WO2019092206A1 - Hydrauliksystem für ein fahrzeug sowie ein fahrzeug mit einem solchen hydrauliksystem - Google Patents

Hydrauliksystem für ein fahrzeug sowie ein fahrzeug mit einem solchen hydrauliksystem Download PDF

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docking
hydraulic
coupling
centering
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Stefan Putz
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Syn Trac Gmbh
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    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic system for a vehicle and a vehicle having such a hydraulic system.
  • Hydraulic systems are provided in utility and towing vehicles to lift, drive, or control attachments.
  • hydraulic systems may be provided for power lift packages with position controllers for the implements or for steering hydraulics.
  • Hydrostatic driving and working drives of forestry machines are also operated with hydraulic systems.
  • hydraulic systems are provided for a tilting hydraulic system, for tail lifts, for steering aids (power steering), for clutch and brake actuation and, for example, for hydrostatic travel drives.
  • EP 2 784 223 A2 discloses a vehicle with an attachment coupling and an attachment therefor.
  • a load-controlled hydraulic pump continuously traveling with an engine of the vehicle, which receives hydraulic fluid from a reservoir and discharges it to a high-pressure region, whereby an attachment with hydraulic fluid or energy can be supplied via a power beyond port.
  • a shut-off valve for the power beyond connection is provided.
  • a hydraulic control arrangement is known. This has a pump which can supply eg several consumers with pressure medium, wherein the control arrangement has a power beyond connection to which at least one power beyond consumer can be connected, wherein the setting of the inlet pressure compensator in dependence from the largest of the load pressures of the consumer, wherein the pump is a pump with adjustable flow rate, which is controllable in dependence on the setting of the inlet pressure compensator.
  • the pump is a pump with adjustable flow rate, which is controllable in dependence on the setting of the inlet pressure compensator.
  • Object of the present invention is to provide an improved hydraulic system for a vehicle, which has a high reliability and improved efficiency.
  • a hydraulic system for a vehicle which has a vehicle hydraulic circuit, among others. for hydraulic supply of connecting means of a coupling device, and also comprises a working hydraulic circuit for supplying at least one power beyond clutch, wherein the vehicle hydraulic circuit and the working hydraulic circuit are formed independently of each other and each have their own hydraulic pump.
  • the vehicle hydraulic circuit is used, on the one hand to perform the coupling between the vehicle and an attachment and to make sure in the coupling that the vehicle steered and the hydropneumatic suspension can be operated for level control. This is important because during the connection and coupling process, the vehicle should be steered and also raised or lowered to bring the level of a stationary implement into line with the level of the vehicle.
  • the inventive design allows a significantly higher performance and a significantly improved efficiency.
  • the design according to the invention with a second hydraulic pump for the working cycle, it is possible to optimally apply hydraulic fluid to the power beyond clutch, so that it is possible to work without appreciable pressure loss.
  • Existing valves in the prior art restrict the flow and thus the performance or build so large that they can not be installed properly.
  • the vehicle according to the invention comprises a coupling device for connecting the vehicle to a correspondingly designed coupling device of an attachment and a vehicle hydraulic circuit for the hydraulic supply of connecting means, wherein the connecting means are adapted to connect a coupling device of the vehicle with a correspondingly formed coupling device of an attachment and a working hydraulic circuit for supplying at least one power beyond clutch, wherein the vehicle hydraulic circuit and the working hydraulic circuit are formed independently of each other and each having a hydraulic pump.
  • a coupling of at least one power beyond clutch can be done in this way in about zero pressure at a standby pressure of about 20 bar.
  • a load pressure in a pull-in hook cylinder activates the pump via a load-signaling line.
  • the power beyond clutch is pressurized during the coupling process. This would damage the power beyond clutch during the dome process because it can not be switched pressure-free.
  • an additional valve would be required which would have to be very large due to the high pump performance and / or generate additional pressure losses and thus contradicts the basic idea of the power beyond system.
  • the vehicle hydraulic pump in addition to the docking valve block, also supplies the axle steering and in particular a rear axle steering and a hydropneumatic suspension of a running gear. This allows the vehicle to be steerable during the coupling process and, moreover, to raise or lower the vehicle relative to the level of the on-board coupling device to equalize the coupling elements.
  • the docking valve block is not active anyway in the working mode of the vehicle and can not influence the suspension and steering.
  • An attachment-side coupling plate is connected by pulling a docking insert by means of the corresponding retraction hooks in a docking receptacle with the vehicle-mounted coupling plate.
  • the hydraulic supply of the retractable hooks is done by a vehicle hydraulic circuit.
  • An on-vehicle working hydraulic pump is in a stand-by mode during docking between docking receptacle and docking bay.
  • the inventive concept is advantageous in that it can be dispensed with an isolation valve between power beyond clutch and working hydraulic pump, since this valve would either be made very large or would produce large pressure losses, which contradicts the meaning of a power beyond connection.
  • a significant advantage of the invention over the prior art is the fact that the mechanical coupling of the attachment and the fluidic coupling of the attachment by the two separate hydraulic circuits can be done simultaneously because the hydraulic circuit for the attachment is depressurized, so no Damage to the couplings takes place.
  • the vehicle hydraulic circuit is available for any necessary vehicle corrections through steering movements or up and down movements, so that overall the coupling process can take place in a significantly improved manner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hydraulic system according to the invention
  • FIG. 2 is a side sectional view of two coupling plates with a valve block
  • FIG. 3 is a perspective view of a docking receiver
  • FIG. 4 a side view of the docking receptacle
  • Figure 5 a top view from the front of the docking receptacle
  • FIG. 6 a top view of the docking receptacle.
  • FIG. 7 is a perspective view of a docking drawer;
  • FIG. 8 is a front view of the docking drawer
  • FIG. 9 is a side elevational view of the docking drawer
  • FIG. 10 is a top view from above of the docking drawer, a perspective partial exploded view of a wedge fork with hydraulic cylinder and a locking device, a further perspective partial exploded view of the wedge fork with hyd raulikzylinder and the locking device,
  • Figure 13 an exploded perspective view of a clutch plate and a
  • a hydraulic system 120 is provided for a vehicle.
  • the hydraulic system 120 includes a working hydraulic circuit 121 and a vehicle hydraulic circuit 122 independently formed therefrom.
  • a vehicle equipped therewith comprises a coupling device for connecting the vehicle to a correspondingly designed coupling device of an attachment.
  • the coupling device of the vehicle is a docking receptacle 31 and the coupling device of the attachment is a docking insert 32. These are described in more detail below.
  • the docking insert 32 has coupling bushes 123 of an implement-side working fluid control circuit and coupling bushings 124 of an implement-side power beyond connection.
  • the docking receptacle 31 of the vehicle has according to coupling plug 125 of a vehicle-side working hydraulic control circuit 126, which are coupled to a valve block 115. Furthermore, 31 coupling plug 127 are provided for the power Beyond- connection to the docking receptacle.
  • the coupling plugs 127 for the power beyond connection are connected via lines 128 to a variable displacement pump of the hydraulic circuit or a working hydraulic pump 129.
  • This working hydraulic pump 129 is inseparably connected to a crankshaft 130 of a motor 131 and is supplied therewith with the power necessary for operation.
  • the working hydraulic pump 129 is actuated by a load-signaling controller 132 via a corresponding load-signaling line 133. Regardless of the working hydraulic circuit 121, the vehicle hydraulic circuit 122 is formed.
  • the vehicle hydraulic circuit 122 also includes a vehicle hydraulic pump 135, which is likewise designed as a variable displacement pump and is connected via a further load signaling line 136 to a valve block 137 of the docking system.
  • This vehicle hydraulic pump 135 is also inseparably connected to the crankshaft 130 of the engine 131 and is supplied by the latter with the energy required for operation.
  • the vehicle hydraulic pump 135 is connected via at least one hydraulic line to a valve block for loading cylinders for catch hooks of the docking receptacle 31 and a locking device.
  • a working hydraulic pump is in stand-by mode during the coupling process.
  • a and B couplings are relieved against tank.
  • An implement side clutch plate 100 includes an electric clutch 138, an electronic clutch, a DW controller 139, a centering recess 141, and a power beyond clutch 140.
  • a vehicle-side clutch plate 100 also has the aforementioned connections. Furthermore, a valve block 137, a connection for a main supply of the working hydraulics 143 and a supply line for the valve block 142 are provided on this coupling plate 100.
  • the vehicle-side clutch plate 100 consists of a preassembled plate in the on the device side electrical plug, hydraulic couplings and compressed air couplings and centering pins for fine centering the device-side counter plate are installed.
  • the valve block On the vehicle side, the valve block is flanged with up to 6 double-acting hydraulic control units.
  • the multi-coupler is hydraulically designed so that only the pressure, tank and load signaling lines are connected for the working hydraulics. The lines between these main connections and the couplings of the power beyond system and the supply of the valve block are integrated in the plate.
  • the plate is firmly screwed to the vehicle-side docking mount.
  • the implement side clutch plate 100 includes the corresponding mating connectors and couplings and rests on the rear side on a flat surface on the docking tray (metal on metal). For vehicle transverse and vertical axis, the plate is movably mounted on rubber elements. This allows the plate to be fine centered via bores corresponding to the vehicle-side centering pins to achieve the precise alignment required by the hydraulic couplings (in the range of 0.05 mm).
  • a coupling plate 100 is provided for forming electrical, electronic, hydraulic and / or pneumatic connections.
  • This coupling plate 100 comprises an approximately planar base plate 101.
  • This base plate 101 may be provided with a plurality of electrical, electronic, hydraulic and / or pneumatic and mechanical connecting elements. At least two hydraulic connection devices 113 are formed on the base plate 101.
  • At least one electronic connection device 102 for providing an electronic connection between a control device of a vehicle and a control device of a vehicle is provided on the base plate 101. This electronic connection is used to identify the type of module or the trailer or the attachment.
  • At least one electrical connection device 103 is arranged on the base plate 101.
  • This electrical connection means is for operating a light (e.g., brake, front, rear, position or warning light) on the attachment module.
  • two electrical control contacts 104 are electrically connected to each other by coupling the docking console 32 to the docking receptacle 31 to detect whether the docking bay 32 has fully retracted into the docking receptacle 31 and a securing and / or locking device can be activated.
  • the coupling plate has a centering device 105.
  • This centering device 105 includes, when the coupling plate 100 is provided for the docking receptacle 31, at least two centering pins 106, wherein corresponding to a coupling plate of the docking insert 32, the corresponding ZentrierausEnglishept 107 are formed.
  • the centering device comprises at least two coupling (centering pins 106) and / or counter-coupling elements (centering recess 107). Furthermore, in a coupling plate 100 three connecting holes 108 for connecting the coupling plate 100 with a docking insert 32 or a docking receptacle 31 are provided.
