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Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, umfassend eine zugfahrzeugseitige Anhängekupplung (10), eine anhängerseitige Zugöse (12), die einen Zugösenschaft (34) hat mit einem Flanschende (36), das zur Verbindung mit dem Anhänger bestimmt ist, und mit einem Zugösenkopf (38), der zum Eingriff in eine Zugösenaufnahme (22) der Anhängekupplung (10) bestimmt ist, mindestens einen Kupplungsbolzen (40) zum Verbinden der Anhängekupplung (10) mit der Zugöse (12) und eine Betätigungseinrichtung (48, 52, 58) zum selbsttätigen Verstellen des Kupplungsbolzens (40) aus einer Bereitschaftsstellung, die das Einführen der Zugöse (12) in die Zugösenaufnahme (22) der Anhängekupplung (10) ermöglicht, in eine Kupplungsstellung.
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Verbindungseinrichtungen der vorstehend genannten Art haftet der Nachteil an, dass an der Kupplungsschnittstelle funktionsbedingt sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung ein relativ großes Spiel zwischen der Zugöse und der Anhängekupplung notwendig ist. Dieses Spiel führt zu einem hohen Verschleiß der gegeneinander bewegten Teile und zu einem geringen Fahrkomfort. Ferner ist die Kupplungs-Automatikeinheit zur automatischen Betätigung des Kupplungsbolzens in der Regel in vertikaler Richtung auf der Anhängekupplung angeordnet, wodurch die Verbindungseinrichtung eine große Bauhöhe hat und bei Anforderungen an eine geringe Bauhöhe nur bedingt geeignet ist.
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Die vorstehend geschilderten Nachteile werden bereits weitgehend durch eine Verbindungseinrichtung beseitigt, wie sie in der
DE 10 2004 012 483 B4 beschrieben ist. Allerdings handelt es sich bei der dort beschriebenen Verbindungseinrichtung um eine manuelle Kupplung, die im Straßenverkehr als LKW-Kupplung nicht zugelassen ist, da hier normalerweise lediglich selbsttätige Kupplungssysteme eingesetzt werden dürfen.
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Die
DE 10 2014 100 255 B3 zeigt eine Kupplungsanordnung mit einer zugfahrzeugseitigen Kupplungskugel und einer an der Anhängerdeichsel angeordneten Kupplungsaufnahme für die Kupplungskugel. Die Kupplungsaufnahme umfasst zwei an der Deichsel schwenkbar gelagerte schalenförmige Aufnahmeelemente, die gegenläufig verstellbar sind und im eingekuppelten Zustand die Kupplungskugel umgreifen. Die Aufnahmeelemente werden durch die zwischen sie einfahrende Kupplungskugel aus ihrer geöffneten Stellung in die Kupplungsstellung überführt. Eine Betätigungsvorrichtung zum Verstellen der Aufnahmeelemente ist nicht vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die unter Beibehaltung der durch die Verbindungseinrichtung gemäß der
DE 10 2004 012 483 B4 erreichten Vorteile eine geringe Bauhöhe besitzt und gleichzeitig ein selbsttätiges Einkuppeln ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung befinden sich also die Kupplungsbolzen und die Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kupplungsbolzen, d.h. die Kupplungsautomatikeinheit, nicht wie üblich an der fahrzeugseitigen Anhängekupplung, sondern in der anhängerseitigen Zugöse. Dies hat den Vorteil, dass die Gesamtbauhöhe der kompletten Verbindungseinrichtung und insbesondere der Anhängekupplung sehr niedrig gehalten werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung verschwinden die Kupplungsbolzen also in der Zugöse, so dass nach außen hin kein Platz benötigt wird, um das Kupplungselement unterzubringen.
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Um die in die Zugöse integrierten Kupplungsbolzen zu betätigen, umfasst die Betätigungseinrichtung eine in einer axialen Ausnehmung des Zugösenschaftes angeordnete Schubstange, die in Richtung auf den Zugösenkopf vorgespannt und mit den Kupplungsbolzen über eine Kraftumlenkung verbunden ist, derart, dass eine Bewegung der Schubstange aus einer dem Flanschende des Zugösenschaftes nahen Position in Richtung auf den Zugösenkopf eine Verstellung der Kupplungsbolzen in ihre Kupplungsstellung bewirkt und dass eine entgegengesetzte Bewegung der Schubstange eine Verstellung der Kupplungsbolzen in ihre Bereitschaftsstellung bewirkt. Damit ist auch die Betätigungseinrichtung für die Kupplungsbolzen vollständig in den Zugösenschaft integriert und benötigt keinen zusätzlichen Platz.
