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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsplatte.
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In der
AT 514 147 B1 ist ein Koppelungsteil mit einer Kontaktiereinrichtung mit bewegbar, insbesondere linear bewegbar, angeordneten Anschlüssen offenbart. Die Kontaktiereinrichtung ist dazu ausgebildet, bei einem in einer Fixierposition gehaltenem Gegenkoppelungsteil die Anschlüsse mit dem Gegenkoppelungsteil, insbesondere selbsttätig, wirkzuverbinden. Hierbei kann eine zuverlässige, und insbesondere selbsttätige, Verbindung der Anschlüsse mit dem Gegenkoppelungsteil erfolgen, da das Gegenkoppelungsteil lagefest in einer vorgebbaren Position, nämlich der Fixierposition, gehalten ist. Die Verbindung kann durch ein Bewegen der Anschlüsse durch die Kontaktiereinrichtung in Richtung des Gegenkoppelungsteils erfolgen. Die Kontaktiereinrichtung weist eine beweglich gelagerte Andockplatte aufweist, wobei die Anschlüsse an der Andockplatte angeordnet sind, und dass die Andockplatte mittels einer Verschiebeeinheit von einer ersten Position in eine zweite Position verschiebbar ist, wobei in der zweiten Position die Anschlüsse der Andockplatte mit einem in der Fixierposition angeordneten Gegenkoppelungsteil wirkverbunden sein können. Hierbei kann in dem Kontaktierschritt die Verschiebeeinheit die Andockplatte mit den Anschlüssen in Richtung der Gegenanschlüsse verschieben, und dadurch die Anschlüsse mit den Gegenanschlüsse verbinden. Dadurch soll auf einfache und zuverlässige Weise eine Vielzahl unterschiedlicher Anschlüsse mit den entsprechenden Gegenanschlüssen verbunden werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anschlüsse der Kontaktiereinrichtung einen elektrischen Anschluss, einen hydraulischen Anschluss und/oder einen Druckluftanschluss umfassen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen bereitzustellen die eine sichere, zuverlässige und präzise Bereitstellung dieser Verbindungen zwischen einem Fahrzeug und einem Anbaugerät ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist eine Kupplungsplatte zum Ausbilden von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen vorgesehen. Die Kupplungsplatte umfasst eine in etwa ebenflächige Basisplatte, zumindest zwei in der Basisplatte ausgebildete hydraulische Anschlusseinrichtungen, zumindest eine elektronische Verbindungseinrichtung zum Bereitstellen einer elektronischen Verbindung zwischen einer Steuerreinrichtung eines Fahrzeuges und einer Steuereinrichtung eines Anbaugerätes, zumindest eine elektrische Verbindungseinrichtung, eine Zentriereinrichtung mit zumindest zwei Kopplungs- und/oder Gegenkopplungselementen zum relativen Ausrichten der Anschlusseinrichtungen der Kupplungsplatte bzgl. korrespondierender Anschlüsse.
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Durch das Vorsehen von zumindest Kopplungs- und/oder Gegenkopplungselementen zum relativen Ausrichten der Anschlusseinrichtungen der Kupplungsplatte bzgl. korrespondierender Anschlüsse, vorzugsweise einer weiteren Kupplungsplatte, können die miteinander zu verbindenden Anschlüsse bzw. Anschlusseinrichtungen in einer vorzugsweise vertikalen Anschlussebene präzise zueinander ausgerichtet werden.
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Die Kopplungs- und/oder Gegenkopplungselementen können als Zentrierzapfen und/oder Zentrierzapfenausnehmungen ausgebildet sein.
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Weiterhin können zumindest drei Lagerungseinrichtungen vorgesehen sein, die zum Bereitstellen eines geringfügigen Spiels der Kupplungsplatte bei einem Docking- bzw. Koppelvorgang zweier Kupplungsplatten in einer vertikalen und oder horizontalen Ebene zwischen einer Kupplungsplatte. und der damit verbundenen Dockingaufnahme bzw. dem damit verbundenen Dockingeinschub.
