DE7430734U - Sicherheitskupplung - Google Patents

Description

EISEN FÜHR & SPEISER ' " **" " ** * Patentanwälte

DiPL -Ing GÜNTHER EISENFÜHR

DiPL.-lNG. DIETER K. SPEISER

BREMEN Dr RERNAT. HORST ZINNGREBE

UNS. ZEICHEN : β 297 ANMtI DER/INH: BAAS

Aktenzeichen : Neuanme 1 dung

datum:io. September 1974

BAAS-Technik GmbH, 2000 Wedel. Industriestr. 39-43

Sicherheitskupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitskupplung, beispielsweise zur lösbaren Lagerung der Schwinge eines Frontladers, mit einem Lagerbügel für,jeden Schenkel der Schwinge und einem in eine Durchgangsbtfhrung des Lagerbügels einsetzbaren Bolzen, der durch eine Sicherungseinrichtung gegenüber dem Lagerbügel gesichert und durch eine Abdrückeinrichtung bei Bedarf lösbar ist·

Bei einer bekannter. Sicherheitskupplung dieser Art ist an das eine Ende des Bolzens ein einseitig versetzter Lagerklotz angeschweißt. Dieser Lagerklotz ist quer zur Längsachse des Bolzens durchbohrt und mit einem Stift durchsetzt, welcher als Schwenklager für einen Handhebel dient. Durch eine Torsionsfeder ist der Handhebel so vorgespannt, daß er sich an einen Anschlag des Lagerklotzes anlegt und eine Ruhestellung einnimmt, in welcher er etwa senkrecht zur Achse des Bolzens verläuft. In dieser Ruhestellung untergreift ein an den Handhebel angeformter

Sicherungsbügel eine Lasche des Lagerbügels der Sicherheitskupplung, so daß der Bolzen gegen Herausfallen gesichert ist. Will man den Bolzen aus einem Lagerbügel lösen, so wird der Handhebel gegen die Kraft der eingebauten Torsionsfeder nach außen abgezogen und drückt dabei mit einer vorn angesetzten gabelförmigen Nase auf einen Vorsprung am Lagerbügel. Unter günstigen Betriebsumständen ist auf diese Weise ein Herausheben des Bolzens aus einem Lagerbügel und damit ein Auftrennen der Sicherheitskupplung möglich.

Diese bekannte Sicherheitskupplung hat jedoch viele, teilweise bedenkliche Nachteile. Da der Handhebel nur durch Federkraft in seiner Verriegelungsstellung gehalten wird, kann es im Betrieb eines Frontladers leicht vorkommen, daß Hindernisse wie Pflanzenteile oder dergleichen hinter den Handhebel geraten und diesen unbeabsichtigt lösen. Dadurch kann es zu schweren Betriebsstörungen kommen.

Ferner hat diese Sicherheitskupplung den Nachteil, daß das Gelenk für den Handhebel seitlich gegenüber der Längsachse des Bolzens um ein beträchtliches Stück versetzt ist. Der Versatz beträgt etwa Bolzendicke. Auf diese Weise entsteht beim Lösen des Bolzens ein Moment, welches zu einem Verklemmen führen kann, sofern nicht für ausreichende Schmierung gesorgt wurde.

Beim Einführen des Bolzens in seinen Lagerbügel treten oft Widerstände auf, und man ist gezwungen, den Bolzen mit einem Hammer einzuschlagen. Da der einseitige Lagerklotz jedoch erheblich außerhalb der Längsachse des Bolzens sitzt, entsteht auch beim Einschlagen des Bolzens ein Moment, welches das Eintreiben erschwert bzw. zu Beschädigungen an der Sicherheitskupplung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung

der vorstehend aufgeführten Nachteile eine leicht bedien« bare und betriebssichere Sicherheitskupplung der genannten Art zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurcn, daß die Abdrückeinrichtung durch eine aus dem Umfang des Bolzens hervorstehende Führungskontur, mindestens eine am Laqerbüael angebrachte und dessen Durchgangsbohrung konzentrisch umgebende Gegenkontur, auf welcher die Führungskontur bei Verdrehung des Bolzens entlanggleiten kann, und einen fest mit dem einen Ende des Bolzens verbundenen Handgriff gebildet wird} und daß die Sicherungseinrichtung durch einen in eine Ausnehmung des Lagerbügels unter Federeinwirkung einrastenden Sicheruncisstift, der am oder im Bereich des Handgriff., angeordnet und mittels eines Betätigungselementes bei Bedarf aushebbar ist, und durch eine in der Rastposition des Sicherungsstiftes die Führungskontur in Ausziehrichtung des Bolzens sperrende Kontur ö:ti Lagerbügel gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung ist betriebssicher, da ein Lösen des Bolzens nur durch Verdrehen des Handgriffes möglich ist, und diese Verdrehung wird verhindert, solange der Sicherungsstift sich in der zugeordneten Ausnehmung befindet. Ein unbeabsichtigtes Ausheben des Sicherungsstiftes läßt sich konstruktiv einfach vei hindern.

