WO1999027194A2 - Vorrichtung zum schutz von verbindungselementen an baugeräten vor schmutz und spritzwasser - Google Patents

Vorrichtung zum schutz von verbindungselementen an baugeräten vor schmutz und spritzwasser Download PDF

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WO1999027194A2
WO1999027194A2 PCT/DE1998/003405 DE9803405W WO9927194A2 WO 1999027194 A2 WO1999027194 A2 WO 1999027194A2 DE 9803405 W DE9803405 W DE 9803405W WO 9927194 A2 WO9927194 A2 WO 9927194A2
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coupling
carrier
elements
coupling carrier
movement
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PCT/DE1998/003405
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Inventor
Robert Riedlberger
Original Assignee
Robert Riedlberger
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2264—Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E02F9/2275—Hoses and supports therefor and protection therefor

Definitions

  • the invention describes a device for construction equipment, in particular excavators, and associated tools, which protects their connecting elements in the uncoupled and coupled state from the entry of dust, dirt and splash water.
  • the connecting elements serve to connect or couple lines for liquid and gaseous media or electrical cables to one another.
  • auxiliary devices or tools have to be connected alternately to a main device, such as an excavator.
  • a main device such as an excavator.
  • These tools in turn have mechanically moving parts that have their own drive motors or in which individual movement processes are brought about by hydraulic cylinders or pneumatically operated cylinders.
  • quick-change devices In order to be able to change tools quickly, so-called quick-change devices are known in which a connection is established between the tool and the carrier device in different ways. After threading into safety devices located on the tool, a mechanical and non-positive connection is first established. This is mainly done by hydraulic cylinders, which are located on the carrier device or its extension arm and are controlled from there. The mechanical coupling is usually fully automatic. However, there are also tools such as hydraulically driven grippers or vibrating plates or hydraulically operated demolition hammers, in which hydraulic or pneumatic lines also have to be connected to one another in addition to the mechanical connection of the tool to the carrier device. Here it is necessary that the excavator driver leaves his device and connects the hydraulic hoses or air hoses by hand or with the help of tools.
  • DE 3 311 502 describes such a method in which the non-positive connection between the device and the tool is separated from the connection of the hydraulic lines.
  • a special feature of this technology is that a hydraulic quick-coupling device is integrated in the mechanical quick-change device.
  • This hydraulic quick coupling device works in such a way that hydraulic hose sockets are arranged on the excavator and the corresponding hydraulic hose connectors on the tool.
  • the technique described has a major disadvantage. If the tool is left unused for a long period of time, moisture and dust can accumulate on the plugs of the hydraulic lines. If the plugs of the tool are now to be connected to the sockets on the carrier device, this can damage the plug connection or lead to leaks. The coupling process cannot take place at all if it is very dirty. Then the excavator operator has to leave his device and clean the coupling parts by hand. The same applies to the carrier device if it is left outdoors for a long time without a drilling tool connected. By a night leave the hydraulic pressure in the actuating cylinders, it can happen that the arm of the excavator is lowered and thereby pressed into the ground, which also leads to contamination and damage to the connector connections.
  • This technique is used, for example, on trams, but here it is used more to prevent unauthorized access to the couplings and to protect against electric shock and not to seal against dirt, mud and water, as this is not a decisive factor in road traffic.
  • protruding flaps can also become dirty on the inside, which can ultimately also lead to impairment of the coupling sockets or plugs.
  • the invention now has the task of providing the greatest possible protection against ingress for both the tool and the carrier device in the non-coupled and in the coupled state. of water and dirt in the area of the coupling points of the connecting lines.
  • the invention achieves the object according to the characterizing part of claim 1.
  • envelopes are designed so that their inner surfaces are arranged as far as possible from the surface of the coupling carrier with minimal spacing.
  • the envelopes can rotate about the coupling carrier and have openings so that the coupling elements for the production of the hose or cable connections can be released or closed.
  • Figure 1 shows an embodiment in which the coupling carrier 5 is attached to an excavator and the coupling carrier 6 to a tool to be picked up.
  • the coupling process has not yet taken place, and therefore the clutches 1 and 2 are still closed.
  • the closure takes place via a tubular envelope 14 or 14 ', the section of the drawing being made at a point where the openings 3 and 4 can be seen in the envelopes, which in the later coupled state release the couplings 1 and 2.
  • the coverings 14, 14 ' are actuated via levers 7 and Driver 8, during the approach of the two coupling carriers for the purpose of establishing a connection.
  • FIG. 2 shows the clutch carriers moved together, i.e. the lines 18, 19 are coupled to one another, the envelopes 14, 14 'and the opposite parts 21, 21' of the envelopes 14, 14 'close the cutouts 10 and 11 which contain the couplings 1 and 2 which are now connected and protect them from the Access to dirt and water.
  • FIG. 3 shows a three-dimensional view of the coupling support 5 over which the tubular casing 14 is pushed.
  • the recess 10 is closed and is later released through the opening 3 in the coupled state.
