DE20212445U1 - Device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium lines - Google Patents
Device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium linesInfo
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Description
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"Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Anschlussenden von Druckmittelleitungen" "Device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium lines"
"Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Anschlussenden von Druckmittelleitungen" "Device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium lines"
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Anschlussenden von Druckmittelleitungen, insbesondere von Hydraulikleitungen, mit einer ortsfesten und einer auf einem beweglichen Schlitten angebrachten Kupplungshälfte, die durch eine Kolben-/Zylindereinheit in Kuppel- und/oder Entkuppelstellung bewegbar ist, insbesondere an Werkzeugschnellwechseleinrichtungen von Bau- oder Landmaschinen.The invention relates to a device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium lines, in particular hydraulic lines, with a stationary coupling half and a coupling half mounted on a movable carriage, which can be moved into the coupling and/or uncoupling position by a piston/cylinder unit, in particular on quick-change tool devices of construction or agricultural machinery.
Eine solche Vorrichtung wird beispielsweise in der DE 33 11 502 C2 offenbart. Dort wird eine Vorrichtung zum ferngesteuerten Verbinden oder Trennen zweier mit mechanischen Formschlusselementen und mit Steuerleitungsanschlüssen ausgerüsteter Kuppelteile beschrieben, deren eine am Arbeitsgerät und deren andere am Stiel oder dgl. eines Hydraulikbaggers vorgesehen ist, die durch eine hydraulisch-mechanische Verriegelung kraftschlüssig verbindbar sind, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnen soll, dass Steuerleitungsanschlüsse gesondert mittels eines hydraulischen Stellantriebes miteinander verbindbar bzw. voneinander trennbar sind. Insbesondere soll eine vom sich einstellenden Spiel der Formschlusselemente unabhängig gute Verbindbarkeit der Steuerleitungsanschlüsse sichergestellt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Steuerleitungsanschlüsse federnd gelagert sind und sich in derSuch a device is disclosed, for example, in DE 33 11 502 C2. There, a device is described for remotely connecting or separating two coupling parts equipped with mechanical form-locking elements and with control line connections, one of which is provided on the working device and the other on the boom or the like of a hydraulic excavator, which can be connected in a force-locking manner by means of a hydraulic-mechanical locking mechanism, whereby the device is to be characterized in that control line connections can be connected to or separated from one another separately by means of a hydraulic actuator. In particular, a good connection of the control line connections should be ensured, regardless of the play that occurs in the form-locking elements. This is achieved by the control line connections being spring-mounted and being in the
Ebene senkrecht zu ihrer Öffnungs- bzw. Schließrichtung bewegen können. Außerdem ist der formschlüssige Bewegungsvorgang, bei dem die mechanische Verbindung der jeweiligen Kuppelteile miteinander erfolgt, unabhängig von dem Verbindungs- bzw. Trennvorgang der Steuerleitungen. Dazu wirkt ein hydraulischer Stellantrieb gegen eine Feder, die die beweglichen Steuerleitungsanschlüsse gegen die dem bestehenden Teil zugeordneten Steuerleitungsanschlüsse drückt.plane perpendicular to their opening or closing direction. In addition, the positive movement process, in which the mechanical connection of the respective coupling parts takes place, is independent of the connection or separation process of the control lines. For this purpose, a hydraulic actuator acts against a spring, which presses the movable control line connections against the control line connections assigned to the existing part.
Nachteilig an dieser Art der Vorrichtung ist insbesondere, dass durch die horizontale Bewegungsfreiheit der jeweiligen Steuerelemente nur eine unzureichende Führung und Passgenauigkeit im Betrieb erreicht werden kann, wodurch Verklemmungen und ähnliches auftreten können.A particular disadvantage of this type of device is that the horizontal freedom of movement of the respective control elements means that only insufficient guidance and accuracy of fit can be achieved during operation, which can lead to jamming and similar problems.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine robuste und dauerhafte Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Anschlussenden von Druckmittelleitungen zu schaffen, bei der insbesondere nach Abschluss des Kuppelvorganges die Druckzufuhr zum Stellzylinder unterbrochen werden kann, um hier eine aufwendige zusätzliche Druckversorgung auch während des Betriebes zu vermeiden.The object of the present invention is therefore to provide a robust and durable device for coupling and uncoupling the connection ends of pressure medium lines, in which the pressure supply to the actuating cylinder can be interrupted, in particular after completion of the coupling process, in order to avoid a complex additional pressure supply even during operation.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schlitten in der Kuppelstellung mit einer mechanischen, durch den Druckkolben betätigbaren Verriegelung fixierbar ist.According to the invention, this object is achieved in that the carriage can be fixed in the coupling position with a mechanical lock that can be actuated by the pressure piston.
