bezüglich Verschiebungen
in Längsrichtung
geführt.
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Dieses
Gehäuse
ist im zentralen Teil am Vorderteil des Geräteträgers 1 befestigt.
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Das
Gehäuse 3b ist
mittels einer Trägerplatte 4 auf
der Außenseite
des Geräts
befestigt, das heißt
am Rücken
des Kübels 2 in
dessen oberem Bereich. Es ist daher nicht den im Kübel enthaltenen Materialien
ausgesetzt.
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Das
Gehäuse 3a ist
nach oben offen, während
das Gehäuse 3b nach
unten offen ist.
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Im
abgebildeten Beispiel sind die Fluidanschlüsse hydraulische Anschlüsse, deren
männliche Elemente 60a vom
Gehäuse 3a und
deren weibliche Elemente 60b vom Gehäuse 3b getragen werden.
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Im
abgebildeten Beispiel sind vier paarweise angeordnete Hydraulikverbindungen 60a-60b vorgesehen,
wobei jedes Paar dafür
vorgesehen ist, die Hin- und Rückdurchgänge zu einem
der beiden Zylinder V2 des Geräts zu bilden.
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Wie
in 5 zu sehen ist, umfaßt das Gehäuse 3a außerdem ein
Paar Stangen oder Zentrierstifte 6a, die dafür vorgesehen
sind mit geringem Spiel in Aufnahmeöffnungen 6b, die im
Gehäuse 3b vorgesehen
sind, gesteckt zu werden.
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Es
ist außerdem
zu sehen, daß Stifte
zur elektrische Verbindung 61a, 61b vorhanden
sind, die zusätzlich
eine elektrische Verbindung zwischen dem Lader und dem Gerät bereitstellen.
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Dies
ist insbesondere dann nützlich,
wenn das Gerät
mit Magnetventilen ausgerüstet
ist, die dafür
vorgesehen sind ein Zubehör
zu versorgen, beispielsweise eine Verteilerschraube oder einen Entnahmerotor
(ein drehbarer Zylinder mit am Umfang angeordneten Schredderzähnen).
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Die
Gesamtheit der Achsen der Stifte 6, der Hydraulikanschlüsse 60 und
der elektrischen Stifte 61 haben parallele Achsen, die
im gegebenen Fall im wesentlichen in derselben vertikalen, in Längsrichtung
verlaufenden Ebene, parallel zur Richtung der Verschiebung des beweglichen
Gehäuses 3a in
seinem Träger 9 angeordnet
sind.
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Diese
verschiedenen Elemente sind querverlaufend in einer Reihe angeordnet.
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Es
muß eingeräumt werden,
daß eine
Anordnung dieser Art als solche gut bekannt ist (siehe beispielsweise
das Schriftstück
FR-A-1 479 487).
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Wie
insbesondere in den 4 und 4A zu sehen ist, ist das
Gehäuse 3a in
seinem oberen Teil mit einer zweiteiligen Haube abgedeckt. Diese
umfaßt
eine abgewinkelte Platte 53a, die an der vorderen Wand
(Geräteseite)
des Trägers 9 befestigt
ist, und im hinteren Teil einen schwenkbaren Deckel 5a, dessen
querverlaufende Gelenkachse 50a vom Träger 9 getragen wird.
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Diese
Haube deckt den normalerweise nach oben offenen Raum des Gehäuses ab,
oberhalb der Elemente der hydraulischen 60a und elektrischen 61a Verbindungen;
sie deckt selbstverständlich
auch die Zentrierstifte 6a ab.
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Der
Deckel 5a hat einen Querschnitt in der allgemeinen Form
eines umgekehrten "L", dessen einer Arm 51a sich
parallel oberhalb der Öffnung
des Gehäuses 3a erstreckt.
Sein anderer Arm ist hinten am Gehäuse um die Achse 50a gelenkig
befestigt.
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Ein
nicht dargestelltes elastisches Rückholsystem, wie beispielsweise
ein Paar schraubenförmiger
Torsionsfedern, hält
den Deckel 5a normalerweise in seiner in 4 dargestellten geschlossenen Position.