Der Bolzen der Sicherheitskupplung läßt sich auch unter schwierigen Umständen leicht einsetzen bzw. einschlagen, da er in seiner Achsrichtung frei zugänglich ist. Er läßt sich auch leicht lösen, da die. Abdrückeinrichtung parallel zur Längsachse des Bolzens verlaufende Kräfte erzeugt und verkantende Momente ausschließt.

Bei der Abdrückeinrichtung lassen sich weitere Vorteile dadurch erzielen, daß die schräge Ebene und die sperrende Kontur Grenzflächen eines Kurvensegmentes sind, welches sich konzentrisch zu der Durchgangsbohrung an einem Schenkel des Lagerbügels befindet. Vorzugsweise werden zwei gleichartige Kurvensegmente auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsbohrung befestigt.

Vorteilhafterweise kann die Führungskontur durch einen den Bolzen durchsetzenden Stift gebildet sein.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Kurvtnsegment an seinem vom Lagerbügel entfernten Ende einen Scheitelpunkt aufweisen, der das Ende der Rückenschräge und den Anfang einer daran angrenzenden Gegenschräge bildet, deran Steigung der Rückenschräge entgegengerichtet ist. Durch diese Merkmale wird erreicht, daß der Handgriff beim Lösen des Bolzens nicht um 90 bis 120 verdreht werden muß, sondern nur um etwa 45 bis 60 . Anschliessend erfolgt das weitere Lösen unter Rückdrehung des Handgriffes in die alte Lage. Diese Möglichkeit ist besonders vorteilhaft, wenn man unter beschränkten Platzverhältnissen arbeiten muß.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn sich an die sperrende Kontur eine Einziehschräge, die im wesentlichen parallel, jedoch mit entgegengesetzter Oberfläche zu der «.ückenschräge verläuft, anschließt. Unter Ausnutzung dieser Einziehschräge ist es möglich, den Bolzen auch unter Belastung leicht und vollständig in seine Betriebslage zu bringen.

Ferner kann es vorteilhaft sein, das mit dem Handgriff verbundene Ende des Bolzens bis in den Bereich des Stiftes von einer Hülse einzuschließen, welche im eingerasteten Kupplungszustand die Kurvensegmente in sich aufnimmt und

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die freiliegenden Enden des Stiftes abstützt=

Der Sicherungsstift kann in einer der Hülse benachbarten Führungsbuchse verschiebbar gelagert durch eine Feder in Richtung auf den Lagerbügel vorgespannt sein. Als Betätigungselement für den Sicherungsstift kann beispielsweise ein Betätigungsstift verwendet werden, welcher ein Langloch der Führungsbuchse für den Sichecungsstift durchsetzt. Vorzugsweise wird der Betätigungsstift so gesetzt, daß er im eingerasteten Kupplungszustand durch den Griff des Bolzens gedeckt und geschützt ist.

Alternativ dazu kann nehen der Hülse eine hand-betätigbare Sicherungsklinke angebracht und um einen Drehpunkt schwenkbar sein, welche den Sicherungsstift in Form einer in Richtung auf den Lagerbügel vorstehenden Nase enthält und durch eine Feder von dem Griff abgedrückt wird. Auf diese Weise läßt sich der Sicherungsstift bzw. die Sicherungs nase besonders bequem lösen.

Nachfolgend werden einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher .erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1

und 2 eine separate Darstellung der durch einen Bolzen mit Griff gebildeten ersten Hälfte der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und einer Fronvansicht;

Fig, 3

und 4 die andere Hälfte der Kupplungseinrichtung in Form eines Lagerbügels mit Kurvensegmenten in einer geschnittenen Seitenansicht und einer Frontansicht; und

Fig. 5 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels für die erste Hälfte der Sicherheitskupplung.

