Die Erfindung betrifft eine Anhängekupplung für Kraftfahr
zeuge, umfassend eine Kupplungseinheit mit einem fahrzeugfest
angeordneten Lagerteil und einem am Lagerteil gelagerten
Schwenkteil, mit einem Kugelhals und mit einer Kupplungs
kugel, welche gegenüber dem Lagerteil um eine Achse zwischen
einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung schwenkbar ist,
und mit einer mechanischen Fixiereinrichtung, mit welcher der
Kugelhals in der Arbeitsstellung gegenüber dem Lagerteil
fixierbar ist.
Eine derartige Anhängekupplung ist aus der deutschen Patent
anmeldung P 196 54 867 bekannt. Eine derartige Anhänge
kupplung hat den Nachteil, daß die Fixiereinrichtung nur
durch einen Elektromotor bewegbar ist und somit nur durch
diesen von der nicht fixierenden Stellung in die fixierende
Stellung und umgekehrt bewegbar ist und somit bei abge
schaltetem Elektromotor ein Lösen der Fixierung des Kugel
halses erfolgen kann, oder bei Ausfall des Elektromotors
keine Fixierung des Kugelhalses erfolgen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anhänge
kupplung der erfindungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß
die Fixierung des Kugelhalses stets sichergestellt ist und
aufrechterhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird bei einer Anhängekupplung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
mechanische Fixiereinrichtung durch einen elastischen
Kraftspeicher in Richtung ihrer den Kugelhals fixierenden
Stellung beaufschlagt ist und daß zum Bewegen des Kugelhalses
aus der Arbeitsstellung heraus die Fixiereinrichtung mittels
eines elektrisch betreibbaren Löseantriebs derart betätigbar
ist, daß der Kugelhals frei aus der Arbeitsstellung heraus
bewegbar ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß die Fixiereinrichtung so ausgebildet ist, daß sie auf
grund des elastischen Kraftspeichers von sich aus die
fixierende Stellung anstrebt und in dieser verbleibt und
somit durch den elastischen Kraftspeicher ständig angetrieben
in Richtung ihrer fixierenden Stellung wirkt. Damit ist eine
optimale Sicherheit bei Ausfällen im elektrischen Antrieb
gegen jegliche Art eines Lösens der Fixiereinrichtung beim
Betrieb der Anhängekupplung gegeben.
Zum Lösen der mechanischen Fixiereinrichtung wird dann dem
als "Antrieb" derselben dienenden elastischen Kraftspeicher
mittels eines elektrisch betreibbaren Löseantriebs entgegen
gewirkt, so daß auch bei einer derartigen mechanischen
Fixiereinrichtung in komfortabler Weise ein elektrisch
betreibbares Lösen derselben möglich ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist insbesondere
darin zu sehen, daß durch die mechanische Fixiereinrichtung
mit dem elastischen Kraftspeicher die Möglichkeit besteht,
die Kraftwirkungen für das Erreichen der fixierenden Stellung
und das Aufrechterhalten derselben über die Auslegung der
Fixiereinrichtung selbst festzulegen, so daß insbesondere die
Möglichkeit besteht, mit hohen Kräften sowohl beim Erreichen
als auch beim Aufrechterhalten der fixierenden Stellung zu
arbeiten und der Löseantrieb hiervon völlig unabhängig ausge
bildet sein kann. Der Löseantrieb braucht lediglich so ausge
legt zu werden, daß er in der Lage ist, die Fixiereinrichtung
zu betätigen, wobei für eine derartige Betätigung der Fixier
einrichtung zum Lösen ausreichend Zeit zur Verfügung steht,
so daß mit geringen Leistungen im Löseantrieb gearbeitet
werden kann, während der Übergang der Fixiereinrichtung in
ihre fixierende Stellung möglichst rasch und mit großen
Kräften erfolgen sollte, um sicherzustellen, daß die Fixier
einrichtung in jedem Fall die gewünschte voll fixierende
Stellung sicher erreicht und nicht in unerwünschten Zwischen
stellungen verbleibt, in welchen beispielsweise der Kugelhals
nur mit großem Spiel fixiert ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Löseantrieb im
Sinne einer Aufhebung der Kraftwirkung des elastischen
Kraftspeichers der Fixiereinrichtung auf diese wirkt, so daß
die übrigen Komponenten der Fixiereinrichtung, beispielsweise
die einer Betätigungseinrichtung für ein Fixierelement, mit
geringen Kräften bewegbar sind.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß mit der Fixier
einrichtung der Kugelhals auch in der Ruhestellung fixierbar
ist und daß die Fixiereinrichtung auch in der Ruhestellung
mittels des Löseantriebs betätigbar ist.
Hinsichtlich der Einwirkung des Löseantriebs wurde im Zusam
menhang mit der bisherigen Erläuterung der Erfindung ledig
lich gefordert, daß dieser im Sinne eines Lösens der Fixie
rung des Kugelhalses erfolgen soll. Besonders günstig ist es,
wenn der Löseantrieb während eines für das Herausbewegen des
Kugelhalses aus der jeweiligen Stellung erforderlichen Zeit
raums auf die Fixiereinrichtung einwirkt, da damit sicherge
stellt ist, daß ohne Gegenwirkung der Fixiereinrichtung der
Kugelhals aus der jeweiligen Stellung herausbewegbar ist.
Um eine einwandfreie Fixierung des Kugelhalses in der je
weiligen Stellung zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen,
daß der Löseantrieb bereits vor Erreichen der jeweils nach
folgenden Stellung nicht mehr auf die Fixiereinrichtung ein
wirkt. Damit ist sichergestellt, daß das Fixieren des Kugel
halses in der jeweiligen Stellung ausschließlich durch einen
Antrieb der Fixiereinrichtung mittels des elastischen
Kraftspeichers erfolgt und somit die mechanische Fixierein
richtung völlig unabhängig von dem Löseantrieb so ausgebildet
werden kann, daß diese selbsttätig den Kugelhals bei Er
reichen der jeweiligen Stellung, d. h. der Ruhestellung oder
der Arbeitsstellung, fixiert und diese Fixierung auch auf
rechterhält.
Hinsichtlich der Ausbildung des Löseantriebs wurden im Zusam
menhang mit den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen
keine näheren Angaben gemacht. So wäre es beispielsweise
denkbar, als Löseantrieb einen Zugmagnet einzusetzen. Ein
derartiger Zugmagnet hat jedoch den Nachteil, daß er, um aus
reichend große Zugkräfte zu erzeugen, groß dimensioniert sein
muß. Aus diesem Grund sieht ein besonders vorteilhaftes Aus
führungsbeispiel vor, daß der Löseantrieb durch einen
Elektromotor antreibbar ist, da mit einem Elektromotor, ins
besondere bei Einsatz eines Untersetzungsgetriebes, mit
kleinen elektrischen Leistungen große Kräfte erzeugbar sind.
Hinsichtlich der Ausbildung des Löseantriebs selbst wurden
bislang keine näheren Angaben gemacht. So könnte der Lösean
trieb selbst unterschiedlich ausgebildet sein. Ein besonders
vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der Lösean
trieb ein Exzentergetriebe zur Betätigung der Fixiereinrich
tung umfaßt. Ein Exzentergetriebe eignet sich besonders vor
teilhaft, um mit geringer Antriebsleistung große Kräfte zur
Betätigung der Fixiereinrichtung zu erhalten und dabei außer
dem den gewünschten Weg in einfacher Art und Weise festzu
legen.
Hinsichtlich des Betreibens eines derartigen Exzenterge
triebes sind die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar.
Beispielsweise wäre es denkbar, das Exzentergetriebe so zu
betreiben, daß zur Betätigung der Fixiereinrichtung ein Tot
punkt angefahren und dann durch Richtungsumkehr dieser wieder
verlassen wird.
Besonders günstig läßt sich jedoch das Exzentergetriebe dann
einsetzen, wenn zur Betätigung der Fixiereinrichtung ein ein
maliges Durchlaufen eines Totpunktes erfolgt, so daß gar
keine präzise Steuerung des Antriebs des Exzentergetriebes
erforderlich ist, sondern nur sichergestellt werden muß, daß
der Totpunkt durchlaufen wird.
