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Kraftfahrzeugkupplung für Sattelschlepper Die Erfindung bezieht sich
auf eine Kraftfahrzeugkupplung für Sattelschlepper, mit vertikalem Kupplungszapfen
an dem einen Fahrzeug, der in den Schlitz einer horizontalen Kupplungsplatte am
anderen Fahrzeug eingefahren und darin durch einen den Schlitz übergreifenden, den
Zapfen teilweise umschließenden, sicherbaren Riegel festgelegt wird.
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Bei derartigen Kupplungen tritt infolge der unvermeidlichen Abnutzung
der aneinanderliegenden Flächen, von denen die eine den Schlitz begrenzt und die
andere den Kupplungszapfen umhüllt, ungleichfönniger Verschleiß auf, so daß nach
einiger Betriebszeit keine satte Anlage mehr zwischen den Flächen vorhanden ist.
Dabei ist zu bedenken, daß nicht immer ein Sattelschlepper den gleichen Sattelauflieger
schleppt, die Fahrzeuge vielmehr wechseln. Infolgedessen kann es vorkommen, daß
ein stark abgenutzter Kupplungszapfen in einen noch schwach verschlissenen Kupplungsschlitz
eingefahren wird, und umgekehrt. In beiden Fällen berühren sich dann die aneinanderliegenden
Flächen nur noch in einer vertikalen Linie, in deren Umgebung der Verschleiß dann
besonders hoch wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den auf diese Weise entstehenden
Verschleiß zu vermindern. Es ist natürlich nicht möglich, unter den gegebenen Umständen
auf die Dauer trotz Abnutzung eine satte Anlage zwischen den Flächen des Zapfens
und des Schlitzes zu gewährleisten. Wohl aber gelingt es bei Anwendung der Erfindung,
den Grad des Verschleißes auf die Hälfte herabzusetzen.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß in einem Lager am Riegel
ein Segment, das mit einer der Mantelfläche des Kupplungszapfens angepaßten konkaven
Zylinderfläcbe versehen ist, um eine zum Kupplungszapfen parallele geometrische
Achse gegen Federkraft drehbar geführt ist und daß diese Achse in Kuppelstellung
gegenüber der Achse des Kupplungszapfens versetzt ist. Damit wird erreicht, daß
beim Verschleiß der beiderseitigen Flächen Linienberührung in zwei Linien an Stelle
einer Linie übrigbleibt, so daß der Verschleiß und die Häufigkeit notwendiger Auswechslungen
halbiert werden.
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Aus der deutschen Auslegeschrift 1027 527 ist zwar eine Sattelschlepperkupplung
der eingangs bezeichneten Art bekannt, bei der gleichfalls eine selbsttätige Nachstellung
vorgesehen ist. Wenn sich bei dieser Kupplung infolge Abnutzung des Kupplungszapfens
die Winkelstellung des schwenkbaren Riegels ändert, dann ändert sich um den gleichen
Betrag auch die Winkelstellung einer am schwenkbaren Riegel ausgebildeten Schrägfläche,
die für einen den Riegel sichernden Schieber vorgesehen ist. Infolgedessen geht
die satte Anlage zwischen dem Riegel und dem Schieber verloren. Entsprechendes gilt
für die Anhängerkupplung nach der deutschen Patentschrift 688 895.
Bei der
Kupplung nach der Erfindung sind diese Nachteile nicht vorhanden.
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In der bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt die geometrische
Achse des Segments auf der der Vorwärtsfahrtrichtung entgegengesetzten Hälfte der
Mantelfläche des Kupplungszapfens. Dann bildet das Segment in Kuppelstellung bei
noch nicht verschlissenem Schlitz mit dessen Flächen eine zusammenhän2ende Kreiszvlinderfläche.
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Kuch bei derkupplung nach der Erfindung kann in bekannter Weise der
Riegel schwenkbar gelagert und zu seiner Sicherung ein Schieber vorgesehen sein,
der in Sicherungsstellung zwischen dem Riegel und einem festen Widerlager liegt
und durch ein Gestänge gegen eine Feder zurückgezogen werden kann. Um zwischen dem
Riegel und dem Schieber selbsttätige Nachstellung zu schaffen, ist in der bevorzugten
Ausführung der Erfindung der Schieber in einer um den Lagerzapfen des Riegels schwenkbar
gelagerten Büchse verschiebbar und hat eine Keilfläche, die in Verriegelungsstellung
an einem im Widerlager drehbaren Halbzylinder anliegt.