  • the solution according to the invention now aims to make this protective covering 14, 14 'as space-saving as possible and to have protruding dimensions which are as small as possible, so that the protective covering 14, 14' is not torn off or damaged, in particular when working.
  • the envelopes 14, 14 ' should be designed so that as little dirt as possible can be deposited on them or in painted spaces, both in the coupled and in the uncoupled state.
  • these envelopes 14, 14 ' are intended to prevent or remove contamination on the coupling carrier 5, 6. For this reason, the envelopes 14, 14 'move as close as possible to the surface 12 or 13 of the coupling carriers 5 and 6.
  • the cross section of the coupling carriers 5 and 6 is expediently, but not necessarily, at least partially circular, in particular in the areas in which the casing 14, 14 'moves over the surface of the coupling carriers 5, 6.
  • the curvature on the inside of the casing 14 facing the coupling carriers should largely correspond to the curvature of the coupling carrier. In this way, dirt that comes to rest on the surface of the clutch carrier can be pushed off or removed. At the same time, possible storage spaces for dirt are minimized.
  • the shape of the envelope 14, 14 ' is selected such that at least the inner cross section is partially circular.
  • the outer shape is expediently space-saving, smooth and dirt-repellent.
  • the spacing between the inner surfaces of the tubular coverings 14, 14 'and the coupling carriers 5, 6 is expediently kept as small as possible - in the range of a few millimeters.
  • the space between the envelopes 14, 14 'and the surfaces of the coupling carriers 5, 6 is expediently protected by sealing elements, clearing or deflecting profiles which are fastened to the edges of the openings 3 and 4 in the envelopes 14, 14'.
  • Another possibility for sealing between the casing and the coupling carrier can be achieved by applying sealing elements over a wide area to the opposing surfaces.
  • Another possibility for sealing is that grooved rings are used between the cover 14, 14 'and the coupling carrier 5, 6.
  • the coupling carriers 5, 6 expediently have an at least partially circular cross section for reasons of space saving.
  • the envelopes 14, 14 ' are expediently provided with openings 3, 4 with the smallest possible surface area so that the greatest possible surface protection of the coupling carriers 5, 6 is provided.
  • the surface parts 21, 21 'of the envelopes 14, 14' make it possible, in the coupled state, to shield the access of water and dirt on all sides.
  • the movement of the casing with respect to the coupling carrier can take place in different ways.
  • the movable coupling carrier 5 is expediently located on the carrier device with the hydraulic or other supply units.
  • the movable coupling carrier 5 is moved in the direction of the coupling carrier 6 fixedly attached to the tool by means of conventional movement elements such as pneumatically or hydraulically acting cylinders or servomotors or push rods.
  • the sheath 14 is pulled back in front of the opening 10 and thereby slides over the wall 12 of the coupling carrier 5 and releases the coupling elements 1.
  • the retraction of the casing 14 is accomplished, for example, in that a rotational movement of the casing 14 is initiated via one or more driver points 15.
  • a rod 9 is expediently attached to the driver points 15, which has a fixed support point at the other end, which is immovable with respect to the possibility of movement of the coupling carrier 5.
  • driver point 15 engages via pins or bolts in a non-displaceably arranged guide groove, guide rail, pole track or in an elongated hole, as a result of which the relative rotation of the casing 14 with respect to the coupling carrier 5 by the movement of the The latter is effected.
  • one or more control levers 7 are fastened, the shape of which is selected so that they can move drivers 8, which in turn cause the sheath 1 'to be pushed back from the opening 11 of the coupling carrier 6, which is essentially fixed to the connected tool is connected.
  • the casing 14 * moves at a minimal distance from the surface 13 of the coupling carrier 6.
  • the dimensions of the control lever 7 and the rod 9 are selected so that they open the openings 10 and 11 at the moment when the coupling elements 1 and 2 touch.
  • the envelopes 14, 14 'and their partial surfaces 21, 21' represent a closed surface and thus neither dirt nor dust can penetrate into the retracted coupling elements (Fig. 2).
  • sealing elements or dirt wiping elements or combinations of these are arranged in the region of the openings, particularly at their edges (not shown in the figures).
  • the coupling elements can be moved together either after the mechanical connection of the tool and the carrier device or in one operation with the production of the mechanically non-positive connection between the carrier device and the tool. In the latter procedure, this can be done
  • the mechanical, non-positive quick coupling system is locked and the coupling carriers 5 and 6 are moved together using common force media.
  • the delivery lines 18 and 19 are connected to the coupling elements 1 and 2, respectively.
  • the outlets can be straight or in a particularly space-saving curved shape.
  • the coupling elements 1 and 2 can be arranged in one or more rows. However, any geometrical arrangement is also possible. It is also conceivable that different coupling elements are connected to one another during the coupling process. These can have different diameters, for example, but can also be used to connect different lines in order to be able to connect hydraulic, pneumatic or current-carrying lines in the same coupling process.
