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Zugschere, insbesondere für landwirtschaftliche-und andere Anhängerfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Zugschere, insbesondere für landwirtschaftliche Fahrzeuge
und Anhängerfahrzeuge, mit zwei symmetrisch zu der in der Fahrtrichtung gedachten
vertikalen Längsmittelebene angeordneten Längsholmen, die von weit auseinander liegenden
Lagerstellen am Drehgestell des Fahrzeuges zur Zugöse hin zu einem langgestreckten,
schlanken Scherenvorderteil aufeinander zu laufen.
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Bei bekannten Zugscheren dieser Art sind die Längsholme aus U-Profilen
gebildet, die üblicherweise mit den Schenkeln nach außen gekehrt angeordnet und
an denen zwecks Erzielung der großen Breite am hinteren Scherenteil und der wesentlich
geringeren Breite am Scherenvorderteil zwei oder sogar -drei Knickstellen ausgeführt
sind. Die beiden Längsholme sind an den Knickstellen durch angeschweißte Querholme
verbunden, welche die Zugschere zu einer starren Konstruktion von großer Verwindungssteifigkeit
machen.
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Zufolge mangelnder Verwindungsfähigkeit kommt es häufig vor, daß an
den Zugscheren beim Fahren in unebenem Gelände durch die gegenseitigen Verschränkungsbewegungen
des ziehenden Fahrzeuges und des Anhängerfahrzeuges Brüche an der Zugschere, namentlich
an den Anschlußstellen der Querholme eintreten bzw. die Zugöse oder die Anhängerkupplung-
zu Bruch gehen. Darüber hinaus stellen auch die Knickstellen in den Längsholmen
besonders gefährdete Stellen insofern dar, als sie die Knickfestigkeit beeinträchtigen.
Bei übermäßig starker Druckbelastung eines der beiden Längsholme der Zugschere,
beispielsweise beim Zurücksetzen des Fahrzeuges in einer Kurve, wird die Knickfestigkeitsgrenze
leicht überschritten, so daß der druckbelastete Holm einknickt und damit die ganze
Zugschere deformiert wird.
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Die bekannten Zugscheren sind auch fertigungstechnisch ungünstig.
Denn die Knickverformung der Längsholme und das Anschweißen der Querholme erfordern
einen verhältnismäßig großen Arbeitsaufwand, der sich in einem entsprechend hohen
Preis der Zugschere auswirkt..
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Bei Benutzung der Zugscheren in der gebräuchlichen Ausführung für
Zugtiervorspann sind die nach außen gekehrten Schenkel der U-Profile recht unangenehm,
weil mit ihnen in hohem Maße die Gefahr einer Verletzung der Hinterbeine der Zugtiere
verbunden ist. Auch wenn die U-Profile mit den Schenkeln nach innen angeordnet werden,
ist diese Verletzungsgefahr nicht beseitigt, weil die Längsholme der Zugscheren
in der Regel aus scharfkantigen Profilen gefertigt werden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Zugschere mit zwei
nach vorn zu einem schlanken Zugscherenvorderteil- zusammenlaufenden Längsholmen
zu schaffen, die ohne Beeinträchtigung der für die betrieblichen Anforderungen notwendigen
Haltbarkeit verwindungsnachgiebig ist und bei der die vorstehend geschilderten Mängel
und Nachteile der bekannten Zugscheren vermieden sind.
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Dieses Ziel ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Längsholme
aus offenen Profilen mit gerundeten, vorzugsweise nach außen weisenden Rücken gebildet
sind mit zur Längsmittelebene konvex gekrümmten, stetig verlaufenden Kurven und
die mit dem oder den in der Nähe der Lagerstellen liegenden Querholmen-durch Bolzen
verbunden sind.