  • tubular plastic bushings 109 and rubber bearings are provided, can be arranged from an elastic material to allow a small clearance and thus to increase the precision when connecting two coupling plates.
  • connecting means 111 such as e.g. Screws, arranged to the clutch plate 100 with a coupling device, such as. connect to a docking jar 32 or a docking receptacle.
  • the plastic bushings 109 form a bearing device 112 in connection with the connection means 111.
  • a vehicle-side coupling plate 100 comprises the approximately planar base plate 101, in the attachment side electrical connection means 103 and / or electronic connection means 102, such as. Electrical plugs 102, hydraulic connection devices 113, such as e.g. Hydraulic couplings 113, and pneumatic couplings 114, e.g. Compressed air couplings and centering pins 106 are integrated for fine centering of the attachment-side coupling plate.
  • valve block 115 with up to six double-acting hydraulic control units (not shown) is flanged.
  • the clutch plate 100 is hydraulically designed so that only the pressure, tank and load signaling lines are connected for a working hydraulics.
  • the line between these main terminals and the clutches of a power beyond system and the supply of the valve block 115 is integrated in the base plate 101.
  • the base plate 101 is bolted via connection means 111 fixed to a vehicle-side docking receptacle 31.
  • the device-side coupling plate 100 on the docking insert comprises the corresponding counterplugs and couplings and is fixedly connected to a docking insert 32 via the mounting device 112 or the plastic bushings 109 and the connection means 111.
  • the bearing device 112 is thus designed to provide a slight play of the coupling plate in a vertical and a horizontal plane with respect to a coupling device. This allows the clutch plate 100 to fine center on the plastic bushes 109 and rubber bushings and the holes provided therein relative to the vehicle-side centering pin 106 in order to achieve a required for the hydraulic coupling precise alignment in the range of 0.05 mm.
  • Air brake for detachable additional axle modules and / or trailers or attachments Air brake for detachable additional axle modules and / or trailers or attachments.
  • connection of two coupling plates 100 according to the invention takes place by connecting a docking insert 32 to a docking receptacle 31.
  • a docking receptacle 31 (coupling device) of a docking device 30 (coupling device) for accommodating a docking insert 32 (coupling device) will be described by way of example with reference to an exemplary embodiment.
  • the docking receptacle 31 comprises an approximately U-shaped pre-centering device 33 with an insertion trough 35 tapering approximately in an insertion direction 34 for pre-centering a docking insert 32 corresponding to the docking receptacle.
  • first and one second centering device 36, 37 are provided on the docking receptacle 31, wherein the first and second centering devices 36, 37 each comprise two coupling elements and / or counter-coupling elements for connecting to corresponding coupling elements and / or counter-coupling elements of a docking insert 32 ,
  • first and the second centering devices 36, 37 are designed for centering the docking insert 32 with respect to the docking receptacle 31 along four centering axes 38 corresponding to the four coupling or counter coupling elements in the insertion direction 34.
  • the docking receptacle 31 comprises a retraction device with two hydraulically actuable catch hooks 44 for retracting the docking insert 32 into the docking receptacle 31 in the insertion direction 34.
  • the docking receptacle 31 comprises two docking walls 39, 40 extending in the vertical direction and arranged offset from one another in the horizontal direction.
  • a first docking wall 39 in the vertical direction in the region below the insertion trough 35 and a second docking wall as a boundary of the insertion trough 35 in the horizontal direction above the insertion trough 35 are arranged.
  • the insertion trough takes over the task of pre-centering when inserting a docking insert into the docking receptacle by receiving a body corresponding to the insertion trough 35 of the docking insert 32.
  • the geometry of the insertion trough 35 tapers in the insertion direction 34 in order to enable pre-centering of the docking insert.
  • inner and outer side walls 41, 42 are provided on both sides of the insertion trough 35, transverse to the insertion direction 34 extending in the vertical direction. These inner and outer side walls 41, 42 are arranged at a predetermined angle in the insertion direction 34 such that a receiving space 43, bounded by the inner side walls 41 and the insertion trough 35, tapers in the insertion direction.
  • catch pin guides 45 are formed, which are provided for guiding and receiving corresponding, designed on a docking insert 32 fishing peg.
  • shafts are arranged in corresponding holes on which the catch hooks 44 are rotatably mounted.
  • the fishing hooks are arranged in a limited by the inner and outer side walls Fanghakenraum.
  • the fishing hooks are actuated by corresponding fishing hook cylinders 46.
  • sleeve-shaped centering pin receptacles 47 (counter-coupling elements) are provided, which form the first centering device 36 of the docking receptacle 31.
  • the first docking wall 39 In the insertion direction 34, first the first docking wall 39 is provided which has two bores 48 for receiving the bush-shaped centering pin receivers 47. In the holes 48, the bush-shaped Zentrierzapfenagen 47 are arranged.
  • the bush-shaped centering pin receptacles 47 are thus arranged in the insertion direction 34 behind the first docking wall 39.
  • the bush-shaped centering pin receptacles 47 comprise in the insertion direction 34 a tubular insertion / centering section 49 and a securing section 54.
  • the tubular insertion / centering section 49 has a conically tapered insertion recess 50, wherein a vertical end face arranged opposite to the insertion direction 34 protrudes from the first docking wall 39 and forms a first axial stop surface 51 of a first stop device 52.
  • a first axial stop surface 51 In this annular first stop surface 51 are radially circumferentially and equally spaced dirt removal grooves 53 formed for receiving and removing impurities.
  • the tubular insertion / centering section 49 has a cylindrical centering recess 55 adjoining the insertion recess in the insertion direction 34.
  • the tubular securing section 57 has bores 56 for connecting to the first docking wall 39, for example by means of corresponding screw connections, on an annular end face opposite to the insertion direction 34.
  • This end face has a larger diameter than the tubular insertion / centering portion 49 and in this way forms a radially circumferential stop shoulder, which prevents displacement of the bush-shaped centering receptacle against the insertion direction 34.
  • This embodiment has the advantage that the longitudinal forces which are introduced on the one hand by attachments and on the other hand are superimposed by the wedge forces of the wedge forks need not be introduced via a screw in the docking receptacle.
  • a tubular securing portion 57 extending in the vertical direction grooves 58 for receiving hydraulically actuated wedge forks 59 are present.
  • the wedge forks 59 are provided for fixing a corresponding centering pin of a docking insert 32 and are displaceable in the vertical direction from a release position into a fixing position.
  • the wedge forks 59 thus form an axial securing device 60.
  • a drive shaft connecting device 67 is a part of a drive shaft connecting device for connecting a vehicle-side end of a drive shaft with a implement-side end of a drive shaft.
  • a recess 66 for receiving a coupling plate for providing electrical, electronic, hydraulic and / or pneumatic connections between a vehicle and an attachment is formed in the second docking wall 40.
  • the coupling plate with flanged valve block can be removed by loosening only four screws for repair very easy and fast against the insertion 34.
  • centering pins 61 (coupling elements) extending counter to the insertion direction 34 are provided, which form the second centering device 37 of the docking receptacle 31.
  • the centering pins 61 have, in the insertion direction 34b, a conical insertion section 62 and an adjoining cylindrical centering section 63.
  • a circular vertical end face adjoining the centering section 63 in the insertion direction 34 forms a second stop surface 64 of a second stopper device 65.
  • the coupling elements and / or the negative feedback elements of the first and the second centering device thus form at least two axial stop devices, which limit a relative movement between the docking receptacle and the docking insert in the insertion direction.
  • the stops are preferably formed on the first and / or second centering pins and / or on the first and / or second centering recesses extending in a plane perpendicular to the insertion extending annular abutment surfaces.
  • a PTO connection device 68 is provided in the area between the two centering pins 66.
  • a PTO connecting device 68 is a part of a PTO connecting device for connecting a vehicle-side end of a PTO shaft with a implement side end of a PTO shaft.
  • the docking fixture is positioned on a centering shoulder on a central tube flange of a center piece of the axle via a large (diameter approx. 258 mm), machined bore in the first plate on a spigot.
  • This precision allows a connecting shaft with splined sleeves to be used for connecting the PTO output of the transmission and the PTO connector. An expensive and above all not maintenance-free connection by means of a cardan shaft is not necessary.
  • the docking insert 32 is formed corresponding to the docking receptacle 31.
  • the docking insert 32 initially has a first docking wall 70 in the insertion direction 34.
  • the first docking wall 70 extends substantially in the vertical direction and has on its underside a bottom wall 89 corresponding to the insertion trough 35 of the docking receptacle 31.
  • a drive shaft connecting device is provided approximately centrally on the first docking wall 70.
  • first centering pins 71 of a first centering device 72 of the docking insert 32 extending in the insertion direction 34 are formed on the first docking wall 70 of the docking insert 31.
  • the first centering pins 71 have, in the insertion direction 34, a cylindrical centering section 73 and an adjoining conical insertion section 74.
  • first centering pins 71 against the insertion direction annular first stop surfaces 93, which form a first stop 94 of the first centering device 72.
  • Keilgabelinformationnuten 74 In the cylindrical centering 73 are formed extending in the vertical direction and corresponding to the wedge forks 59 formed Keilgabelabilitynuten 74.
  • an insertion body 75 extending in the insertion direction is provided for placement in the receiving space 43 of the docking receptacle 31.
  • the insertion body 75 In the insertion direction at the front, the insertion body 75 has a second docking wall 76, which extends approximately in the vertical direction.
  • corresponding centering pin receptacles 77 of a second centering device 78 of the docking insert 32 are formed in the second docking wall.
  • the second docking wall 76 has two bores 80 for receiving the bush-shaped centering pin receptacles 77.
  • the bush-shaped centering pin receptacles 77 are arranged.
  • the bush-shaped centering pin receptacles 77 comprise a centering section 82 and an insertion section 81 in the insertion direction 34.
  • the tubular insertion section 81 has a conically tapered insertion recess 83, wherein an end face arranged opposite to the insertion direction 34 protrudes from the second docking wall 76 and forms a second axial stop face 84 of a second stop device 85.
  • annular second abutment surface 85 are formed radially circumferentially and equally spaced from each other Schmutzab technologicalnuten 86 for receiving and removing contaminants.
  • the tubular centering section 82 has a cylindrical centering recess 87 adjoining the insertion recess 83, counter to the insertion direction 34.
  • a coupling plate receptacle is formed in the area in the vertical direction above the second centering device 78.
  • a catch pin shaft 88 extending transversely to the insertion direction 34 is arranged on the insertion body 75. The ends of the shaft form catch pin 89. These catch pins 89 are detected by the catch hooks 44 of the docking receptacle 31 during insertion of the docking insert 32 into the docking receptacle 31 and then the docking insert 32 is pulled into the docking receptacle 32 by means of the hydraulically actuated catch hooks 44, wherein a bottom wall 90 of the insertion body 75 of the docking insert 32 accordingly in the insertion trough 35 of the docking receptacle 31 slides.