  • the recesses or openings 10 and 11, which allow access to the coupling elements 1 and 2 and which are located in the coupling supports 5 and 6, are designed such that they allow the coupling elements 1 to penetrate sufficiently deeply into the coupling elements 2 when the coupling carriers move together to establish a tight connection.
  • the coupling elements 1 can have a plug shape, and the coupling elements 2 can be sockets or vice versa.
  • the openings 3, 4 are expediently chosen to be as small as possible so that little of the surface of the coupling carriers 5 and 6 is exposed. The size and shape of the openings depend on the outlets of the coupling elements and the required angle of rotation of the envelopes 14, 14 '.
  • envelopes 14, 14 'according to the invention do not protrude from the coupling carrier in the uncoupled or coupled state and can therefore be damaged. Furthermore, the operating personnel are spared the need to leave the carrier device in order to clean the connecting elements.
  • Another advantage is that the inner surface of the envelopes 14, 14 'always remains protected, since no dirt can penetrate into this area due to the sealing. If there is dirt on the surface 12 or 13 of the coupling carrier 5 or 6, it is pushed off by the opening process of the cover plate.
  • the effectiveness of the cleaning can be increased by specially arranged dirt scraper strips and sealing elements (not shown in the figures). These dirt wiping and sealing elements are expediently arranged wherever edges of the openings in the casing 14 14 ′ come into contact with the surface 12 or 13 or are minimally spaced apart.
  • the cover 14 ′ automatically pushes in front of the opening 11 again after uncoupling.
  • the reset can also be carried out via pre-tensioned pneumatic or hydraulic pistons.
  • the automatic reset device is exemplified by a spring 20.
  • the mechanical actuation of the envelopes 14, 14 'by lever 7 and driver 8 can also be replaced by a non-contact control.
  • the approach of the two coupling carriers can be controlled, for example, by light barriers, ultrasound or changes in the magnetic field, which then switch servomotors on and off for the movement of the envelopes at the appropriate time.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Schutz von Verbindungselementen an Baugeräten, insbesondere Baggern und Werkzeugen vor Schmutz, Staub und Spritzwasser. Die Verbindungselemente dienen dazu, Leitungen für flüssige und gasförmige Medien oder elektrische Kabel miteinander zu verbinden. Der Schutz erfolgt durch die besondere Anordnung von Umhüllungen.

Description

Vorrichtung zua Schutz von Verbindungseleaenten an Baugeräten vor Setmutz und Spritzwasser
Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung für Baugeräte, insbesondere Bagger, und dazugehörige Werkzeuge, die deren Verbindungselemente im nicht gekoppelten und gekoppelten Zustand vor dem Zutritt von Staub, Schmutz und Spritzwasser schützt. Die Verbindungselemente dienen dazu, Leitungen für flüssige und gasförmige Medien oder elektrische Kabel miteinander zu verbinden bzw. zu kuppeln.
Es sind unterschiedliche Techniken, Geräte und Verfahren bekannt, bei denen an ein Hauptgerät, wie beispielsweise einen Bagger, unterschiedliche Zusatzgeräte oder Werkzeuge abwechselnd angeschlossen werden müssen. Diese Werkzeuge haben wiederum mechanisch bewegte Teile, die eigene Antriebsmotoren besitzen oder bei denen einzelne Bewegungsvorgänge durch Hydraulikzylinder oder pneumatisch betriebene Zylinder bewirkt werden.
So müssen beispielsweise an das gleiche Bau- oder Trägergerät, je nach Anforderung, unterschiedliche Baggerschaufeln, Greifer, Rüttelplatten, Hydraulikhämmer oder sonstige Werkzeuge und Hilfsgeräte befestigt werden, um das Hauptgerät möglichst vielseitig einsetzen zu können. Aus menschlichen und wirtschaf lichen Gründen soll der An- und Abbau der Zusatzgeräte möglichst einfach und schnell durchzuführen sein.
Um Werkzeuge schnell wechseln zu können, sind sogenannte Schnellwechselvorrichtungen bekannt, bei denen auf unterschiedliche Weise zwischen Werkzeug und Trägergerät eine Verbindung hergestellt wird. Nach dem Einfädeln in Fangvorrichtungen, die sich am Werkzeug befinden, wird zunächst eine mechanische und kraftschlüssige Verbindung hergestellt. Vorwiegend geschieht dies durch Hydraulikzylinder, die sich am Trägergerät oder dessen Auslegerarm befinden und von dort aus gesteuert werden. Die mechanische Kupplung erfolgt dabei meist vollautomatisch. Es gibt jedoch auch Werkzeuge, wie hydraulisch angetriebene Greifer oder Rüttelplatten oder hydraulisch betriebene Abbruchhämmer, bei denen neben der mechanischen Verbindung des Werkzeugs mit dem Trägergerät auch noch hydraulische oder pneumatische Leitungen miteinander verbunden werden müssen. Hier ist es notwendig, daß der Baggerfahrer sein Gerät verläßt und von Hand oder mit Hilfe von Werkzeugen die Verbindung der Hydraulikschläuche oder Luftschläuche vornimmt. Dieser Vorgang kostet viel Zeit und ist mit körperlichen Anstrengungen verbunden, was zur Folge hat, daß das Bedienungspersonal einen Werkzeugwechsel nur ungern vornimmt und infolgedessen nicht immer mit den optimalen Werkzeugen gearbeitet wird. Dies ist mit nachteiligen Folgen für Werkzeugverschleiß, Arbeitsgeschwindigkeit und Arbeitsleistung verbunden. Um dem abzuhelfen, gibt es neben den automatischen Schnellwechselvorrichtungen zur mechanischen Verbindung von Werkzeugen mit dem Trägergerät auch automatische Kupplungsvorrichtungen für Luft- und Hydraulikleitungen.