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Hierbei ist die erstxebte Verwindbarkeit der Zugschere einerseits
dadurch -verwirklicht, daß der am verbreiterten Zugscherenende angeordnete Querholm
bzw. die Querholme an die Längsholme durch Bolzenverbindungen angeschlossen sind,
welche eine, wenn auch nur geringe, für den erstrebten Zweck jedoch ausreichende
Spielfreiheit der miteinander verbundenen Holme ergeben, und andererseits durch
die Herstellung der Längsholme aus offenen Profilen mit gerundeten Rücken, bei denen
die Querschnitte sich freier und ungehinderter verwölben können als bei scharfkantigen
offenen Profilen. Der kurvenförmige, knickstellenfreie Verlauf der Längsholme begünstigt
ebenfalls noch die freie Verwindbarkeit der Zugschere.
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Durch zweckentsprechende Gestaltung des Kurvenverlaufes kann mit einem
Mindestaufwand an Material ein Höchstmaß an Druck- und Knickfestigkeit der Längsholme
erzielt werden. Mit der bevorzugten; nach außen gekehrten Anordnung des gerundeten
Rückens
der die Längsholme bildenden offenen Profile ist der Gefahr einer Verletzung der
Zugtiere durch den verbreiterten hinteren Zugscherenteil vorgebeugt.
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Eine im Sinne der Erfindung ausgebildete Zugschere bietet dank der
Verwindbarkeit den Vorteil der größeren Haltbarkeit. Sie ist außerdem einfacher,
leichter, d. h. mit geringerem Eigengewicht und billiger herstellbar als die bekannten
Zugscheren mit durch Schweißung starr verbundenen Längs- und Querholmen.
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Zur noch besseren Verwirklichung des Erfindungsgedankens einer gewissermaßen
elastischen Zugschere können weitere Maßnahmen angewendet werden. Insbesondere empfiehlt
es sich, daß die Verwindbarkeit des vorderen Scherenteiles durch die dort befindlichen
Querholme und durch die an den vorderen Enden der Längsholme angebrachten Bauteile,
wie z. B. das Zugösenlager, nicht bzw. nicht allzu stark beeinträchtigt wird. Hierfür
ist es zweckmäßig, die die Vorderenden der Längsholme verbindenden Bauteile, z.
B. die Zugstangenlager, an Stellen anzuschweißen, die der neutralen Zone der Längsholmprofile
möglichst nahe liegen. Die vorderen .Querholme und das Zugösenlager bzw. das in
bekannter Weise den Scherenvorderteil bildende Kastenprofil können aber auch in
gleicher Weise wie die hinteren Querholme durch Bolzenverbindungen an die Längsholme
elastisch angeschlossen werden. Durch Anwendung lösbarer Bolzenverbindungen sowohl
bei den vorderen wie auch bei den hinteren Querholmen und den Bauteilen wird eine
besonders einfache Fertigung der Zugscheren ermöglicht und ist eine Auswechselbarkeit
beschädigter oder allzu stark abgenutzter Teile der Zugschere gegeben.
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In jedem Falle ist es zweckmäßig, die Querholme in die offenen Profile
der Längsholme so einzusetzen, daß zwischen ihnen und den Profilschenkeln der Längsholme
keine kraftschlüssige Verbindung besteht. Denn eine unmittelbare Berührung der Querholme
mit den Schenkeln der Längsholme würde die Verwindbarkeit der Zugschere stark verringern
oder sogar völlig vereiteln.
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Das offene Hohlprofil der Längsholme kann eine beliebige Querschnittsform
haben; besonders geeignet ist ein V-förmiges Querschnittsprofil, dessen Rücken mit
einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius gerundet ist. Zur Erhöhung der Profilsteifigkeit
können die freien Randkantenabschnitte eines öder beider Flansche des Profils abgewinkelt
werden, und zwar zweckmäßigerweise so, daß die abgewinkelten Randkantenabschnitte
nach unten weisen. Hierbei ist ein Ansammeln von Wasser in dem offenen Profil vermieden,
das Regenwasser wird vielmehr direkt nach unten abgeleitet.
