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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät für ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere
Frontlader für einen Traktor, mit einer ein Arbeitswerkzeug tragenden Hubschwinge,
die schwenkbar in zwei Koppeltürmen gehalten ist, mit mindestens einem Hubzylinder,
der sich einerseits an der Hubschwinge und andererseits an den Koppeltürmen abstützt
sowie an den Hydraulikkreislauf des Arbeitsfahrzzeuges anschließbar ist, mit zwei
seitlich am Arbeitsfahrzeug befestigten Trägern, von denen jeder in seinem oberen
Bereich eine sich in Richtung auf das Arbeitswerkzeug öffnende Fanggabel zur Aufnahme
eines Gabelbolzens des zugeordneten Koppelturms und mit größerem Abstand sowie nach
oben versetzt dazu ein Fangelement aufweist, das mit einem Halter des Koppelturms
zusammenwirkt und mit einer lösbaren Sicherungsanordnung im Bereich jedes Koppelturms
zum Sperren einer Relativbewegung von Fangelement und Halter.
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Anbaugeräte an Arbeitsfahrzeugen, insbesondere Frontlader an landwirtschaftlichen
Traktoren können nicht während sämtlicher Arbeiten an den Traktoren belassen, sondern
müssen von diesen abnehmbar gestaltet werden.
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Diese Trennung bereitet bei Kleinschleppern und entsprechend kleinen
Anbaugeräten keine Schwierigkeit. Sie wurde problematisch mit der zunehmenden Größe
der Geräte und Fahrzeuge. Für diese Fälle sind verschiedene Kupplungsmöglichkeiten
bekanntgeworden, die den manuellen Kräftebedarf für das Herstellen und Trennen der
Kopplung und auch den Zeitaufwand verringern sollen.
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Bei einem Gerät der eingangs genannten Art besteht das Fangelement
aus einem trägerseitigen und sich nach unten
vorn öffnenden Haken,
in den für die Kopplung ein Querbolzen des Koppelturms eingreift. Zur Sicherung
dieser Verbindung wird dann zwischen Bolzen und einer Anlagefläche des Trägers ein
Keil eingeschoben und arretiert. Zwar ist die Vorschub- und Arretiermechanik für
diesen Keil vergleichsweise aufwendig, jedoch läßt sich mit ihr der Keil nach dem
Ankoppeln des Anbaugerätes leicht in Position bringen. Es hat sich jedoch gezeigt,
daß der Keil aufgrund vonVerschleißerscheinungen zu Funktionsstörungen führt.
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Es sind auch Fälle bekanntgeworden, in denen der Keil selbsttätig
weiter in den Spalt zwischen Träger und Querbolzen eingewandert ist, so daß er nur
mit erheblicher Mühe wieder aus seiner Sperrposition herausgezogen werden konnte.
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Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene
Anbaugerät so weiterzubilden, daß Verschleißerscheinungen der Sicherungsanordnung
nicht zu Funktionsstörungen führen können und darüber hinaus die Gefahr vermieden
wird, daß es zur Entriegelung der Sicherungsanordnung eines größeren manuellen Aufwandes
bedarf.
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Zur Lösung wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß das Fangelement jedes Trägers aus einem Vorsprung (Fanghülse)
besteht, der achsparallel zu dem Gabelbolzen von mindestens einer Oberfläche des
Trägers seitlich absteht, daß der Halter von mindestens einer Fangklaue o dgl.
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gebildet ist, die das Fangelement im gekoppelten Zustand von Anbaugerät
und Arbeitsfahrzeug anliegend untergreift und daß die Sicherungsanordnung (Sicherungsbolzen)
oberhalb des Halters an dem Träger angreift.
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Durch diese Lösung werden die gesteckten Ziele erreicht, denn sie
eröffnet die Möglichkeit der Verwendung an sich bekannter Sicherungsbolzen, die
jedoch immer spielend leichtgängig und ohne jede manuelle Justier-Notwendigkeit
zum Verriegeln der Teile in entsprechende Bohrungen eingeschoben werden können.