Ferner läßt sich ein erfindungsgemäßes Exzentergetriebe auch
in einfacher Weise so ausbilden, daß die Fixiereinrichtung in
Fixierbereitschaft durch dieses unbeaufschlagt ist. Vorzugs
weise ist dabei vorgesehen, daß das Exzentergetriebe in einem
anderen Totpunkt die Fixiereinrichtung unbeaufschlagt läßt.
Mit einer derartigen Ausbildung des Lösegetriebes als Exzen
tergetriebe lassen sich ohne präzise Steuerung des Antriebs
des Exzentergetriebes in einfacher Weise die erfindungsge
mäßen Funktionen realisieren.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, daß der Löse
antrieb ein Spindelgetriebe umfaßt. Ein Spindelgetriebe hat
den Vorteil, daß für dieses kein großes Untersetzungsgetriebe
erforderlich ist, da das Spindelgetriebe selbst eine hohe
Untersetzung bietet und somit die Möglichkeit schafft, in
einfacher Weise große Kräfte zur Betätigung der Fixierein
richtung zu erzeugen.
Prinzipiell wäre ein Spindelgetriebe dergestalt einsetzbar,
daß dieses ein Betätigungselement für die Fixiereinrichtung
zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegt, wobei eine Stel
lung die betätigte Stellung der Fixiereinrichtung darstellt.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß das Spindel
getriebe in einer ersten Stellung mit einem auf die Fixier
einrichtung wirkenden Betätigungselement zum Betätigen der
Fixiereinrichtung koppelbar und nach Durchlaufen einer die
Fixiereinrichtung betätigenden Stellung in einer zweiten End
stellung von diesem lösbar ist. Dieses Ausführungsbeispiel
hat den Vorteil, daß damit die Möglichkeit besteht sicherzu
stellen, daß unabhängig von der Stellung des Spindelgetriebes
die Fixiereinrichtung dann in Fixierbereitschaft steht, wenn
die die Fixiereinrichtung betätigende Stellung durchlaufen
ist, so daß Funktionsstörungen im Spindelgetriebe sich nicht
negativ auf die Fixierbereitschaft der Fixiereinrichtung aus
wirken und somit eine Entkopplung zwischen Löseantrieb und
Fixiereinrichtung realisierbar ist, die ein selbständiges
Übergehen der Fixiereinrichtung in die den Kugelhals fixie
rende Stellung ermöglicht.
Die Koppeleinrichtung könnte beispielsweise zusätzlich durch
eine Steuerung gesteuert sein. Besonders günstig ist es je
doch, wenn die Koppeleinrichtung selbsttätig, d. h. zwangs
gesteuert, arbeitet.
Hinsichtlich des Zusammenwirkens zwischen dem Löseantrieb und
der Fixiereinrichtung sind die unterschiedlichsten Möglich
keiten denkbar. Eine Möglichkeit der Anordnung des Löse
antriebs wäre die, diesen fest mit der Fixiereinrichtung zu
einer Einheit zu verbinden, beispielsweise an der Fixierein
richtung abgestützt anzuordnen.
Da jedoch im Bereich der Kupplungseinheit stets Raumprobleme
bestehen, ist es besonders günstig, wenn der Löseantrieb ge
trennt von der Fixiereinrichtung am Kraftfahrzeug angeordnet
ist und über ein Verbindungselement auf die Fixiereinrichtung
wirkt. Diese Lösung schafft den großen Vorteil, den Löse
antrieb völlig unabhängig von der Fixiereinrichtung und ins
besondere der Kupplungseinheit anzuordnen, und damit bei
spielsweise nicht benötigte Räume im Kraftfahrzeug auszu
nutzen.
Beispielsweise kann damit der Löseantrieb seitlich der Kupp
lungseinheit in einem freien Raum oder auch im Kotflügel
bereich oder im Kofferraum des Fahrzeugs im Abstand von der
Kupplungseinheit angeordnet werden.
Das Verbindungselement könnte prinzipiell als starres Ver
bindungselement ausgebildet sein, beispielsweise als Hebel
konstruktion.
Besonders vorteilhaft läßt sich die Trennung von Löseantrieb
und Fixiereinrichtung dann ausnutzen, wenn das Verbindungs
element als flexibles Verbindungselement ausgebildet ist und
somit der Löseantrieb problemlos an einer geeigneten Stelle
plaziert werden kann, ohne daß auf eine exakte Positionierung
von Löseantrieb relativ zur Fixiereinrichtung geachtet werden
muß.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Verbindungs
elements sieht vor, daß dieses als Zugseil, insbesondere als
Zugseil eines Bowdenzuges, ausgebildet ist.
Um die Bedienung der erfindungsgemäßen Anhängekupplung mög
lichst einfach zu gestalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß
die Anhängekupplung mit einer Steuerung versehen ist, welche
nach einmaligem Betätigen eines Startschalters über den Löse
antrieb die Fixiereinrichtung derart betätigt, daß eine Auf
hebung der Fixierung des Kugelhalses in der jeweiligen Stel
lung und anschließend ein Übergang der Fixiereinrichtung in
eine Fixierbereitschaftsstellung erfolgt. Eine derartige
Steuerung hat den Vorteil, daß es damit für die Bedienungs
person lediglich erforderlich ist, einmal den Startschalter
zu betätigen, und dann die Steuerung selbsttätig die übrigen
für das Lösen der Fixiereinrichtung erforderlichen Funktionen
ausübt und insbesondere den Löseantrieb wieder in eine Aus
gangsstellung bringt, welche wiederum ein nachfolgendes er
neutes Betätigen der Fixiereinrichtung erforderlich ist.
Im Zusammenhang mit den Erläuterungen der bisherigen Aus
führungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anhängekupplung wurde
offen gelassen, wie der Kugelhals selbst nach Lösen der
Fixierung in der jeweiligen Stellung bewegt werden soll.
Beispielsweise ist es im Rahmen einer einfachen Ausführung
der erfindungsgemäßen Anhängekupplung denkbar, daß nach Lösen
der Fixierung durch die Fixiereinrichtung in der jeweiligen
Stellung ein manuelles Bewegen des Kugelhalses in die jeweils
gewünschte Stellung erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß hier
durch das manuelle Bewegen die Bedienungsperson den für die
Bewegung erforderlichen Raum exakt beobachten kann und gege
benenfalls beim Auftreten von Hindernissen die Bewegungs
richtung ändern oder die Hindernisse ausräumen kann. Darüber
hinaus hat diese Lösung ebenfalls den Vorteil, daß sie auf
grund der konstruktiven Einfachheit äußerst kostengünstig
herstellbar ist.
Insbesondere ist es für diese Lösung von Vorteil, wenn sowohl
die Ruhestellung als auch die Arbeitsstellung so angeordnet
sind, daß der Kugelhals diese aufgrund der Wirkung der
Schwerkraft selbsttätig verläßt, wenn die Fixierung durch die
Fixiereinrichtung aufgehoben wird.
Eine besonders komfortable Lösung sieht vor, daß der Kugel
hals durch einen elektrisch betreibbaren Schwenkantrieb von
einer Stellung in die jeweils andere Stellung verschwenkbar
ist.
Besonders günstig ist es beim Vorsehen eines Schwenkantriebs,
wenn dieser eine Rutschkupplung umfaßt, so daß Beschädigungen
von Gegenständen oder Verletzungen von Bedienungspersonen
durch den schwenkenden Kugelhals ausgeschlossen werden
können.
Alternativ wäre es auch denkbar, Beschädigungen von Dritt
gegenständen durch Kollisionen des Kugelhalses mit diesen
durch Stromüberwachung des elektrischen Antriebs und gege
benenfalls Abschaltung desselben zu verhindern.