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Das ermöglicht der Kupplungsplatte, sich über die Kunststoffbuchsen bzw. Gummibuchsen und die darin vorgesehenen Bohrungen sich gegenüber fahrzeugseitigen Zentrierzapfen fein zu zentrieren, um eine für die hydraulische Anschlusseinrichtung erforderliche präzise Ausrichtung im Bereich von 0,05 mm zu erreichen.
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Die Lagerungseinrichtungen können als elastische Kunststoffbuchsen ausgebildet sein, wobei die Kunststoffbuchsen Ausnehmungen zum Aufnehmen von Verbindungsmitteln zum Verbinden der Kupplungsplatte mit einer Kopplungseinrichtung aufweisen.
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Diese Basisplatte kann mit einer Vielzahl von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen sowie mechanischen Verbindungselementen versehen sein.
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Die Kupplungsplatte umfasst zumindest zwei hydraulische Anschlusseinrichtungen.
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Diese beiden hydraulischen Anschlusseinrichtungen sind zum Betätigen von an, nahezu an allen, verbindbaren Anbaugeräten vorhandenen Stützfußzylindern vorgesehen.
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Weiterhin ist zwingend immer eine elektronische Verbindungseinrichtung zu einem Steuergerät am Modul bzw. an einem Anbaugerät vorhanden.
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Diese elektronische Verbindung dient zum Identifizieren der Art des Modules bzw. des Anhängers bzw. des Anbaugerätes.
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Vorzugsweise ist auch immer zumindest eine elektrische Verbindungseinrichtung zum Betätigen eines Lichtes am Anbaumodul vorgesehen.
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Die Kupplungsplatte kann mit einer Dockingaufnahme verbunden werden.
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Die Kupplungsplatte kann mit einem Dockingeinschub verbunden werden.
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Weiterhin sind vorzugsweise immer zwei elektrische Kontakte Kontrollkontakte die durch kuppeln des Dockingeischubes miteinander elektrisch verbunden werden, um zu erkennen ob ein Dockingeinschub in einer Dockingaufnahme vollständig eingezogen ist und eine Verriegelung aktiviert werden kann.
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Die elektrischen Kontakte können separat ausgebildet oder Bestandteil einer elektrischen Verbindungseinrichtung sein.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Diese zeigen in
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Dockingaufnahme,
- 4 eine seitliche Draufsicht auf die Dockingaufnahme,
- 5 eine Draufsicht von vorne auf die Dockingaufnahme, und
- 6 eine Draufsicht von oben auf die Dockingaufnahme.
- 7 eine perspektivische Darstellung eines Dockingeinschubes,
- 8 eine Draufsicht von vorne auf den Dockingeinschub,
- 9 eine seitliche Draufsicht auf den Dockingeinschub,
- 10 eine Draufsicht von oben auf den Dockingeinschub,
- 11 eine perspektivische Teil-Explosionsdarstellung einer Keilgabel mit Hydraulikzylinder und einer Verriegelungseinrichtung,
- 12 eine weitere perspektivische Teil-Explosionsdarstellung der Keilgabel mit Hydraulikzylinder und der Verriegelungseinrichtung,
- 13 eine perspektivische Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Kupplungsplatte und einer Dockingaufnahme, und
- 14 eine perspektivische Explosionszeichnung einer weiteren erfindungsgemäßen Kupplungsplatte und eines Dockingeinschubes.
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Erfindungsgemäß ist eine Kupplungsplatte 100 zum Ausbilden von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen vorgesehen. (3 bis 10 und 13 bis 14)
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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.
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An der Basisplatte 101 sind zumindest zwei hydraulische Anschlusseinrichtungen 113 ausgebildet.
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Diese beiden hydraulischen Anschlusseinrichtungen 113 sind zum Betätigen von nahezu an allen verbindbaren Modulen vorhandenen Stützfußzylindern vorgesehen.
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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.
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Weiterhin ist an der Basisplatte 101 zumindest eine elektrische Verbindungseinrichtung 103 angeordnet.
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Diese elektrische Verbindungseinrichtung ist zum Betätigen eines Lichtes (z.B. Brems-, Vorder-, Rücklicht, Positionslicht oder Warnlicht) am Anbaumodul vorgesehen.