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Der Verschleiß der Sicherungsbolzen ist wegen ihrer flächigen Anlage
an den zu verriegelnden Teilen wesentlich geringer als bei den einleitend erwähnten
Keilen, die zumindest einseitig nur Linienberührung mit dem erwähnten Querbolzen
haben. Auch kann ein Verschleiß an den Sicherungsbolzen nicht zu Funktionsstörungen
führen und die Justierung der die Sicherungsbolzen aufnehmenden Bohrungen geschieht
automatisch bei dem maschinellen Ankoppeln des Anbaugerätes an das Arbeitsfahrzeug.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
wiedergegeben. Sie bestehen z. B. darin, daß das Fangelement die Form einer Hülse
hat, die den Träger durchsetzt und gleichzeitig die Sicherungsbohrung für den Sicherungsbolzen
definiert, und darin, daß die Fangklaue von am Koppelturm angeordneten Halbschalen
gebildet ist, die beim Herstellen der Kopplung die Fanghülse von unten kommend untergreift
und ausrichtet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, welches in den Zeichnungen im einzelnen dargestellt ist. Dort zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Traktors mit davor abgestelltem Frontlader,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, bei der der Frontlader mit dem
Traktor gekoppelt ist,
Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht
des oberen Teils eines der fahrzeugseitigen Träger mit daran angeordnetem Koppelturm
in der Kupplungsstellung, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung von Träger
und Koppelturm unmittelbar vor dem Erreichen oder nach dem Verlassen der Kupplungsstellung,
Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, in der der Träger und der Koppelturm
teilweise außer Eingriff sind und Fig. 6 einen etwa im Verlauf der Linie X-X von
Fig. 5 liegenden Schnitt durch Träger und Koppelturm, wobei die geschnittenen Teile
zur besseren Übersicht nur teilweise schraffiert sind.
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Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Traktor 10 ist zum Betrieb mit einem
Frontlader 12 eingerichtet. Da es häufig gewünscht ist, den Frontlader 12 vom Traktor
10 abnehmen zu können, müssen die Geräte mit einer entsprechenden Kupplungsmöglichkeit
versehen sein. Wie ein Vergleich der Fia. 1 und 2 zeigt, ist eine solche Möglichkeit
im vorliegenden Fall gegeben.
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Auf beiden Seiten des Traktors 10 sind an dessen Rahmen 14 jeweils
ein Träger 16 angeordnet. Beide Träger 16 sind fest mit dem Rahmen 14 verbunden.
Im Bereich des obenliegenden freien Endes jedes Trägers 16 sind die nachstehend
noch im einzelnen erläuterten und zum Kuppeln von Traktor und Frontlader benötigten
Teile vorgesehen. Da die beiden Träger 16 weitestgehend identisch sind, wird nur
einer dieser Träger im Detail erläutert werden.
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Der Frontlader 12 weist in herkömmlicher Weise zwei parallel zur Fahrzeuglängsachse
verlaufende Tragholme
18 auf, von denen in den Zeichnungen nur
einer zu sehen ist. Beide Holme sind durch Querholme miteinander verbunden. Das
dem Traktor 10 zugekehrte Ende jedes Tragholmes 18 ist um eine horizontale Achse
schwenkbar in einem Koppelturm 20 gelagert. Das entgegengesetzte freie Ende jedes
Tragholms 18 ist an der einen Seite eines Arbeitsgerätes 22 angelenkt.
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Weiterhin besitzt der Frontlader mindestens einen, im Ausführungsbeispiel
zwei Hubzylinder 24. Jeweils ein Hubzylinder 24 ist einem der Tragholme 18 zugeordnet
und mit seinem einen Anschlußpunkt 26 am zugeordneten Tragholm 18 angelenkt. Der
andere Anschlußpunkt 28 jedes Hubzylinders 24 ist schwenkbar und unterhalb des Angriffspunktes
des Tragholmes 18 am Koppelturm 20 angelenkt. Schließlich ist der Frontlader 12
mit Abstellstützen 30 ausgerüstet. Diese sind höhenverstellbar, können bei Bedarf
vom Frontlader 12 abgenommen oder beigeklappt werden und dienen dazu, den gesamten
Frontlader 12 nach dessen Entkopplung vom Traktor 10 in einer Position zu halten,
die ein leichtes Wiederankoppeln ermöglicht. Die Abstellstützen 30 sind so am Frontlader
12 angeordnet, daß sie den Frontlader in der in Fig. 1 gezeigten Stellung sicher
halten können.