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Sein
vorderer Rand kommt gegen einen geneigten umgebogenen Rand 530a des
festen Elements 53a in Abstützung.
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Die
Einheit bildet eine Haube, die die Öffnung des Gehäuses 3a vollständig verschließt, da der
bewegliche Deckel 5a außerdem mit Seitenrandwänden (in 4A mit 500a bezeichnet)
ausgestattet ist, die den Schutz der Anschlußelemente auf den Seiten bereitstellen.
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Das
Gehäuse 3b ist
mit einem Deckel 5b ausgestattet, der aus einer ebenen
Platte vom "Guillotine"-Typ besteht und
der in seiner eigenen Ebene nach vorne gleiten kann.
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Sein
hinterer Rand kommt normalerweise gegen eine hintere überstehende
Platte 300b des Gehäuses 3b in
Anschlag und ein elastisches Rückholsystem 50b,
wie etwa ein Satz Nadelfedern, versucht fortlaufend die Platte 5b nach
hinten gegen diese überstehende
Platte 300b in ihre aktive Position, in der sie das Gehäuse 3b verschließt, zu drücken.
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Der
Teil 51a des Deckels weist an seinem vorderen Ende (zum
Gerät zeigend)
einen im rechten Winkel nach oben umgebogenen und mit 52a bezeichneten
Rand auf.
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Es
ist zu bemerken, daß,
wie insbesondere in 4 zu
sehen ist, das Gehäuse 3b nicht
direkt auf der am Gerät 2 befestigten
Trägerplatte 40 montiert
ist.
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Tatsächlich wird
dieses Gehäuse
von einer Platte 42 getragen, die zur Trägerplatte 40 parallel
ist und an letzterer mittels Silentblöcken (elastische Puffer) befestigt
ist, die dem Gehäuse 3b gegenüber dem
Gerät 2 eine
bestimmte Bewegungsfreiheit verleihen.
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Mit
Bezug auf die 3, 3A, 4, 4A wird
nun beschrieben, wie das Einhaken und die Positionierung des Geräts gegenüber dem
Geräteträger vor dem
eigentlichen Ankuppeln vor sich gehen.
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Mit
dem Gerät
auf dem Boden S, wie in 1 dargestellt,
beginnt die mit der Handlung beauftragte Person, die sich im Traktor
befindet, indem sie die passenden Zylinder betätigt, mit denen der Lader ausgerüstet ist,
damit, daß der
Geräteträger 1 dem
Gerät in
der Weise angenähert
wird, daß die Rinnen 10 unter
den Stangenabschnitten 21 positioniert werden.
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Sie
hebt dann den vorderen Teil des Laders an, so daß das Gerät angehoben wird, wobei gleichzeitig
mittels des Schaufelzylinders V1 der Geräteträger in der
durch den Pfeil L in 3 symbolisierte Richtung
gedreht wird. So wird das Anschlagelement 12 aufgenommen
und kommt in der Einkerbung 23 zum Anschlag.
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Zur
selben Zeit positioniert sich das Gehäuse 3a unter dem Gehäuse 3b,
genau in Ausrichtung mit diesem.
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Im
Verlauf dieser Bewegung trifft der Anhang 52a des Deckels
die Hinterseite des Gehäuses 3b, wodurch
dieser durch eine Drehung nach hinten um seine Achse 50a eingezogen
wird; dieses Aufklappen des Deckels 5a ist in 4A durch den Pfeil f symbolisiert.
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Zur
selben Zeit wird die Deckelplatte 5b in ihrer eigenen Ebene
nach hinten verschoben, wie in 4A durch
den Pfeil g symbolisiert ist.
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Hierfür ist die
Platte 5b seitlich auf ihren beiden Seiten durch Laschen
verlängert,
die gegenüber dem
Träger 9 des
Gehäuses 3a in
der Weise angeordnet sind, daß es
dieser Träger
ist, der den Deckel 5b in der Richtung seines Einziehens
betätigt,
wobei er ihn nach vorne wegschiebt, gegen die Rückholfeder 50b.