743073/113.3.75

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele für eine erfindungsgemäße Sicherheitskupplung werden beispielsweise zur lösbaren Lagerung der Schwinge eines Frontladers an einem Fahrzeug b2w. zur drehbaren Verbindung von Arbeitszylindern mit der Schwinge bzw. dem Fahrzeug benutzt. Die Sicherheitskupplung besteht aus einer lösbaren Kupplungshälfte (Fig. 1, 2 bzw. 5) und einer festen Kupplungshälfte (Fig. 3, 4), von denen die letztere beispielsweise in je drei Exemplaren auf jeder Seite eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Ackerschleppers befestigt sein kann.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte lösbare Kupplungshälfte 10 besitzt einen beispielsweise aus Flacheisen hergestellten Griff 12 mit einer tellerförmigen Erweiterung 12a, j_n die eine Bohrung eingearbeitet ist. Gemäß Fig. 1 ist in diessr Bohrung ein zylindrischer, an seinem freien Ende kouisch abgeschrägter Bolzen 14 eingeschweißt. Dieser Bolzen 14 dient beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Lagerbolzen für die Schwinge eines Frontladers. Eine den Fuß des Bolzens 14 konzentrisch umgebende Hülse 16 ist am Umfang der tellerförmigen Erweiterung 12a ange- · schweißt und besitzt an ihrem freien Ende diametral gegenüberliegende U-förmige Ausnehmungen, die mit einer die Längsachse des Bolzens 14 schneidenden Bohrung gleichen Durchmessers fluchten. Gemäß 2 ist durch die Ausnehmungen der Hülse 16 und die Bohrung im Bolzen 14 ein Spannstift 18 selbsthemmerd eingepaßt. Dieser Spannstift 18 hat wesentliche Funktionen beim Verriegeln und Lösen der Sicherheitskupplung zu übernehmen.

An der dem freien Ende des Griffes 12 zugekehrten Seite der Hülse 16 ist eine zu dieser Hülse achsparallele Führungsbuchse 20 angeschweißt, die seitlich ein achsparalleles Langloch 22 besitzt. In der Innenbohrung der Führungsbuchse

20 ist mit Gleitsitz ein zylindrischer Sicherungsstift 24 geführt, durch eine Feder 28 in vom Griff 12 abgekehrter Richtung vorgespannt und durch einen Befestigungsstift 26 gesichert. Der in einer Querbohrung des Sicherungsstiftes 24 befestigte Betätigungsstift 26 durchragt das Langloch 22, begrenzt die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage des Sicherungsstiftes 24 und dient als manuelles Betätigungselement zum Einfahren des Sicherungsstiftes 24 in die Führungsbuchse 20. Gemäß Fig. 1 ragt der Sicherungsstift 24 in seiner Ruhestellung ^n ein bestimmtes Stück, welches beim vorliegenden Ausführungsbexspiel etwas kleiner als der Sicherungsstift-Durchmesser ist, vorn aus der Führungsbuchse 20 heraus.

Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2 kann durch das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 für eine lösbare Kupplungshälfte 10a ersetzt werden. Diese abgewandelte lösbare Kupplungshälfte 10a entspricht bezüglich ihres. Griffes 12 mit der tellerförmigen Erweiterung 12a, ihres Bolzens 14 mit Spannstift 18 und Hülse 16 sowie ihrer Führungsbuchse 20 vollkommen dem bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschriebenen ' Aur.führunjsbeispiel. Unterschiede bestehen lediglich in einem andersartigen konstruktiven Aufbau der Sicherungseinrichtung. Diese besteht hier aus einer Sicherungsklinke 21, diti annähernd parallel zum Griff 12 verläuft und mit ihrem hinteren Ende mit Hilfe eines Scharnierstiftes 29 gelenkig mit dem Ende des Griffes 12 verbunden ist. Das vordere, der Hülse 16 benachbarte Ende dieser Sicr-jrungsklinke 21 läuft in eine Rastnase 24a aus. Oberhalb der Rastnase befindet sich ein Langloch 22a, in weltaes ein an der Hülse 16 befestigter Führungsstift 23 eingreift und eine seitliche Auswanderung der Sicherungsklinke 21 verhindert. In einer Abkröpfung der Sicherunqs-

klinke 21 ist ein Zentrierstift 27 befestigt und dient als Führung für eine Druckfeder 28a_t welche das vordere Ende der sicherungsklinke 21 vom Handgriff 12 abdrückt. Durch Drücken der Sicherungsklinke 21 in Richtung eines Pfeiles kann man die Führungsnase 24a aus einer nicht dargestellten gegenüberliegenden Bohrung oder dergleichen herausziehen und damit die Sicherungseinricbtung der lösbaren Kupplungshälfte 10a lösen.