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Die Abstellstützen 30, die Hubzylinder 24, die Tragholme 18 und auch
die beiden, jeweils einem Träger 16 zugeordneten Koppeltürme 20 sind untereinander
weitgehend identisch, so daß sich die nachstehende Beschreibung nur auf die Teile
einer Fahrzeugseite beschränkt.
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Wie ein erster Blick auf Fig. 6 zeigt, besteht der Träger 16 aus einer
Metallplatte, und der Kuppelturm 20 weist zwei beabstandete Metallplatten 20', 20"
auf,
zwischen die der Träger 16 einfahrbar ist.
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Um die Hubzylinder 24 des Frontladers 12 sowie eventuell vorhandene,
nicht gezeigte zusätzliche Zylinder mit Druckflüssigkeit versorgen zu können, ist
am Traktor 10 für jeden Zylinder-eine Hydraulikkupplung 32 vorgesehen, die zum Hydrauliksystem
des Traktors 10 führt. An jeden Zylinder ist mindestens ein Hydraulikschlauch 34
mit Schlauchkupplung 36 angeschlossen. In Fig. 2 ist schematisch gezeigt, wie diese
Teile miteinander verbunden sind. Der Hydraulikschlauch 34 ist in der Praxis so
lang, daß der Träger 16 und der Koppelturm 20 einen gewissen horizontalen Abstand
voneinander haben können, bevor die Schlauchkupplung 36 gelöst werden muß.
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In seinem hinteren oberen Bereich weist der Träger 16 eine Sicherungsbohrung
38 auf, die den Träger senkrecht durchsetzt und auf beiden Oberflächen des Trägers
von einer Fanghülse 40 fortgesetzt wird, wie es insbesondere die Fig. 6 erkennen
läßt. In der Praxis kann die Fanghülse von einem Rohrabschnitt gebildet sein, dessen
Nennweite dem Durchmesser der Sicherungsbohrung 38 entspricht und dessen Länge etwas
geringer als der lichte Abstand der Metallplatten 20', 20" ist.
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Am vorderen oberen Ende des Trägers 16 befindet sich an einer gegenüber
der Fanghülse 40 tieferliegenden Stelle eine Fanggabel 42, die sich nach vorn (in
Fahrtrichtung des Traktors) bzw. in Richtung auf den anzukoppelnden Frontlader 12
(Fig. 1) öffnet. Die Mittelachse der Gabel verläuft ausweislich der Zeichnungen
in Fahrtrichtung nach vorn abfallend (vgl. z.B.
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Fig. 1). Der insbesondere in den Fig. 3 bis 5 gut erkennbare Umrißverlauf
des Trägers im Bereich von seinem
freien Ende ist besonders vorteilhaft
und damit zur Erfindung gehörig. Dies gilt unter anderem für den in Richtung der
öffnungsachse nach vorn vorspringenden Teilabschnitt 16' und den nach oben und vorn
vorspringenden, die Fanghülse 40 enthaltenden Teilabschnitt 16" des Trägers 16 sowie
den Verlauf der oberen Begrenzungslinie des Trägers.
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Am Träger 16 ist schließlich eine Laufschiene 44 vorgesehen, die im
Ausführungsbeispiel auf beide Oberflächen des Trägers 16 verteilt ist und von einer
Stelle des oberen Bereiches des Trägers 16 unterhalb seiner Fanghülse 40 zunächst
geradlinig abfallend nach vorn in Richtung auf die Fanggabel 42 und dann leicht
nach oben abgewinkelt, jedoch immer noch abfallend, in Richtung auf die vordere
Stirnkante des Trägers 16 verläuft und hierbei in eine Richtung oberhalb der Fanggabel
42 zielt, jedoch von rechts in Fig. 3 aus betrachtet kommend vor der Fanggabel 42
endet. Die bevorzugten Querabmessungen der Laufschiene 44 sind in Fig. 6 zu sehen.