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Geeignete
Mittel zur relativen Positionierung des Geräts gegenüber dem Geräteträger, die Zentrierelemente mit
geneigten Flächen
verwenden, sind ebenfalls vorgesehen. Sie sind nicht in der Zeichnung dargestellt,
da sie als solche gut bekannt sind, um eine gute gegenseitige Positionierung
der beiden Elemente in transversaler Richtung (senkrecht zur Ebene
der Zeichnung) sicherzustellen.
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Am
Ende des Einhakvorgangs stehen sich die Gehäuse 3a und 3b demnach
perfekt einander gegenüber,
wobei jedes männliche
Anschlußelement,
hydraulisch wie elektrisch, sich gegenüber dem ihm zugeordneten weiblichen
Element befindet und mit diesem ausgerichtet ist, jedoch ohne, daß die Verbindung
ausgeführt
ist; diese Situation ist in 5 dargestellt.
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Es
ist angebracht zu bemerken, daß jedes der
männlichen
und weiblichen Fluidelemente mit einer Verschlußklappe ausgerüstet ist,
die jedes ungewollte Entweichen von Flüssigkeit aus dem Anschluß verhindert,
selbst wenn die Flüssigkeit
unter hohem Druck steht, solange die Verbindung noch nicht zustande
gekommen ist.
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Anschlüsse dieser
Art sind gut bekannt und im Handel weit verbreitet.
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Mit
Bezug auf die 5 und 6 wird nun erläutert, wie
nacheinander die mechanische Verbindung und die hydraulische und
elektrische Verbindung des Geräts
mit dem Geräteträger durchgeführt wird.
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Die
Verriegelungsvorrichtung, bekannter Bauart, umfaßt einen Steuerzylinder 7,
der fest mit dem Geräteträgerrahmen
verbunden ist, dessen Achse horizontal und querverlaufend angeordnet
ist.
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Es
handelt sich um einen doppelwirksamen Zylinder, dessen Kammern jeweils
durch Leitungen 70, 71 versorgt werden, die mit
der Hydraulikquelle verbunden sind.
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Die
Vorrichtung umfaßt
ein Paar koaxialer gleitender Stangen 11, 11', die in der
Achse des Zylinders 7 angeordnet sind, auf dessen beiden
Seiten.
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Die
Stange 11 ist fest mit dem Zylindergehäuse verbunden, während die
Stange 11' fest
mit der Stange des Zylinders 700 verbunden ist, die sie verlängert.
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Die
beiden Stangen sind in ihrer axialen Verschiebung in geeigneten Öffnungen
geführt,
die in Platten 120-100 beziehungsweise 120'-100' ausgebildet
sind, die am Geräteträgerrahmen 1 festgeschweißt sind.
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Gegenüber dem
Endbereich jeder Stange 11, 11' befindet sich eine Aufnahmeöffnung 22, 22', die in einem
Teil 220 beziehungsweise 220' ausgebildet ist, das fest mit
dem Gerät
verbunden ist.
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Die
Verschiebung des Gehäuses 3a in
seinem Träger,
die senkrecht zur gemeinsamen Achse des Zylinders 7 und
der Stangen 11, 11',
das heißt
in Längsrichtung
erfolgt, wird durch eine Nockenvorrichtung 8 gesteuert.
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Diese
Vorrichtung 8, die aus einer Platte besteht, wird durch
den Geräteträgerrahmen
getragen und ist beweglich auf diesem montiert.
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Genauer
ist die Vorrichtung 8 auf der Basis des Trägers 9 montiert.
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Sie
umfaßt
ein Paar länglicher
Löcher
oder Schlitze 81, die horizontal angeordnet sind und die sich
an der Basis des Elements 8 befinden, das eine in der Verlängerung
des anderen.
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Der
Träger 9 ist
mit einem Paar Führungsfinger 30 ausgestattet,
die jeder frei in einem Schlitz 81 gleiten können.