  • the hydraulic wedge forks also have a second locking device extending transversely to the direction of insertion.
  • the second locking device comprises a pneumatically actuated securing body which fixes the wedge forks in the centering pin bushes.
  • This second locking can only take place when the hydraulic wedge fork is correctly positioned. Accordingly, a sensor is provided to check the position of the hydraulic wedge fork.
  • Kedge forks have the advantage that they are easy to automate.
  • the wedge forks are guided in the wedge fork grooves at all times.
  • the centering devices or their centering elements pins, bushes
  • both the centering pins or centering recesses of the first and the second centering devices are designed in such a way that all four components allow simultaneous centering, since an am Docking insert mounted attachment often has a very high weight and accordingly a precise centering in the axial insertion direction is necessary.
  • the following describes a method for docking or inserting the docking drawer into the docking receptacle or a method for connecting a docking drawer to a docking receptacle.
  • the insertion body 75 of the docking insert is arranged in the region of the receiving space 43 of the docking receptacle 31, preferably by moving the vehicle and thus the docking receptacle 31 arranged thereon.
  • a pre-centering of the docking insert in the docking receptacle takes place on the basis of the sliding of the lower or Einzhouwandung 90 of the docking insert 32 in the insertion trough 35 of the docking receptacle 31st
  • the catch hooks 44 of the docking receptacle are actuated by means of the catch hook cylinder 46 and initially lowered in the vertical direction down so that catching recesses 69 of the catch hooks 44 engage behind the catch pins 89 of the docking insert.
  • the vehicle hydraulic circuit is used while the power beyond clutch or working hydraulic circuit is in standby.
  • the moving of the docking tray into the docking receptacle is thus initially carried out by moving the vehicle. This is a pre-centering.
  • the catch hooks then snap in and pull the docking drawer into the docking receptacle in the direction of insertion.
  • Two rollers which are rotatably mounted in the docking receptacle, form a slotted guide with a slot in the fishing hook and a track on the top of the fishing hook.
  • This slotted guide causes the catch hooks when moving first in the vehicle longitudinal direction and then move upwards. This results in an opening into which the catch pins are inserted when entering the docking insert.
  • the hooks move first down and get caught with the catch pin. Then the docking tray is retracted. Subsequently, the catch pins slide along a catch pin guide 45 in the inner side walls 41 of the docking receptacle 31, wherein the catch pins 89 are arranged in the catch pin guide 45 only with little play.
  • a further centering of the docking insert 32 in the docking receptacle 31 then takes place via the first and second centering devices 36, 37, 72, 78 of the docking receptacle 31 and the docking insert 32 along the four centering axes 38 the two centering pins 71 of the first centering device 72 of the docking insert 32 with their conical insertion 74 into the conical insertion 50 of the two Zentrierzapfenagen 47 of the first centering 36 of the docking receptacle 31.
  • the two centering pins 71 of the first centering device 72 of the docking insert 32 with their cylindrical centering sections 73 slide into the cylindrical centering recesses 55 of the two centering pin receptacles 47 of the first centering device 36 of the docking receptacle 31.
  • the movement of the docking insert 32 in the insertion direction 34 towards the docking receptacle 31 is limited by the first stop surfaces 51, 93 of the first stop devices 52, 94 of the first centering device 36, 72. Furthermore, the movement of the docking insert 32 in the insertion direction 34 towards the docking receptacle 31 is limited by the second stop surfaces 64, 84 of the second stop devices 65, 85 of the first centering device 36, 72. Once the stop surfaces 51, 93 of the first stop means 52, 94 and the stop surfaces 64, 84 of the second stop means 65, 85 abut each other, the insertion of the docking insert 32 is limited in the docking receptacle 31 in the axial direction. The docking tray 32 is now fully inserted into the docking receptacle 31.
  • 31 electrical contacts are provided both at the docking slot 32 and at the docking receptacle, which contact each other as soon as the docking operation is completed.
  • a signal generated in this manner is used to displace the actuating cylinders 95 of the hydraulically actuated wedge forks 59 vertically downwardly such that forks of the wedge forks 59 engage the grooves 58 of the securing section 57 of the first centering pins 71 of the first centering device 72 of the docking insert and in addition to the catch hooks 44, a decoupling of the docking insert 32 from the docking receptacle 31 prevent.
  • a pneumatically actuated locking device 91 To secure the Keilgabeln a pneumatically actuated locking device 91 is provided, the corresponding locking pin 96 by trained in the securing portion 57 and the forks of the wedge fork 59 locking holes 97 attach and fix and secure the position of the wedge forks 59 in this way.

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Abstract

Hydrauliksystem (120) für ein Fahrzeug umfassend einen Fahrzeughydraulikkreislauf (122) unter anderem zur hydraulischen Versorgung von Verbindungsmitteln einer automatischen Kopplungseinrichtung, wobei die Verbindungsmittel ausgebildet sind, um eine Kopplungsein- richtung (31) eines Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrich- tung (32) eines Anbaugerätes miteinander zu verbinden, einen Arbeitshydraulikkreislauf (121) zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung, wobei der Fahrzeughyd- raulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig voneinander ausgebildet sind und jeweils eine Hydraulikpumpe besitzen.

Description

Hydrauliksystem für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hydrauliksystem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hydrauliksystem.
Hydrauliksysteme sind in Nutz- und Zugfahrzeugen vorgesehen, um Anbaugeräte zu heben, anzutreiben oder zu steuern.
Bei Traktoren können Hydrauliksysteme für Kraftheberpakete mit Lageregler für die Arbeits- geräte oder für eine Lenkhydraulik vorgesehen sein.
Hydrostatische Fahr- und Arbeitsantriebe von Forstmaschinen werden ebenfalls mit Hydrauli ksystemen betrieben. Bei Nutzfahrzeugen sind Hydrauliksysteme für eine Kipphydraulik, für Ladebordwände, für Lenkhilfen (Servolenkung), für Kupplungs- und Bremsenbetätigung und bspw. für hydrostatische Fahrantriebe vorgesehen.
Aus der EP 2 784 223 A2 ist ein Fahrzeug mit Anbaugerätekupplung und ein Anbaugerät hierfür bekannt. Bei diesem Fahrzeug ist eine mit einem Motor des Fahrzeuges kontinuierlich mitlaufende, lastgeregelte Hydraulikpumpe vorhanden, die Hydraulikfluid aus einem Speicher aufnimmt und in einen Hochdruckbereich abgibt, wobei ein Anbaugerät mit hydraulischer Flüssigkeit bzw. Energie über einen Power-Beyond-Anschluss versorgbar ist. Um den Power- Beyond-Anschluss im Zweifel drucklos schalten zu können, ist ein Abschaltventil für den Power-Beyond-Anschluss vorgesehen.
Aus der EP 1 812 715 Bl ist eine hydraulische Steueranordnung bekannt. Diese weist eine Pumpe auf, die z.B. mehrere Verbraucher mit Druckmittel versorgen kann, wobei die Steueranordnung einen Power-Beyond-Anschluss besitzt, an dem zumindest ein Power-Beyond- Verbraucher anschließbar ist, wobei die Einstellung der Eingangsdruckwaage in Abhängigkeit vom größten der Lastdrücke der Verbraucher erfolgt, wobei die Pumpe eine Pumpe mit einstellbarer Fördermenge ist, die in Abhängigkeit von der Einstellung der Eingangsdruckwaage steuerbar ist. Aus der DE 20 2011 106 833 Ul ist ein Schnellkoppelsystem für Anbaugeräte und insbesondere für landwirtschaftliche Anbaugeräte, bekannt. Aus diesem Dokument ist es bekannt, dass die mechanische Kopplung zwischen einem Einbaugerät und einem landwirtschaftlichen Fahrzeug nach Art einer Dreipunktaufnahme weitestgehend automatisiert herbeizuführen ist, wobei nach einer mechanischen Kopplung über bewegliche Kupplungsplatten auch elektri- sehe, elektronische oder fluidische Verbindungen hergestellt werden.
Bei den im Stand der Technik bekannten Kopplungsvorrichtungen bzw. Kopplungsverfahren zwischen einem landwirtschaftlichen Fahrzeug und einem Anbaugerät ist es zwingend notwendig, dass beim Koppeln der Motor ausgeschaltet ist, sodass die Hydraulikpumpen druck- frei geschaltet sind. Anderenfalls lassen sich die hydraulischen Verbindungen nicht miteinander verbinden, da bei Anliegen des Arbeitsdrucks ein zu großer Widerstand vorliegen würde und zudem die Kupplungen beschädigt werden. Daher wird im Stand der Technik bei den davor genannten automatischen Kupplungen zunächst die mechanische Kupplung herbeigeführt und nach der Herbeiführung der mechanischen Kupplung, die sehr kraftaufwendig ist, der Motor ausgeschalten und in einem zweiten Schritt die fluidische Kopplung durchgeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Hydrauliksystem für ein Fahrzeug zu schaffen, welches über eine hohe Betriebssicherheit und einen verbesserten Wirkungsgrad verfügt.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, mit welchem eine hohe Betriebssicherheit, vereinfachte Kopplung und ein verbesserter Wirkungsgrad erzielt werden.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug mit einem solchen Hydrauliksystem bereitzustellen, welches über eine hohe Betriebssicherheit und einen verbesserten Wirkungsgrad im Hydraulikkreis verfügt.
Die Aufgabe wird mit allen Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruch 15 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein Hydrauliksystem für ein Fahrzeug vorgesehen, welches einen Fahr- zeughydraulikkreislauf u.a. zur hydraulischen Versorgung von Verbindungsmitteln einer Kopplungseinrichtung umfasst, und zudem einen Arbeitshydraulikkreislauf zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung umfasst, wobei der Fahrzeughydraulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig voneinander ausgebildet sind und über je eine eigene Hydraulikpumpe verfügen.
Hierbei ist von Vorteil, dass der Fahrzeughydraulikkreislauf dazu verwendet wird, einerseits die Kopplung zwischen dem Fahrzeug und einem Anbaugerät zu vollziehen und bei der Kopplung sicher zu stellen, dass das Fahrzeug gelenkt und die hydropneumatische Federung zur Niveauregulierung bedient werden kann. Dies ist wichtig, weil während des Verbindungs- und Kopplungsvorganges das Fahrzeug gelenkt und auch angehoben oder abgesenkt werden soll, um das Niveau eines ruhenden Anbaugerätes mit dem Niveau des Fahrzeuges in Einklang zu bringen.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem lediglich eine Hydraulikpumpe verwendet wird und der Power-Beyond-Anschluss über ein Ventil gesteuert wird, ermöglicht die erfindungsgemäße Auslegung eine erheblich höhere Leistung und einen erheblich verbesserten Wirkungsgrad. Mit der erfindungsgemäßen Auslegung mit einer zweiten Hydraulikpumpe für den Arbeitskreislauf gelingt es, die Power-Beyond-Kupplung optimal mit hydraulischer Flüssigkeit zu beaufschlagen, so dass ohne nennenswerten Druckverlust gearbeitet werden kann. Vorhandene Ventile im Stand der Technik schränken den Durchfluss und damit die Leistung ein oder bauen so groß, dass sie nicht vernünftig verbaut werden können.