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Ausweislich der Fig. 3 und 6 sind die beiden Metallplatten 20', 20"
des Koppelturms 20 durch einen Steg 46 miteinander verbunden, der in Fig. 3 gestrichelt
angedeutet ist. Er ist im oberen Teil des Koppelturms 20 im wesentlichen entlang
dessen äußerer Ränder verlaufend angeordnet. An der vorn untenliegenden Ecke des
Koppelturms werden seine beiden Metallplatten 20', 20" von einem Gabelbolzen 48
durchsetzt, dessen Durchmesser der öffnungsweite der Fanggabel 42 angepaßt ist,
der mit den Metallplatten fest verbunden (z. B.
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verschweißt) ist und in der Xupplungsstellung von Träger 16 und Frontlader
12 innerhalb der Fanggabel 42
des Trägers 16 liegt. Diese Stellung
ist in Fig. 3 zu sehen.
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Im Bereich der rechten unteren Ecke des Koppelturms 20 und an einer
Stelle, die im gekuppelten Zustand von Träger 16 und Koppelturm 20 liegt, befindet
sich eine parallel zum Gabelbolzen 48 verlaufende Durchgangsbohrung 50, die die
Metallplatten 20', 20" durchsetzt und nach dem Koppeln von Träger 16 und Koppelturm
20 einen nur in Fig. 3 schematisch angedeuteten Sicherungsbolzen 52 aufnimmt. Der
Sicherungsbolzen 52 ist in einer nicht dargestellten, bekannten Weise gegen ein
Herausrutschen aus der Durchgangsbohrung 50 zu sichern.
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Der untere Halbbogen der Durchgangsbohrung 50 ist mit einer nach oben
offenen Fangklaue 54 umgeben, deren der Durchgangsbohrung 50 zugekehrte Oberfläche
im wesentlichen auf einem Kreisbogen verläuft, dessen Radius gleich dem Radius der
Fanghülse ist und die somit einen Abstand von dem benachbarten Umfang der Durchgangsbohrung
50 hat, welcher gleich der Wandstärke der Fanghülse 40 des Trägers 16 ist. Fig.
6 läßt erkennen, daß in dem Ausführungsbeispiel jeweils eine solche Fangklaue 54
auf jeder Innenfläche jeder Metallplatte 20', 20" angeordnet ist. Wie die Fig. 3
bis 5 erkennen lassen, erstreckt sich die zylindrische Innenfläche jeder Fangklaue
54 über einen Winkel von etwa 120° und öffnet sich dann entlang von etwa ebenen
Flächen nach oben/außen, wodurch Führungsabschnitte 54', 54" gebildet werden (Fig.
3).
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Der Koppel turm 20 weist schließlich noch eine etwa geradlinig vom
Bereich seiner links unten liegenden Förderkante in Richtung auf die rückwärtige
Kante
des Koppelturms verlaufende Führungsschiene 56 auf, die ebenfalls
die beiden Metallplatten 20', 20" miteinander verbindet und einen solchen lichten
Abstand von dem Gabelbolzen 48 hat, daß eine oberhalb der Fanggabel 42 des Trägers
16 befindliche Nase 58 gerade noch diesen lichten Abstand durchsetzen kann, wenn
Träger 16 und Koppelturm 20 gemäß Fig 3 miteinander gekuppelt sind. Die Führungsschiene
56 endet von vorn (d. h. links in Fig. 3) gesehen mit einem nicht übermäßig kritischen
Abstand von der Durchgangsbohrung 50, so daß sie in Fig. 6 nicht mehr erscheint.
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Der Kupplungsvorgang von Träger 16 und Koppelturm 20, d. h. das Herstellen
einer Arbeitsverwendung zwischen Traktor 10 und Frontlader 12 aus der Relativposition
der Teile gemäß Fig. 1 in diejenige gemäß Fig. 2 läuft nun folgendermaßen ab.