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Über den
Schlitzen 81 sind schräge
Schlitze 82 angeordnet, wobei in jeden von ihnen ein mit
dem Gehäuse 3a fest
verbundener Finger 31 eingreift und in ihm gleiten kann.
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Das
Teil 8 ist mit einem nach unten zeigenden Anhang 80 ausgestattet,
der am Ende der Stange des Zylinders 7, in deren Verbindungszone 72 mit der
Stange 11',
befestigt ist.
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In
der in 5 dargestellten
Anfangsposition ist der Zylinder 7 eingezogen.
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Die
Endabschnitte der Stangen 11, 11' stecken knapp in den Führungsöffnungen
der innersten Platten 100, 100'. Dagegen sind sie in Bezug auf
die Platten 220, 220', aus den entsprechenden Verriegelungslöchern 22, 22', (nach innen)
zurückgezogen.
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Die
Stange 11' befindet
sich in ihrer Position, die der linken Endlage der Zylinderstange 700 (5) entspricht, das Teil 8 befindet
sich ebenfalls in seiner linken Endlage; in dieser Situation befinden sich
die Stifte 30 am rechten Ende der Schlitze 81.
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Wie
in der Figur zu sehen ist, sind die schrägen Schlitze 82 nach
unten und nach rechts ausgerichtet und die vom beweglichen Gehäuse 3a getragenen
Finger 31 befinden sich ebenfalls am rechten Ende der Schlitze 82.
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Wenn
der Zylinder 7 mit unter Druck stehender Flüssigkeit
versorgt wird, über
die Leitung 70 (während
die Leitung 71 an den Tank für das Erreichen des Luftdrucks
angeschlossen ist) und durch Betätigung
eines geeigneten Ventils, wird die Ausdehnung des Zylinders 7 bewirkt.
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Als
Folge dieser Ausdehnung wird gleichzeitig die Verschiebung der Stange 11 nach
links, bis der linke Teil des Zylindergehäuses gegen das Element 120 in
Anschlag kommt, und gleichzeitig die Ausdehnung der Stange 11' nach rechts,
bis das Verbindungselement 72 der Zylinderstange mit der
Stange 11 gegen das feste Teil 120' in Anschlag kommt, ausgeführt.
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Diese
begleitende Ausdehnung der beiden Stangen 11, 11' ist in 6 durch die Pfeile h beziehungsweise
h' symbolisiert.
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Diese
Verschiebung verursacht über
den Anhang 80 ebenfalls die Verschiebung des Nockenteils 8 entsprechend
h'.
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Während dieser
Verschiebung wird das Teil 8 durch die Führung der
Stifte 30 in den Schlitzen 81 in derselben Höhe gehalten.
Es folgt daher einer geraden horizontalen Bahn.
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Dagegen
werden die Stifte 31 gezwungen den schrägen Schlitzen 82 zu
folgen, was das Gleiten des Gehäuses 3a in
seinem Träger 9 nach
oben bewirkt, wobei diese Verschiebung durch die Pfeile i symbolisiert
ist.
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Es
ist diese Verschiebung, die das Ineinandergreifen des unteren Gehäuses 3a in
das obere Gehäuse 3b bewirkt
und, dadurch bedingt, die hydraulische Verbindung zwischen den männlichen Elementen 60a und
den weiblichen Elementen 60b für die Hydraulikverbindung und
zwischen den Kontaktstiften 61a und 61b für die elektrische
Verbindung.
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Es
ist zu bemerken, daß es
zwischen der mechanischen Verriegelung, die aus dem Eingreifen der
Stangen 11, 11' in
die Löcher 22, 22' resultiert, und
dem Ineinandergreifen der männlichen
Anschlüsse
in die weiblichen Anschlüsse
einen zeitlichen Abstand gibt.
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Dieser
Abstand ist insbesondere darauf zurückzuführen, daß die unteren Endabschnitte
der Einschnitte 82 nicht schräg, sondern über eine kleine Strecke horizontal
verlaufen (wie die Schlitze 81).