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Die Schubstange ist zweckmäßigerweise in einer Öffnung der Zugöse geführt. Die Kraftumlenkung erfolgt zweckmäßigerweise durch einen Umlenkhebel, der jeweils einerseits an der Schubstange und andererseits an dem jeweiligen Kupplungsbolzen angelenkt ist.
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Die Verstellung der Schubstange aus ihrer der Kupplungsstellung der Kupplungsbolzenentsprechenden Position in ihre der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechende Position kann entweder manuell oder über einen motorischen Antrieb erfolgen. Für die manuelle Verstellung ist ein an dem Zugösenschaft gelagerter und mit der Schubstange in Eingriff stehender Stellhebel vorgesehen, wobei die Schubstange in ihrer dem Flanschende des Zugösenschaftes nahen, der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden Position arretierbar ist. Die Arretierung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Stellhebel und die Schubstange über ein Rastgesperre arretierbar sind. Für die selbsttätige Auslösung des Einkuppelvorgangs ist das Rastgesperre zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass es durch eine Einwärtsbewegung der Kupplungsbolzen und durch eine Bewegung der Schubstange in Richtung auf das Flanschende des Zugösenschaftes entriegelbar ist.
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Alternativ zur manuellen Verstellung kann die Schubstange auch mittels einer motorischen Stellvorrichtung in ihre dem Flanschende des Zugösenschaftes nahe Endstellung bewegt werden. Diese Stellvorrichtung umfasst zweckmäßigerweise einen an der Schubstange angreifenden druckmittelbetätigten Stellzylinder, der an das Druckluftsystem des Zugfahrzeugs bzw. des Anhängers anschließbar ist.
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Um ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung zu vermeiden, kann die Schubstange in ihrer der Kupplungsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden Endstellung arretierbar sein.
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Die Kupplungsbolzen sind zweckmäßigerweise gegen eine Drehung um ihre Bolzenachse gesichert, um so eine Drehmomentbelastung des Umlenkhebels für die Kraftumlenkung zu vermeiden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung umfasst die Anhängekupplung eine in einem Flanschlager um eine erste Achse drehbare Zugstange mit einem Zugstangenkörper, in dem die Zugösenaufnahme um eine zur ersten Achse senkrechte zweite Achse drehbar angeordnet ist, wobei die Stellrichtung der Kupplungsbolzen senkrecht zur ersten und zur zweiten Achse ist. Um bei dieser Anordnung den Einkuppelvorgang zu erleichtern, ist die Zugösenaufnahme zweckmäßigerweise in eine das Einführen der Zugöse ermöglichende Mittelstellung vorgespannt.
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Bei LKWs ist der Einkuppelvorgang wegen der Distanz von Fahrerkabine und Anhängekupplung für den Fahrer in der Regel nicht einsehbar. Daher ist es für den Fahrer des Zugfahrzeuges kaum möglich, ohne zusätzliche Hilfsmittel die Zugöse mit der Anhängekupplung mittig zu treffen. Um den Einkuppelvorgang trotzdem erfolgreich abzuschließen, ist die Anhängekupplung mit einem Fangmaul ausgerüstet, das Einweisungsflächen hat, um den Zugösenkopf auch bei einem Seiten- oder Höhenversatz zentrisch in die Zugösenaufnahme einzuführen. Weitere Einweisungsflächen zur Zentrierung der Zugöse in der Zugösenaufnahme können am Eintritt der Zugösenaufnahme vorgesehen sein.