Es folgt die Beschreibung der am Fahrzeug befestigten Kupplungshälfte, die einen U-förmig gebogenen Lagerbügel 40 besitzt, der auf einem Träger 35 aufgeschweißt ist, welcher seinerseits mit dem nicht dargestellten Fahrzeug verbunden ist. Eine die beiden Schenkel des Lagerbügels 40 durchsetzend= Lagerbohrung 42 ist so hergestellt, daß sich der Bolzen 14 der lösbaren Kupplungshälfte 10 bzw. 10a leicht einführen läßt.

Auf dem vorderen Schenkel 41 des Lagerbügels 40 sind zwei identische Kurvensegmente 44 aufgeschweißt, die zwischen sich die Lagerbohrunq 42 konzentrisch einschließen. Die Kurvensegmente 44 sind mit mehreren schrägen Ebenen * versehen, welche teilweise zum Lösen, und teilweise zum Einziehen bzw. Festsetzen des Bolzens 14 der lösbaren Kupplungshälfte 10 oder 10a dienen.

In der geschlossenen und verriegelten Stellung der Sicherheitskupplung liegt die Vorderkante der Hülse und die. damit fluchtende Kante des Spannstiftes 18 zumindest annähernd an der Vorderseite des vorderen Schenkels 41 an, und der Spannstift 18 wird hier durch die etwa einen Viertelkreis bildende Ausnehmung 48 jedes Kurvensegmentes 44 gehalten. In dieser geschlossenen und verriegelten Stellung ist die lösbare Kupplungs—

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hälfte 10 bzw. 10a gegenüber der in Fig. 3 und 4 dargestellten Kupplungshälfte dadurch gegen Lösen unter Verdrehung des Bolzens 14 um seine Achse dadurch gesichert, daß das vorn herausstehende freie Ende des Sicherungsstiftes 24 bzw. der Rastnase 24a unter Federdruck in eine Rastbohrung 50 versenkt ist, welche in die Vorderseite des vorderen Schenkels 41 eingebohrt ist.

Gemäß Fig. 3 besitzen beide Kurvensegmente 44 je eine im gleichen Drehsinne ansteigende Rückenschräge 46, die mit einem verrundeten Scheitelpunkt 46a endet und in eine Gegenschräge 47 übergeht. Andererseits geht die Ausnehmung 48 jedes Kurvensegmentes 44 in eine Einziehschräge 49 über. Einziehschräge 49 und Gegenschräge 47 treffen sich mit einem kleinen Übergangsradius.

Beim Einsetzen des Bolzens 14 in die Lagerbohrung 42 führt man die Hülse in den Schlitz zwischen beiden Kurvensegmenten 44 ein, der jeweils durch den unteren Teil der Rückenschräge 46 und die Einziehschräge 49 gebildet wird. Beim Festsetzen des Bolzens 14 verdreht man den Griff 12 im Uhrzeigersinne, wobei die Einzieh- " schräge 49 den Spannstift 18 in den Bereich der Ausnehmung 48 bringt In dieser Stellung ist der Bolzen 14 vollständig eingesetzt, und die Sicherungseinrichtung läßt sich dadurch festsetzen, daß der Sicherungsstift 24 bzw. die Rastnase 24a jetzt in die Rastbohrung 50 versenkt werden kann.

Zum Lösen der lösbaren Kupplungshälfte 10 bzw. 10a muß zunächst der Sicherungsstift 24 mit Hilfe des Betätigungsstiftes 26 (Fig. 1 und 2) oder -die Rastnase 24a durch Betätigung der Sicherungsklinke 21 (Fig. 5) aus der Rastbohrung 50 herausgehoben werden_? bevor man die Kupplungs—

I · + ♦ _h .

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halfte durch Drehen des Griffes 12 entgegen dem Uhrzeigersinne ( gemäß Fig* 4 ) herauslösen kann. Dabei gleitet der Spannstift 18 über die Rückenschräge 46. Sofern genügend Platz zur Verfügung steht, kann diese Drehrichtung beibehalten werden, bis die Rückenschräge 46a erreicht ist. Anschließend läßt sich der Bolzen leicht herausnehmen. Steht jedoch weniger Platz zur Verfügung, so kann man die dem Uhrzeigersinne entgegengesetzte Drehrichtung des Griffes 12 umkehren, sobald etwa 45° durchfahren sind und im Uhrzeigersinne weiterschwenke.-., wobei der Spannstift 18 jetzt an der Gegenschräge 47 bis zum Scheitelpunkt 46a herauf gleitet.

Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung durchaus andere konstruktive Lösungen denkbar. Die durch den Spannstift 18 gebildete Führungskontur des Bolzens 14 kann beispielsweise auch durch eine schräge Ebene, die komplementär zu den Ebenen der Kurvensegmente 44 ausgebildet ist, dargestellt werden. Ferner sind für die durch den Sicherungsstift 24 bzw. die Sicherungsklinke 21 dargestellte Sicherungseinrichtung andere Lösungen denkbar, beispielsweise in Form von Rastelementen, die in Richtung des Handgriffes gegen Federdruck verschiebbar sind.

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Sicherheitskupplung, beispielsweise zur lösbaren Lagerung der Schwinge eines Frontladers, mit einem Lagerbügel für jeden Schenkel der Schwinge und einem in eine Durchgangsbohrung des Lagerbügels einsetzbaren Bolzen, der durch eine Steuerungseinrichtung gegenüber dem Lagerbügel gesichert und durch eine Abdruckeinrichtung bei Bedarf lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdrückeinrichtung durch eine aus dem Umfang des Bolze· 5 (14) hervorstehende Führungskontur (18), mindestens eine am Lagerbügel (40) angebrachte und dessen Durchganjsbohrung (42) konzentrisch umgebende Gegenkontur (46), auf welcher die Führungskontur bei Verdrehung des Bolzens entlanggleiten kann, und einen fest mit dem einen Ende des Bolzens verbundenen Handgriff (12) gebildet wird; und daß die Sicherungseinrichcung durch einen in eine Ausnehmung (50) des Lagerbügels (40) unter Feder_r einwirkung einrastenden Sicherungsstift (24), der am oder im Bereich des Handgriffs angeordnet und mittels eines Betätigungselementes (21; 26) bei Bedarf aushebbar ist, und durch eine in der Rastposition des Sicherungsstiftes die Führungskontur (18) in Ausziehrichtung des Bolzens (14) sperrende Kontur (48) am Lagerbügel (40) gebildet

   ist.
   /

   2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deß die Führungskontur durch einen den Bolzen (14) durchsetzenden Stift (18) gebildet wird..

   3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontur (46) und die sperrende Kontur (48) Grenzflächen eines Kurvensegmentes (44) sind, welches sich konzentrisch zu der Durchgangsbohrung

   (42) an einem Schenkel (41) des Lagerbügels (40) befindet.

   4. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvensegment (44) an seinem vom Lagerbügel (40) entfernten Ende einen Scheitelpunkt (46a) aufweist, der das Ende der ^egenkontur (46) und den Anfang einer daran angrenzenden Schräge (47) mit entgegengesetztem Anstieg bildet (Fig. 3) . /

   5. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die sperrende Kontur (48) ein Einziehschräge (49), die ira wesentlichen parallel, jedoch mit entgegengesetzter Oberfläche zu der Gegenkontur (46) verläuft, angrenzt,/

   / ι

   6. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, _; dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichartige Kurvenseg- } mente (44, 44) auf diametral gegenüberliegenden Seiten · i dor Durchgangsbohrung (42) mit im gleichen Drehsinne verlaufenden schrägen Ebenen (46...) angebracht sind./ ^;

   7. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Handgriff (12) verbundene Snde des Beizens (14) bis in den Bereich des Stiftes (18) von einer Hülse (16) eingescnlossen ist, welche im eingerasteten Kupplungszustand das bzw. die Kurvensegmente (44) in sich aufnimmt und die freiliegenden ^nden des Stiftes (18) abstützt (Fig. 1, 2).

   i/

   8c Kupplung nach mindestens einem der vorstehenden

   Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Hülse (16) eine Führungsbuchse (20) für den darin verschiebbar gelagerten Sicherungsstift (24) angebracht und in der Führungsbuchse eine den Sicherungsstift vorspannende Feder (28) untergebracht ist (Fig. 1, 2)./

   9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsstift (24) von einem seitlich hervorstehenden Betätigungsstift (26) durchsetzt ist.^

   10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bctätigungsstift (26) ein Loch (22) der Führungs buchse (20) durchsetzt .j

   11. Kupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Hülse (16) eine hand-betätigbare Sicherungsklinke (21) angebracht und um einen Drehpunkt (29) schwenkbar ist, welche den Sicherungsstift; in Form einer in Richtung auf den Lagerbügel (40) vorstehenden Nase (24a) enthält und durch eine Feder (28a) von dem Griff (12) abgedrückt ist (Fig. S). J

   12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsklinke (21) gegenüber der benachbarten Hülse (15) durch eine Stift-Langloch-Paarung (22a, 23) geführt isti

   13. Kupplung nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstift (26) bzw. die Sicherungsklinke (21) nach außen durch den Griff (12) abgedeckt und geschützt ist./