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Die Lagerenden der Zugschere können vorteilhaft in der Weise gebildet
werden, daß die hinteren Enden der Längsholme in eine parallel zur Mittelachsebene
der Zugschere verlaufende Richtung gebogen und in die nach Kreisbogenlinien gegeneinander
gerundeten Flansche der Profile Buchsen eingeschweißt werden. Es ist jedoch auch
möglich, die hinteren Enden der Längsholme in Tangenten zum letzten Kurvenabschnitt
der Längsholme auslaufen zu lassen und in den gerade verlaufenden kurzen Endabschnitten
der Längsholme abgewinkelte Lagerstücke zu befestigen, deren freie Enden parallel
zur Mittelachsebene der Zugschere liegen und deren in die Profile eingreifende Abschnitte
keine kraftschlüssige Verbindung mit den Profilflanschen haben. Bei beiden Ausführungsformen
ist sichergestellt, daß der Kraftfluß in den Längsholmen ohne Unterbrechung glatt
durchläuft und in günstiger Weise auf die Lagerstellen übertragen wird.
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Die Aufgabe der Herstellung einer elastischen Verbindung zwischen
den Längs- und den Querholmen, zumindest den-hinteren Querholmen, kann vorteilhaft
in der Weise gelöst werden, daß der Querholm bzw. die Querholme aus zwei im Abstand
voneinander angeordneten Profilen oder einem einteiligen hutähnlichen Profil hergestellt
werden und zwischen diese Profile bzw. in den Hohlraum des einteiligen Profils Knotenbleche
eingreifen, die am Rücken der Längsholmprofile angeschweißt sind und mit denen die
Enden der Profile bzw. des Hutprofils des Querholmes durch je einen vertikalen Schraub-
oder Nietbolzen verbunden sind.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 die Draufsicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Zugschere, Fig.
2 die Seitenansicht zu Fig. 1, Fig. 3 und 4 vertikale Teilquerschnitte nach den
Linien III-III bzw. IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 das Lagerende des einen Holmes in anderer
Ausführung in schaubildlicher Ansicht, Fig. 6, 7 und 8 verschiedene Querschnittsprofile
für die Längsholme der Zugschere, Fig. 9 einen der Fig. 4 entsprechenden Querschnitt,
wenn die Längsholme aus Profilschienen gemäß Fig. 8 hergestellt sind.
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Die Längsholme 1 sind aus offenen Profilschienen mit U- oder V-förmigem
Querschnitt gebildet, bei denen der die beiden Flansche 1a verbindende Rücken 1b
gerundet ist. jeder der beiden Längsholme 1 weist einen gerade verlaufenden vorderen
Abschnitt 1c auf, ist auf dem Hauptteil seiner Länge 1d in eine am Profilrücken
konkave Form und daran anschließend bei 1f mit wesentlich kleinerem Krümmungsradius
in eine am Profilrücken konvexe Form gebogen. Das hintere Ende des Längsholmes läuft
in einem kurzen geraden Stück 1g aus, welches zu einem Lagerende ausgestaltet ist.
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Zwei in der vorbeschriebenen Weise ohne Knickstellen übereinstimmend
gebogene Profilschienen sind symmetrisch und spiegelbildlich zu der in der Fahrtrichtung
gedachten vertikalen Längsmittelebene der Zugschere, die in der in Fig. 1 mit strichpunktiert
gezeichneten Mittelachslinie x der Zugschere liegt, so angeordnet, daß die beiden
Längsholme 1 einen nach hinten verbreiterten rückwärtigen Scherenteil mit weit auseinander
liegenden Lagerstellen und einen schlank auslaufenden, langen Scherenvorderteil
bilden. Die gerundeten Profilrücken 1b beider Längsholme sind dabei nach außen gekehrt
und stellen die äußeren Begrenzungen der Zugschere dar.
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Das hintere Ende jedes Längsholmes ist zu einem Lagerauge ausgestaltet.
Zu diesem Zweck sind in Fig. 1 die durch Ausschneiden des letzten Endes des Profilrückens
1b freigelegten beiden Flansche 1, je etwa nach einer Viertelkreisbogenlinie
gegeneinander gerundet, und an den bogenförmig aufeinander zu laufenden und miteinander
verschweißten Profilflanschen ist ein Rohr 2 bzw. eine Metallbuchse angeschweißt.