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Vorzugsweise hat das Fangmaul zwei Fangmaulflügel, die jeweils um eine zur zweiten Achse parallele Achse an dem Zugstangenkörper schwenkbar gelagert sind. Dies ermöglicht ein Verschwenken der Zugöse gegenüber der Anhängekupplung um bis zu 90°. Damit trotz dieser Verschwenkbarkeit der Fangmaulflügel das Fangmaul beim Einkuppelvorgang seine Funktion erfüllen kann, sind die Fangmaulflügel mittels einer Verriegelungsvorrichtung in ihrer zum Einführen des Zugösenkopfes in das Fangmaul geeigneten Mittelstellung arretierbar. Diese Verriegelungsvorrichtung ist zweckmäßigerweise durch die in die Zugösenaufnahme eingefahrene Zugöse entriegelbar.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung,
- 2 eine Draufsicht auf die Anhängekupplung senkrecht von oben,
- 3 eine Draufsicht auf die Zugöse senkrecht von oben mit ausgefahrenen Kupplungsbolzen,
- 4 eine Seitenansicht der in 3 dargestellten Zugöse in Richtung des Pfeiles A in 3,
- 5 einen Schnitt durch die Zugöse entlang der Linie V-V in 4 mit der Schubstange in ihrer der Bereitschaftsstellung der Kupplungsbolzen entsprechenden arretierten Endstellung,
- 6 ein vergrößertes Detail aus 5,
- 7 einen der 5 entsprechenden Schnitt durch die Zugöse mit der Schubstange im entriegelten Zustand,
- 8 ein der 6 entsprechendes vergrößertes Detail aus 7,
- 9 einen den 5 und 7 entsprechenden Schnitt durch die Zugöse mit den Kupplungsbolzen und der Schubstange in der Kupplungsstellung,
- 10 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf Anhängekupplung und Zugöse während des Einkuppelvorganges,
- 11 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit einem die Schwenkachse der Zugösenaufnahme enthaltenden Schnitt durch den Zugstangenkörper während des Einführens der Zugöse in die Zugösenaufnahme,
- 12 eine der 11 entsprechende Darstellung nach dem Einführen der Zugöse in die Zugösenaufnahmen,
- 13 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, wobei die eingekuppelte Zugöse um 90° gegenüber der Anhängekupplung um eine vertikale Achse verschwenkt ist,
- 14 eine Unteransicht der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung, wobei die Zugöse gegenüber der Anhängekupplung um 90° verschwenkt ist,
- 15 einen die Zugstangenachse und die Schwenkachse der Zugösenaufnahme enthaltenden Schnitt durch die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer über einen Stellzylinder verstellbaren Schubstange im eingekuppelten Zustand und
- 16 eine der 15 entsprechende Darstellung mit der Schubstange im entkoppelten Zustand.
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Die in den
1 bis
3 dargestellte Verbindungseinrichtung umfasst eine allgemein mit
10 bezeichnete Anhängekupplung und eine allgemein mit
12 bezeichnete Zugöse. Die Anhängekupplung
10 hat ein Flanschlager
14 mit einem Flansch
16, mit dem sie an einer rückseitigen Traverse eines nicht dargestellten Zugfahrzeugs befestigbar ist. In dem Flanschlager
14 ist eine nicht dargestellte Zugstange um eine erste Achse
18 drehbar gelagert. Die Zugstangenlagerung ist beispielsweise in der bereits oben genannten
DE 10 2004 012 483 B4 dargestellt und beschrieben. Die Zugstange ist mit einem gabelförmigen Zugstangenkopf oder -körper
20 verbunden, in dem eine Zugösenaufnahme
22 um eine vertikale zweite Achse
24 schwenkbar gelagert ist. An dem Zugstangenkörper
20 ist ferner ein allgemein mit
26 bezeichnetes Fangmaul angeordnet, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Fangmaulflügeln
28,
30 besteht, die um eine zur zweiten Achse
24 parallele Schwenkachse
32 an dem Zugstangenkörper
20 schwenkbar gelagert sind. Die Funktion der Fangmaulflügel
28 und
30 wird später noch genauer beschrieben.
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Die Zugöse 12 hat einen Zugösenschaft 34 mit einem Flanschende 36, mit dem die Zugöse an einem Anhänger befestigbar ist. An dem entgegengesetzten Ende hat der Zugösenschaft 34 einen Zugösenkopf 38, der zum Eingriff in die Zugösenaufnahme 22 bestimmt ist. In dem Zugösenkopf 38 sind zwei Kupplungsbolzen 40 koaxial angeordnet, die in Richtung ihrer Bolzenachse 42 zwischen einer in der 7 dargestellten eingefahrenen Stellung und der in der 3 dargestellten ausgefahrenen Stellung verschiebbar sind, in der sie im eingekuppelten Zustand der Zugöse 12 in seitliche Lagerbuchsen 44 (1 und 10) der Zugösenaufnahme eingreifen und so die Verbindung zwischen der Zugöse 12 und der Anhängekupplung 10 herstellen. Die Ausbildung der Betätigungseinrichtung zum Verstellen der Kupplungsbolzen soll nun anhand der 4 bis 9 näher erläutert werden.