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Ist in der vorstehend angegebenen Weise der Riegel schwenkbar gelagert
und zu seiner Sicherung ein Schieber vorgesehen, der in Sicherungsstellung zwischen
dem Riegel und einem festen Widerlager liegt und durch ein Gestänge gegen eine Feder
zurückgezogen werden kann, dann empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen,
daß der Schieber in einer um den Lagerzapfen des Riegels schwenkbar gelagerten Büchse
verschiebbar und an der Büchse eine Nase vorgesehen ist, die bei Verschwenkung der
Büchse
durch das Gestänge den entsicherten Riegel im Entriegelungssinn
mitnimmt. Bei einer derartigen Gestaltung der Kupplung ist zweckmäßig der Lenker
in bezug auf die Feder des Schiebers so angeordnet, daß er diesseits einer Totlage
den Schieber offenhält und jenseits der Totlage in Verriegelungsstellung freigibt.
Durch diese Maßnahmen wird die Sicherheit der Kupplung erhöht und bei baulicher
Einfachheit die Betätigung erleichtert.
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Die Zeichung veranschaulicht drei Ausführungsbeispiele in schematischer
Darstellung, und zwar je-
weils in Ansicht von oben, wobei der ganz oder teilweise
in den Schlitz eingefahrene Kupplungszapfen quer geschnitten erscheint, der mit
dem Sattelschlepper oder zu kuppelnde Anhänger also oberhalb der Zeichenebene zu
denken ist. Es zeigt F i g. 1 das erste Ausführungsbeispiel, während der
Schlepper rückwärts gegen den Anhänger bewegt wird, der Kupplungszapfen also in
den Kupplungsschlitz einfährt, F i g. 2 eine Zwischenstellung beim Entkuppeln,
F i g. 3 die zugehörige Kuppelstellung, F i g. 4 das zweite Ausführungsbeispiel
der Kupplung in Schließstellung des Riegels und F i g. 5 das dritte Ausführungsbeispiel
der Kupplung, ebenfalls in Schließstellung des Riegels.
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In allen drei Beispielen befindet sich an dem nicht sichtbaren, oberhalb
der Zeichenebene zu denkenden Anhänger ein nach unten ragender Kupplungszapfen 1-,
der beim Kuppeln in einen am schlepperseitigen Teil der Kupplung angeordneten Schlitz
2 einaefahren wird. Dieser Schlitz ist in üblicher Weise nach hinten offen und in
allen Beispielen wie in F i g. 4 trichterförmig erweitert. Am geschlossenen
vorderen Ende 3 liegt der Kupplungszapfen 1 in Kuppelstellung spielfrei
an, wie aus F i g. 3 bis 5 ersichtlich ist. In allen Beispielen wird
ferner der Kupplungszapfen 1 in Kuppelstellung durch einen den Schlitz 2
übergreifenden Riegel gesichert, der in F i g. 1 bis 4 die Form eines auf
einem Lagerzapfen 4 gelagerten Schwenkriegels 5, in F i g. 5 dagegen
die Form eines Schiebers 6 hat. Die Riegel stützen sich in Kuppelstellung
unmittelbar an Widerlagem 7 ab.
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Ein wesentliches Element der gezeichneten Kupplungen bildet ein im
Riegel drehbar gelagertes Segment 8 mit einer konkaven Zylinderfläche
9 vom Radius der zylindrischen Mantelfläche 10 des Kupplungszapfens
1, der von dem Riegel umspannt werden soll. Das Segment 8 ist um eine
in der Zeichnung als Punkt erscheinende, zur Achse des Kupplungszapfens
1 parallele Achse A drehbar, die in der konkaven Zylinderfläche
9 liegt, genauer gesagt, eine Erzeugende dieserFlächebildet. Das eigentlicheLager11
für das Segment wird von einer zu der Achse A konzentrischen, konkaven Fläche
gebildet, die einen Teil einer Ausnehmung 12 des Riegels 5 bzw.