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Zunächst fährt der Traktor 10 so dicht an den Frontlader 12 heran,
daß sich der Koppelturm 20 unmittelbar vor dem Träger 16 befindet und der Hydraulikschlauch
34 mittels einer Schlauchkupplung 36 in die Hydraulikkupplung 32 eingesteckt werden
kann. Wenn nun der Hubzylinder 24 ausfahrend beaufschlagt wird, dann wird sich der
Koppelturm 20 um seinen obenliegenden Anschlußpunkt 27 des Tragholms 18 entgegen
dem Uhrzeigersinn verdrehen. Bei einem doppeltwirkenden Hubzylinder 24 kann der
Koppelturm selbstverständlich auch im Uhrzeigersinn verdreht werden, wenn der Frontlader
12 gemäß Fig. 1 abgestellt ist.
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Wenn der Traktor 10 mit dem Träger 16 nun weiter nach vorn in Richtung
des Pfeiles v fährt, dann wird die vordere Kante der Laufschiene 44 in den Bereich
der
Fangklaue 54 kommen. Da die Fangklaue 54 auch an ihrem Außenumfang
zylindrisch gekrümmt ist, wird sie bei nicht völlig korrekt zueinander ausgerichteten
Teilen auf die Frontkante der Laufschiene 44 auflaufen und unter Mitnahme des Koppelturms
20 von der Laufschiene nach oben gedrückt werden. Träger 16 und Koppelturm 20 haben
dann die in Fig. 5 gezeigte relative Lage zueinander.
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Die weitere Bewegung des Trägers 16 in Richtung des Pfeiles v führt
letztlich zu der Relativlage von Träger 16 und Koppelturm 20 gemäß Fig. 4. Hierbei
liegt der Gabelbolzen 48 voll in der Fanggabel 42 des Trägers 16, und die Fangklaue
54 befindet sich unterhalb der Fanghülse 40. Wenn die Teile bei der Bewegung aus
der Stellung gemäß Fig. 5 in die Stellung gemäß Fig. 4 noch nicht völlig korrekt
zueinander ausgerichtet sind, dann wird die Nase 58 des Trägers 16 gegen die Führungsschiene
56 des Koppelturms 20 stoßen und den Koppelturm dabei in eine Position bringen,
in der der Gabelbolzen 48 von der Fanggabel 42 erfaßt und korrekt positioniert werden
kann.
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Der Mittenabstand der Fanggabel 42 von der Fanghülse 40 des Trägers
16 ist identisch dem Mittenabstand des Gabelbolzens 48 von der Durchgangsbohrung
50 des Koppelturms 20. Wenn der Hubzylinder 24 nun bei relativer Lage der Teile
gemäß Fig. 4 etwas ausgefahren wird, dann wird sich der Koppelturm 20 entgegen dem
Uhrzeigersinn verdrehen, und zwar um den in der Fanggabel 42 gelagerten Gabelbolzen
48. Diese Drehrichtung ist leichter erkennbar, wenn man die Fig. 2 betrachtet. Ein
zunächst geringfügiges Ausfahren des Hubzylinders 24 bewegt den Tragholm im Uhrzeigersinn
um den
Anschlußpunkt 27 und hebt den Frontlader 12 dadurch geringfügig
an. Das Eigengewicht des Frontladers wirkt dem Anheben entgegen. Die Folge ist die
Verdrehung des Koppelturms 20 entgegen der Uhrzeigerrichtung. Diese Drehbewegung
des Koppelturms 20 führt nun dazu, daß sich die Fangklaue 54 des Koppelturms nach
oben bewegt, die Fanghülse 40 des Trägers 16 umfaßt und schließlich nach unten kommend
fest an der Fanghülse 40 anliegt. In diesem Moment sind die die Fanghülse 40 durchsetzende
Sicherungsbohrung 38 und die Durchgangsbohrung 50 des Koppelturms 20 fluchtend zueinander
ausgerichtet. Das Arbeitsgerät 22 des Frontladers 12 ruht hierbei immer noch auf
dem Boden auf. Jedes weitere Ausfahren des Hubzylinders 24 führt aber vom Moment
des Anliegens der Fangklaue 54 an der Fanghülse 40 dazu, daß das Arbeitsgerät 22
angehoben wird. Das Gewicht des Frontladers und seiner Zuladung erzeugen ein um
den Gabelbolzen entgegen dem Uhrzeiger drehendes Moment, so daß Fanghülse 40 und
Fangklaue 54 weiterhin ineinander gepreßt werden.