Auf diese Weise kann ein Kuppeln einer Power-Beyond-Kupplung in etwa drucklos bei einem Stand-by-Druck von in etwa 20 bar erfolgen. Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst eine Kopplungseinrichtung zum Verbinden des Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung eines Anbaugerätes und einen Fahrzeughydraulikkreislauf zur hydraulischen Versorgung von Verbindungsmitteln, wobei die Verbindungsmittel ausgebildet sind, um eine Kopplungseinrichtung des Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung eines Anbaugerätes miteinander zu verbinden und einen Arbeitshydraulikkreislauf zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung, wobei der Fahrzeughydraulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig voneinander ausgebildet sind und je eine Hydraulikpumpe besitzen.
Ein Kuppeln von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung kann auf diese Weise in etwa drucklos bei einem Stand-by-Druck von in etwa 20 bar erfolgen.
Erfindungsgemäß hat sich herausgestellt, dass wenn Verbindungsmittel einer Kopplungsein- richtung und zumindest eine Power-Beyond-Kupplung während eines Kopplungsvorganges von einer gemeinsamen Hydraulikpumpe versorgt werden, ein Lastdruck in einem Einzugshakenzylinder über eine Lastmeldeleitung die Pumpe aktiviert. Dadurch wird auch die Power- Beyond-Kupplung während des Kupplungsvorgangs mit Druck beaufschlagt. Dies würde beim Kuppelvorgang die Power-Beyond-Kupplung schädigen da diese nicht druckfrei geschaltet werden kann. Alternativ wäre ein zusätzliches Ventil erforderlich welches aufgrund der hohen Pumpenleistung sehr groß ausfallen müsste und/oder zusätzliche Druckverluste erzeugen würde und damit dem Grundgedanken des Power- Beyond -Systems widerspricht.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung des Fahrzeughydrauliksystems versorgt die Fahr- zeughydraulikpumpe zusätzlich zum Dockingventilblock noch die Achslenkung und insbesondere eine Hinterachslenkung und eine hydropneumatische Federung eines Fahrwerks. Dies ermöglicht, dass während des Kopplungsvorganges das Fahrzeug lenkbar ist und zudem das Fahrzeug bezüglich des Niveaus der anbauseitigen Kopplungseinrichtung angehoben oder abgesenkt werden kann, um die Kopplungselemente anzugleichen.
Ein weiterer entscheidender Vorteil besteht in der klaren Trennung von sicherheitskritischen Funktionen, wie z.B. einer Hinterachslenkung und einer Federung einerseits und der Arbeitshydraulik andererseits. Der Dockingventilblock ist im Arbeitsbetrieb des Fahrzeuges ohnehin nicht aktiv und kann Federung und Lenkung nicht beeinflussen. Eine anbaugeräteseitige Kupplungsplatte wird durch Einziehen eines Dockingeinschubes mittels der entsprechenden Einzugshaken in eine Dockingaufnahme mit der fahrzeugseitigen Kupplungsplatte verbunden. Die hydraulische Versorgung der Einzugshaken erfolgt durch einen Fahrzeughydraulikkreis.
Eine am Fahrzeug angeordnete Arbeitshydraulikpumpe ist während des Kopplungsvorgangs zwischen Dockingaufnahme und Dockingeinschub in einem Stand-by-Betrieb.
Das ermöglicht das annähernd drucklose (Stand-by-Druck ca. 20 bar) Kuppeln von Power- Beyond-Kupplungen.
Das erfindungsgemäße Konzept ist dahingehend vorteilhaft, dass auf ein Trennventil zwischen Power-Beyond-Kupplung und Arbeitshydraulikpumpe verzichtet werden kann, da dieses Ventil entweder sehr groß ausgeführt werden müsste oder große Druckverluste erzeugen würde, was dem Sinn eines Power-Beyond-Anschlusses widerspricht.
Das bedeutet bei aus dem Stand der Technik bekannten Kopplungsvorrichtungen ist es zwingend erforderlich, dass beim Koppeln der Motor ausgeschaltet ist, so dass die Hydraulikpumpen druckfrei geschaltet sind. Anderenfalls ließen sich die hydraulischen Verbindungen nicht miteinander verbinden, da bei Anliegen des Arbeitsdruckes ein zu großer Widerstand vorliegen würde.
Ein erheblicher Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass die mechanische Kupplung des Anbaugerätes und die fluidische Kupplung des Anbauge- rätes durch die beiden getrennten Hydraulikkreise gleichzeitig erfolgen können, da der Hydraulikkreis für das Anbaugerät drucklos geschaltet ist, sodass keine Beschädigungen der Kupplungen erfolgt. Zudem ist von Vorteil, dass für gegebenenfalls notwendige Fahrzeugkorrekturen durch Lenkbewegungen oder Auf- und Abbewegungen der Fahrzeughydraulikkreis zur Verfügung steht, sodass insgesamt der Kopplungsvorgang in erheblich verbesserter Wei- se ablaufen kann.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, zwei unabhängig voneinander ausgebildete Hydraulikkreisläufe bereitzustellen, nämlich zum einen, einen Fahrzeughydraulikkreislauf und zum anderen, einen Arbeitshydraulikkreislauf. Weiterhin ist beim erfindungsgemäßen Koppeln vorgesehen, dass der Motor läuft, um mit einem Fahrzeug und dessen Dockingaufnahme entsprechend in einen Dockingeinschub eines Anbaugerätes einzukoppeln. Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigen dabei:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems,
Figur 2: eine seitlich geschnittene Darstellung zweier Kupplungsplatten mit einem Ven- tilblock,
Figur 3 : eine perspektivische Darstellung einer Dockingaufnahme,
Figur 4 : eine seitliche Draufsicht auf die Dockingaufnahme,
Figur 5 : eine Draufsicht von vorne auf die Dockingaufnahme, und
Figur 6 : eine Draufsicht von oben auf die Dockingaufnahme. Figur 7 : eine perspektivische Darstellung eines Dockingeinschubes,
Figur 8 : eine Draufsicht von vorne auf den Dockingeinschub,
Figur 9 : eine seitliche Draufsicht auf den Dockingeinschub,
Figur 10: eine Draufsicht von oben auf den Dockingeinschub, eine perspektivische Teil-Explosionsdarstellung einer Keilgabel mit Hydrau likzylinder und einer Verriegelungseinrichtung, eine weitere perspektivische Teil-Explosionsdarstellung der Keilgabel mit Hyd raulikzylinder und der Verriegelungseinrichtung,
Figur 13: eine perspektivische Explosionszeichnung einer Kupplungsplatte und einer
Dockingaufnahme, und Figur 14: eine perspektivische Explosionszeichnung einer weiteren Kupplungsplatte und eines Dockingeinschubes. Erfindungsgemäß ist ein Hydrauliksystem 120 für ein Fahrzeug vorgesehen. Das Hydrauliksystem 120 umfasst einen Arbeitshydraulikkreislauf 121 und einen davon unabhängig ausgebildeten Fahrzeughydraulikkreislauf 122.
Ein damit ausgerüstetes Fahrzeug umfasst eine Kopplungseinrichtung zum Verbinden des Fahrzeugs mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung eines Anbaugeräts.
Die Kopplungseinrichtung des Fahrzeugs ist eine Dockingaufnahme 31 und die Kopplungseinrichtung des Anbaugeräts ist ein Dockingeinschub 32. Diese werden nachfolgend noch detail- liert beschrieben.
Am Dockingeinschub 32 sind Kupplungsbuchsen 123 eines anbaugeräteseitigen Arbeitshyd- rauliksteuerkreises und Kupplungsbuchsen 124 eines anbaugeräteseitigen Power-Beyond- Anschlusses angeordnet.
Die Dockingaufnahme 31 des Fahrzeugs weist entsprechend Kupplungsstecker 125 eines fahrzeugseitigen Arbeitshydrauliksteuerkreises 126 auf, die mit einem Ventilblock 115 gekoppelt sind. Weiterhin sind an der Dockingaufnahme 31 Kupplungsstecker 127 für den Power-Beyond- Anschluss vorgesehen.
Die Kupplungsstecker 127 für den Power- Beyond-Anschluss sind über Leitungen 128 mit einer Verstellpumpe des Hydraulikkreislaufs bzw. einer Arbeitshydraulikpumpe 129 verbun- den. Diese Arbeitshydraulikpumpe 129 ist untrennbar mit einer Kurbelwelle 130 eines Motors 131 verbunden und wird darüber mit der zum Betrieb notwendigen Energie versorgt.
Die Arbeitshydraulikpumpe 129 wird von einem Lastmelderegler 132 über eine entsprechende Lastmeldeleitung 133 angesteuert. Unabhängig vom Arbeitshydraulikkreislauf 121 ist der Fahrzeughydraulikkreislauf 122 ausgebildet.
Der Fahrzeughydraulikkreislauf 122 umfasst ebenfalls eine Fahrzeughydraulikpumpe 135, die ebenfalls als Verstellpumpe ausgebildet ist und über eine weitere Lastmeldeleitung 136 mit einem Ventilblock 137 des Dockingsystems verbunden ist.
Diese Fahrzeughydraulikpumpe 135 ist ebenfalls untrennbar mit der Kurbelwelle 130 des Motors 131 verbunden und wird von dieser mit der zum Betrieb notwendigen Energie ver- sorgt.
Die Fahrzeughydraulikpumpe 135 ist über zumindest eine Hydraulikleitung mit einem Ventilblock zum Beaufschlagen von Zylindern für Einzugs- bzw. Fanghaken der Dockingaufnahme 31 und einer Verriegelungseinrichtung verbunden.
Power-Beyond-Anschlüsse werden für Anbaugeräte eingesetzt, welche über ein eigenes Hydrauliksystem, Hydrauliksteuer- oder Regelungssystem verfügen. Sie benötigen eine Versorgungsleitung, eine Tankleitung und eine Lastmeldeleitung von einem Schlepper mit Load- Sensing Anlage.