Die DE 3 311 502 beschreibt ein solches Verfahren, bei dem die kraftschlüssige Verbindung zwischen Gerät und Werkzeug von der Verbindung der Hydraulikleitungen getrennt wird.
Besonderheit bei dieser Technik ist, daß in die mechanische Schnellwechselvorrichtung eine hydraulische Schnellkupp- lungsvorrichtung integriert ist. Diese hydraulische Schnellkupplungsvorrichtung funktioniert derart, daß am Bagger Hydraulikschlauchbuchsen angeordnet sind und am Werkzeug die dazu passenden Hydraulikschlauchstecker.
Nachdem die mechanische Fixierung des Bohrwerkzeugs am Trägergerät erfolgt ist, werden die Buchsen mittels Hydraulikzylindern über die am Werkzeug angeordneten Stecker des Werkzeugs geschoben und somit vollautomatisch eine dichte und kraftschlüssige Verbindung der Hydraulikleitungen erreicht.
Die beschriebene Technik hat jedoch einen wesentlichen Nachteil. Wenn das Werkzeug über längere Zeit unbenutzt im Freien steht, so können sich Feuchtigkeit und Staub auf den Steckern der Hydraulikleitungen ablagern. Sollen nun die Stecker des Werkzeugs mit den Buchsen am Trägergerät verbunden werden, so kann dies zur Beschädigung der Steckverbindung bzw. zu Undichtigkeiten führen. Bei grober Verschmutzung kann der Kupplungsvorgang überhaupt nicht stattfinden. Dann muß der Baggerfahrer sein Gerät verlassen und von Hand die Kupplungsteile reinigen. Das gleiche gilt für das Trägergerät, wenn dieses über längere Zeit ohne angeschlossenes Bohrwerkzeug im Freien steht. Durch ein Nach- lassen des Hydraulikdrucks in den Stellzylindern kann es passieren, daß sich der Stiel des Baggers absenkt und dabei ins Erdreich eingedrückt wird, was ebenso zu Verschmutzungen und Beschädigungen der Steckerverbindungen führt.
Zunächst wäre es naheliegend, die Öffnungen der Kupplungsträger, in denen sich die jeweiligen Kupplungselemente befinden, durch mit Scharnieren befestigte Klappen zu schützen, die beim Zusammenfahren der Kupplungselemente aufklappen.
Diese Technik wird beispielsweise bei Straßenbahnen benutzt, aber hier dient sie eher dazu, den unberechtigten Zugriff zu den Kupplungen zu verhindern und vor Stromschlag zu schützen und nicht dazu, gegen Schmutz, Schlamm und Wasser abzudichten, da dies beim Straßenverkehr kein maßgeblicher Faktor ist.
Solche Deckel wären jedoch bei der harten Beanspruchung im Baubereich stark gefährdet, abgerissen oder beschädigt zu werden.
Gleichzeigtig können abstehende Klappen dabei auch auf der Innenseite verschmutzen, was schließlich auch zur Beeinträchtigung der Kupplungsbuchsen bzw. Stecker führen kann.
Des weiteren stehen sie von den Kupplungen ab und beanspruchen eine größeren Raum im Umfeld des Kupplungselementes, d.h. sie sind sperrig und stören. Gerade bei kleineren Werkzeugen ist überhaupt kein Raum für solche Klappen vorhanden.
Die Erfindung hat nun die Aufgabe, sowohl für das Werkzeug als auch für das Trägergerät im nicht gekuppelten und im gekuppelten Zustand eine größtmöglichen Schutz gegen Ein- dringen von Wasser und Schmutz im Bereich der Kupplungsstellen der Verbindungsleitungen zu erreichen.
Die Erfindung löst die Aufgabe entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.
Die Öffnung eines beweglichen Kupplungsträgers mit einem oder mehreren Kupplungselementen am Hauptgerät oder Trägergerät und die Öffnung eines fest oder teilbeweglich installierten Kupplungsträgers mit einem oder mehreren zu den Kupplungselementen passenden Gegenstücken am Werkzeug werden durch im wesentlichen rohrförmige Umhüllungen geschützt.