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In dem Schnitt der 5 erkennt man die beiden Kupplungsbolzen 40, die in einer quer zur Längsrichtung des Zugösenschaftes 34 gerichteten Bohrung 46 in Richtung ihrer gemeinsamen Achse 42 verschiebbar gelagert sind. Die Bolzenachse 42 bildet eine dritte Achse, die im eingekuppelten Zustand gemäß 1 senkrecht zur ersten Achse 18 und zur zweiten Achse 24 ist.
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Koaxial zur Längsrichtung des Zugösenschaftes 34 ist in einer Führungsbohrung 47 desselben eine Schubstange 48 axial verschiebbar gelagert, die mit ihrem in der 5 rechten Ende mit einer durch einen Führungsdorn 50 geführten Feder 52 in Verbindung steht, so dass die Schubstange 48 in Richtung auf den Zugösenkopf 38 vorgespannt wird. Die Feder 52 stützt sich dabei an einem Deckel 54 ab, der eine Aussparung 56 in dem Zugösenschaft 34 verschließt und den Führungsdorn 50 trägt.
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An ihrem dem Zugösenkopf 38 nahen Ende ist die Schubstange 48 über gekrümmte Umlenkhebel 58 mit den Kupplungsbolzen 40 gelenkig verbunden. Die Umlenkhebel 58 sind jeweils um eine Achse 60 mit einem der Kupplungsbolzen 40 und um eine gemeinsame Achse 62 mit der Schubstange 48 gelenkig verbunden. Die Umlenkhebel 58 bilden eine Kraftumlenkung, die eine axiale Bewegung der Schubstange 48 in eine hierzu senkrechte Bewegung der Kupplungsbolzen 40 entlang ihrer Achse 42 umsetzt
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Zum Verstellen der Schubstange 48 entgegen der Vorspannung der Feder 52 und damit zum Einziehen der Kupplungsbolzen 40 in ihre in der 5 dargestellte eingefahrene Stellung dient ein Handhebel 64 (1, 3 und 4), der über eine Welle 66 mit einem innerhalb des Zugösenschaftes 34 liegenden Schlepphebel 68 drehfest verbunden ist. Der Schlepphebel 68 durchsetzt eine Durchbrechung 70 in der Schubstange 48, so dass eine Schwenkbewegung des Schlepphebels 68 in eine Axialbewegung der Schubstange 48 umgesetzt werden kann. An der Seite des Schlepphebels 68 ist eine Aussparung 72 vorgesehen, die von einem Rastanschlag 74 begrenzt wird. Dieser tritt in der in 5 dargestellten Stellung der Schubstange 48 in Eingriff mit einer die Durchbrechung 70 begrenzenden Rastnase.76, wie dies insbesondere in 6 zu erkennen ist. Somit bilden der Rastanschlag 74 und die Rastnase 76 ein Rastgesperre, durch das die Schubstange in ihrer rückwärtigen Position und damit die Kupplungsbolzen 40 in ihrer eingefahrenen Stellung arretierbar sind.
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Bei der soweit beschriebenen Verbindungseinrichtung erfolgt das Einkuppeln und Auskuppeln in der folgenden Weise:
- 1 zeigt die Verbindungseinrichtung im eingekuppelten Zustand. Die zugehörige Lage der Schubstange 48 des Schlepphebels 68 und der Kupplungsbolzen 40 erkennt man in der 9. In dieser Stellung nimmt die Anlenkachse 62 zwischen den Umlenkhebeln 58 und der Schubstange 48 eine Totpunktlage bzw. leichte Übertotpunktlage zwischen den Anlenkachsen 60 an den Kupplungsbolzen 40 ein. Aus dieser Lage heraus wird durch ein Verschwenken des Handhebels 64 aus seiner in der 3 wiedergegebenen Stellung im Gegenuhrzeigersinn in die in der 10 wiedergegebene Stellung die Schubstange 48 durch den mit dem Handhebel 64 drehfest verbundenen Schlepphebel 68 in die in der 5 wiedergegebene Stellung entgegen der Vorspannung der Schließfeder 52 verschoben, bis die Rastnase 76 hinter dem Rastanschlag 74 einrasten kann. Durch diese Axialbewegung der Schubstange 48 werden die Kupplungsbolzen 40 in den Zugösenkopf 38 eingefahren, so dass sie die in der 5 ersichtliche Stellung einnehmen, in der sie um eine geringfügige Länge h über die jeweilige Endfläche des Zugösenkopfes 38 hinausragen. Die Kupplungsbolzen 40 befinden sich damit in ihrer das Ein- und Auskuppeln ermöglichenden Bereitschaftsstellung.