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Eine solche Verriegelung ermöglicht es, dass der Schlitten, nachdem er in die Kuppelstellung bewegt worden ist und damit die beiden Kupplungshälften miteinander verbunden hat, mechanisch in seiner Position fixiert wird, so dass er in dieser verbleibt, auch nachdem die Druckzufuhr zu dem Stellzylinder unterbrochen wird oder sich beispielsweise durch langsamen Druckabfall in der Hydraulikanlage von selbst abbaut. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass die mechanische Verriegelung durch den Druckkolben selbst betätigt wird und somit zusätzliche aktive Elemente in dem Kupplungselement vermieden werden. Such a locking mechanism enables the slide, after it has been moved into the coupling position and has thus connected the two coupling halves, to be mechanically fixed in its position so that it remains in this position even after the pressure supply to the actuating cylinder is interrupted or, for example, is released by a slow drop in pressure in the hydraulic system. It is particularly advantageous that the mechanical locking mechanism is actuated by the pressure piston itself, thus avoiding additional active elements in the coupling element.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann z.B. vorgesehen sein, dass die Arbeitslänge der Kolben-/Zylindereinheit zur Bewirkung eines Leerhubes zur Öffnung der Verriegelung vor der Bewegung des Schlittens aus der Kuppelstellung und/oder zum Schließen der Verriegelung nach der Bewegung des Schlittens in die Kuppelstellung größer ist als der Stellweg des Schlittens. Durch diesen Aufbau wird besonders einfach eine Möglichkeit geschaffen, die Verriegelung zu betätigen und mit derselben Kolben-/Zylindereinheit die Bewegung des Schlittens in die Kuppelstellung hinein- oder aus ihr herauszubewirken.Embodiments of the invention emerge from the subclaims. For example, it can be provided that the working length of the piston/cylinder unit for effecting an idle stroke to open the lock before the carriage moves out of the coupling position and/or to close the lock after the carriage moves into the coupling position is greater than the travel of the carriage. This design creates a particularly simple way of operating the lock and of causing the carriage to move into or out of the coupling position using the same piston/cylinder unit.
Eine besondere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der Schlitten in Bewegungsrichtung weisende, beidseitig offeneA special design of the device provides that the carriage has two open sides pointing in the direction of movement.
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Gleitbuchsen aufweist.has sliding bushings.
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitbuchsen auf einseitig am ortsfesten Teil befestigten Gleitzapfen, die eine Länge größer als die Gleitbuchsen aufweisen, verschiebbar angeordnet sind. Durch diese Art der Konstruktion und Lagerung des Schlittens sind große Stabilität in Verbindung mit einfachem Aufbau realisierbar. A further embodiment of the device is characterized in that the sliding bushes are arranged so that they can move on sliding pins which are attached to one side of the stationary part and which have a length greater than the sliding bushes. This type of construction and bearing of the slide enables great stability to be achieved in conjunction with a simple structure.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gleitzapfen am freien Ende Quernuten aufweisen und am Schlitten schwenkbare federbeaufschlagte Verriegelungshebel mit Ausnehmung zum Eingriff in die Nuten im gekuppelten Zustand angeordnet sind.In one embodiment of the invention, it is provided that the sliding pins have transverse grooves at the free end and pivotable, spring-loaded locking levers with a recess for engaging in the grooves in the coupled state are arranged on the slide.
Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Verriegelungshebel Kulissenflächen aufweisen und der Kolben des Druckzylinders korrespondierende Kegelflächen aufweist. In dieser Ausgestaltung ist eine besonders vorteilhafte Verriegelung des Schlittens in gekuppeltem Zustand möglich. Die Verriegelungshebel können durch den Druckzylinder betätigt werden und damit ohne weitere aktive Elemente für eine Fixierung des Schlittens in seiner einen Endposition sorgen.According to the invention, it can also be provided that the locking levers have cam surfaces and the piston of the pressure cylinder has corresponding conical surfaces. In this embodiment, a particularly advantageous locking of the carriage in the coupled state is possible. The locking levers can be actuated by the pressure cylinder and thus ensure that the carriage is fixed in its one end position without any further active elements.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen VorrichtungA further embodiment of the device according to the invention
besteht darin, dass zwischen der Schlittenstirnseite und einem Mitnehmer am freien Ende des Druckkolbens eine Verzögerungsfeder vorgesehen ist. Hierdurch ist besonders einfach gewährleistet, dass der Schlitten während des Leerhubes des Druckkolbens bereits in der gekuppelten Position verbleibt, bevor die mechanische Verriegelung betätigt wird bzw. dass die Verriegelung geöffnet wird, bevor sich der Schlitten aus der gekuppelten in die entkuppelte Position bewegt.consists in the fact that a delay spring is provided between the front of the slide and a driver at the free end of the pressure piston. This makes it particularly easy to ensure that the slide remains in the coupled position during the idle stroke of the pressure piston before the mechanical lock is actuated or that the lock is opened before the slide moves from the coupled to the uncoupled position.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Kupplungshälften innerhalb von ineinander verschiebbaren Schutzhülsen angeordnet sind. Die Schutzhülsen dienen dem Zweck, die Kupplungshälften vor Verschmutzungen und mechanischer Belastung durch die rauhe Arbeitsumgebung, in der diese Vorrichtungen üblicherweise benutzt werden, zu schützen. Hierdurch wird einfach eine größtmögliche Abschirmung der Kupplungsteile sowohl im gekuppelten als auch im entkuppelten Zustand ermöglicht.It can be advantageous if the coupling halves are arranged within protective sleeves that slide into one another. The protective sleeves serve the purpose of protecting the coupling halves from dirt and mechanical stress caused by the rough working environment in which these devices are usually used. This simply enables the greatest possible shielding of the coupling parts both when coupled and uncoupled.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Kupplungshälften und/oder die Schutzhülsen, insbesondere mittels Steck- oder Schraubverbindungen, auswechselbar am Schlitten befestigt sind. Durch diese Ausgestaltungen können bei Verschleißerscheinungen oder Änderungen an den Maschinen die Einzelteile der Vorrichtung schnell gewechselt und den jeweiligen Bedürfnissen angepasst werden.In a further embodiment of the device according to the invention, it is provided that the coupling halves and/or the protective sleeves are attached to the carriage in an exchangeable manner, in particular by means of plug or screw connections. With these embodiments, the individual parts of the device can be quickly replaced and adapted to the respective requirements in the event of signs of wear or changes to the machines.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawings. These show:
Fig. la bis c eine Werkzeugschnellwechseleinrichtung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in drei Stadien des Kupplungsvorganges,Fig. la to c a quick tool change device with the device according to the invention in three stages of the coupling process,
Fig. 2a und b eine Seitenansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt im entkuppelten und im gekuppelten Zustand,Fig. 2a and b a side view of the device, partly in section in the uncoupled and coupled state,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung im gekuppelten Zustand sowie inFig. 3 is a plan view of the device according to the invention in the coupled state and in
Fig. 4a und b eine teilweise geschnittene Aufsicht der Vorrichtung.Fig. 4a and b a partially sectioned plan view of the device.
Insbesondere in den Figuren la bis Ic sind Bereiche eines nicht näher dargestellten Baggerauslegers einerseits und eines Werkzeuges, z.B. eines Löffels, wiedergegeben, die mit der erfindungsgemäßen allgemein mit 1 bezeichneten Vorrichtung ausgerüstet sind. Stiel und Baggerlöffel sind mit Schnellwechselelementen, in Fig. la mit 4 und 5 bezeichnet, ausgerüstet, an denen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 angebracht sind, und zwar als Beispiel am Element 5 des Bagger-In particular, in Figures 1a to 1c, areas of an excavator boom (not shown in detail) and a tool, e.g. a bucket, are shown, which are equipped with the device according to the invention, generally designated 1. The boom and excavator bucket are equipped with quick-change elements, designated 4 and 5 in Fig. 1a, to which elements of the device 1 according to the invention are attached, namely, for example, on element 5 of the excavator boom.