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Weiterhin sind zwei elektrische Kontakte Kontrollkontakte 104 die durch Koppeln des Dockingeischubes 32 mit der Dockingaufnahme 31 miteinander elektrisch verbunden werden, um zu detektieren, ob der Dockingeinschub 32 vollständig in die Dockingaufnahme 31 eingezogen ist und eine Sicherungs- und/oder Verriegelungseinrichtung aktiviert werden kann
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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.
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Die Zentriereinrichtung umfasst zumindest zwei Kopplungs- (Zentrierzapfen 106) und/oder Gegenkopplungselemente (Zentrierausnehmung 107).
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Weiterhin sind in einer Kupplungsplatte 100 drei Verbindungsbohrungen 108 zum Verbinden der Kupplungsplatte 100 mit einem Dockingeinschub 32 oder einer Dockingaufnahme 31 vorgesehen.
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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.
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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.
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Die Kunststoffbuchsen 109 bilden in Verbindung mit den Verbindungsmitteln 111 eine Lagerungseinrichtung 112 aus.
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In der Basisplatte 101 sind auch pneumatische Verbindungseinrichtungen 114 vorgesehen.
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Im Folgenden werden Merkmale der Kupplungsplatte näher beschrieben.
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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 Verbindungseinrichtungen 114, wie z.B. Druckluftkupplungen sowie Zentrierzapfen 106 zur Feinzentrierung der anbaugeräteseitigen Kupplungsplatte integriert sind.
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Fahrzeugseitig ist ein Ventilblock 115 mit bis zu sechs doppelt wirkenden hydraulischen Steuergeräten (nicht dargestellt) angeflanscht.
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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.
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Die Basisplatte 101 ist über Verbindungsmittel 111 fest mit einer fahrzeugseitigen Dockingaufnahme 31 verschraubt.
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Die geräteseitige Kupplungsplatte 100 am Dockingeinschub umfasst die entsprechenden Gegenstecker und Kupplungen und ist über die Lagerungseinrichtung 112 bzw. die Kunststoffbuchsen 109 und die Verbindungsmittel 111 fest mit einem Dockingeinschub 32 verbunden.
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Die Lagerungseinrichtung 112 ist somit zum Bereitstellen eines geringfügigen Spiels der Kupplungsplatte in einer vertikalen und einer horizontalen Ebene bezüglich einer Kopplungseinrichtung 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.
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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 doppelt wirkende hydraulische Steuergeräte mit einem maximalen Durchfluss von jeweils 100 I pro Minute Power-beyond-Anschluss mit einem maximalen Durchfluss von 180 I pro Mi-nute
- - hydraulische Anschlüsse für Stützfüße am Anbaugerät
- - Druckluftversorgung
- - Druckluftbremse für kuppelbare Zusatzachsmodule und/oder Anhänger bzw. Anbaugeräte.
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Das Verbinden zweier erfindungsgemäßer Kupplungsplatten 100 erfolgt in dem ein Dockingeinschub 32 mit einer Dockingaufnahme 31 verbunden wird.
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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 Dockingeinschub 32 verbundenen erfindungsgemäßen Kupplungsplatte eindringen und auf diese Weise die beiden Kupplungsplatten 100 insbesondere in einer vertikalen Verbindungsebene präzise zueinander ausrichten.
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Auf diese Weise werden sämtliche an Dockingeinschub 32 und Dockingaufnahme 31 vorgesehen von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen miteinander verbunden.
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Im Folgenden wird eine Dockingaufnahme 31 (Kopplungseinrichtung) einer Dockingvorrichtung 30 (Kopplungsvorrichtung) zum Aufnehmen eines Dockingeinschubes 32 (Kopplungseinrichtung) an Hand eines Ausführungsbeispiels beispielhaft beschrieben.
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Die Dockingaufnahme 31 umfasst eine in etwa eine 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.
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Weiterhin sind zumindest eine erste und eine zweite Zentriereinrichtung 36, 37 vorgesehen an der Dockingaufnahme 31 vorgesehen, wobei die erste und die zweite Zentriereinrichtung 36, 37 jeweils zwei Kopplungselemente und/oder Gegenkopplungselemente zum Verbinden mit entsprechenden Kopplungselemente und/oder Gegenkopplungselementen eines Dockingeinschubes 32 umfassen.