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Beim Einkuppelvorgang wird die Zugöse 12 durch Einweisungsflächen 78 am Fangmaul 26 zunächst in Richtung auf die Mitte des Fangmauls 26 hin zentriert, so dass der Zugösenkopf 38 in die Zugösenaufnahme 22 eingeführt werden kann. Durch Schrägflächen 80 an der Eintrittsfläche der Zugösenaufnahme 22 werden die um das Maß h aus dem Zugösenkopf 38 herausragenden Kupplungsbolzen 40 tiefer in den Zugösenkopf 38 hineingedrückt, d.h. sie erfahren eine axial in Einfahrrichtung wirkende Kraft F (7). Dadurch wird die Schubstange 48 aus der in der 5 wiedergegebenen Stellung in die in der 7 wiedergegebene Stellung verschoben. Dies wiederum führt dazu, dass der Rasteingriff zwischen dem Rastanschlag 74 und der Rastnase 76 durch eine Auslösefeder 84 gelöst werden kann, die in einer Bohrung 86 in der Schubstange 48 angeordnet ist und sich einerseits an der Schubstange 48 und andererseits an dem Schlepphebel 68 abstützt (8). Da beim Einkuppelvorgang auf den Schlepphebel 68 keine äußere Kraft wirkt, kann die Auslösefeder 84 durch das Zusammendrücken der Kupplungsbolzen und die dadurch bewirkte Axialverschiebung der Schubstange 48 den Schlepphebel 68 von der Rastnase 76 wegdrücken. Erreicht der Zugösenkopf 38 beim Einfahren der Zugöse in die Anhängekupplung seine Endstellung, in welcher die Kupplungsbolzen 40 mit den Lagerbuchsen 44 in der Zugösenaufnahme 22 fluchten, dann entfällt die Kraft F, so dass die Feder 52 die Schubstange 48 in Richtung auf den Zugösenkopf 38 und damit die Kupplungsbolzen 40 nach außen drückt (9). Die Kupplungsbolzen 40 greifen in die Lagerbuchsen 44 ein, wodurch der Kupplungsvorgang abgeschlossen ist. Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt also der Einkuppelvorgang selbsttätig, während das Öffnen der Kupplung manuell durch ein Verschwenken des Handhebels 64 und des mit ihm drehstarr gekoppelten Stellhebels 68 bewirkt wird.
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Die Betätigungseinrichtung und vor allem die Umlenkhebel 58 sind möglicherweise, je nach Ausführung, nicht für eine Drehmomentbelastung in Folge einer vertikalen Schwenkbewegung der Zugöse ausgelegt. Für diesen Fall ist es sinnvoll, die Kupplungsbolzen 40 in der Zugöse gegen ein Verdrehen zu sichern. Dazu ist in der Aufnahmebohrung für die Kupplungsbolzen 40 jeweils eine achsparallele Nut 88 ausgebildet, in die ein radial in den jeweiligen Kupplungsbolzen 40 eingesetzter Stift 90 eingreift.
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Die Zugösenaufnahme 22 muss beim Ankuppelvorgang in einer nicht ausgelenkten Position sein, damit die Zugöse in die Zugösenaufnahme trifft. Dazu ist an dem Zugstangenkörper 20, in den die Zugösenaufnahme gelagert ist, eine Zugfeder 92 befestigt, die am Außenumfang der Zugösenaufnahme 22 angelenkt ist. Im unbelasteten Zustand, wie er beispielsweise in den 11 und 12 dargestellt ist, befindet sich die Zugösenaufnahme unter der Wirkung der Zugfeder 92 in ihrer Nullposition, d.h. in ihrer Mittelstellung. 13 zeigt eine Situation, in der die Zugöse 12 und damit auch die Zugösenaufnahme 22 gegenüber der Anhängekupplung 10 um 90° in einer horizontalen Ebene verschwenkt ist, wodurch die Zugfeder 92 gespannt wird und auf die Zugösenaufnahme 22 eine Rückstellkraft ausübt.