Prinzipiell wäre es möglich, den Schwenkantrieb unmittelbar
an der Kupplungseinheit anzuordnen. Aufgrund der Raumprobleme
im Bereich der Kupplungseinheit ist es jedoch besonders
zweckmäßig, wenn der Schwenkantrieb getrennt von der Kupp
lungseinheit am Kraftfahrzeug angeordnet ist und über ein
Verbindungselement auf ein Schwenkteil der Kupplungseinheit
wirkt, so daß der Schwenkantrieb selbst beliebig am Kraft
fahrzeug angeordnet sein kann, beispielsweise in ohnehin vor
handenen Räumen unterhalb der Stoßstange oder im Kotflügel
bereich oder im Kofferraum eines Kraftfahrzeugs.
Hinsichtlich der Ausbildung des Verbindungselements wäre es
ebenfalls denkbar, dieses als Gestänge oder als feste Welle
auszubilden. Besonders günstig ist es, wenn das Verbindungs
element als flexibles Verbindungselement ausgebildet ist,
beispielsweise als flexible Welle oder als Zugseil, insbe
sondere als Bowdenzug.
Besonders günstig läßt sich eine Drehbewegung dann über
tragen, wenn das Verbindungselement zwei gegensinnig wirkende
Zugstränge umfaßt, so daß durch Ziehen am einen oder am
anderen die unterschiedlichen Drehrichtungen für die Schwenk
bewegungen in einfacher Weise übertragen werden können.
Hinsichtlich des Schwenkantriebs wäre es beispielsweise eben
falls denkbar, insbesondere bei Zugsträngen, Zugmagneten ein
zusetzen. Um jedoch eine möglichst geringe Antriebsleistung
einzusetzen, ist es besonders günstig, wenn der Schwenk
antrieb durch einen Elektromotor antreibbar ist. Ein der
artiger Elektromotor erlaubt es insbesondere aufgrund der
Möglichkeit, ein Untersetzungsgetriebe einzusetzen, mit
geringen elektrischen Leistungen die erforderlichen Kräfte
für die Schwenkbewegung des Kugelhalses zu erzeugen. Be
sonders günstig ist es aus Sicherheitsgründen, wenn zwischen
dem Schwenkantrieb und dem Elektromotor die Rutschkupplung
vorgesehen ist.
Eine besonders günstige Lösung, bei welcher sowohl ein Löse
antrieb als auch ein Schwenkantrieb vorgesehen ist, sieht
vor, daß der Elektromotor für den Schwenkantrieb auch den
Löseantrieb antreibt.
Insbesondere um beide Antriebe gleichzeitig antreiben zu
können, ohne daß der Schwenkantrieb den Kugelhals stets dann
dreht, wenn der Löseantrieb angetrieben ist, ist vorzugsweise
vorgesehen, daß der Schwenkantrieb über die Rutschkupplung
mit dem Elektromotor gekoppelt ist, so daß die Möglichkeit
besteht, mittels des Elektromotors den Löseantrieb zum Be
tätigen der Fixiereinrichtung im Sinne eines Lösens anzu
treiben, ohne daß ein Schwenken des Kugelhalses erfolgt, da
in diesem Fall der Schwenkantrieb über die Rutschkupplung
entkoppelt ist und erst nach Lösen der Fixierung des Kugel
halses die Rutschkupplung greift und über den Schwenkantrieb
ein Verschwenken des Kugelhalses durchführt.
Besonders günstig läßt sich das erfindungsgemäße Ausführungs
beispiel einer Anhängekupplung dann realisieren, wenn eine
Steuerung vorgesehen ist, welche nach einem einmaligen Be
tätigen eines Startschalters ein Betätigen der Fixierein
richtung zum Aufheben der Fixierung in der jeweiligen
Stellung und ein Verschwenken des Kugelhalses von der je
weiligen Stellung in die jeweils andere Stellung mit Fixieren
des Kugelhalses in der jeweils anderen Stellung durch die
Fixiereinrichtung steuert. Eine derartige Steuerung erlaubt
es, einen optimalen Bedienungskomfort bei dem Einsatz der
erfindungsgemäßen Anhängekupplung zu realisieren.
Eine besonders einfache und sichere Lösung sieht dabei vor,
daß die Steuerung nach Betätigen des Startschalters den
Elektromotor einschaltet und nach Erreichen der jeweils
anderen Stellung zum Fixieren des Kugelhalses in dieser
Stellung abschaltet. Diese Lösung erlaubt es, mit wenig
Steuerungsaufwand sämtliche erfindungsgemäßen Funktionen zu
erfüllen, insbesondere in optimaler Weise die mechanische,
durch einen elastischen Kraftspeicher angetriebene Fixierein
richtung zum Fixieren des Kugelhalses einzusetzen.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen Anhängekupplung sieht vor, daß die Fixierein
richtung zwei im Abstand voneinander am Schwenkteil angeord
nete Anschlagelemente und zwei am Lagerteil angeordnete
Stützelemente aufweist, und daß zum Fixieren des Kugelhalses
in der Arbeitsstellung eines der Stützelemente und eines der
Anschlagelemente im Sinne einer Schwenkbewegung des Kugel
halses in einer ersten Richtung zusammenwirken, welcher das
andere der Stützelemente und das andere der Anschlagelemente
entgegenwirken, und daß hierbei die Anschlagelemente und die
Stützelemente spielfrei gegeneinander anlegbar sind.
Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Lösung ist darin zu sehen, daß durch das Vorsehen von zwei
zusammenwirkenden Paaren aus Anschlagelementen und Stütz
elementen die Möglichkeit gegeben ist, diese paarweise spiel
frei aneinander anzulegen und dadurch eine dauerhaft spiel
freie und somit auch dauerhaft verschleißarme Fixierung des
Schwenkteils relativ zum Lagerteil zu erhalten, wobei sich
gezeigt hat, daß durch das spielfreie Aneinanderanliegen der
zusammenwirkenden Paare aus jeweils einem der Anschlag
elemente und Stützelemente höchste Verschleißarmut im Bereich
derselben und somit auch bei der Fixierung des Schwenkteils
erreichbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zum Fixieren des
Kugelhalses in der Arbeitsstellung die Anschlagelemente und
die Stützelemente in einer Spannstellung gegeneinander ver
spannbar sind, wobei durch das zusätzliche Gegeneinanderver
spannen der Paare aus jeweils einem der Anschlagelemente und
Stützelemente die Möglichkeit geschaffen ist, selbst bei
Materialdeformation aufgrund auftretender Lastspitzen die
Spielfreiheit zu gewährleisten und somit auch die größte
Verschleißarmut bei der Fixierung des Schwenkteils relativ
zum Lagerteil zu erhalten.
Besonders günstig ist es dabei, wenn in der Spannstellung ein
Element eines Paares aus jeweils einem der Stützelemente und
Anschlagelemente in Spannkraftrichtung nachstellend auf das
andere Element wirkt. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu
sehen, daß einerseits durch die Kraftbeaufschlagung ein Ver
spannen der Stützelemente und Anschlagelemente gegeneinander
möglich ist und andererseits durch das Nachstellen mindestens
eines Elements erreicht ist, daß selbst dann, wenn das andere
Element aufgrund von Materialelastizitäten beim Auftreten
einer Spitzenlast in Richtung der Spannkraftwirkung aus
weichen würde, das eine Element aufgrund seines Nachstellens
die Spannkraftwirkung auf das andere Element aufrecht erhält
und somit auch selbst bei einer elastischen Deformation im
Bereich von Schwenkteil und Lagerteil und/oder des anderen
Paares von jeweils einem der Stützelemente und Anschlag
elemente und dadurch bedingtem Ausweichen des anderen Ele
ments die Kraftbeaufschlagung und die Spielfreiheit bei allen
Stützelementen und Anschlagelementen aufrecht erhalten wird.
Besonders zweckmäßig läßt sich die Kraftbeaufschlagung eines
Elements eines aus einem Stützelement und einem Anschlag
element gebildeten Paars dadurch realisieren, daß in der
Spannstellung auf eines der Elemente ein elastischer Spann
kraftspeicher wirkt.
Konstruktiv besonders einfach ist eine Lösung, bei welcher
der elastische Spannkraftspeicher als Federkraftspeicher
ausgebildet ist.