löffeis ein feststehendes Teil 2 und am Element 4 am Baggerstiel ein bewegliches Teil 3, jeweils ausgerüstet mit den zu verbindenden Hydraulikleitungen 6 und 7, die an ihren freien zu kuppelnden Enden mit den entsprechenden Kupplungshälften, in den Figuren mit 8 und 9 bezeichnet, ausgerüstet sind, wobei die Kupplungshälften 8 und 9 von ineinander verschiebbaren metallischen Schutzhülsen 10 und 11 umgeben sind.löffeis a fixed part 2 and on the element 4 on the excavator arm a movable part 3, each equipped with the hydraulic lines 6 and 7 to be connected, which are equipped at their free ends to be coupled with the corresponding coupling halves, designated 8 and 9 in the figures, wherein the coupling halves 8 and 9 are surrounded by metallic protective sleeves 10 and 11 which can be moved into one another.
Die zu bewegenden Kupplungshälften 8 sind auf einem Schlitten 12 ggf. auswechselbar befestigt, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist, wobei der Schlitten mittels einer Kolben-/Zylindereinheit 13, 14 von einer Entkupplungsstellung (Fig. 2a,Fig. 4a) in eine Kupplungsstellung (Fig. 2b,Fig. 4b) bewegbar sind. Der im Druckzylinder 13 bewegbare Kolben 14 weist an seinem freien, nach außen weisenden Ende eine Kegelfläche 15 auf, zur Beaufschlagung von zwei Verriegelungshebeln 16, senkrecht zur Achse des Kolbens 14 angeordnet, die im gekuppelten Zustand zur Verriegelung des Schlittens 12 dienen.The coupling halves 8 to be moved are fastened to a carriage 12, which can be replaced if necessary, which is not shown in detail in the figures, whereby the carriage can be moved from an uncoupling position (Fig. 2a, Fig. 4a) to a coupling position (Fig. 2b, Fig. 4b) by means of a piston/cylinder unit 13, 14. The piston 14, which can be moved in the pressure cylinder 13, has a conical surface 15 on its free, outward-facing end, for acting on two locking levers 16, arranged perpendicular to the axis of the piston 14, which serve to lock the carriage 12 in the coupled state.
Der Kolben 14 des Druckzylinders 13 ist darüber hinaus noch mit einem Mitnehmer 18 ausgerüstet, der seinerseits mit einer Feder 17 bestückt ist, die sich einerseits am Mitnehmer 18 und andererseits an der Stirnseite 12a des Schlittens 12 abstützt. Der Schlitten 12 wird in den dargestellten Beispielen von zwei Buchsen 19 gebildet, die über ein die Stirnseite 12a des Schlittens 12 bildendes Blech miteinander verbunden sind,The piston 14 of the pressure cylinder 13 is also equipped with a driver 18, which in turn is equipped with a spring 17, which is supported on the one hand on the driver 18 and on the other hand on the front side 12a of the slide 12. In the examples shown, the slide 12 is formed by two bushings 19, which are connected to one another via a sheet metal forming the front side 12a of the slide 12.
wobei die Buchsen 19 auf Gleitzapfen 20 bewegbar geführt sind.wherein the bushings 19 are movably guided on sliding pins 20.