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Damit ein Zugösenschwenkwinkel von 90° erreicht werden kann, besteht in dieser dargestellten Ausführung das Fangmaul 26, wie bereits eingangs beschrieben, aus zwei Fangmaulflügeln 28 und 30. Da der Schaft der Zugöse mit seinem Flanschende 36 nur geringfügig schmäler als die Öffnungsbreite des Fangmauls 26 ist, kommt es bereits bei geringen Auslenkungswinkeln zum Kontakt zwischen der Zugöse 12 und dem Fangmaul 26, so dass jeder Fangmaulflügel 28, 30 ebenso zumindest beinahe die 90° Schwenkwinkel erreichen muss, wie dies aus den 13 und 14 ersichtlich ist.
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Alle von der Zugöse 12 in die Anhängekupplung 10 eingeleiteten Kräfte und Momente werden über die Zugösenaufnahme 22 und den Zugstangenkörper 20 in das Flanschlager 14 eingeleitet. Der Zugstangenkörper 20 hat eine breite Basis zur Aufnahme hoher Stützlasten. Der Lagerpunkt des Fangmauls 26 (bzw. der Fangmaulflügel 28, 30) liegt deshalb in einem Abstand a (11) vor der vertikalen Drehachse 24 der Zugösenaufnahme 22, damit der Schwenkradius der Fangmaulflügel 28, 30 ausreichend groß ist, damit diese am Kopf des Zugstangenkörpers ohne Kollision vorbeidrehen können.
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Das Fangmaul muss sich funktionell verschiedenen Fahrzuständen, d.h. insbesondere horizontalen Schwenkwinkeln entsprechend anpassen können. Im gekuppelten Zustand müssen die Fangmaulflügel also verschwenkbar sein. Beim Ankuppelvorgang dagegen muss das Fangmaul starr sein, um seine Funktion der Zentrierung der Zugöse erfüllen zu können. Um den Übergang zwischen einer gesperrten Feststellposition der Fangmaulflügel 28, 30 beim Ankuppelvorgang und dem entsperrten schwenkbaren Zustand der Fangmaulflügel 28, 30 im gekuppelten Zustand zu ermöglichen, ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die anhand der 11 und 12 erläutert werden soll.
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Die Verriegelungsvorrichtung umfasst im Wesentlichen zwei miteinander zusammenwirkende Funktionsgruppen. Die eine umfasst zwei Haltebolzen 94, 96, die fest im Zugstangenkörper 20 verankert sind und an denen eine untere Strebe 98 fest montiert ist. Die andere Funktionsgruppe umfasst eine zur Strebe 98 parallele Strebe 100, die mit ihrem einen Ende auf dem Haltebolzen 96 verschiebbar geführt ist und an ihrem anderen Ende einen Verriegelungsbolzen 102 trägt, der zum Eingriff in Bohrungen 104 bestimmt ist, die in Halteflächen 106 ausgebildet sind, mit denen die Fangmaulflügel 28 und 30 um die Schwenkachse 32 schwenkbar am Zugstangenkörper 20 angelenkt sind. Im nicht ausgelenkten Einkuppelzustand fluchten die Bohrungen 104 miteinander, wie dies in 12 dargestellt ist, so dass der Verriegelungsbolzen 102 in die Bohrungen 104 eingreifen kann, wie dies in 11 dargestellt ist. Zwischen den Streben 98 und 100 sind koaxial zu dem Haltebolzen 96 bzw. zu dem Verriegelungsbolzen 102 Druckfedern 108 angeordnet, welche die Strebe 100 in Richtung auf den Zugstangenkörper 20 und damit den Verriegelungsbolzen 102 in seine in der 11 dargestellten Verriegelungsstellung vorspannen.
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Damit wird das Fangmaul automatisch arretiert, wenn sich die Fangmaulflügel 28 und 30 im nicht gekuppelten Zustand in ihrer unausgelenkten Stellung befinden. Das Fangmaul ist für den Einkuppelvorgang arretiert.