Ferner läßt sich die Nachstellbarkeit des einen Elements dann
besonders günstig realisieren, wenn dieses in Spannrichtung
bewegbar gelagert ist.
Eine derartige bewegbare Lagerung eines der Elemente läßt
sich entweder durch eine lineare Bewegbarkeit desselben oder
mit einer aus einer Drehbewegung abgeleiteten linearen Beweg
barkeit des Elements realisieren.
Hinsichtlich der Bewegbarkeit der Anschlagelemente wurden
bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteil
haftes Ausführungsbeispiel vor, daß beim Schwenken des
Schwenkteils um die Achse jedes der Anschlagelemente auf
einer radial beabstandeten Bahn um die Schwenkachse umläuft.
Damit ist es nicht notwendig, den Anschlagelementen eine
eigene Bewegbarkeit zu verleihen, sondern die Anschlag
elemente können unmittelbar mit dem Schwenkteil verbunden und
mit diesem verschwenkbar angeordnet sein.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Anschlagelemente auf
unterschiedlichen Bahnen um die Schwenkachse umlaufen, das
heißt, wenn jedes der Anschlagelemente seine eigene Bahn hat,
mit welcher es um die Schwenkachse umläuft. Damit ist in
räumlicher Hinsicht eine besonders einfache Zuordnung der
einzelnen Anschlagelemente hinsichtlich der mit diesen
korrespondieren Stützelemente realisierbar.
Prinzipiell wäre es denkbar, auch die Anschlagelemente rela
tiv zum Schwenkteil noch zusätzlich bewegbar zu gestalten,
beispielsweise um das spielfreie Aneinanderanliegen der An
schlagelemente und der Stützelemente zu erreichen. Konstruk
tiv besonders einfach ist es jedoch, wenn ein erstes der An
schlagelemente als fest am Schwenkteil angeordnetes Element
ausgebildet ist.
Noch vorteilhafter ist es, wenn auch das zweite der Anschlag
elemente als fest am Schwenkteil angeordnetes Element ausge
bildet ist.
Um einen möglichst großen Hebelarm zwischen der Achse, um
welche das Schwenkteil schwenkbar ist, und dem jeweiligen
Anschlagelement, das heißt dem Wirksamwerden der auf dieses
wirkenden Kraft, zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen,
daß eines der Anschlagelemente an einem Kamm des Schwenkteils
angeordnet ist, welcher von der Schwenkachse einen größeren
Abstand aufweist als beispielsweise ein Lagerkörper des
Schwenkteils, welcher einen Schwenkzapfen umgibt.
Um ferner ebenfalls die Tatsache auszunutzen, daß sich der
Kugelhals von dem Schwenkteil weg erstreckt und sich somit
zwangsläufig mit zunehmendem Radius von der Achse erstreckt,
ist vorzugsweise vorgesehen, daß ein anderes der Anschlagele
mente an einem sich an das Schwenkteil anschließenden Ansatz
des Kugelhalses angeordnet ist.
Auch hinsichtlich der Anordnung der Stützelemente selbst
wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der
einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß ein
erstes der Stützelemente in einem in Fahrtrichtung gesehenen
rückwärtigen Bereich des Lagerteils angeordnet ist.
Ferner ist bei einem Ausführungsbeispiel vorzugsweise vorge
sehen, daß ein zweites der Stützelemente in einem in Fahrt
richtung gesehen vorderen Bereich des Lagerteils angeordnet
ist, während bei einem anderen Ausführungsbeispiel auch das
zweite Stützelement im rückwärtigen Bereich des Lagerteils
angeordnet ist.
Hinsichtlich der Bewegbarkeit der Stützelemente sind die
unterschiedlichsten Lösungen denkbar. Beispielsweise wäre es
denkbar, beide Stützelemente in Richtung auf die Anschlag
elemente oder beide Anschlagelemente in Richtung auf die
Stützelemente zu bewegen.
Eine besonders aufgrund ihrer konstruktiven Einfachheit be
vorzugte Lösung sieht dabei vor, daß eines der Stützelemente
als stets in die Bahn des entsprechenden Anschlagelements
hineinragendes Stützelement am Lagerteil angeordnet ist und
somit beispielsweise stets dann von dem Anschlagelement be
aufschlagt ist, wenn dieses in der Arbeitsstellung steht.
Um gleichzeitig aber die Chance zu eröffnen, den Kugelhals
von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung schwenken zu
können und wieder zurück, ist vorzugsweise vorgesehen, daß
ein anderes der Stützelemente als von einer Freigabestellung
in die Bahn des anderen Anschlagelements hinein bis zu einer
Sperrstellung und umgekehrt bewegbares Stützelement am Lager
teil angeordnet ist.
Hinsichtlich der Bewegbarkeit des Stützelements von der Frei
gabestellung in die Sperrstellung sind die unterschied
lichsten Möglichkeiten denkbar. Eine Lösung sieht vor, daß
das bewegbare Stützelement durch eine Linearverschiebung in
die Bahn des Anschlagelements hineinbewegbar ist.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß das
bewegbare Stützelement in die Bahn des entsprechenden An
schlagelements hineinschwenkbar ist.
Hinsichtlich der gesamten Bewegbarkeit eines relativ zu der
Bahn des entsprechenden Anschlagelements zwischen einer
Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbaren Stützele
ments wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So ist
vorzugsweise eine Betätigungseinrichtung für das Stützelement
vorgesehen, welche dazu dient, das Stützelement für diese Be
wegungen zu lagern und zu beaufschlagen.
Eine Realisierungsform einer derartigen Betätigungsein
richtung umfaßt einen Stellkeil, um das in einer Führung
bewegbar geführte Stützelement zwischen der Sperrstellung und
der Freigabestellung zu bewegen.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, daß die Betäti
gungseinrichtung ein Schwenklager und einen Schwenkantrieb
für das bewegbare Stützelement umfaßt.
Hinsichtlich der Möglichkeit, die Stützflächen an den ent
sprechenden Anschlagflächen anzulegen und in dieser Stellung
gegeneinander zu verspannen, wurden hinsichtlich der Reali
sierung einer derartigen Verspannung bei den bisher beschrie
benen Ausführungsbeispielen keine näheren Angaben gemacht. So
sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß zum Ver
spannen der Anschlagelemente und der Stützelemente mitein
ander ein Verspanngetriebe vorgesehen ist, mit welchem min
destens eines der Stützelemente oder mindestens eines der
Anschlagelemente von einer Lösestellung in eine Spannstellung
und umgekehrt bewegbar ist.
Ein derartiges Verspanngetriebe kann in unterschiedlichster
Art und Weise ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das
Verspanngetriebe so ausgebildet sein, daß es sich auch bei
der auf dieses wirkenden Reaktionskraft beim Verspannen der
Anschlagelemente und Stützelemente miteinander aus der ver
spannenden Stellung entgegengesetzt hierzu in Richtung der
Lösestellung bewegen kann.
Besonders günstig ist es jedoch, insbesondere um dauerhaft
das Auftreten von Spiel zu vermeiden, wenn das Verspann
getriebe selbsthemmend ausgebildet ist, so daß die Reaktions
kraft der aneinanderanliegenden Anschlagelemente und Stütz
elemente nicht dazu führen kann, daß sich das Verspann
getriebe aufgrund dieser Kraftwirkung in Richtung der Löse
stellung verstellt.
Eine einfache Möglichkeit, das Verspanngetriebe zu reali
sieren wäre die, daß das Verspanngetriebe als Keilgetriebe
ausgebildet ist. Ein Keilgetriebe stellt die einfachste
Realisierungsmöglichkeit eines Verspanngetriebes dar, insbe
sondere wenn dieses selbsthemmend ausgebildet sein soll.
Konstruktiv besonders einfach läßt sich dabei ein Keil
getriebe realisieren, welches als Verschiebekeilgetriebe aus
gebildet ist.