Dabei müssen die folgenden Einrichtungen über Kupplungsplatten betrieben und miteinander verbunden werden:
doppeltwirkender Zylinder
doppeltwirkender Zylinder mit Lastschaltung
- doppeltwirkendes Hubwerk
einfach wirkender Zylinder, beispielsweise Kipper
Hydromotor am Steuergerät
Ventilblock am Power-Beyond-Anschluss
Hydromotor am Power-Beyond-Anschluss.
Die Versorgung der Einzugs- bzw. Fanghaken der Dockingaufnahme und die Verriegelung erfolgen durch die Fahrzeughydraulikpumpe.
Eine Arbeitshydraulikpumpe ist während des Kuppelvorganges im Stand-by-Betrieb. A- und B-Kupplungen werden gegen Tank entlastet.
An den Power-Beyond-Kupplungen liegt Stand-by-Druck an. Dies ist beispielhaft in Figur 2 dargestellt.
Eine anbaugeräteseitige Kupplungsplatte 100 weist eine Elektrokupplung 138, eine Elektronik-Kupplung, ein DW-Steuergerät 139, eine Zentrierausnehmung 141 und eine Power- Beyond-Kupplung 140 auf.
Eine fahrzeugseitige Kupplungsplatte 100 weist die vorstehend genannten Anschlüsse ebenfalls auf. Weiterhin ist an dieser Kupplungsplatte 100 ein Ventilblock 137, ein Anschluss für eine Hauptversorgung der Arbeitshydraulik 143 sowie eine Versorgungsleitung für den Ventilblock 142 vorgesehen.
Die fahrzeugseitige Kupplungsplatte 100 besteht aus einer vormontierten Platte bei der an- baugeräteseitig Elektrostecker, Hydraulikkupplungen und Druckluftkupplungen sowie Zentrierzapfen zur Feinzentrierung der geräteseitigen Gegenplatte eingebaut sind. Fahrzeug- seitig ist der Ventilblock mit bis zu 6 doppeltwirkenden hydraulischen Steuergeräten ange- flanscht. Der Multikuppler ist hydraulisch so ausgeführt, dass für die Arbeitshydraulik nur die Druck-, Tank- und Lastmeldeleitung angeschlossen sind. Die Leitungen zwischen diesen Hauptanschlüssen und den Kupplungen des Power-Beyond-Systems sowie der Versorgung des Ventilblocks sind in die Platte integriert. Die Platte ist fest mit der fahrzeugseitigen Do- ckingaufnahme verschraubt.
Die anbaugeräteseitige Kupplungsplatte 100 enthält die entsprechenden Gegenstecker und Kupplungen und liegt auf der Hinterseite auf einer Planfläche am Dockingeinschub (Metall auf Metall) auf. Zur Fahrzeugquer- sowie Hochachse ist die Platte beweglich über Gummielemente gelagert. Das ermöglicht der Platte, sich über Bohrungen entsprechend den fahrzeugseitigen Zentrierzapfen feinzuzentrieren, um die für die Hydraulikkupplungen geforderte Präzise Ausrichtung (im Bereich 0,05 mm) zu erreichen.
Erfindungsgemäß ist eine Kupplungsplatte 100 zum Ausbilden von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen vorgesehen. Diese Kupplungsplatte 100 umfasst eine in etwa ebenflächige Basisplatte 101. Diese Basisplatte 101 kann mit einer Vielzahl von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen sowie mechanischen Verbindungselementen versehen sein. An der Basisplatte 101 sind zumindest zwei hydraulische Anschlusseinrichtungen 113 ausgebildet.
Diese beiden hydraulischen Anschlusseinrichtungen 113 sind zum Betätigen von nahezu an allen verbindbaren Modulen vorhandenen Stützfußzylindern vorgesehen.
Zudem ist an der Basisplatte 101 zumindest eine elektronische Verbindungseinrichtung 102 zum Bereitstellen einer elektronischen Verbindung zwischen einer Steuereinrichtung eines Fahrzeuges und einer Steuereinrichtung eines Fahrzeuges vorgesehen. Diese elektronische Verbindung dient zum Identifizieren der Art des Modules bzw. des Anhängers bzw. des Anbaugerätes.
Weiterhin ist an der Basisplatte 101 zumindest eine elektrische Verbindungseinrichtung 103 angeordnet. Diese elektrische Verbindungseinrichtung ist zum Betätigen eines Lichtes (z.B. Brems-, Vorder-, Rück-, Positions- oder Warnlicht) am Anbaumodul vorgesehen.
Weiterhin sind zwei elektrische Kontrol Ikontakte 104, die durch Koppeln des Dockingeischu- bes 32 mit der Dockingaufnahme 31 miteinander elektrisch verbunden werden, um zu detek- tieren, ob der Dockingeinschub 32 vollständig in die Dockingaufnahme 31 eingezogen ist und eine Sicherungs- und/oder Verriegelungseinrichtung aktiviert werden kann.
Neben den vorstehend genannten Mindestverbindungseinrichtungen weist die Kupplungsplatte eine Zentriereinrichtung 105 auf. Diese Zentriereinrichtung 105 umfasst, wenn die Kupplungsplatte 100 für die Dockingaufnahme 31 vorgesehen ist, zumindest zwei Zentrierzapfen 106, wobei entsprechend an einer Kupplungsplatte des Dockingeinschubes 32 die korrespondierenden Zentrierausnehmungen 107 ausgebildet sind.
Die Zentriereinrichtung umfasst zumindest zwei Kopplungs- (Zentrierzapfen 106) und/oder Gegenkopplungselemente (Zentrierausnehmung 107). Weiterhin sind in einer Kupplungsplatte 100 drei Verbindungsbohrungen 108 zum Verbinden der Kupplungsplatte 100 mit einem Dockingeinschub 32 oder einer Dockingaufnahme 31 vorgesehen.
In diesen Verbindungsbohrungen 108, sind rohrförmige Kunststoffbuchsen 109 bzw. Gummilager vorgesehen, aus einem elastischen Material anordbar, um ein geringes Spiel zu ermöglichen und so beim Verbinden zweier Kupplungsplatten die Präzision zu erhöhen. In entsprechenden Ausnehmungen 110 der Kunststoffbuchsen 109 sind Verbindungsmittel 111, wie z.B. Schrauben, anordbar, um die Kupplungsplatte 100 mit einer Kopplungseinrichtung, wie z.B. einem Dockingeischub 32 oder einer Dockingaufnahme zu verbinden.
Die Kunststoffbuchsen 109 bilden in Verbindung mit den Verbindungsmitteln 111 eine Lage- rungseinrichtung 112 aus.
In der Basisplatte 101 sind auch pneumatische Verbindungseinrichtungen 114 vorgesehen.
Im Folgenden werden Merkmale der Kupplungsplatte näher beschrieben.
Eine fahrzeugseitig ausgebildete Kupplungsplatte 100 umfasst die in etwa ebenflächige Basisplatte 101, bei der anbaugeräteseitig elektrische Verbindungseinrichtung 103 und/oder elektronische Verbindungseinrichtung 102, wie z.B. Elektrostecker 102, hydraulische Anschlusseinrichtungen 113, wie z.B. Hydraulikkupplungen 113, und pneumatische Verbin- dungseinrichtungen 114, wie z.B. Druckluftkupplungen sowie Zentrierzapfen 106 zur Feinzentrierung der anbaugeräteseitigen Kupplungsplatte integriert sind.
Fahrzeugseitig ist ein Ventilblock 115 mit bis zu sechs doppeltwirkenden hydraulischen Steuergeräten (nicht dargestellt) angeflanscht.
Die Kupplungsplatte 100 ist hydraulisch derart ausgeführt, dass für eine Arbeitshydraulik nur die Druck-, Tank- und Lastmeldeleitungen angeschlossen sind. Die Leitung zwischen diesen Hauptanschlüssen und den Kupplungen eines Power-Beyond-Systems sowie der Versorgung des Ventilblocks 115 ist in die Basisplatte 101 integriert. Die Basisplatte 101 ist über Verbindungsmittel 111 fest mit einer fahrzeugseitigen Docking- aufnahme 31 verschraubt.
Die geräteseitige Kupplungsplatte 100 am Dockingeinschub umfasst die entsprechenden Ge- genstecker und Kupplungen und ist über die Lagerungseinrichtung 112 bzw. die Kunststoffbuchsen 109 und die Verbindungsmittel 111 fest mit einem Dockingeinschub 32 verbunden.
Die Lagerungseinrichtung 112 ist somit zum Bereitstellen eines geringfügigen Spiels der Kupplungsplatte in einer vertikalen und einer horizontalen Ebene bezüglich einer Kopplungs- einrichtung ausgebildet. Das ermöglicht der Kupplungsplatte 100, sich über die Kunststoffbuchsen 109 bzw. Gummibuchsen und die darin vorgesehenen Bohrungen sich gegenüber den fahrzeugseitigen Zentrierzapfen 106 fein zu zentrieren, um eine für die Hydraulikkupplung erforderliche präzise Ausrichtung im Bereich von 0,05 mm zu erreichen. Beim Verbinden zweier erfindungsgemäßer Kupplungsplatten, die zum Verbinden eines Fahrzeuges mit einem Anbaugerät ausgebildet sind, werden beim Koppeln gleichzeitig folgende Verbindungen hergestellt:
Elektrische Verbindungen (Beleuchtung, elektrische Leistungsversorgung)
elektronische Verbindungen (CAN-BUS, ggfs. ISO-BUS, Ethernet)
- hydraulische Verbindungen für Fahrzeughydraulik und Arbeitshydraulik
bis zu sechs doppeltwirkende hydraulische Steuergeräte mit einem maximalen Durchfluss von jeweils 100 I pro Minute
Power-Beyond-Anschluss mit einem maximalen Durchfluss von 180 I pro Minute hydraulische Anschlüsse für Stützfüße am Anbaugerät
- Druckluftversorgung
Druckluftbremse für kuppelbare Zusatzachsmodule und/oder Anhänger bzw. Anbaugeräte.
Das Verbinden zweier erfindungsgemäßer Kupplungsplatten 100 erfolgt indem ein Dockingeinschub 32 mit einer Dockingaufnahme 31 verbunden wird.
Beim Verbinden zweier erfindungsgemäßer Kupplungsplatten 100 ist demgemäß vorgesehen, dass die Zentrierzapfen 106 einer mit einer Dockingaufnahme 31 verbundenen Kupplungsplatte 100 in die entsprechenden Zentrierausnehmungen 105 einer mit einem Dockingein- schub 32 verbundenen erfindungsgemäßen Kupplungsplatte eindringen und auf diese Weise die beiden Kupplungsplatten 100 insbesondere in einer vertikalen Verbindungsebene präzise zueinander ausrichten kann.
Auf diese Weise werden sämtliche an Dockingeinschub 32 und Dockingaufnahme 31 vorge- sehenen elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen miteinander verbunden.