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Wie man in den 11 und 12 weiter erkennt, ist die Strebe 100 mittig mit einem Entriegelungsbolzen 110 verbunden, der in einem Achsbolzen 112 der Zugösenaufnahme 22 koaxial zu deren Schwenkachse 24 gleitend verschiebbar geführt ist. Der Entriegelungsbolzen 110 durchsetzt den Achsbolzen 112 vollständig und ist so bemessen, dass er in dem in 11 dargestellten Verriegelungszustand des Fangmaules vor dem vollständigen Einkuppeln in die Zugösenaufnahme hineinragt. Wird beim Einkuppeln der Zugösenkopf 38 aus dem in der 11 dargestellten Zustand vollständig in die Zugösenaufnahme 22 in dem in der 12 dargestellten Zustand eingeführt, drückt der Zugösenkopf 38 den Entriegelungsbolzen 110 nach unten, d.h. die Strebe 100 gegen die Strebe 98. Damit wird auch der Verriegelungsbolzen 102 aus den Bohrungen 104 herausgezogen (12), so dass die Fangmaulflügel 28 und 30 im eingekuppelten Zustand der Zugöse frei schwenkbar sind. Die Fangmaulflügel stehen unter der Vorspannung durch Rückholfedern 114 (14), die einerseits an dem jeweiligen Fangmaulflügel 28, 30 und andererseits an einem zugstangenkörperfesten Punkt angreifen, um die Fangmaulflügel 28, 30 aus ihrem jeweiligen ausgelenkten Zustand in die für das Einführen der Zugöse bestimmten Ruhezustand zu überführen.
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Die 15 und 16 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Zugstange im Gegensatz zu der manuellen Betätigung der ersten Ausführungsform über eine Fernbetätigung mit Fernanzeige verstellbar ist. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform versehen.
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In dem zentralen Hohlraum des Zugösenschaftes 34 ist am Deckel 54 anstelle des Führungsdorns ein einseitig wirkender druckluftbetriebener Stellzylinder 116 befestigt. Bei Druckluftversorgung öffnet der Stellzylinder 116 entgegen der Kraft der Schließfeder 52 die Kupplung, d.h. beide Kupplungsbolzen 40 werden nach innen in den Zugösenkopf 38 gezogen. Ohne Druckluft hält die Schließfeder 52 die Kupplung im geschlossenen Zustand. Um die Kupplung zusätzlich im geschlossenen Zustand gegen unbeabsichtigtes Öffnen abzusichern, ist ein weiterer Pneumatikzylinder 118 an den Zugösenschaft 34 angeflanscht, der einen Sicherungsbolzen 120 in eine radiale Aussparung 122 der Schubstange 48 einführen kann. Auch der Pneumatikzylinder 118 ist als einseitig wirkender Zylinder ausgeführt, d.h. bei Druckluftzufuhr öffnet der Pneumatikzylinder 118 die Verriegelung und führt den Sicherungsbolzen 120 aus der in der 15 dargestellten Stellung in die in der 16 dargestellte zurückgezogene Stellung, so dass die Schubstange 48 durch den ersten Stellzylinder 116 zurückgezogen werden kann. Solange sich der Sicherungsbolzen 120 in der Verriegelungsstellung befindet, kann die Kupplung auch bei Druckbeaufschlagung des Stellzylinders 116 nicht geöffnet werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Kupplung ohne Druckluftversorgung auf jeden Fall im geschlossenen und gesicherten Zustand bleibt. Um die Kupplung auch bei ausgefallener Druckluftversorgung öffnen zu können, ist eine Möglichkeit geschaffen, diese manuell zu öffnen. Dazu befindet sich am Pneumatikzylinder 118 ein Entriegelungsknopf 124, mit dem der Sicherungsbolzen 120 manuell aus der Aussparung 122 herausgezogen werden kann. Das anschließende Öffnen der Kupplung erfolgt dann entsprechend der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen mechanischen Ausführung, indem ein Handhebel 64 auf das Ende der Welle 66 aufgesteckt wird.
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Die Fernbetätigung der Kupplung erfolgt aus der Fahrerkabine heraus durch gleichzeitiges Betätigen zweier Betätigungsschalter 126 und 128, wodurch ein versehentliches Öffnen der Kupplung durch Fehlbedienung weitgehend ausgeschlossen wird. Zusätzlich zu den Betätigungsknöpfen 126 und 128 ist eine Leuchtanzeige 130 vorhanden, welche den Fahrer eindeutig über den jeweiligen Kupplungszustand informiert. Die Leuchtanzeige umfasst eine Einzelleuchte 132 sowie drei Doppelleuchten 134, 136, 138, die jeweils eine obere und eine untere Lampe umfassen, wobei die jeweils aktive, d.h. leuchtende Lampe durch einen Strahlenkranz gekennzeichnet ist. Die Leuchtanzeige 130 ist mit einem Näherungssensor 140 verbunden, der in einem Achsbolzen 112 der Zugösenaufnahme 22 angeordnet ist, wie dies die 15 und 16 zeigen.