Eine andere Möglichkeit, ein Verspanngetriebe zu realisieren
ist die, das Verspanngetriebe als Exzentergetriebe auszu
bilden, da ein Exzentergetriebe den Vorteil hat, daß es sich
in einfacher Weise durch eine Hebelwirkung betätigen läßt.
Dabei ist das Exzentergetriebe ebenfalls so ausbildbar, daß
dieses selbsthemmend ist.
Hinsichtlich der Wirkung des Verspanngetriebes beim Ver
spannen der Anschlagelemente und Stützelemente relativ zuein
ander wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So wäre
es beispielsweise denkbar, beide Verspannelemente oder beide
Stützelemente durch das Verspanngetriebe relativ zueinander
somit aufeinander zu oder voneinander weg durch ein Verspann
getriebe zu bewegen.
Beispielsweise wäre dies dadurch möglich, daß eine durch das
Spanngetriebe mögliche Relativbewegung zwischen der Einheit
aus Schwenkteil und Kugelhals und dem Lagerteil durch das
Verspanngetriebe ermöglicht wird.
Beispielsweise wäre dies dadurch realisierbar, daß der Lager
bolzen des Schwenkteils als Exzenterbolzen ausgebildet ist
und mit diesem Exzenterbolzen ein Verspannen der Anlageelemente
relativ zu den Stützelementen möglich ist.
Eine andere Realisierungsmöglichkeit wäre die, eines der An
schlagelemente relativ zu dem entsprechenden Stützelement zu
bewegen.
Besonders günstig ist es jedoch, da die Stützelemente am
Lagerteil angeordnet sind, wenn durch das Verspanngetriebe
eines der Stützelemente in Richtung des entsprechenden Anlage
elements bewegbar ist.
Im Fall eines Keilgetriebes, insbesondere eines Verschiebe
keilgetriebes, heißt dies, daß ein Spannkeil mit dem Stütz
element zusammenwirkt, um dieses von der Lösestellung in die
Spannstellung zu bewegen.
Im Fall eines Exzentergetriebes ist dies dadurch realisier
bar, daß das Exzentergetriebe auf eines der Stützelemente
wirkt und dieses in Richtung auf das entsprechende Anschlag
element verschiebt.
Beispielsweise wäre dies dadurch realisierbar, daß das ohne
hin in die Bahn des entsprechenden Anschlagelements hinein
oder aus dieser herausbewegbare Stützelement ebenfalls durch
das Exzentergetriebe bewegbar gelagert ist.
Konstruktiv besonders günstig ist eine Lösung, bei welcher
das bewegbare Stützelement über das Exzentergetriebe einer
seits zur Durchführung einer Spannbewegung verschiebbar und
andererseits am Exzentergetriebe zum Einschwenken in die Bahn
oder Ausschwenken aus der Bahn des entsprechenden Anschlag
elements verschwenkbar gelagert ist.
Eine zweckmäßige Ausführung sieht dabei vor, daß das Exzen
tergetriebe eine drehbar gelagerte Welle und ein exzentrisch
zu dieser angeordnetes Schwenklager für das Stützelement auf
weist, durch welches das Stützelement von der Sperrstellung
in die Freigabestellung und umgekehrt verschwenkbar ist.
Besonders günstig ist es, wenn die Betätigungseinrichtung
auch das Verspanngetriebe umfaßt, so daß bei Bedienen der
Betätigungseinrichtung nicht nur das Bewegen des Stützele
ments zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung
möglich ist, sondern auch das Bewegen desselben von der
Spannstellung in die Lösestellung und umgekehrt.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Betätigungs
einrichtung sieht vor, daß diese zum Fixieren des Schwenk
teils in der Arbeitsstellung das bewegbare Stützelement von
der Freigabestellung in die Sperrstellung bewegt und nach
Erreichen der Sperrstellung das Verspanngetriebe von der
Lösestellung in die Sperrstellung überführt und zum Freigeben
des Schwenkteils das Verspanngetriebe von der Spannstellung
in die Lösestellung überführt und dann das Stützelement von
der Sperrstellung in die Freigabestellung bewegt.
Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung so ausgebildet,
daß sie das bewegbare Stützelement zwangsgesteuert von der
Freigabestellung in die Sperrstellung und insbesondere auch
umgekehrt bewegt.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungseinrichtung
auch das Verspanngetriebe zwangsgesteuert von der Löse
stellung in die Spannstellung und insbesondere auch umgekehrt
bewegt.
Alle zwangsgesteuerten Bewegungen haben den Vorteil, daß mit
diesen sichergestellt werden kann, daß eine Betätigung der
Betätigungseinrichtung dann letztlich auch dazu führt, daß
die erwünschte Endstellung auch erreicht wird.
Insbesondere ist eine Zwangssteuerung auch dann vorteilhaft,
wenn von der Spannstellung in die Lösestellung übergegangen
werden kann, da damit auch ein Festklemmen des jeweiligen
Stützelements überwunden werden kann.
Besonders leicht läßt sich die erfindungsgemäße Anhänge
kupplung dann betätigen, wenn die Betätigungseinrichtung ein
einziges Antriebselement aufweist, bei dessen Betätigung das
bewegbare Stützelement in jede der die Freigabestellung, die
Sperrstellung, die Lösestellung und die Spannstellung um
fassenden Stellungen bringbar ist.
Eine Lösungsmöglichkeit hierzu sieht vor, daß die Betäti
gungseinrichtung zwei nacheinander in eine auf das Stütz
element wirkende Stellung bringbare Keilelemente aufweist,
wobei beispielsweise eines der Keilelemente zum Überführen
des Stützelements von der Freigabestellung in die Sperr
stellung und das andere der Keilelemente zum Überführen des
Stützelements von der Lösestellung in die Spannstellung
dient.
Eine Alternative hierzu sieht vor, daß die Betätigungs
einrichtung ein Schaltwerk aufweist, mit welchem die Betäti
gung des Verspanngetriebes mit der Schwenkbewegung des Stütz
elements zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung
koppelbar ist.
Um eine für das Bedienen der Betätigungseinrichtung zum
Erreichen der Sperrstellung und der Spannstellung erforder
liche Kraft zu erzeugen, ist vorzugsweise eine Spannkraft
erzeugungseinheit vorgesehen, welche mit der Betätigungsein
richtung zusammenwirkt und welche die Betätigungseinrichtung
im Sinne einer Betätigung in Richtung der Sperrstellung des
Stützelements und der Spannstellung des Verspanngetriebes mit
einer Kraft beaufschlagt.
Der Vorteil dieser Lösung ist, daß durch die Kraft ständig
die Betätigungseinrichtung derart beaufschlagt ist, daß diese
die Tendenz hat, in die Sperrstellung und sogar noch darüber
hinaus in die Spannstellung überzugehen, so daß die Anhänge
kupplung stets selbständig die Tendenz hat, in eine den
Kugelhals sicher fixierende Stellung überzugehen, sobald
dieser in Arbeitsstellung steht.
Vorzugsweise ist dabei die Spannkrafterzeugungseinheit so
ausgebildet, daß sie einen Kraftspeicher aufweist, welcher
die Betätigungseinrichtung zum Erreichen der Sperrstellung
und der Spannstellung beaufschlagt und welchem zum Erreichen
der Lösestellung und der Freigabestellung entgegenzuwirken
ist.
Um zusätzliche Sicherheit gegen ein Lösen der Anhängevorrich
tung und insbesondere ein Entfernen des Stützelements aus der
Sperrstellung zu schaffen ist vorzugsweise vorgesehen, daß
die Spannkrafterzeugungseinheit mit einer Blockiereinrichtung
versehen ist, welche bei einer Nichtbetätigung derselben, um
dem Spannkraftspeicher entgegenzuwirken, ein Verlassen der
Sperrstellung in Richtung der Freigabestellung blockiert.
Vorzugsweise ist die Blockiervorrichtung dabei so ausge
bildet, daß sie zuerst gelöst werden muß, bevor die Möglich
keit besteht, dem Spannkraftspeicher entgegenzuwirken.