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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.
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Die Dockingaufnahme 31 umfasst zwei sich in vertikaler Richtung erstreckende und in horizontaler Richtung versetzt zueinander angeordnete Dockingwandungen 39, 40.
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Diese beiden Dockingwandungen 39, 40sind über eine sich in etwa in horizontaler Richtung erstreckende Einführwanne 35 miteinander verbunden.
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Dem entsprechend 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.
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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.
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Zum Vorzentrieren des Dockingeinschubes 32 beim Einführen in die Dockingaufnahme 31 verjüngt sich die Geometrie der Einführwanne 35 in Einführrichtung 34, um eine Vorzentrierung des Dockingeinschubes zum Ermöglichen.
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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.
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In den inneren Seitenwandungen 41 sind Fangzapfenführung 45 ausgebildet, die zum Führen und Aufnehmen entsprechender, an einem Dockingeinschub 32 ausgebildeter Fangzapfen vorgesehen sind.
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In den inneren und äußeren Seitenwandungen 41, 42 sind in entsprechenden Bohrungen Wellen angeordnet, auf denen die Fanghaken 44 drehbar gelagert sind.
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Somit sind die Fanghaken in einem durch die inneren und äußeren Seitenwandungen begrenzten Fanghakenraum angeordnet. Die Fanghaken sind von entsprechenden Fanghakenzylindern 46 betätigbar.
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Im Bereich der ersten Dockingwandung 39 sind buchsenförmige Zentrierzapfenaufnahmen 47 (Gegenkopplungselemente) vorgesehen, die die erste Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31 ausbilden.
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In Einführrichtung 34 ist zunächst die erste Dockingwandung 39 vorgesehen, die zwei Bohrungen 48 zur Aufnahme der buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 aufweist.
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In den Bohrungen 48 sind die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 angeordnet.
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Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 sind somit in Einführrichtung 34 hinter der ersten Dockingwandung 39 angeordnet.
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Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 umfassen in Einführrichtung 34 einen rohrförmigen Einführ-/Zentrierabschnitt 49 und einen Sicherungsabschnitt 54.
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Der rohrförmige Einführ-/Zentrierabschnitt 49 weist eine sich kegelförmig verjüngende Einführausnehmung 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.
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Derartige Verschmutzungen würden die Position des Anschlages verändern. Dies ist dahingehend nachteilig, dass keine exakte Kopplung zwischen Dockingaufnahme und Dockingeinrichtung möglich ist.
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Der rohrförmigen Einführ-/Zentrierabschnitt 49 weist eine sich in Einführrichtung 34 an die Einführausnehmung anschließende zylindrische Zentrierausnehmung 55 auf.
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Der rohrförmige Sicherungsabschnitt 57 weist an einer entgegen der Einführrichtung 34 liegenden kreisringförmigen Stirnfläche Bohrungen 56 zum Verbinden mit der ersten Dockingwandung 39, bspw. mittels entsprechender Schraubenverbindungen, auf. Diese Stirnfläche weist einen größeren Durchmesser als rohrförmige Einführ-/Zentrierabschnitt 49 auf und bildet auf diese Weise einen Radial umlaufende Anschlagschulter aus, die ein Verschieben der buchsenförmigen Zentrieraufnahme entgegen der Einführrichtung 34 verhindert.
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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.
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Weiterhin sind im rohrförmigen Sicherungsabschnitt 57 sich in vertikaler Richtung erstreckende Nuten 58 zur Aufnahme von hydraulisch betätigbaren Keilgabeln 59 auf.
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Die Keilgabeln 59 sind zum Fixieren eines entsprechenden Zentrierzapfens eines Dockingeinschubes 32 vorgesehen und in vertikaler Richtung von einer Freigabestellung in eine Fixierstellung verschiebbar. Die Keilgabeln 59 bilden somit eine axiale Sicherungseinrichtung 60 aus.
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In etwa mittig in der ersten Dockingwandung 39 ist im Bereich zwischen den beiden buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 47 eine Antriebswellenverbindungseinrichtung vorgesehen. Eine Antriebswellenverbindungseinrichtung 67 ist ein Teil einer Antriebswellenverbindungsvorrichtung zum Verbinden eines fahrzeugseitigen Endes einer Antriebswelle mit einem anbaugeräteseitigen Ende einer Antriebswelle.