6 darstellt. An dem Lager 11 liegt das Segment 8 mit einer
entsprechenden konvexen Zylinderfläche an. Eine Feder 13, die bei 14 am Segment
und bei 15 am Riegel befestigt ist, wirkt auf das Segment rechtsdrehend,
wodurch dieses in eine durch einen nicht gezeichneten Anschlag bestimmte Endstellung
gelangt, in der es sich in F i g. 1 und 2 befindet. Zur Sicherung gegen Bewegung
in Achsrichtung, also senkrecht zur Zeichenebene, weist das Segment 8 Flansche
16 auf, deren Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Zylinderfläche
des Lagers 11, mit denen es oben und unten über den Riegel greift. In F i
g. 1
bis 4 ist nur der obere dieser beiden Flansche sichtbar. In F i
g. 5 sind die Flansche einfachheitshalber fortgelassen.
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Bei den Ausführungen nach F i g. 1 bis 3 ist auf dem
Lagerzapfen 4 des Schwenkriegels 5 mittels Augen 17 eine Büchse
18 schwenkbar, in der ein Schieber 19 beweglich gelagert ist. Eine
Feder 20, die sich gegen das geschlossene Ende 21 der Büchse 18
abstützt,
übt auf den Schieber 19 eine Kraft in Richtung des offenen Endes der Büchse
18 aus. An der Büchse 18 sitzt eine Nase 22, deren Zusammenwirken
mit dem Riegel 5 noch erläutert wird. Am freien Ende des Schiebers
19 befindet sl ch ein Lagerauge 23 mit einem Stift 24, der in ein
Langloch 25 eines in einem festen Punkt 26 gelagerten Lenkers
27 ragt. Durch eine Lasche 28 ist der Lenker 27 mit einem Betätigun-shebel
29 gekuppelt, der in einem Lager 30 drehbar ist und an seinem freien
Ende entweder einen Handgriff trägt oder mit einem hydraulischen oder pneumatischen
Antrieb gekuppelt ist. Der Hebel 29
ragt durch eine gebogene Schlitzführung
31, deren Enden seinen Hub durch Anschlag festlegen, und die zwischen ihren
Enden eine Raste 32 aufweist. Am Riegel 5 befindet sich ein Widerlager
33, das über den Schlitz 2 hinwegragt. Schließlich ist ein winkelförmig gestaltetes,
festes Widerlager 34 zu erwähnen. Die Bedeutung dieser Teile ergibt sich aus dem
Nachstehenden.
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In der Stellung nach F i g. 1 ist die Kupplung offen. Eine
Feder 35, die bei 36 am Riegel 5 und bei 37 am Schieber
19 befestigt ist, hält die Seitenfläche 38 des Riegels 5 in
Anlage an der Seitenfläche 39 des Schiebers 19. Da der Lenker
27 in F i g. 1 parallel zur Büchse 18 liegt, bewirkt die Feder
20 in bezug auf die Büchse mit Schieber ein rechtsdrehendes Moment. Diese Drehung
ist durch einen nicht gezeichneten Anschlag begrenzt.
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Wird der Schlepper rückwärts gegen den Anhänger bewegt, so fährt der
Kupplungszapfen 1 in den Schlitz 2 ein. Nach Durchlaufen der Stellung nach
F i g. 1 trifft er auf das Widerlager 33 und dreht den Riegel
5 nach links. Der Angriff des Widerlagers 33
an der Nase 22 dreht die
Büchse 18 mit dem Schieber 19 unter Mitnahme des Riegels
5 rechtsherum, zunächst gegen die Kraft der Feder 20. Bald danach geht das
System durch eine Totlage, und die Feder 20 wirkt von nun an rechtsdrehend auf die
Büchse 18,
den Schieber 19 und den Riegel 5. Bei dieser Drehung
trifft das Segment 8 mit der Fläche 9 auf die Mantelfläche
10 des Kupplungszapfens 1, ohne daß jedoch diese beiden Flächen sogleich
aneinander anliegen. Dieser Zustand wird jedoch im weiteren Verlauf automatisch
durch den übergang des Kupplungszapfens 1 in die Stellung nach F i
g. 3 hergestellt, in der er am Schlitzende 3 anschlägt.