Diese Umhüllungen sind so gestaltet, daß ihre Innenflächen möglichst unter minimaler Beabstandung zur Oberfläche der Kupplungsträger angeordnet sind. Die Umhüllungen können sich um die Kupplungsträger drehen und besitzen Öffnungen, so daß die Kupplungselemente zur Herstellung der Schlauchoder Kabelverbindungen freigegeben oder verschlossen werden können.
Eine erfindungsgemäße Ausführung ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Kupplungsträger 5 an einem Bagger befestigt ist und der Kupplungsträger 6 an einem aufzunehmenden Werkzeug. Der Kupplungsvorgang hat noch nicht stattgefunden, und deshalb sind die Kupplungen 1 und 2 noch verschlossen. Der Verschluß erfolgt über eine rohrförmige Umhüllung 14 bzw. 14', wobei der Schnitt der Zeichnung an einer Stelle geführt ist, wo die Öffnungen 3 und 4 in den Umhüllungen zu erkennen sind, die im späteren gekoppelten Zustand die Kupplungen 1 und 2 freigeben. Die Betätigung der Umhüllungen 14, 14' erfolgen in diesem Beispiel über Hebel 7 und Mitnehmer 8, während der Annäherung der beiden Kupplungsträger zum Zweck der Verbindungsherstellung.
Figur 2 zeigt die zusammengefahrenen Kupplungsträger, d.h. die Leitungen 18, 19 sind miteinander gekoppelt, die Umhüllungen 14, 14' sowie die gegenüberliegenden Teile 21, 21' der Umhüllungen 14, 14' verschließen die Aussparungen 10 und 11, welche die jetzt verbundenen Kupplungen 1 und 2 enthalten und schützen diese vor dem Zutritt von Schmutz und Wasser.
Figur 3 zeigt eine räumliche Ansicht des Kupplungsträgers 5 über den die rohrförmige Umhüllung 14 geschoben ist. Die Aussparung 10 ist verschlossen und wird im gekoppelten Zustand später durch die Öffnung 3 freigegeben.
Die erfindungsgemäße Lösung zielt nun darauf ab, diese schützende Umhüllung 14, 14' so platzsparend wie möglich auszuführen und dabei möglichst geringe Überstandsmaße aufzuweisen, damit die schützende Umhüllung 14, 14', insbesondere beim Arbeiten nicht abgerissen bzw. beschädigt wird. Des weiteren sollen die Umhüllungen 14, 14' so gestaltet werden, daß sich möglichst wenig Schmutz auf ihnen bzw. in bestrichenen Zwischenräumen ablagern kann, sowohl im gekuppelten als auch in ungekuppeltem Zustand. Gleichzeitig sollen diese Umhüllungen 14, 14' dazu dienen, Verschmutzungen auf dem Kupplungsträger 5, 6 zu verhindern bzw. zu entfernen. Aus diesem Grunde bewegen sich die Umhüllungen 14, 14' in einem möglichst geringen Abstand über der Oberfäche 12 bzw. 13 der Kupplungsträger 5 und 6. Zweckmäßigerweise, aber nicht zwingend, ist hierbei der Querschnitt der Kupplungsträger 5 und 6 wenigstens teilweise kreisförmig, insbesondere in den Bereichen, in denen sich die Umhüllung 14, 14' üer die Oberfläche der Kupplungsträger 5, 6 bewegt. Um zu gewährleisten, daß die Umhüllung 14 sich beim öffnen in möglichst geringem Abstand zur Oberfläche 12 des Kupplungsträgers 5 bewegen kann, sollte die Krümmung auf der den Kupplungsträgern zugewandten Innenseite der Umhüllung 14 weitgehend der Krümmung des Kupplungsträgers entsprechen. Auf diese Weise kann Schmutz, der auf der Oberfläche des Kupplungsträgers zu liegen kommt, abgeschoben bzw. entfernt werden. Gleichzeitig werden dabei mögliche Ablagerungsräume für Schmutz minimiert.
In der beispielhaften Ausführungsvariante ist die Gestalt der Umhüllung 14, 14' so gewählt, daß wenigstens der Innenquerschnitt teilweise kreisförmig ist. Die äußere Form ist zweckmäßigerweise platzsparend, glatt und schmutzabweisend. Die Beabstandung zwischen den Innenflächen der rohrförmigen Umhüllungen 14, 14' und den Kupplungsträgern 5, 6 wird zweckmäßigerweise möglichst gering gehalten - im Bereich weniger Millimeter. Der Raum zwischen den Umhüllungen 14, 14' und den Oberflächen der Kupplungsträger 5, 6 wird zweckmäßigerweise durch Abdichtungselemente, Räum- oder Abweisprofile, welche an den Rändern der Öffnungen 3 und 4 in den Umhüllungen 14, 14' befestigt sind, geschützt.
Eine weitere Möglichkeit zur Abdichtung zwischen Umhüllung und Kupplungsträger kann durch flächenhafte Aufbringung von Abdichtelementen an den sich gegenüberstehenden Oberflächen geschehen. Eine weitere Möglichkeit zur Abdichtung besteht darin, daß Nutringe zwischen Umhüllung 14, 14' und Kupplungsträger 5, 6 eingesetzt werden.