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In der zweiten Dockingwandung 40 ist eine Ausnehmung 66 zur Aufnahme einer Kupplungsplatte zum Bereitstellen von elektrischen, elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Verbindungen zwischen einem Fahrzeug und einem Anbaugerät ausgebildet.
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Die Kupplungsplatte mit angeflanschtem Ventilblock kann durch lösen von nur vier Schrauben zu Reparaturzwecken sehr einfach und schnell entgegen der Einführrichtung 34 ausgebaut werden.
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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.
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Die Zentrierzapfen 61 weisen in Einführrichtung einen 34 kegelförmigen Einführabschnitt 62 und einen sich daran anschließenden zylindrischen Zentrierabschnitt 63 auf.
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Eine in Einführrichtung 34 vorne liegende sich an den Zentrierabschnitt 63 anschließende kreisringförmige vertikale Stirnfläche bildet eine zweite Anschlagfläche 64 einer zweiten Anschlageinrichtung 65 aus.
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Die Kopplungselemente und/oder die Gegenkopplungselemente der ersten und der zweiten Zentriereinrichtung bilden somit zumindest zwei axiale Anschlageinrichtungen auf-weisenaus, die eine Relativbewegung zwischen Dockingaufnahme und Dockingeinschub in Einführrichtung begrenzen.
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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 erstreckende Kreisringförmige Anschlagflächen ausgebildet.
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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.
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Die Dockingaufnahme wird über eine große (Durchmesse 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.
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Im Folgenden wird der Dockingeischub 32 beispielhaft beschrieben. Der Dockingeinschub 32 ist korrespondierend zur Dockingaufnahme 31 ausgebildet.
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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 ausgebildete Unterwandung 89 auf.
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Weiterhin ist an der ersten Dockingwandung 70 in etwa mittig eine Antriebswellenverbindungseinrichtung vorgesehen.
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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.
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Die ersten Zentrierzapfen 71 weisen in Einführrichtung 34 einen zylindrischen Zentrierabschnitt 73 und einen sich daran anschließenden kegelförmigen Einführabschnitt 74 auf.
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Weiterhin weisen die ersten Zentrierzapfen 71 entgegen der Einführrichtung kreisringförmige erste Anschlagflächen 93 auf, die eine erste Anschlageinrichtung 94 der ersten Zentriereinrichtung 72 ausbilden.
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Im zylindrischen Zentrierabschnitt 73 sind sich in vertikaler Richtung erstreckenden und konvex und korrespondieren zu den Keilgabeln 59 ausgebildete Keilgabelaufnahmenuten 74 vorgesehen.
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An der ersten Dockingwandung ist ein sich in Einführrichtung erstreckender Einführkörper 75 zum Anordnen im Aufnahmeraum 43 der Dockingaufnahme 31 vorgesehen.
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In Einführrichtung vorne weist der Einführkörper 75 eine sich in etwa in vertikaler Richtung erstreckende zweite Dockingwandung 76 auf.
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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.
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Die zweite Dockingwandung 76 weist zwei Bohrungen 80 zur Aufnahme der buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 77.
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In den Bohrungen 80 sind die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 77 angeordnet.
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Die buchsenförmigen Zentrierzapfenaufnahmen 77 umfassen in Einführrichtung 34 einen Zentrierabschnitt 82 und einen Einführabschnitt 81.
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Der rohrförmige Einführabschnitt 81 weist eine sich kegelförmig verjüngende Einführausnehmung 83 auf, wobei eine entgegen der Einführrichtung 34 angeordnete Stirnfläche aus der zweiten Dockingwandung 76 hervorsteht und einen 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.
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Der rohrförmigen Zentrierabschnitt 82 weist eine sich entgegen der Einführrichtung 34 an die Einführausnehmung 83 anschließende zylindrische Zentrierausnehmung 87 auf.
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Im Bereich zwischen diesen Zentrierzapfenausnehmungen 77 ist eine Zapfwellenverbindungseinrichtung angeordnet.