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Falls
es somit passiert, daß in
Folge einer schlechten Positionierung des Geräts gegenüber dem Geräteträger wenigstens eine der Stangen 11 nicht
in das Aufnahmeloch 22 oder 22' eindringen kann, wird das Anheben
des Gehäuses 3a nicht
ausgeführt
oder in unzureichender Weise ausgeführt, um das Ineinandergreifen
der hydraulischen und elektrischen Anschlüsse durchzuführen.
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Es
ist ebenfalls zu bemerken, daß das
Einführen
der Zentrierstifte 6a in die Aufnahmelöcher 6b es gestattet,
im Verlauf der Verbindung eine perfekte Ausrichtung der männlichen
und weiblichen Anschlüsse
zu erreichen; die Risiken der Beschädigung und der späteren Funktionsstörungen im
Bereich der Verbindung der beiden Gehäuse werden daher begrenzt.
Sie werden dadurch weiter verringert, daß das Gehäuse 3b durch die zuvor
genannten Silentblöcke 41 getragen
wird, die der Baugruppe beim Ineinandergreifen der männlichen
Elemente in die weiblichen Elemente eine gewisse Anpassungsfähigkeit
verleihen.
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Schließlich ist
es wichtig zu bemerken – wie insbesondere
in den 4, 4A, 5 und 6 zu
sehen ist – daß der Träger 9,
in dem das untere Gehäuse 3a bezüglich Verschiebungen
geführt
wird, im oberen Teil seitliche massive Teile 90 besitzt,
die dazu geeignet sind als Abstützung
für die
seitlichen Abschnitte des Gehäuses 3b zu
dienen und genauer für
die obere Fläche
dieser seitlichen Abschnitte.
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Diese
Abschnitte 90 dienen demnach als Anschlag für das Gehäuse 3b und
sie bringen seine Verschiebung nach oben vollständig zum stehen, derart, daß sie dem
vom beweglichen Gehäuse 3a, das
sich im Verlauf der Verbindung von unten nach oben bewegt, ausgeübten Druck
widerstehen.
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Durch
diese Anordnung ist es möglich
die hydraulische Verbindung der beiden Gehäuse durchzuführen, selbst
wenn einige Anschlüsse
oder alle Anschlüsse
unter hydraulischem Druck stehen.
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Das
gleichzeitige mechanische und fluidische Abkuppeln des Geräts vom Geräteträgerrahmen
geschieht in umgekehrter Weise durch die Versorgung des Zylinders 7 im
Sinne seines Einziehens, was als erstes bewirkt, daß das Gehäuse 3a abgesenkt
wird, wobei es sich vom Gehäuse 3b entfernt, um
die fluidischen und elektrischen Elemente voneinander zu trennen,
und danach durch das Herausziehen der Verriegelungsstangen 11, 11' aus den Löchern 22, 22' das Gerät mechanisch
vom Geräteträger zu entriegeln.
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Durch
eine Handhabung des Geräteträgers mittels
des Zylinders V1 wird dann der Geräteträger vollständig vom
Gerät getrennt.
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Die
Deckel 5a und 5b kehren dann unter der Wirkung
ihrer Rückholfedern
automatisch wieder in ihre Anfangsposition zurück, derart, daß die Anschlüsse jedes
der Gehäuse 3a und 3b geschützt werden.
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Es
ist zu bemerken, daß selbst
im Verlauf der Anwendung des Geräts,
wenn die beiden Gehäuse angekuppelt
werden, der Deckel 5a auf der einen Seite und der umgebogenen
Plattenrand 530a auf der anderen Seite ebenfalls einen
gewissen Schutz der Trennebene zwischen den beiden Gehäusen bereitstellen,
wodurch das Ganze vor dem Umgebungsschmutz geschützt wird (siehe insbesondere 4A).
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Selbstverständlich wird
in Abhängigkeit
vom eingesetzten Gerät
nicht unbedingt jedes Paar fluidischer oder elektrischer Anschlüsse verwendet.
Ihre Anzahl ist ausreichend gewählt,
um den Anforderungen des Geräts
der Serie zu genügen,
das am meisten von ihnen benötigt.