Eine besonders günstige konstruktive Lösung sieht vor, daß
die Blockiereinrichtung bei Betätigung der Spannkraft
erzeugungseinheit zum Erreichen der Freigabestellung lösbar
ist und somit automatisch eine derartige Bewegung in Richtung
der Freigabestellung bei Betätigung der Spannkrafterzeugungs
einheit möglich ist.
Um die Bedienung der Spannkrafterzeugungseinheit möglichst
vorteilhaft zu gestalten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß
die Spannkrafterzeugungseinheit ein Bedienelement aufweist,
mit welchem zuerst die Blockiereinrichtung lösbar und dann
mit einer Entriegelungskraft auf die Betätigungseinrichtung
einwirkbar ist.
Mit dieser Ausbildung der Spannkrafterzeugungseinheit ist die
Möglichkeit geschaffen worden, eine zusätzliche Sicherung
gegen ein Lösen des bewegbaren Stützelements aus der Sperr
stellung zu schaffen.
Hinsichtlich der Anordnung der Betätigungseinrichtung an dem
Lagerteil wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläu
terung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren An
gaben gemacht. So wäre es beispielsweise denkbar, die ver
schiedenen Elemente der Betätigungseinrichtung in unter
schiedlicher Weise beispielsweise am Lagerteil zu lagern.
Eine besonders günstig Lösung sieht jedoch vor, daß die Betä
tigungseinrichtung und das bewegbare Stützelement eine Bau
gruppe bildet, die als Ganzes an dem Lagerteil montierbar
ist.
Das Vorsehen einer separaten, am Lagerteil zu montierenden
und von diesem unabhängigen Baugruppe schafft ferner die Mög
lichkeit, die Betätigungseinrichtung mitsamt dem bewegbaren
Stützelement an dem Lagerteil justierbar anzuordnen, so daß
die Möglichkeit besteht, mit der Montage der Betätigungsein
richtung eine gleichzeitige Justierung derselben und mit
dieser eine Justierung des von dieser gehaltenen Stützele
ments relativ zum Lagert
eil vorzunehmen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung einiger Ausführungsbeispiele.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Bau
art einer Kupplungseinheit für eine er
findungsgemäße Anhängekupplung von hinten;
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1;
Fig. 4 einen ausschnittsweise vergrößerten Schnitt in
dem Bereich A in Fig. 3;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Spannkrafter
zeugungseinheit für eine erfindungsgemäße
Anhängekupplung in nicht betätigter Stellung;
Fig. 6 einen Querschnitt ähnlich Fig. 5 bei beginnen
der Betätigung der Spannkrafterzeugungsein
heit;
Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 5 bei voll betä
tigter Spannkrafterzeugungseinheit;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer zweiten
Bauart einer Kupplungseinheit für eine er
findungsgemäße Anhängekupplung von vorne;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der zweiten Bau
art der Kupplungseinheit in Richtung des
Pfeils B in Fig. 8;
Fig. 10 eine Darstellung eines Lagerteils der zweiten
Bauart entsprechend der Ansicht in Fig. 9;
Fig. 11 eine Darstellung der zweiten Bauart der Kupp
lungseinheit ohne Lagerteil mit Blick in
Richtung C in Fig. 8 bei in Arbeitsstellung
stehendem Kugelhals;
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig.
8 des zweiten Ausführungsbeispiels der An
hängekupplung ohne Lagerteil, jedoch in Frei
gabestellung des zweiten Stützelements;
Fig. 13 einen Schnitt längs Linie 13-13 in Fig. 12;
Fig. 14 eine Darstellung ähnlich Fig. 12 bei in Sperr
stellung und Spannstellung stehendem, zweitem
Stützelement;
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig.
14 bei in Lösestellung, jedoch noch in Sperr
stellung stehendem, zweitem Stützelement;
Fig. 16 eine Ansicht ähnlich Fig. 15 nach Verlassen
der Arbeitsstellung des Kugelhalses und durch
die Spannkrafterzeugungseinheit beaufschlagtem,
zweitem Stützelement;
Fig. 17 eine Darstellung ähnlich Fig. 16 bei in Ruhe
stellung stehendem Kugelhals und in ent
sprechender Stellung stehendem Stützelement;
Fig. 18 eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig.
14 beim Bewegen des zweiten Stützelements in
Richtung der Sperrstellung, jedoch unmittelbar
vor Erreichen derselben und noch vorhandener
Lösestellung des zweiten Stützelements;
Fig. 19 ein erstes Ausführungsbeispiel einer er
findungsgemäßen Anhängekupplung mit einem
Löseantrieb für eine Fixiereinrichtung einer
Kupplungseinheit;
Fig. 20 einen teilweisen Schnitt längs Linie 20-20
durch den Löseantrieb in Fig. 19;
Fig. 21 eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels
der Anhängekupplung teilweise geschnitten;
Fig. 22 eine perspektivische Ansicht eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Anhängekupplung von einer Rückseite eines
Kraftfahrzeugs aus;
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht in Richtung des
Pfeils X in Fig. 22;
Fig. 24 eine Explosionsdarstellung einer Antriebsein
heit des zweiten Ausführungsbeispiels der er
findungsgemäßen Anhängekupplung umfassend
einen Löseantrieb und einen Schwenkantrieb;
Fig. 25 eine Darstellung einer flexiblen Verbindung
zwischen Schwenkantrieb und Kupplungseinheit;
Fig. 26 eine schematische Darstellung der einzelnen
Abläufe beim Schwenken des zweiten Aus
führungsbeispiels der erfindungsgemäßen An
hängekupplung von der Ruhestellung in die
Arbeitsstellung (Fig. 26a-Fig. 26c) und von
der Arbeitsstellung in die Ruhestellung
(Fig. 26d-Fig. 26f).
Eine erste Bauart einer Kupplungseinheit K für eine er
findungsgemäße Anhängekupplung, dargestellt in den Fig. 1
bis 3, umfaßt ein fest am Fahrzeug montierbares Lagerteil 10,
welches beispielsweise an einer fest mit der Karosserie zu
verbindenden Querstrebe montierbar ist und ein um eine
Schwenkachse 12 relativ zum Lagerteil 10 verschwenkbares
Schwenkteil 14, an welchem ein Kugelhals 16 gehalten ist, der
an seinem dem Schwenkteil 14 abgewandten und gekrümmten Ende
18 eine als Ganzes mit 20 bezeichnete Kupplungskugel trägt.
Die Schwenkachse 12 ist dabei eine sowohl gegenüber einer
Vertikalen V als auch gegenüber einer Horizontalen H und
einer Fahrzeuglängsrichtung 30 geneigte Achse, beispielsweise
wie in der deutschen Patentanmeldung 196 12 959.1 be
schrieben.
Dadurch ist der Kugelhals 16, von einer Arbeitsstellung, in
welcher sich dessen Längsrichtung 22 ungefähr parallel zur
Längsrichtung 30 des Kraftfahrzeugs erstreckt in eine Ruhe
stellung schwenkbar, in welcher die Längsrichtung 22 ungefähr
quer zur Längsrichtung 30 des Fahrzeugs steht und die Kupp
lungskugel 20 nach unten zur Fahrbahn weist, während in der
Arbeitsstellung die Kupplungskugel 20 aufgrund des gekrümmten
Endes 18 des Kugelhalses 16 in bekannter Art und Weise nach
oben weist.
Zur verschwenkbaren Lagerung des Schwenkteils 14 um die
Schwenkachse 12 ist dieses an einem Lagerbolzen 24 gelagert,
welcher mit seinen einander gegenüberliegenden Enden 26 und
28 in Lagerbohrungen 32 und 34 von Lagerflanschen 36 und 38
des Lagerteils 10 eingreift. Diese Lagerflansche 36 und 38
erstrecken sich ausgehend von einer Montageplatte 40 des
Lagerteils 10 nach unten, vorzugsweise in Richtung zur Fahr
bahn und sind durch eine Rückwand 42 des Lagerteils 10,
welche sich ebenfalls von der Montageplatte 40 in gleicher
Richtung wie die Lagerflansche 36 und 38 erstreckt, mitein
ander verbunden.