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Im Bereich in vertikaler Richtung oberhalb der zweiten Zentriereinrichtung 78 ist eine Kupplungsplattenaufnahme ausgebildet.
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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.
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Neben einer axialen Verriegelung als Sicherungseinrichtung 60 weisen die hydraulischen Keilgabeln noch eine sich quer zur Einführrichtung erstreckende zweite Verriegelungseinrichtung auf. Die zweite Verriegelungseinrichtung umfasst einen pneumatisch betätigbaren Sicherungskörper, der die Keilgabeln in den Zentrierzapfenbuchsen fixiert.
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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.
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Keilgabeln haben den Vorteil, dass sie gut automatisierbar sind. Die Keilgabeln sind zu jedem Zeitpunkt in den Keilgabelnuten geführt.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Zentriereinrichtungen bzw. deren Zentrierelemente (Zapfen, Buchsen) vertauscht sind.
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Hierbei ist lediglich von entscheidender Bedeutung, dass sowohl die beiden Zentrierzapfen bzw. Zentrierausnehmungen der ersten und der zweiten Zentriereinrichtungen derart ausgebildet sind, dass alle vier Komponenten ein gleichzeitiges Zentrieren ermöglichen, da ein am Dockingeinschub angeordnetes Anbaugerät häufig ein sehr hohes Gewicht aufweist und dem entsprechend eine genaue Zentrierung in axialer Einführrichtung notwendig ist.
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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.
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Zunächst wird der Einführkörper 75 des Dockingeinschub im Bereich des Aufnahmeraums 43 der Dockingaufnahme 31, vorzugsweise durch Verfahren des Fahrzeuges und somit der daran angeordneten Dockingaufnahme 31, angeordnet.
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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.
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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.
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Das Bewegen des Dockingeinschubes in die Dockingaufnahme erfolgt somit zunächst durch Bewegen des Fahrzeuges. Dabei erfolgt eine Vorzentrierung. Anschließend rasten die Fanghaken ein und ziehen den Dockingeinschub in Einführrichtung in die Dockingaufnahme.
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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 Fahrzeuglängsrichtung 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.
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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.
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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 Zentrierachsen38.
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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.
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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.
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Durch eine weitere Bewegung des Dockingeinschubes 31 in Einführrichtung 34 erfolgt anschließend eine weitere Feinzentrierung des Dockingeinschubes 32 in der Dockingaufnahme 31.
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Dabei gleiten die zwei Zentrierzapfen 71 der ersten Zentriereinrichtung 72 des Dockingeinschubes 32 mit ihren zylindrischen Zentrierabschnitten 73 in die zylindrischen Zentrierausnehmungen 55 der zwei Zentrierzapfenaufnahmen 47 der ersten Zentriereinrichtung 36 der Dockingaufnahme 31.
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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.
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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.
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Weiterhin wird die Bewegung des Dockingeinschubes 32 in Einführrichtung 34 hin zur Dockingaufnahme 31 wird durch die zweiten Anschlagflächen 64, 84 der zweiten Anschlageinrichtungen 65, 85 der ersten Zentriereinrichtung 36, 72 begrenzt.
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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.
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Der Dockingeinschub 32 ist nun vollständig in die Dockingaufnahme 31 eingeführt.
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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.
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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.
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Gleichzeitig sind in dieser Endstellung ggf. Zapfwellenverbindungseinrichtungen und/oder Antriebswellenverbindungeinrichtungen der Dockingaufnahme 31 und des Dockingeinschubes 32 miteinander verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 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
- Einführ-/Zentrierabschnitt
- 50
- kegelförmige Einführöffnung
- 51
- erste axiale Anschlagfläche
- 52
- erste Anschlageinrichtung
- 53
- Schmutzabführnuten
- 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 Kontrollkontakt
- 105
- Zentriereinrichtung
- 106
- Zentrierzapfen
- 107
- Zentrierausnehmung
- 108
- Verbindungsbohrung
- 109
- Kunststoffbuchse
- 110
- Ausnehmung
- 111
- Verbindungsmittel
- 112
- Lagerungseinrichtung
- 113
- hydraulische Anschlusseinrichtung
- 114
- pneumatische Verbindungseinrichtung
- 115
- Ventilblock
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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