Eine andere Ausbildung des Lagerendes ist in Fig. 5 dargestellt und wird weiter
unten noch beschrieben..
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Die beiden Längsholme 1 sind in der Nähe ihrer rückwärtigen Enden
durch einen Querholm 3 und an den vorderen Enden durch Formstücke 4, 5 verbunden,
die zur Anbringung bzw. zur Führung der am frei
liegenden Vorderende
mit einer Zugöse 6 versehenen Zugstange 7 dienen. Der Anschluß der Teile 3, 4, 5
an .die Längsholme ist erfindungsgemäß derart elastisch ausgeführt, daß die Zugschere
bis zu einem gewissen Grade in sich verwindungsfähig ist und die Verwölbbarkeit
des Querschnittes der Längsholm-Profilschienen 1 durch die an sie angeschlossenen
Teile 3; 4, 5 nicht behindert wird.
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Zur Erreichung dieses Zieles ist für den Anschluß des hinteren Querholmes
3 eine Bolzenverbindung vorgesehen. An der Innenseiteder gerundeten Rücken 1b der
nach innen offenen Längsholmprofile 1 sind dicht vor der Übergangsstelle vom konkaven
zum konvexen Kurvenverlauf 1d bzw. 1 f der Längsholme Knotenbleche 8 angeschweißt,
die in den horizontalen Längsmittelebenen der Profilschienen liegen. Der Querholm
3 besteht im gezeichneten Beispiel aus zwei im freien Abstand voneinander angeordneten
Winkelprofilen 3a, deren schwach verjüngte Enden 3b die Knotenblechplatten 8 oben
und unten engschließend umfassen und mit den Knotenblechplatten durch je einen vertikalen
Niet- oder Schraubenbolzen 9 verbunden sind.
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Statt aus zwei einzelnen Winkelschienen 3a kann der Querholm 3 auch
aus einem einteiligen Hut- oder ähnlichen Profil hergestellt werden, das mit der
Öffnung nach hinten gekehrt angeordnet wird und in dessen Öffnung die freien Enden
der Knotenbleche 8 eingreifen. An mittlerer Stelle des Querholmes 3 kann eine Einrichtung
zum lösbaren Anbringen des Waagscheites für Zugtiervorspann angeordnet sein.
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Die Halte- bzw. Führungsstücke 4, 5 für die Zugstange 7 sind mit ihren
verstärkten Mittelteilen 4, bzw. 5, zwischen die parallellaufenden vorderen
Enden 1c der Längsholmprofilschienen eingesetzt- und greifen mit ihren in der Stärke
verminderten Enden 4b bzw. 5b in die Öffnungen der Längsholmprofile 1 ein. Die Eingriffsenden
der Formstücke 4, 5 können zweckmäßig verjüngt ausgeführt sein und bei dem vorderen
Führungsstück 4 unter einem stumpfen Winkel nach hinten, bei dem hinteren Führungsstück
5 unter einem stumpfen Winkel nach vorn gegen die Horizontale verlaufen. Für die
Erzielung einer elastischen Verbindung der Formstücke mit den Längsholmen ist es
wichtig, daß die Eingriffsenden der Formstücke eine nicht ganz die Höhe der Öffnung
der Profilschienen 1 ausfüllende Stärke haben, so daß zwischen den Flanschen und
den Führungsstücken ein freier Zwischenraum 10 bleibt und kein Reibungsschluß zwischen
den Enden der Formstücke und den Innenseiten der Flansche 1a der Profile 1 vorhanden
ist. Die Verbindung der Führungsstücke 4, 5 mit den Längsholmen 1 kann entweder
durch Schraubenbolzen hergestellt werden, beispielsweise dadurch, daß durch Bohrungen
in den Profilrücken der Längsholme in Gewindelöcher der Eingriffsenden der Formstücke
von außen her Schrauben eingezogen werden, oder - wie gezeichnet - durch Schweißung.