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Leuchtet die Einzelleuchte 132, so signalisiert der Näherungssensor, dass sich die Zugöse in der einkuppelbereiten Position befindet.
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Leuchtet die untere der Lampen 134, so ist der Betätigungs-Stellzylinder 116 drucklos. Die Kupplungsbolzen 40 sind vollständig ausgefahren. Die Kupplung befindet sich im geschlossenen Zustand. Leuchtet dagegen die obere der Lampen 134, so ist Stellzylinder 116 mit Druck beaufschlagt und die Kupplungsbolzen sind eingezogen. Es besteht Ankuppelbereitschaft.
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Leuchtet die untere der beiden Lampen 136, ist der Sicherungs-Pneumatikzylinder 118 drucklos. Der Sicherungsbolzen 120 greift in die Ausnehmung 122 der Schubstange 48 ein. Leuchtet die obere der beiden Lampen 136, ist der Pneumatikzylinder 118 mit Druck beaufschlagt. Der Sicherungsbolzen 120 ist eingefahren. Die Kupplung ist entsichert.
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Das Leuchten der unteren Lampe 138 zeigt den geschlossenen und gesicherten Zustand der Kupplung an. Nur wenn die Einzelleuchte 132 und die unteren Lampen 134 und 136 leuchten, leuchtet auch die untere Lampe 138. Sonst leuchtet die obere Lampe 138, was bedeutet, dass die Kupplung nicht komplett geschlossen und gesichert ist. Die Fahrzeugkombination ist nicht fahrbereit.
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Vor dem Einkuppeln sind das Zugfahrzeug und der Anhänger pneumatisch und elektrisch getrennt. Dabei sind zwei Zustände zu unterscheiden:
- Im ersten Zustand hat der Anhänger noch Systemdruck. Durch Rückwärtsfahren des Zugfahrzeugs gelangt die Zugöse in eine Position gemäß 16. Die Zugöse befindet sich in einer Position zum Schließen der Kupplung. Die Einzelleuchte 132 leuchtet. Mit dem pneumatischen und elektrischen Anschluss des Anhängers an das Zugfahrzeug wird die elektrische Verbindung von Stellzylinder 116 und Pneumatikzylinder 118 zur Fahrerkabine hergestellt. Da die Leuchte 132 an ist, werden die beiden Pneumatikzylinder automatisch entlüftet, wodurch der Kupplungsvorgang abgeschlossen wird (Zustand gemäß 15).
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Im zweiten Fall hat der Anhänger keinen Systemdruck. Die Zugöse befindet sich in einer Position gemäß 15. Ein Ankuppeln ist in dieser Position zunächst nicht möglich. Entweder wird die Zugöse durch manuelles Öffnen in die einkuppelbereite Position gebracht oder das Zugfahrzeug fährt rückwärts bis zu einer Position wie in 10 dargestellt. Dann werden die elektrischen und Druckluftanschlüsse geschlossen. Man wartet, bis der Anhänger genügend Systemdruck hat, um die Zugöse in die kuppelbereite Position zu bringen, die in 16 dargestellt ist. Anschließend fährt das Zugfahrzeug weiter rückwärts, bis die Zugöse automatisch schließen kann, sobald das Signal vom Näherungssensor gegeben wird. In diesem Fall leuchtet die Leuchte 132 auf.
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Der Auskuppelvorgang wird dadurch eingeleitet, dass die Betätigungsschalter 126 und 128 gleichzeitig betätigt werden. Der Pneumatikzylinder 118 entriegelt. Die oberen Lampen 138 und 136 leuchten auf. Der Stellzylinder 116 kuppelt aus, wodurch die obere Lampe 134 aufleuchtet. Das Zugfahrzeug kann sich vom Anhänger lösen. Damit erlischt die Leuchte 132. Nach dem Trennen der elektrischen Anschlüsse und der Druckluftanschlüsse kann das Zugfahrzeug wegfahren.