Damit die Kupplungen 1 und 2 ineinandergeschoben werden können, ist es zweckmäßig, Aussparungen 10 und 11 in den Kupplungsträgern 5, 6 anzuordnen. Die Kupplungsträger 5, 6 haben zweckmäßigerweise aus Platzspargründen wenigstens teilweise kreisförmigen Querschnitt. Die Umhüllungen 14, 14' sind zweckmäßigerweise mit möglichst kleinflächigen Öffnungen 3, 4 versehen, damit größtmöglicher Oberflächenschutz der Kupplungsträger 5, 6 gegeben ist. Durch die Oberflächenteile 21, 21' der Umhüllungen 14, 14' ist es möglich, im gekuppelten Zustand den Zutritt von Wasser und Schmutz nach allen Seiten abzuschirmen.
Die Bewegung der Umhüllung gegenüber dem Kupplungsträger kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Am Trägergerät mit den hydraulischen bzw. sonstigen Versorgungseinheiten befindet sich zweckmäßigerweise der bewegliche Kupplungsträger 5. Am anzukuppelnden Werkzeugteil befindet sich zweckmäßigerweise der weitgehend fest oder nur eingeschränkt bewegbare oder gefederte Kupplungsträger 6.
Nachdem das Trägergerät bzw. dessen Ausleger und das Werkzeug über eine Schnellwechselvorrichtung mechanisch und kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wird der bewegliche Kupplungsträger 5 mittels üblicher Bewegungselemente wie pneumatisch oder hydraulisch wirkenden Zylindern oder Stellmotoren oder Schubstangen in Richtung des fest am Werkzeug befestigten Kupplungsträgers 6 bewegt.
Während dieser Bewegung wird die Umhüllung 14 vor der Öffnung 10 zurückgezogen und schiebt sich dabei über die Wandung 12 des Kupplungsträgers 5 und gibt die Kupplungselemente 1 frei. Das Zurückziehen der Umhüllung 14 wird beispielsweise dadurch bewerkstelligt, daß über einen oder mehrere Mitnehmerpunkte 15 eine Drehbewegung der Umhüllung 14 eingeleitet wird. An den Mitnehmerpunkten 15 ist zweckmäßigerweise eine Stange 9 befestigt, die am anderen Ende einen festen Auflagerpunkt hat, der bezüglich der Bewegungsmöglichkeit des Kupplungsträgers 5 unverschieblich ist. Eine weitere Variante zur Bewirkung der Drehbewegung der Umhüllung 14 besteht darin, daß der Mitnehmerpunkt 15 über Stifte oder Bolzen in eine unverschieblich angeordnete Führungsnut, Führungsschiene, Polbahn oder in ein Langloch eingreift, wodurch die Relativdrehung der Umhüllung 14 bezüglich des Kupplungsträgers 5 durch die Bewegung des Letzteren bewirkt wird.
Am beweglichen Kupplungsträger 5 sind ein oder mehrere Steuerhebel 7 befestigt, die in ihrer Form so gewählt sind, daß sie Mitnehmer 8 bewegen können, die wiederum das Zurückschieben der Umhüllung 1 ' von der Öffnung 11 des Kupplungsträgers 6 bewirken, der im wesentlichen fest mit dem anzukuppelnden Werkzeug verbunden ist. Auch hier bewegt sich die Umhüllung 14* minimal beabstandet zur Oberfläche 13 des Kupplungsträgers 6. Die Abmessungen der Steuerhebel 7 und der Stange 9 sind so gewählt, daß sie spätestens im dem Augenblick die Öffnungen 10 und 11 freigeben, wenn sich die Kupplungselemente 1 und 2 berühren.
Wenn die Kupplungselemente 1 und 2 ineinander eingefahren sind, ist es vorteilhaft, daß die Umhüllungen 14, 14' und deren Teilflächen 21, 21' eine geschlossene Fläche darstellen und somit weder Schmutz noch Staub in die zusammengefahrenen Kupplungselemente eindringen können (Fig. 2) . Dazu sind im Bereich der Öffnungen, besonders an deren Kanten, Abdichtungselemente oder Schmutzabstreifelemente oder Kombinationen aus diesen angeordnet (in den Figuren nicht dargestellt) .
Das Zusammenfahren der Kupplungselemente kann entweder nach dem mechanischen Verbinden von Werkzeug und Trägergerät stattfinden oder in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der mechanisch kraftschlüssigen Verbindung zwischen Trägergerät und Werkzeug. Beim letzteren Verfahren kann dann das Verriegeln des mechanischen, kraftschlüssigen Schnellkupp- lungssystems und das Zusammenfahren der Kupplungsträger 5 und 6 über gemeinsame Krafteinwirkungsmedien erfolgen. An die Kupplungsgelemente 1 bzw. 2 sind die Förderleitungen 18 und 19 angeschlossen. Je nach Platzangebot können die Abgänge in gerader Form oder in besonders platzsparender gekrümmter Form erfolgen.