Aufgrund der Ausrichtung der Schwenkachse 12 schräg zur
Längsrichtung 30 des Kraftfahrzeugs und schräg zur Vertikalen
V und zur Horizontalen H erstrecken sich auch die Lager
flansche 36 und 38 schräg zur Längsrichtung 30 des Kraftfahr
zeugs.
Zur Fixierung des Kugelhalses 16 in der in Fig. 1 bis 3 dar
gestellten Arbeitsstellung, ist an dem Lagerteil 10, und zwar
in einem unteren Bereich der Rückwand 42 desselben, ein
erstes Stützelement 50 vorgesehen, welches eine erste Stütz
fläche 52 aufweist, die dem in Arbeitsstellung stehenden
Kugelhals 16 zugewandt ist und an welcher eine erste An
schlagfläche 54 anlegbar ist, welche an einem als erstes
Anschlagelement ausgebildeten und dem Stützelement 50 in der
Arbeitsstellung zugewandten Ansatz 56 des Kugelhalses 16,
welcher sich im wesentlichen unmittelbar an das Schwenkteil
14 anschließt, angeordnet ist und auch einer Bahn 55 um die
Schwenkachse 12 bewegbar ist.
Das erste Stützelement 50 und das erste Anschlagelement 56
begrenzen somit eine Schwenkbewegung des Kugelhalses 16 in
Richtung einer Schwenkrichtung 58 um die Schwenkachse 12,
welcher der Schwenkrichtung 58 des Kugelhalses 16 von der
Ruhestellung in die Arbeitsstellung entspricht.
Als zweites, am Lagerteil 10 angeordnetes Stützelement 60
dient eine am Lagerteil 10 verschieblich geführt gelagerte
Verriegelungskugel 60, welche mit einer Kugelfläche 62 als
zweite Stützfläche auf eine zweite, kalottenähnlich ausge
bildete Anschlagfläche 64 einer in dem Schwenkteil 14 ange
ordneten und ein zweites Anschlagelement bildenden Ausnehmung
66 wirkt, wobei die Ausnehmung 66 in einem Kammbereich 68 des
Schwenkteils 14 angeordnet ist, welcher einen möglichst
großen radialen Abstand von der Schwenkachse 12 aufweist und
auf einer Bahn 65, die einen größeren Radius aufweist als die
Bahn 55, um die Schwenkachse 12 bewegbar ist.
Vorzugsweise umfaßt das Schwenkteil 14 einen den Lagerbolzen
24 umgebenden Lagerkörper 71 und einen von diesem aus sich
radial erstreckenden, kegelstumpfähnlichen Abschnitt, welcher
den Kammbereich 68 bildet, wobei in einer Kegelmantelfläche
70 des kegelstumpfähnlichen Abschnitts die Ausnehmung 66
angeordnet ist.
Die zweite Stützfläche 62 verläuft dabei vorzugsweise schräg
zu einer Bewegungsrichtung 72 des vorzugsweise linear beweg
baren als Verriegelungskugel 60 ausgebildeten, zweiten Stütz
elements und liegt an einem ebenfalls schräg zur Bewegungs
richtung verlaufenden Bereich der Kugelfläche 74 der Ver
riegelungskugel 60 an, wobei die Anschlagfläche 64 und die
Stützfläche 62 so zusammenwirken, daß das Schwenkteil 14 nach
einer ersten Berührung der Anschlagfläche 64 und der Stütz
fläche 62 und Weiterbewegen der Verriegelungskugel 60 in
einer Spannrichtung 72a auf die Anschlagfläche zu ein der
artiges Drehmoment um die Achse 12 erfährt, welches eine
Bewegung des Kugelhalses 14 in der Schwenkrichtung 58 be
wirkt, die durch das erste Stützelement 50 und das erste An
schlagelement 56 dann begrenzt verhindert wird, wenn diese
aneinander anliegen.
In dem Moment, in dem das erste Stützelement 50 und das erste
Anschlagelement 56 aneinander Anliegen und außerdem das
zweite Stützelement, nämlich die Verriegelungskugel 60 mit
einer Spannkraft in der Spannrichtung 72a auf das zweite
Anschlagelement 66 wirkt, ist eine Spannstellung erreicht, in
welcher die erste Stützfläche 52 an der ersten Anschlagfläche
54 und die zweite Stützfläche 62 an der zweiten Anschlag
fläche mit der Spannkraft gegeneinander wirken.
Alles in allem wirken somit die Stützelemente 50 und 60 sowie
die Anschlagelemente 56 und 66 gemeinsam derart, daß die
erste Stützfläche 52 an der ersten Anschlagfläche 54 und die
zweite Stützfläche 62 an der zweiten Anschlagfläche 64 stets
spielfrei anliegen und den Kugelhals 16 spielfrei in seiner
Arbeitsstellung halten, wobei - wie nachfolgend noch im ein
zelnen dargelegt - sogar ein Verspannen der Anschlagflächen
54, 64 gegenüber den Stützflächen 52, 62 erfolgt.
Um das als Verriegelungskugel ausgebildete, zweite Stütz
element 60 in Richtung seiner Bewegungsrichtung 72 zu führen,
ist eine Führungsbüchse 74 vorgesehen, welche am Lagerteil 10
fixiert ist und vorzugsweise in einer für diese vorgesehenen
Ausnehmung in der Rückwand 42 eingesetzt ist.
Die Verriegelungskugel 60 ist durch eine als Ganzes mit 80
bezeichnete Betätigungseinrichtung, umfassend ein Verschiebe
keilgetriebe mit einem Keilkörper 82, von einer in Fig. 2
gestrichelt dargestellten Freigabestellung in der in Fig. 2
durchgezogen gezeichneten Sperrstellung bewegbar, wobei die
Verriegelungskugel 60 in der Freigabestellung so weit von der
Ausnehmung 66 weg verschoben ist, daß die Ausnehmung 66 auf
ihrer durch die Schwenkachse 12 vorgegebenen Bahn 65 frei
bewegbar ist, während die Verriegelungskugel 60 in der Sperr
stellung in die Ausnehmung 66 eingreift und somit die Bewe
gung der Ausnehmung 66 längs der Bahn 65 blockiert.
Zum Verschieben der Verriegelungskugel 60 von der Freigabe
stellung in die Sperrstellung umfaßt der Keilkörper 82 einen
frontseitig desselben angeordneten Stellkeil 84 mit einer
Stellschräge 86, welche dazu dient, die Verriegelungskugel 60
von der Freigabestellung aus in eine Sperrstellung zu bewe
gen, welche bereits dann erreicht ist, wenn die Verriege
lungskugel 60 auf einer Sicherungsfläche 88, aufliegt, die
parallel zu einer Verschieberichtung 90 des Verschiebekeils
82 verläuft, im Gegensatz zu der schräg zur Verschiebe
richtung 90 verlaufenden Stellschräge 86. An diese Siche
rungsfläche 88 schließt sich auf einer der Stellschräge 86
gegenüberliegenden Seite eine Spannschräge 92 eines Spann
keils 94 des Keilkörpers 82 an, welche dazu dient, die Ver
riegelungskugel 60 ausgehend von einer in der Sperrstellung
vorliegenden Lösestellung, die dann gegeben ist, wenn die
Stützfläche 62 noch mit Spiel bezüglich der Anschlagfläche 64
angeordnet ist, in der Spannrichtung 72a zu bewegen und dabei
mit der Stützfläche 62 an der Anschlagfläche 64 anzulegen und
darüber hinaus mit großer Kraft in der Spannrichtung 72a
weiter zu beaufschlagen, so daß die Stützfläche 62 mit eben
falls großer Kraft gegen die Anschlagfläche 64 wirkt und
dieser so lange folgt, bis ein Verspannen des Schwenkteils 14
in der Arbeitsstellung des Kugelhalses 16 erreicht ist.