Die Länge der Gleitzapfen 2 0 ist dabei größer als die Länge der Buchsen 19, derart, dass das freie Ende der Gleitzapfen in der Verriegelungslage (beispielsweise Fig. 4b) das Stirnblech 12a des Schlittens überragt. Dieses freie nach außen ragende Ende der Gleitzapfen 20 ist mit einer Quernut 22 ausgestattet, in die einer der Verriegelungshebel 16 mit einem entsprechend geformten Ende eingreifen kann, wenn die Kupplung geschlossen ist, wobei die Verriegelungshebel 16 von Federn in die Schließstellung gezwungen werden.The length of the sliding pins 20 is greater than the length of the bushings 19, such that the free end of the sliding pins in the locking position (for example Fig. 4b) projects beyond the end plate 12a of the slide. This free outwardly projecting end of the sliding pins 20 is equipped with a transverse groove 22 into which one of the locking levers 16 can engage with a correspondingly shaped end when the coupling is closed, the locking levers 16 being forced into the closed position by springs.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dabei die folgende:The device works as follows:
Im entkuppelten Zustand befindet sich der Schlitten 12 entfernt vom festen Teil der Vorrichtung 2. Der Druckzylinder zieht den Kolben 14 ein, der durch den Mitnehmer 18 über die Feder 17 den Schlitten auf den festen Teil der Vorrichtung 2 zubewegt. In seiner Endposition sind die beiden Schutzhülsen 10 und 11 ineinander eingeschoben und die beiden Kupplungshälften 8 und 9 miteinander dichtend verbunden. Der Druckzylinder 13 wird nun weiter eingezogen, wodurch die Kulissenfläche der Verriegelungshebel 16 über die Kegelfläche 15 des Kolbens 14 abrutscht. Im komplett eingezogenen Zustand des Kolbens 14 sind die Verriegelungshebel 16 durch die Federn in ihre Endposition gedrückt worden, in der die AusnehmungenIn the uncoupled state, the slide 12 is located away from the fixed part of the device 2. The pressure cylinder retracts the piston 14, which moves the slide towards the fixed part of the device 2 through the driver 18 via the spring 17. In its end position, the two protective sleeves 10 and 11 are pushed into one another and the two coupling halves 8 and 9 are connected to one another in a sealing manner. The pressure cylinder 13 is now retracted further, whereby the guide surface of the locking lever 16 slides over the conical surface 15 of the piston 14. In the completely retracted state of the piston 14, the locking levers 16 have been pressed by the springs into their end position, in which the recesses
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am Ende der Verriegelungshebel 16 in die Quernuten 22 der Gleitzapfen 20 eingreifen.at the end of the locking lever 16 engage in the transverse grooves 22 of the sliding pins 20.
Zum Entkuppeln fährt der Kolben 14 aus seiner zurückgezogenen Stellung nach außen und schiebt mit der Kegelfläche 15 zunächst die Hebel 16 über ihre Kulissenflächen gegen die Federkraft der Federn 21 von den Gleitzapfen 20 weg, so dass die Ausnehmungen nicht mehr in die Quernuten 22 eingreifen. Hierbei wird durch die Feder 17 der Schlitten weiterhin in der gekuppelten Position gehalten, bis die Verriegelungshebel 16 völlig aus den Quernuten 22 herausbewegt sind. Dann wird durch den Kolben 14 der Schlitten 12 aus seiner gekuppelten in die entkuppelte Stellung verfahren und die beiden Kupplungshälften 8 und 9 getrennt, so dass auch die Schutzhülsen 10 und 11 nicht mehr ineinandergreifen.To uncouple, the piston 14 moves outwards from its retracted position and, with the conical surface 15, initially pushes the levers 16 away from the guide pins 20 via their guide surfaces against the spring force of the springs 21, so that the recesses no longer engage in the transverse grooves 22. The spring 17 continues to hold the slide in the coupled position until the locking levers 16 are completely moved out of the transverse grooves 22. The piston 14 then moves the slide 12 from its coupled to the uncoupled position and separates the two coupling halves 8 and 9, so that the protective sleeves 10 and 11 no longer engage with one another.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere sind Anzahl und Ausgestaltung der Kupplungselemente variierbar, so dass insbesondere mehr als zwei Leitungen auf einmal miteinander verkuppelt werden können. Außerdem ist es ebenfalls möglich, nicht nur Hydraulik-, sondern auch andere Druckleitungen miteinander zu verkuppeln oder auch elektrische Anschlüsse.Of course, the invention is not limited to the embodiment. In particular, the number and design of the coupling elements can be varied, so that in particular more than two lines can be coupled together at once. In addition, it is also possible to couple not only hydraulic lines but also other pressure lines or even electrical connections.
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Cited By (5)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030102 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20050804 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20080807 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20100908 |
|
| R071 | Expiry of right | ||
| R071 | Expiry of right |