Dabei sind die Schweißnähte erfindungsgemäß so geführt, daß sie im wesentlichen
in der Längsrichtung der Längsholmprofile verlaufen. Sofern sich diese Schweißnähte
an der Innenseite der gerundeten Profilrücken 1b schlecht anbringen lassen, können
in den Profilrücken lange Löcher oder Schlitze ausgespart werden, durch welche hindurch
an den Längsrändern der Ausnehmung die Enden der Formstücke angeschweißt werden.
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Fig. 5 zeigt das rückwärtige Ende des einen Längsholmes 1 mit einer
anderen Ausbildung des Lagerendes. Hier ist in die Öffnung des in einer konkaven
Rückenkurve 1,d auslaufenden hinteren Endes des Längsholmes 1 ein winkliges Lagerstück
11 eingeschweißt, dessen frei liegendes Ende parallel zur Mittelachsebene der Zugschere
liegt und mit einer Bohrung 12 zur Aufnahme des Lagerbolzens versehen ist. Das Lagerstück
11 ist nur so hoch ausgeführt, daß zwischen ihm und den Profilflanschen 1a beiderseits
ein freier Zwischenraum bleibt, der so groß sein muß, daß die Flansche auch bei
der größten praktisch vorkommenden Verwindung der Zugschere sich frei verformen
können und nicht mit dem Lagerstück 11 in Berührung kommen. Zur Anbringung der Schweißnähte
ist im Rücken des Längsholmprofils ein einseitig offener, langgestreckter Keilausschnitt
13 gebildet. An der Randkante dieses Ausschnittes werden die Schweißnähte angebracht.
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Die Längsholme werden bevorzugt aus Profilschienen der in Fig.6 gezeigten
Querschnittsform hergestellt, bei welcher die durch den gerundeten Rücken 1b verbundenen
Flansche 1a parallel zueinander liegen. Es können jedoch auch einseitig offene Hohlprofile
anderer Querschnittsform, beispielsweise mit dem in Fig.7 gezeichneten V-förmigen
Querschnitt, d. h. mit zu den freien Enden hin auseinanderlaufenden Flanschen 1a,
Anwendung finden.
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Zur Erhöhung der Einbeulfestigkeit der Flansche ist es zweckmäßig,
die Randkantenabschnitte beider oder zumindest eines der Profilflansche abzuwinkeln,
wie es in Fig. 8 bei einem Profil der in Fig. 6 gezeigten Querschnittsform beispielsweise
dargestellt ist. Die Abwinklungen 1h, müssen in jedem Fall nach unten weisen, damit
sie den Abfluß von Regenwasser nicht behindern und insbesondere die Abwinklung 1h
des unteren Flansches 1a nicht das Ansammeln von Regenwasser im Profilhohlraum begünstigt.
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Die Herstellung der Längsholme 1 aus Profilschienen mit Abwinklungen
1h an den oberen Flanschen 1a macht es notwendig, an den Oberseiten der Formstücke
4, 5 Ausnehmungen 14 für den berührungsfreien Eingriff der Abwinklungen zu schaffen
(s. Fig. 9).
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Für den Spannungsverlauf in den Längsholmen 1 ergeben sich bei Verwindungsbeanspruchung
der Zugschere optimale Verhältnisse, wenn sämtliche Anbau-und Zubehörteile sowie
alle zur Zugschere gehörenden Teile außerhalb der freien Flansche 1" und der Abkantzonen
befestigt und so angeordnet sind, daß sie in der größtmöglichen Verwindungsstellung
der Schere mit den Profilflanschen nicht in Berührung kommen.
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In Fig. 1 ist eine Zugschere mit an den Führungsstücken 4, 5 unbeweglich
befestigter Zugstange 7 dargestellt. Bei Auflaufbremsen kann das Scherenvorderteil
in der üblichen Ausführung aus einem Kastenvorderteil gebildet werden, das in ähnlicher
Weise wie vorstehend für die Formstücke 4, 5 erläutert mit den Vorderenden der Längsholme
1 durch eine Schraub- bzw. Nietbolzenverbindung elastisch nachgiebig verbunden wird.
Auf oder unter dem Kastenprofil können die Bauteile zur Gleitführung der längsbeweglichen
Zugstange angeordnet werden.