In den Kupplungsträgern 5 und 6 können die Kupplungselemente 1 bzw. 2 in einer oder mehreren Reihen angeordnet werden. Es ist jedoch auch eine beliebige geometrische Anordnung möglich. Weiter ist es denkbar, daß beim Kupplungsvorgang unterschiedliche Kupplungselemente miteinander verbunden werden. Diese können beispielsweise unterschiedliche Durchmesser besitzen, können aber auch zur Verbindung von unterschiedlichen Leitungen verwendet werden, um im gleichen Kupplungsvorgang hydraulische, pneumatische oder stromführende Leitungen verbinden zu können.
Für die Kupplungselemente kann es zweckmäßig sein, daß diese, wie besonders bei Hydraulikleitungen bekannt, mit zusätzlichen Verschlußdeckeln versehen sind, die die Verbindung erst freigeben, wenn der Stecker in die Buchse eingefahren ist.
Die Aussparungen bzw. Öffnungen 10 und 11, die den Zutritt zu den Kupplungselementen 1 und 2 ermöglichen und die in den Kupplungsträgem 5 und 6 liegen, sind so ausgestaltet, daß sie beim Zusammenfahren der Kupplungsträger die Kupplungselemente 1 ausreichend tiefe Eindringmöglichkeit in die Kupplungselemente 2 ermöglichen, um eine dichte Verbindung herzustellen. Die Kupplungselemente 1 können Steckerform besitzen, und die Kupplungselemente 2 können Buchsen sein oder umgekehrt. Die Öffnungen 3, 4 werden zweckmäßigerweise möglichst klein gewählt, damit wenig von der Oberfläche der Kupplungsträger 5 und 6 freiliegt. Die Größe und Form der öffungen ist abhängig von den Abgängen der Kupplungselemente und dem erforderlichen Drehwinkel der Umhüllungen 14, 14'. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Umhüllungen 14, 14' liegen darin, daß diese weder im ungekoppelten oder gekoppelten Zustand vom Kupplungsträger abstehen und dadurch beschädigt werden können. Weiter bleibt es dem Bedienungspersonal erspart, zur Reinigung der Verbindungselemente das Trägergerät verlassen zu müssen.
Ein weiterer Vorteil ist, daß die Innenfläche der Umhüllungen 14, 14' stets geschützt bleibt, da an diese Stelle infolge der Abdichtung kein Schmutz dringen kann. Liegt auf der Oberfläche 12 bzw. 13 der Kupplungsträger 5 bzw. 6 Schmutz, so wird er durch den Öffnungsvorgang der Abdeckplatte abgeschoben. Die Effektivität der Reinigung kann durch besonders angeordnete Schmutzabstreifleisten und Dichtungselemente erhöht werden (in den Figuren nicht dargestellt) . Diese Schmutzabstreif- und Dichtungselemente werden zweckmäßigerweise überall dort angeordnet, wo Ränder der Öffnungen in der Umhüllung 14 14' mit der Oberfläche 12 bzw. 13 in Berührung kommen bzw. minimal beabstandet sind.
Da die Werkzeuge bzw. Anbauteile oder anzuschließenden Geräte in der Regel keine selbständigen Antriebsaggregate besitzen, muß hier gewährleistet werden, daß sich die Umhüllung 14' nach dem Entkoppeln selbstätig wieder vor die Öffnung 11 schiebt. Dies wird zweckmäßigerweise durch Anordnung von Zug, Druck oder Drehfedern bewerkstelligt, die so ausgelegt sind, daß sie auch bei möglicher Ablagerung von Schmutz auf der Oberfläche des Kupplungsträgers die Abdeckplatte bewegen können. Die Rückstellung kann auch über vorgespannte pneumatische oder hydraulische Kolben erfol- gen. Die automatische Rückstellvorrichtung ist beispielhaft durch eine Feder 20 dargestellt.