Im Folgenden wird eine Dockingaufnahme 31 (Kopplungseinrichtung) einer Dockingvorrich- tung 30 (Kopplungsvorrichtung) zum Aufnehmen eines Dockingeinschubes 32 (Kopplungs- einrichtung) anhand eines Ausführungsbeispiels beispielhaft beschrieben.
Die Dockingaufnahme 31 umfasst eine in etwa U-förmige Vorzentriereinrichtung 33 mit einer sich in einer Einführrichtung 34 in etwa konisch verjüngenden Einführwanne 35 zum Vorzentrieren eines korrespondierend zur Dockingaufnahme ausgebildeten Dockingeinschubes 32.
Weiterhin sind zumindest eine erste und eine zweite Zentriereinrichtung 36, 37 an der Dockingaufnahme 31 vorgesehen, wobei die erste und die zweite Zentriereinrichtung 36, 37 jeweils zwei Kopplungselemente und/oder Gegenkopplungselemente zum Verbinden mit ent- sprechenden Kopplungselementen und/oder Gegenkopplungselementen eines Dockingeinschubes 32 umfassen.
Weiterhin sind die erste und die zweite Zentriereinrichtung 36, 37 zum Zentrieren des Dockingeinschubes 32 bezüglich der Dockingaufnahme 31 entlang von vier Zentrierachsen 38 entsprechend der vier Kopplungs- bzw. Gegenkopplungselemente in der Einführrichtung 34 ausgebildet. Zudem umfasst die Dockingaufnahme 31 eine Einzugseinrichtung mit zwei hydraulisch betätigbaren Fanghaken 44 zum Einziehen des Dockingeinschubes 32 in die Dockingaufnahme 31 in der Einführrichtung 34. Die Dockingaufnahme 31 umfasst zwei sich in vertikaler Richtung erstreckende und in horizontaler Richtung versetzt zueinander angeordnete Dockingwandungen 39, 40.
Diese beiden Dockingwandungen 39, 40 sind über eine sich in etwa in horizontaler Richtung erstreckende Einführwanne 35 miteinander verbunden. Dementsprechend sind eine erste Dockingwandung 39 in vertikaler Richtung im Bereich unterhalb der Einführwanne 35 und eine zweite Dockingwandung als Begrenzung der Einführwanne 35 in horizontaler Richtung oberhalb der Einführwanne 35 angeordnet. Die Einführwanne übernimmt die Aufgabe der Vorzentrierung beim Einführen eines Dockingeinschubes in die Dockingaufnahme durch Aufnahme eines korrespondierend zur Einführwanne 35 ausgebildeten Körpers des Dockingeinschubes 32.
Zum Vorzentrieren des Dockingeinschubes 32 beim Einführen in die Dockingaufnahme 31 verjüngt sich die Geometrie der Einführwanne 35 in Einführrichtung 34, um eine Vorzentrie- rung des Dockingeinschubes zum ermöglichen.
An beiden Seiten der Einführwanne 35 sind in etwa quer zur Einführrichtung 34 sich in vertikaler Richtung erstreckende innere und äußere Seitenwandungen 41, 42 vorgesehen. Diese inneren und äußeren Seitenwandungen 41, 42 sind unter einem vorbestimmten Winkel in Einführrichtung 34 derart angeordnet, dass sich ein Aufnahmeraum 43, begrenzt durch die inneren Seitenwandungen 41 und die Einführwanne 35, in Einführrichtung verjüngt.
In den inneren Seitenwandungen 41 sind Fangzapfenführungen 45 ausgebildet, die zum Führen und Aufnehmen entsprechender, an einem Dockingeinschub 32 ausgebildeter Fang- zapfen vorgesehen sind.
In den inneren und äußeren Seitenwandungen 41, 42 sind in entsprechenden Bohrungen Wellen angeordnet, auf denen die Fanghaken 44 drehbar gelagert sind. Somit sind die Fanghaken in einem durch die inneren und äußeren Seitenwandungen begrenzten Fanghakenraum angeordnet. Die Fanghaken sind von entsprechenden Fanghakenzylindern 46 betätigbar.
Im Bereich der ersten Dockingwandung 39 sind buchsenförmige Zentrierzapfenaufnahmen 47 (Gegenkopplungselemente) vorgesehen, die die erste Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31 ausbilden.
In Einführrichtung 34 ist zunächst die erste Dockingwandung 39 vorgesehen, die zwei Bohrungen 48 zur Aufnahme der buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 aufweist. In den Bohrungen 48 sind die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 angeordnet.
Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 sind somit in Einführrichtung 34 hinter der ersten Dockingwandung 39 angeordnet.
Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 umfassen in Einführrichtung 34 einen rohrförmigen Einführ-/Zentrierabschnitt 49 und einen Sicherungsabschnitt 54.
Der rohrförmige Einführ-/Zentrierabschnitt 49 weist eine sich kegelförmig verjüngende Ein- führausnehmung 50 auf, wobei eine entgegen der Einführrichtung 34 angeordnete vertikale Stirnfläche aus der ersten Dockingwandung 39 hervorsteht und einen erste axiale Anschlagfläche 51 einer ersten Anschlageinrichtung 52 ausbildet. In dieser kreisringförmigen ersten Anschlagfläche 51 sind radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander Schmutzabführnuten 53 zum Aufnehmen und Abführen von Verunreinigungen ausgebildet.
Derartige Verschmutzungen würden die Position des Anschlages verändern. Dies ist dahingehend nachteilig, dass keine exakte Kopplung zwischen Dockingaufnahme und Dockingein- richtung möglich ist. Der rohrförmige Einführ-/Zentrierabschnitt 49 weist eine sich in Einführrichtung 34 an die Einführausnehmung anschließende zylindrische Zentrierausnehmung 55 auf.
Der rohrförmige Sicherungsabschnitt 57 weist an einer entgegen der Einführrichtung 34 liegenden kreisringförmigen Stirnfläche Bohrungen 56 zum Verbinden mit der ersten Docking- wandung 39, bspw. mittels entsprechender Schraubenverbindungen, auf. Diese Stirnfläche weist einen größeren Durchmesser als der rohrförmige Einführ-/Zentrierabschnitt 49 auf und bildet auf diese Weise eine radial umlaufende Anschlagschulter aus, die ein Verschieben der buchsenförmigen Zentrieraufnahme entgegen der Einführrichtung 34 verhindert. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Längskräfte die einerseits von Anbaugeräten eingeleitet werden und andererseits durch die Keilkräfte der Keilgabeln überlagert werden, nicht über einen Schraubverband in die Dockingaufnahme eingeleitet werden müssen.
Weiterhin sind in einem rohrförmigen Sicherungsabschnitt 57 sich in vertikaler Richtung er- streckende Nuten 58 zur Aufnahme von hydraulisch betätigbaren Keilgabeln 59 vorhanden. Die Keilgabeln 59 sind zum Fixieren eines entsprechenden Zentrierzapfens eines Dockingein- schubes 32 vorgesehen und in vertikaler Richtung von einer Freigabestellung in eine Fixierstellung verschiebbar. Die Keilgabeln 59 bilden somit eine axiale Sicherungseinrichtung 60 aus.
In etwa mittig in der ersten Dockingwandung 39 ist im Bereich zwischen den beiden buch- senförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 eine Antriebswellenverbindungseinrichtung vorgesehen. Eine Antriebswellenverbindungseinrichtung 67 ist ein Teil einer Antriebswellenverbin- dungsvorrichtung zum Verbinden eines fahrzeugseitigen Endes einer Antriebswelle mit einem anbaugeräteseitigen Ende einer Antriebswelle.
In der zweiten Dockingwandung 40 ist eine Ausnehmung 66 zur Aufnahme einer Kupplungsplatte zum Bereitstellen von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumati- sehen Verbindungen zwischen einem Fahrzeug und einem Anbaugerät ausgebildet.
Die Kupplungsplatte mit angeflanschtem Ventilblock kann durch Lösen von nur vier Schrauben zu Reparaturzwecken sehr einfach und schnell entgegen der Einführrichtung 34 ausgebaut werden.
Weiterhin sind im Bereich der zweiten Dockingwandung 40 zwei sich entgegen der Einführrichtung 34 erstreckende Zentrierzapfen 61 (Kopplungselemente) vorgesehen, die die zweite Zentriereinrichtung 37 der Dockingaufnahme 31 ausbilden. Die Zentrierzapfen 61 weisen in Einführrichtung 34b einen kegelförmigen Einführabschnitt 62 und einen sich daran anschließenden zylindrischen Zentrierabschnitt 63 auf.
Eine in Einführrichtung 34 vorne liegende sich an den Zentrierabschnitt 63 anschließende kreisringförmige vertikale Stirnfläche bildet eine zweite Anschlagfläche 64 einer zweiten An- Schlageinrichtung 65 aus.
Die Kopplungselemente und/oder die Gegenkopplungselemente der ersten und der zweiten Zentriereinrichtung bilden somit zumindest zwei axiale Anschlageinrichtungen aus, die eine Relativbewegung zwischen Dockingaufnahme und Dockingeinschub in Einführrichtung be- grenzen. Die Anschläge sind vorzugsweise an den ersten und/oder zweiten Zentrierzapfen und/oder an den ersten und/oder zweiten Zentrierausnehmungen sich in einer Ebene senkrecht zur Einführrichtung erstreckenden kreisringförmigen Anschlagflächen ausgebildet.
In etwa mittig in der zweiten Dockingwandung 40 ist im Bereich zwischen den beiden Zentrierzapfen 66 eine Zapfwellenverbindungseinrichtung 68 vorgesehen. Eine Zapfwellenverbindungseinrichtung 68 ist ein Teil einer Zapfwellenverbindungsvorrichtung zum Verbinden eines fahrzeugseitigen Endes einer Zapfwelle mit einem anbaugeräteseitigen Ende einer Zapfwelle.
Die Dockingaufnahme wird über eine große (Durchmesser ca. 258 mm), mechanisch bearbeitete Bohrung in der ersten Platte auf einem Zentrieransatz an einem Zentralrohrflansch eines Achsmittelstücks positioniert. Diese Präzision ermöglicht, dass für die Verbindung des Zapfwellenabtriebs des Getriebes und der Zapfwellenverbindungseinrichtung eine Verbindungswelle mit verzahnten Muffen verwendet werden kann. Eine teure und vor allem nicht wartungsfreie Verbindung mittels einer Kardanwelle ist dadurch nicht notwendig.
Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Dockingeischub 32 beispielhaft beschrieben. Der Dockingeinschub 32 ist korrespondierend zur Dockingaufnahme 31 ausgebildet.
Der Dockingeinschub 32 weist in Einführrichtung 34 zunächst eine erste Dockingwandung 70 auf. Die erste Dockingwandung 70 erstreckt sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung und weist unterseitig eine zur Einführwanne 35 der Dockingaufnahme 31 korrespondierend aus- gebildete Unterwandung 89 auf.