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Die Abstände der einzelnen Gelenkpunkte sind so gewählt, daß der Schieber
19 bei der Schwenkung der Büchse 18 an der Kante 40 des Widerlagers
34 vorbeiläuft, bevor seine Stimfläche 41 auf das Widerlager trifft. Im weiteren
Verlauf wird der Schieber dann völlig freigegeben, so daß er sich gemäß F i
g. J
am Widerlager 34 verankern und damit den Riegel 5
in der Schließstellung
sichern kann.
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Eine wie auch immer gerichtete Zugkraft am Kupplungszapfen
1 ist nicht in der Lage, das Segment 8
aus der Schließstellung herauszudrehen,
weil die Drehachse A des Segments jetzt mit der Zylinderfläche
10 des Kupplungszapfens zusammenfällt. Daher
wirkt das Segment
wie eine den Kupplungszapfen auf der einen Seite fest umschließende Wand. Ist der
Kupplungszapfen abgenutzt, so kann es sein, daß die Flächen 9 und
10 sich nicht mehr in allen Punkten berühren. Dann wird sich das Segment
um ein kleines Maß verdreht gegenüber der Stellung nach F i g. 3
einstellen
und den Zapfen dadurch nach wie vor festklemmen.
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Soll die Kupplung gelöst werden, so wird der Betätigungshebel
29 zunächst gegen die Kraft der Feder 20 in die Stellung nach F i
g. 2 gebracht und an der Raste 32 vorübergehend festgelegt. Dadurch
wird zunächst der. Schieber 19 zurückgezogen, so daß er vom Widerlager 34
freikommt und die Büchse 18 sich rechtsherum drehen kann. Dabei trifft die
Nase 22 auf das Widerlager 33 des Riegels 5 und dreht, unterstützt
durch die Feder 35, den Riegel 5 in die Zwischenstellung nach F i
g. 2. Dabei hat sich das Segment 8 unter der Wirkung der Feder
13 um seine Achse A rechtsherum bis zum Anschlag gedreht. Werden die
Fahrzeuge nun voneinander getrennt, so trifft der den Schlitz 2 verlassende Kupplungszapfen
1
auf das Segment 8 und im weiteren Verlauf auf die Schrägfläche 42
und drängt den Riegel 5 nach außen und mit den übrigen Gestängeteilen über
die Totlage hinweg, so daß unter der Wirkung der Feder 20 die Stellung nach F i
g. 1 wiederhergestellt wird.
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Das freie Ende des Schiebers 19 besteht aus zwei gegeneinander
durch Bolzen 43 verspannbaren Teilen 44 und 45, die mit Schrägflächen 46 aneinanderliegen
und es erlauben, jedes infolge von Abnutzung entstehende Spiel in F i
g. 3 an der Stelle 47 durch Nachstellen zu beseitigen.
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Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 unterscheidet sich von
dernjenigen nach F i g. 1 bis 3 im wesentlichen dadurch, daß das freie
Ende des Schiebers 19
eine Schrägfläche 48 aufweist, die in Verbindung mit
einem im Widerlager 33 gelagerten Halbzylinder 49 ein selbsttätiges Nachstellen
beim Auftreten von Spiel bewirkt. Das Gestänge ist in F i g. 4 vereinfacht
gezeichnet.
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F i g. 5 soll lediglich zeigen, daß es möglich ist, die Erfindung
unter Verwendung eines Schiebers 6 statt des Schwenkriegels 5 zu verwirklichen.
In der gezeichneten Kuppelstellung wirkt dieser Riegel in Verbindung mit dem Segment
8 nicht anders als der Riegel 5
nach F i g. 1 bis 4. Die Mittel
zu seiner Sicherung sind nicht dargestellt. Wird er gegen seine Feder
50 und entgegen dem gezeichneten Pfeil genügend weit zurückgezogen, so kann
die weitere Entkupplung dadurch geschehen, daß die Fahrzeuge voneinander getrennt
werden und der Kupplungszapfen 1 die weitere Bewegung des Riegels bewirkt,
indem er gegen die Schrägfläche 51 trifft.
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In F i g. 5 liegt der Riegel 6 rechtwinklig zum Schlitz
2. Es kann jedoch von Vorteil sein, den Riegel schräg zum Schlitz zu legen, und
zwar so, daß seine Einschubrichtung P einen spitzen Winkel mit der Einschubrichtung
Q des Kupplungszapfens 1 bildet. Dadurch wird der Weg des Riegels
verkürzt.