Durch den Einsatz neuer Techniken kann die mechanische Betätigung der Umhüllungen 14, 14' durch Hebel 7 und Mitnehmer 8 auch durch eine berührungsfreie Steuerung ersetzt werden. So kann die Annäherung der beiden Kupplungsträger beispielsweise durch Lichtschranken, Ultraschall oder Magnetfeldänderungen kontrolliert werden, welche dann zum geeigneten Zeitpunkt Stellmotoren für die Bewegung der Umhüllungen ein- und ausschalten.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Schutz von Wechselkupplungen an Baugeräten, insbesondere Baggern, vor Schmutz und Spritzwasser, wobei diese Wechselkupplungen zum schnellen und automatischen Verbinden und Lösen von Schlauchleitungen für gasförmige, flüssige oder pumpbare Medien sowie zur Kontaktherstellung von elektrischen Leitungen verwendet werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
daß an einem Haupt- oder Trägergerät ein beweglich befestigter Kupplungsträger (5) angeordnet ist, dessen Querschnitt teilweise kreisförmig ist und daß dieser ein oder mehrere Kupplungselemente (1) besitzt, die soweit in Aussparungen (10) ragen, daß sie noch innerhalb der umhüllenden Kreislinie liegen und daß der Kupplungsträger (5) mit einer rohrformigen, beweglichen Umhüllung (14) versehen ist, die minimal zur Oberfläche des Kupplungsträgers (5) beabstandet ist und daß die Umhüllung (14) mit Öffnungen (3) versehen ist, welche den Zugang zu den Kupplungselementen (1) freigeben oder verschließen, wobei diese Öffnungen mit Abdichtungselementen und/oder Schmutzabstreifelementen versehen sind, welche verhindern, daß zwischen den Kupplungsträger (5) und die bewegliche, rohrförmige Umhüllung (14) Schmutz bzw. Wasser eindringen kann und daß an einem mit dem Haupt- oder Trägergerät zu verbindenden Werkzeug oder Gerät ein fest oder teilbeweglich installierter Kupplungsträger (6) angeordnet ist, dessen Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ist und in dessen Aussparungen (11) sich ein oder mehrere Kupplungselemente (2) befinden, welche passende Gegenstücke zu den Kupplungselementen (1) darstellen und daß der Kupplungsträger (6) mit einer rohrformigen, beweg¬ lichen Umhüllung (14') versehen ist, die mimimal zur Oberfläche des Kupplungsträgers (6) beabstandet ist umd daß diese Umhüllung (14') mit Öffnungen (4) versehen ist, welche die Kupplungselemente (2) freigeben oder verschließen können und daß diese Öffnungen mit Abdichtungselementen und/oder Schmutzabstreifelementen versehen sind, welche verhindern, daß in den minimal ausgebildeten Ringraum zwischen Kupplungsträger (6) und Umhüllung (14') Schmutz oder Wasser eindringen kann und daß der öffnungs- und Schließvorgang durch Verdrehen der rohrformigen Umhüllungen (14, 14*) automatisch erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das öffnen der Umhüllung (14') am Werkzeug oder anzuschließenden Gerät so erfolgt, daß der bewegliche Kupplungsträger (5) bzw. das Bauteil, über das die Bewegung des Kupplungsträgers (5) erfolgt, mit einem oder mehreren Steuerhebeln (7) versehen ist, die auf einen oder mehrere Mitnehmer (8) einwirken, die wiederum mit der Umhüllung (14') des Kupplungsträgers (6) am Werkzeug oder anzuschließenden Gerät verbunden sind und bei Annäherung der Kupplungsträger (5, 6) die Aussparungen (10, 11) freigegeben werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Verschluß des Kupplungsträgers (6) am Werkzeug oder anzuschließenden Gerät durch die Umhüllung (14') nach dem Entkupplungsvorgang selbsttätig erfolgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das selbsttätige Verschließen des Kupplungsträgers (6) durch die Umhüllung (14') über Zug- oder Druck- oder Drehfedern oder vorgespannte pneumatische oder hydraulische Kolben erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schließvorgang der Umhüllung (14') motorisch erfolgt.
6. Vorrichtungg nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß am beweglichen Kupplungsträger (5) die Bewegung der Umhüllung (14) über Hebel (9) erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegung der Umhüllung (14) dadurch erfolgt, daß der daran befestigte Mitnehmerpunkt (15) in einer bezüglich zur Bewegungsfreiheit des Kupplungsträgers (5) unverschieblich angeordneten Führungsnut oder Führungsschiene oder Polbahn oder einem Langloch läuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegung der Umhüllung (14) am Kupplungsträger (5) motorisch oder hydraulisch oder pneumatisch oder durch Federn oder durch Kolben erfolgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auslösung der Bewegung der Umhüllungen (14, 14') über eine berührungsfreie Sensorik, wie Lichtschranken oder Ultraschall oder Magnetfeldänderung erfolgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl am beweglichen Kupplungsträger (5) und am festen bzw. teilbeweglichen Kupplungsträger (6) Zentriervorrichtungen angeordnet sind, die die Paßgenauigkeit der Kupplungselemente (1, 2) gewährleisten .
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zentrierung durch Anfasung der Kupplungselemente (1, 2) erfolgt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegung des Kupplungsträgers (5) in Richtung des Kupplungsträgers (6) über einen oder mehrere hydraulisch oder pneumatisch betätigte Zylinder erfolgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Umhüllungen (14, 14') im Bereich ihrer Öffnungen (3, 4) mit Abdichtelementen und/ oder Schmutzabstreifelementen ausgestattet sind, welche den minimierten Ringraum zwischen Kupplungsträgern (5, 6) und der Innenfläche der Umhüllungen (14, 14') vor Schmutz und Wasser schützen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abdichtung zwischen den Oberflächen der Kupplungsträger (5, 6) und den Innenflächen der Umhüllungen (14, 14') über eingelegte Nutringe oder flächenhafte Dichtungselemente erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Öffnungsvorgang zu Beginn des Kupplungsvorgangs oder während des Aufeinanderzube- wegens der Kupplungsträger (5, 6) erfolgt.
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