Weiterhin ist an der ersten Dockingwandung 70 in etwa mittig eine Antriebswellenverbindungseinrichtung vorgesehen. Korrespondierend zu den Zentrierzapfenaufnahmen 47 der ersten Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31 sind an der ersten Dockingwandung 70 des Dockingeinschubs 31 sich in Einführrichtung 34 erstreckende erste Zentrierzapfen 71 einer ersten Zentriereinrichtung 72 des Dockingeinschubes 32 ausgebildet. Die ersten Zentrierzapfen 71 weisen in Einführrichtung 34 einen zylindrischen Zentrierabschnitt 73 und einen sich daran anschließenden kegelförmigen Einführabschnitt 74 auf.
Weiterhin weisen die ersten Zentrierzapfen 71 entgegen der Einführrichtung kreisringförmige erste Anschlagflächen 93 auf, die eine erste Anschlageinrichtung 94 der ersten Zentriereinrichtung 72 ausbilden.
Im zylindrischen Zentrierabschnitt 73 sind sich in vertikaler Richtung erstreckende und korrespondieren zu den Keilgabeln 59 ausgebildete Keilgabelaufnahmenuten 74 vorgesehen.
An der ersten Dockingwandung ist ein sich in Einführrichtung erstreckender Einführkörper 75 zum Anordnen im Aufnahmeraum 43 der Dockingaufnahme 31 vorgesehen.
In Einführrichtung vorne weist der Einführkörper 75 eine sich in etwa in vertikaler Richtung erstreckende zweite Dockingwandung 76 auf.
In der zweiten Dockingwandung sind korrespondierend zu den zweiten Zentrierzapfen 61 der zweiten Zentriereinrichtung 37 der Dockingaufnahme 31 entsprechende Zentrierzapfenaufnahmen 77 einer zweiten Zentriereinrichtung 78 des Dockingeinschubes 32 ausgebildet.
Die zweite Dockingwandung 76 weist zwei Bohrungen 80 zur Aufnahme der buchsenförmi- gen Zentrierzapfenaufnahmen 77 auf.
In den Bohrungen 80 sind die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 77 angeordnet.
Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 77 umfassen in Einführrichtung 34 einen Zentrierabschnitt 82 und einen Einführabschnitt 81.
Der rohrförmige Einführabschnitt 81 weist eine sich kegelförmig verjüngende Einführaus- nehmung 83 auf, wobei eine entgegen der Einführrichtung 34 angeordnete Stirnfläche aus der zweiten Dockingwandung 76 hervorsteht und eine zweite axiale Anschlagfläche 84 einer zweiten Anschlageinrichtung 85 ausbildet. In dieser kreisringförmigen zweiten Anschlagfläche 85 sind radial umlaufend und gleich beabstandet voneinander Schmutzabführnuten 86 zum Aufnehmen und Abführen von Verunreinigungen ausgebildet. Der rohrförmige Zentrierabschnitt 82 weist eine sich entgegen der Einführrichtung 34 an die Einführausnehmung 83 anschließende zylindrische Zentrierausnehmung 87 auf.
Im Bereich zwischen diesen Zentrierzapfenausnehmungen 77 ist eine Zapfwellenverbin- dungseinrichtung angeordnet.
Im Bereich in vertikaler Richtung oberhalb der zweiten Zentriereinrichtung 78 ist eine Kupplungsplattenaufnahme ausgebildet.
Weiterhin ist am Einführkörper 75 eine sich quer zur Einführrichtung 34 erstreckende Fangzapfenwelle 88 angeordnet. Die Enden der Welle bilden Fangzapfen 89 aus. Diese Fangzapfen 89 werden beim Einführen des Dockingeinschubes 32 in die Dockingaufnahme 31 von den Fanghaken 44 der Dockingaufnahme 31 erfasst und anschließend wird mittels der hydraulisch betätigbaren Fanghaken 44 der Dockingeinschub 32 in die Dockingaufnahme 32 gezogen, wobei eine Unterwandung 90 des Einführkörpers 75 des Dockingeinschubes 32 entsprechend in der Einführwanne 35 der Dockingaufnahme 31 gleitet.
Neben einer axialen Verriegelung als Sicherungseinrichtung 60 weisen die hydraulischen Keilgabeln noch eine sich quer zur Einführrichtung erstreckende zweite Verriegelungseinrich- tung auf. Die zweite Verriegelungseinrichtung umfasst einen pneumatisch betätigbaren Sicherungskörper, der die Keilgabeln in den Zentrierzapfenbuchsen fixiert.
Diese zweite Verriegelung kann nur erfolgen, wenn die hydraulische Keilgabel korrekt positioniert ist. Dementsprechend ist ein Sensor vorgesehen, um die Stellung der hydraulischen Keilgabel zu überprüfen.
Keilgabeln haben den Vorteil, dass sie gut automatisierbar sind. Die Keilgabeln sind zu jedem Zeitpunkt in den Keilgabelnuten geführt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Zentriereinrichtungen bzw. deren Zentrierelemente (Zapfen, Buchsen) vertauscht sind.
Hierbei ist lediglich von entscheidender Bedeutung, dass sowohl die beiden Zentrierzapfen bzw. Zentrierausnehmungen der ersten und der zweiten Zentriereinrichtungen derart ausge- bildet sind, dass alle vier Komponenten ein gleichzeitiges Zentrieren ermöglichen, da ein am Dockingeinschub angeordnetes Anbaugerät häufig ein sehr hohes Gewicht aufweist und dementsprechend eine genaue Zentrierung in axialer Einführrichtung notwendig ist.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Docking bzw. ein Einführen des Dockingeinschubes in die Dockingaufnahme bzw. ein Verfahren zum Verbinden eines Dockingeinschubes mit einer Dockingaufnahme beschrieben.
Zunächst wird der Einführkörper 75 des Dockingeinschubs im Bereich des Aufnahmeraums 43 der Dockingaufnahme 31, vorzugsweise durch Verfahren des Fahrzeuges und somit der daran angeordneten Dockingaufnahme 31, angeordnet.
Dabei erfolgt eine Vorzentrierung des Dockingeinschubes in der Dockingaufnahme anhand des Gleitens der Unter- bzw. Einführwandung 90 des Dockingeinschubes 32 in der Einführwanne 35 der Dockingaufnahme 31.
Nachdem eine Relativbewegung in Einführrichtung über eine vorbestimmte Länge erfolgt ist werden die Fanghaken 44 der Dockingaufnahme mittels der Fanghakenzylinder 46 betätigt und zunächst in vertikaler Richtung nach unten abgesenkt, so dass Fangausnehmungen 69 der Fanghaken 44 die Fangzapfen 89 des Dockingeinschubes hintergreifen. Hierzu wird der Fahrzeughydraulikkreis verwendet, während die Power-Beyond-Kupplung bzw. der Arbeitshydraulikkreis auf Stand-by steht.
Das Bewegen des Dockingeinschubes in die Dockingaufnahme erfolgt somit zunächst durch Bewegen des Fahrzeuges. Dabei erfolgt eine Vorzentrierung. Anschließend rasten die Fang- haken ein und ziehen den Dockingeinschub in Einführrichtung in die Dockingaufnahme.
Zwei Rollen, die in der Dockingaufnahme drehbar gelagert sind, bilden mit einem Schlitz im Fanghaken und einer Bahn auf der Oberseite des Fanghakens eine Kulissenführung. Diese Kulissenführung bewirkt, dass sich die Fanghaken beim Ausfahren zuerst in Fahrzeuglängs- richtung und anschließend nach oben bewegen. Dadurch ergibt sich eine Öffnung in die beim Einfahren in den Dockingeinschub die Fangzapfen eingeführt werden. Beim Einziehen der Fanghaken bewegen sich die Haken zuerst nach unten und verhaken sich mit den Fangzapfen. Anschließend wird der Dockingeinschub eingezogen. Anschließend gleiten die Fangzapfen entlang einer Fangzapfenführung 45 in den inneren Seitenwandungen 41 der Dockingaufnahme 31, wobei die Fangzapfen 89 in der Fangzapfenführung 45 lediglich mit geringem Spiel angeordnet sind. Durch eine weitere Bewegung des Dockingeinschubes 31 in Einführrichtung 34 erfolgt anschließend eine weitere Zentrierung des Dockingeinschubes 32 in der Dockingaufnahme 31 über die ersten und zweiten Zentriereinrichtungen 36, 37, 72, 78 der Dockingaufnahme 31 und des Dockingeinschubes 32 entlang der vier Zentrierachsen 38. Dabei gleiten die zwei Zentrierzapfen 71 der ersten Zentriereinrichtung 72 des Dockingeinschubes 32 mit ihren kegelförmigen Einführabschnitten 74 in die kegelförmigen Einführöffnungen 50 der zwei Zentrierzapfenaufnahmen 47 der ersten Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31. Gleichzeitig gleiten die kegelförmigen Flächen der Einführabschnitte 62 der Zentrierzapfen 61 der zweiten Zentriereinrichtung 37 der Dockingaufnahme 31 in die Einführausnehmungen 83 der Zentrierzapfenaufnahmen 77 der zweiten Zentriereinrichtung 78 des Dockingeinschubes.
Durch eine weitere Bewegung des Dockingeinschubes 31 in Einführrichtung 34 erfolgt an- schließend eine weitere Feinzentrierung des Dockingeinschubes 32 in der Dockingaufnahme 31.
Dabei gleiten die zwei Zentrierzapfen 71 der ersten Zentriereinrichtung 72 des Dockingeinschubes 32 mit ihren zylindrischen Zentrierabschnitten 73 in die zylindrischen Zentrieraus- nehmungen 55 der zwei Zentrierzapfenaufnahmen 47 der ersten Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31.
Gleichzeitig gleiten die zylindrischen Zentrierabschnitte 63 der Zentrierzapfen 61 der zweiten Zentriereinrichtung 37 der Dockingaufnahme 31 in die Zentrierausnehmungen 87 der Zentrierzapfenaufnahmen 77 der zweiten Zentriereinrichtung 78 des Dockingeinschubes.
Die Bewegung des Dockingeinschubes 32 in Einführrichtung 34 hin zur Dockingaufnahme 31 wird durch die ersten Anschlagflächen 51, 93 der ersten Anschlageinrichtungen 52, 94 der ersten Zentriereinrichtung 36, 72 begrenzt. Weiterhin wird die Bewegung des Dockingeinschubes 32 in Einführrichtung 34 hin zur Do- ckingaufnahme 31 durch die zweiten Anschlagflächen 64, 84 der zweiten Anschlageinrichtungen 65, 85 der ersten Zentriereinrichtung 36, 72 begrenzt. Sobald die Anschlagflächen 51, 93 der ersten Anschlageinrichtungen 52, 94 und die Anschlagflächen 64, 84 der zweiten Anschlageinrichtung 65, 85 aneinander anstehen, ist das Einführen des Dockingeinschubes 32 in die Dockingaufnahme 31 in axialer Richtung begrenzt. Der Dockingeinschub 32 ist nun vollständig in die Dockingaufnahme 31 eingeführt.