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Nach dem Erreichen der Relativposition von Träger 16 und Koppelturm
20, wie sie in Fig. 3 erkennbar ist, d. h. nach der fluchtenden Ausrichtung der
Sicherungsbohrung 38 und der Durchgangsbohrung 50 wird durch diese Bohrungen der
bereits angesprochene Sicherungsbolzen 52 hindurchgeführt und seinerseits gesichert.
Von nun an ist eine selbsttätige Trennung von Koppelturm 20 und Träger 16 auch dann
nicht mehr möglich, wenn Vertikal schwingungen auftreten oder wenn das Arbeitsgerät
22 bewußt in den Boden gefahren wird.
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Das Trennen des Frontladers 12 vom Traktor 10 geht in umgekehrter
Reihenfolge vor sich. Bei noch angehobenem Frontlader wird zunächst der Sicherungsbolzen
52 herausgezogen. Dann wird das Arbeitsgerät 22 auf den Boden herabgelassen (Fig.
2). Wenn jetzt das dem Hubzylinder 24 zugeordnete Steuergerät auf SENKEN gestellt
bleibt, wird der Koppelturm 20 aufgrund seines Eigengewichtes nach unten drücken,
so daß die Fangklaue 54 außer Eingriff mit der Fanghülse 40 kommt. Dieses Entkoppeln
kann bei Bedarf durch geringfügiges Vor- und Rückwärts fahren des Traktors 10 unterstützt
werden. Der Träger 16 und Koppelturm 20 haben dann die gegenseitige Position gemäß
Fig. 4.
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Nun wird die Abstellstütze 30 ausgeklappt oder angebracht. Die anschließende
Bewegung des Traktors 10 in Richtung des Pfeiles r nach rückwärts und nach vorheriger
Lösung der Schlauchkupplung 36 führt dann über die Relativposition der Teile gemäß
Fig. 5 zu der vollständigen Trennung gemäß Fig. 1.
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Das An- und Abkoppeln des Frontladers 12 kann von einem Mann ohne
besonderen manuellen Kräfteeinsatz in sehr kurzer Zeit ausgeführt werden. Durch
die Konzeption von Fanghülse 40 und Fangklaue 54 bereitet es auch keinerlei Mühe,
den Sicherungsbolzen in die automatisch ausgerichteten Bohrungen einzuführen oder
beim Abkoppeln herauszuziehen.
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Nicht dargestellte Abwandlungen des Ausführungsbeispiels können beispielsweise
darin bestehen, daß die Fangklaue 54 eine sich nach oben öffnende V-Form und die
Fanghülse 40 eine entsprechende Keilform hat.
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Verwendbar wäre auch eine aus Einzelelementen zusammengesetzte Fangklaue,
die die Fanghülse an zwei Stellen linienförmig untergreifen. Weiterhin kann vorgesehen
sein,
daß der Sicherungsbolzen 52 durch ein am Koppelturm 20 befestigten oder befestigbares
Element ersetzt wird, welches im gekoppelten Zustand von Frontlader und Traktor
oberhalb von Fangklaue und Fanghülse am Träger 16 angreift.
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Generell ist noch zu erwähnen, daß der Begriff "vorn" die dem Arbeitsgerät
22 zugekehrte Seite aller Teile bezeichnet, daß die Begriffe "unten" und "oben"
auf die Betriebsstellung der verschiedenen Teile bezogen sind und daß sich der Begriff
"seitlich" auf die Fahrzeugseiten bezieht.