Vorzugsweise sind sowohl am Dockingeinschub 32 als auch an der Dockingaufnahme 31 elektrische Kontakte (nicht dargestellt) vorgesehen, die einander kontaktieren, sobald der Dockingvorgang beendet ist. Ein auf diese Weise generiertes Signal wird verwendet, um die Betätigungszylinder 95 der hydraulisch betätigbaren Keilgabeln 59 in vertikaler Richtung nach unten derart zu verschieben, dass Gabeln der Keilgabeln 59 in die Nuten 58 des Sicherungsabschnittes 57 der ersten Zentrierzapfen 71 der ersten Zentriereinrichtung 72 des Dockingeinschubes eingreifen und zusätzlich zu den Fanghaken 44 ein Auskoppeln des Dockingeinschubes 32 aus der Dockingaufnahme 31 verhindern.
Zur Sicherung der Keilgabeln ist eine pneumatisch betätigbare Verriegelungseinrichtung 91 vorgesehen, die entsprechende Verriegelungszapfen 96 durch im Sicherungsabschnitt 57 und in den Gabeln der Keilgabel 59 ausgebildete Verriegelungsbohrungen 97 anbringen und auf diese Weise die Position der Keilgabeln 59 fixieren und sichern.
Gleichzeitig sind in dieser Endstellung ggf. Zapfwellenverbindungseinrichtungen und/oder Antriebswellenverbindungeinrichtungen der Dockingaufnahme 31 und des Dockingeinschubes 32 miteinander verbunden. Bezugszeichenliste
30 Dockingvorrichtung
31 Dockingaufnahme
32 Dockingeinschub
33 Vorzentriereinrichtung
34 Einführrichtung
35 Einführwanne
36 erste Zentriereinrichtung
37 zweite Zentriereinrichtung
38 Zentrierachsen
39 erste Dockingwandung
40 zweite Dockingwandung
41 innere Seitenwandung
42 äußere Seitenwandung
43 Aufnahmeraum
44 Fanghaken
45 Fangzapfenführung
46 Fanghakenzylinder
47 Zentrierzapfenaufnahme
48 Bohrung
49 Ei nf ü h r-/Zentriera bschn itt
50 kegelförmige Einführöffnung
51 erste axiale Anschlagfläche
52 erste Anschlageinrichtung
53 Schm utza bf ü h rn uten
54 rohrförmiger Zentrierabschnitt
55 zylindrische Zentrierausnehmung
56 Bohrung
57 Sicherungsabschnitt
58 Nuten
59 Keilgabel
60 axiale Sicherungseinrichtung
61 Zentrierzapfen 62 Einführabschnitt
63 Zentrierabschnitt
64 zweite Anschlagfläche
65 zweite Anschlageinrichtung
66 Ausnehmung
67 Antriebswellenverbindungseinrichtung
68 Zapfwellenverbindungseinrichtung
69 Fangausnehmungen
70 erste Dockingwandung
71 erster Zentrierzapfen
72 erste Zentriereinrichtung
73 zylindrischer Zentrierabschnitt
74 Keilgabelaufnahmenut
75 Einführkörper
76 zweite Dockingwandung
77 Zentrierzapfenaufnahme
78 zweite Zentriereinrichtung
79 Kupplungsplattenaufnahme
80 Bohrung
81 Sicherungsabschnitt
82 Zentrierabschnitt
83 Einführausnehmung
84 zweite Anschlagfläche
85 zweite Anschlageinrichtung
86 Schmutzabführnut
87 Zentrierausnehmung
88 Fangzapfenwelle
89 Fangzapfen
90 Unterwandung
91 Verriegelungseinrichtung
92 Keilgabelaufnahmenut
93 erste Anschlagfläche
94 erste Anschlageinrichtung
95 Betätigungszylinder Keilgabel
96 Verriegelungszapfen 97 Verriegelungsbohrung
100 Kupplungsplatte
101 Basisplatte
102 elektronische Verbindungseinrichtung
103 elektrische Verbindungseinrichtung
104 elektrischer Kontrol Ikontakt
105 Zentriereinrichtung
106 Zentrierzapfen
107 Zentrierausnehmung
108 Verbindungsbohrung
109 Kunststoffbuchse
110 Ausnehmung
111 Verbindungsmittel
112 Lagerungseinrichtung
113 hydraulische Anschlusseinrichtung
114 pneumatische Verbindungseinrichtung
115 Ventilblock
120 Hydrauliksystem
121 Arbeitshydraulikkreislauf
122 Fahrzeughydraulikkreislauf
123 Kupplungsbuchse
124 Kupplungsbuchse Power-Beyond-Anschluss
125 Kupplungsstecker
126 Arbeitshydrauliksteuerkreis
127 Kupplungsstecker
128 Leitungen
129 Arbeitshydraulikpumpe
130 Kurbelwelle
131 Motor
132 Zylinder Einzugshaken/Fanghaken
133 Zylinder Verriegelungseinrichtung
135 Fahrzeughydraulikpumpe
137 Ventilblock
138 Elektrokupplung 138 139 eine Kupplung DW-Steuergerät
140 Power-Beyond-Kupplung
141 Zentrierausnehmung
143 Anschluss für eine Hauptversorgung der Arbeitshydraulik 142 Versorgungsleitung für den Ventilblock

Claims

Patentansprüche
1. Hydrauliksystem (120) für ein Fahrzeug umfassend
einen Fahrzeughydraulikkreislauf (122) unter anderem zur hydraulischen Versorgung von Verbindungsmitteln einer automatischen Kopplungseinrichtung, wobei die Verbindungsmittel ausgebildet sind, um eine Kopplungseinrichtung (31) eines Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung (32) eines Anbaugerätes miteinander zu verbinden,
einen Arbeitshydraulikkreislauf (121) zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond- Kupplung, wobei der Fahrzeughydraulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig voneinander ausgebildet sind und jeweils eine Hydraulikpumpe besitzen.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungsmittel eine Dockingaufnahme (31) und ein Dockingeinschub (32) sind, wobei die Dockingaufnahme (31) am Fahrzeug oder am Anbaugerät und der Dockingeinschub (32) am Anbaugerät oder am Fahrzeug angeordnet ist, wobei die Dockingaufnahme (31) und der Dockingeinschub (32) zur Kopplung des Fahrzeuges mit einem Anbaugerät zu- sammen wirken, wobei am Dockingeinschub (32) Kupplungsbuchsen (123) eines anbaugerä- teseitigen Arbeitshydrauliksteuerkreises und Kupplungsbuchsen (124) eines anbaugerätesei- tigen Power-Beyond-Anschlusses angeordnet sind.
3. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dockingaufnahme (31) oder der Dockingeinschub (32) des Fahrzeuges korrespondierende Kupplungsstecker (125) eines fahrzeugseitigen Arbeitssteuerhydraulikkreises (126) aufweisen, die mit einem Ventilblock (115) gekoppelt sind.
4. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Dockingaufnahme (31) Kupplungsstecker (127) für den Power-Beyond-Anschluss vorgesehen sind, wobei die Kupplungsstecker (127) für den Power-Beyond-Anschluss über Leitungen (128) mit einer Verstellpumpe des Hyraulikkreislaufes bzw. einer Arbeitshydraulik- pumpe (129) verbunden sind.
5. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitshydraulikpumpe (129) untrennbar mit einer Kurbelwelle (130) des Motors (131) des Fahrzeuges verbunden ist und darüber mit der zum Betrieb notwendigen Energie versorgt wird.
6. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitshydraulikpumpe (129) von einem Lastmelderegler (132) über eine entsprechende Lastmeldeleitung (133) angesteuert wird.
7. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrzeughydraulikkreislauf (122) eine Fahrzeughydraulikpumpe (135) umfasst, die als Verstellpumpe ausgebildet ist und über eine Lastmeldeleitung (136) mit einem Ventilblock (137) des Dockingsystems verbunden ist, wobei die Fahrzeughydraulikpumpe (135) untrennbar mit der Kuppelwelle (130) des Motors (131) verbunden ist und von diesem mit der zum Betrieb notwendigen Energie versorgt wird.
8. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fahrzeughydraulikpumpe (135) über zumindest eine Hydraulikleitung mit einem Ventilblock zum Beaufschlagen von Zylindern für Einzugs-/Fanghaken der Dockingaufnahme (31) in einer Verriegelungseinrichtung verbunden ist.
9. Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems für ein Fahrzeug, wobei Verbindungsmittel (131, 132) einer automatischen Kopplungseinrichtung von einem Fahrzeughydraulikkreis (122) hydraulisch versorgt werden, wobei die Verbindungsmittel einer Kopplungs- einrichtung (31) eines Fahrzeuges mit korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtun- gen (32) eines Anbaugerätes automatisch miteinander verbindbar sind, wobei zudem ein Arbeitshydraulikkreislauf (121) zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung verwendet wird, wobei der Fahrzeughydraulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig voneinander ausgebildet sind und jeweils über eine eigene Hydraulikpumpe ver- sorgt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Koppeln eines Fahrzeuges mit einem korrespondierenden Anbaugerät die Power- Beyond-Kupplung drucklos mit einem Stand-by-Druck geschaltet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Arbeitshydraulikpumpe während des Kuppelvorgangs im Stand-by-Betrieb ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Versorgung der Einzugs- bzw. Fanghaken der Kopplungseinrichtung und die Verriegelung durch die Fahrzeughydraulikpumpe erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrzeughydrauliksystem zusätzlich die hydropneumatische Federung und die Achslenkung insbesondere die Hinterachslenkung versorgt.
14. Fahrzeug mit einem Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Kopplungseinrichtung zum Verbinden des Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung eines Anbaugerätes vorhanden ist, und
einen Fahrzeughydraulikkreislauf zur hydraulischen Versorgung von Verbindungsmitteln, wo- bei die Verbindungsmittel ausgebildet sind, um eine Kopplungsseinrichtung des Fahrzeuges mit einer korrespondierend ausgebildeten Kopplungseinrichtung eines Anbaugerätes miteinander zu verbinden, und
einen Arbeitshydraulikkreislauf zum Versorgen von zumindest einer Power-Beyond-Kupplung, wobei der Fahrzeughydraulikkreislauf und der Arbeitshydraulikkreislauf unabhängig vonei- nander ausgebildet sind und jeweils eine Hydraulikpumpe besitzen.
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