Die Sicherungsfläche 88 dient außerdem dazu, den Keilkörper
82 gegen eine Bewegung in der Verschieberichtung 90 zu
sichern, in welcher der Verschiebekeil bei großer Belastung
der Verriegelungskugel 60 ein Bewegen aus der Spannstellung
heraus in Richtung der Lösestellung aufgrund der Form der
Spannschräge 92 zuläßt. Wird aufgrund der Form der Spann
schräge 92 durch große Kraftbeaufschlagung der Verriegelungs
kugel 60 durch das Schwenkteil 14 der Keilkörper 82 entgegen
gesetzt zur Spannrichtung 90a in Löserichtung 90b zurück
geschoben, so ist ein weiteres Zurückschieben des Verschiebe
keils 82 aufgrund der Sicherungsfläche 88 nicht möglich, da
ein Beaufschlagen derselben durch die Verriegelungskugel 60
aufgrund des zur Verschieberichtung 90 parallelen Verlaufs
nicht zu einer weiteren Verschiebung des Keilkörpers 82 ent
gegengesetzt zur Spannrichtung führt. Damit hält der Keil
körper 82 bei auf der Sicherungsfläche 88 aufliegender Ver
riegelungskugel 60 diese immer noch in einer Sperrstellung,
in welcher eine freie Drehbarkeit des Schwenkteils 14 durch
die Kugel 60 verhindert wird, so daß nach wie vor der Kugel
hals 16 die Arbeitsstellung nicht verlassen kann, lediglich
in der Arbeitsstellung nicht mehr spielfrei fixiert ist.
Um zu verhindern, daß der Keilkörper 82 durch die auf die
Spannschräge 92 wirkende Verriegelungskugel 60 sich leicht
entgegengesetzt zur Spannrichtung 90a verschieben läßt, ist
vorzugsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, der Keilkörper 82
auf seiner der Spannschräge 92, der Sicherungsfläche 88 und
der Stellschräge 86 abgewandten Seite mit einer halbzylin
drischen Anlagefläche 96 versehen, welche in einer ebenfalls
halbzylindrisch ausgebildeten Führungsfläche 98 in der Rück
wand 42 des Lagerteils 10 liegt, so daß der Keilkörper 82 die
Möglichkeit hat, sich um eine Zylinderachse der Anlage
fläche 96 und der Führungsfläche 98 darstellende Keilkörper
achse KA, welche parallel zur Verschieberichtung 90 verläuft,
zu drehen, sofern eine bezüglich der Keilachse KA asymme
trische Beaufschlagung des Verschiebekeils 82 erfolgt.
Die Spannschräge 92 ist ihrerseits ebenfalls als teilzylin
drische Fläche 99 ausgebildet, welche einen Radius aufweist,
der größer als der Radius der Verriegelungskugel 60 ist,
wobei eine Zylinderachse ZA derselben gegenüber einer Mittel
ebene 100 des Verschiebekeils 82, welche durch die Keilachse
KA hindurchverläuft, seitlich versetzt angeordnet ist.
Die Verriegelungskugel 60 wird im Gegensatz dazu von der
Führungsbüchse 74 in der Bewegungsrichtung 72, mit dem Kugel
mittelpunkt KM so geführt, daß der Kugelmittelpunkt KM gegen
über der Mittelebene 100 des Verschiebekeils 82 noch mehr
seitlich versetzt ist als die Zylinderachse ZA, so daß auch
ein Berührungspunkt BP zwischen der Verriegelungskugel 60 und
der Fläche 99 seitlich der Mittelebene 100 liegt. Dadurch
führt eine Beaufschlagung der Verriegelungskugel 60 in einer
Richtung 72b von der Sperrstellung weg dazu, daß der Keil
körper 82 durch den Berührungspunkt BP seitlich der Mittel
ebene 100 beaufschlagt ist und somit aufgrund der Form der
Anlagefläche 96 und der Führungsfläche 98 das Bestreben hat,
sich um die Keilachse KA in Richtung 102 zu verdrehen.
Eine Sicherung des Keilkörpers 82 gegen ein Verdrehen
erfolgt, wie in Fig. 2 dargestellt, durch eine sich parallel
Verschieberichtung 90 des Keilkörpers 82 erstreckende und auf
einer der Sicherungsfläche 88 gegenüberliegende Seite der
Spannschräge 92 angeordnete Flachseite 106 des Keilkörpers
82, welche an einem sich quer zur Verschieberichtung 90 über
die Flachseite 106 erstreckenden Verdrehsicherungselement 108
in Form eines sich quer zur Verschieberichtung 90 erstrecken
den Stiftes 108 geführt ist und somit gegen ein Verdrehen
gesichert ist.
Durch die Beaufschlagung des Keilkörpers 82 im Berührungs
punkt BP und der dadurch bewirkten Tendenz des Keilkörpers 82
sich in Richtung 102 zu verdrehen legt sich die Flachseite
106 nicht mehr über ihre Breite quer zur Verschieberichtung
90 an dem Verdrehsicherungselement 108 an, sondern nur noch
auf einer Seite, wodurch sich der Keilkörper 82 reibungser
höhend mit dem Verdrehsicherungselement 108 verkeilt, so daß
durch diese erhöhte Reibung ein Zurückgleiten des Keilkörpers
82 entgegengesetzt zur Spannrichtung 90a, das heißt in Rich
tung 90b, erschwert wird.
Zur Betätigung der Betätigungseinrichtung 80 mit dem Keil
körper 82 und zur Erzeugung der in Spannrichtung 90a auf den
Keilkörper 82 wirkenden Spannkraft ist eine in den Fig. 5 bis
7 dargestellte Spannkrafterzeugungseinheit 120 vorgesehen.
Die Spannkrafterzeugungseinheit 120 umfaßt ein Gehäuse 122,
vorzugsweise ausgebildet als Gehäuserohr, in welchem ein
Spannkörper 124 in der Richtung 90 verschiebbar gelagert ist.
Der Spannkörper 124 ist dabei von einer Spannfeder 126 beauf
schlagt, welche sich an einem Gehäusedeckel 128 abstützt, der
das Gehäuse 122 auf einer dem Spannkörper 124 gegenüberlie
genden Seite verschließt.
Zur zusätzlichen Sicherung einer Bewegung des Spannkörpers
124 in einer zur Spannrichtung 90a entgegengesetzten Richtung
ist dieser mit einem Satz von Sperrkörpern 127 versehen,
welche in Querbohrungen 128 im Spannkörper 124 geführt und in
diesen quer zur Verschieberichtung 90 des Verschiebekeils 82
bewegbar sind. Sind die Sperrkörper 127 so weit relativ zum
Spannkörper 124 verschoben, daß sie in Richtung des Gehäuses
122 über diesen überstehen, so können sie in eine im Gehäuse
122 vorgesehene Tasche 130 eingreifen, und durch ihr Ein
greifen in die Tasche 130 eine Bewegung des Spannkörpers 124
entgegengesetzt zur Spannrichtung 90a blockieren.
Um die Sperrkörper 127 in dieser die Bewegungen des Spann
körpers 124 blockierenden Stellung zu halten, ist in dem
Spannkörper 124 ein Betätigungskörper 132 vorgesehen, an
welchem die Sperrkörper 127 mit ihren dem Gehäuse 122 abge
wandten Innenflächen 134 anliegen. Der Betätigungskörper 132
weist dabei einerseits Betätigungsflächen 136 auf, welche die
Sperrkörper 127 in ihrer blockierenden, das heißt über den
Spannkörper 124 überstehenden und in die Taschen 130 ein
greifenden Stellung halten und im Anschluß an die Betäti
gungsfläche 136 angeordnete Freigabeflächen 138, welche
gegenüber den Betätigungsflächen 136 in der Querrichtung 131
so weit zurückgesetzt sind, daß dann, wenn die Sperrkörper
127 mit ihren Innenflächen 134 an der Freigabefläche 136
anliegen, die Sperrkörper 127 nicht mehr über den Spannkörper
124 in Richtung des Gehäuses 122 überstehen und somit nicht
mehr in die Taschen 130 eingreifen. In dieser Stellung des
Betätigungskörpers 132 ist auch der Spannkörper 124 frei in
der Verschieberichtung 90 bewegbar.
Der Betätigungskörper 132 ist nun relativ zum Spannkörper 124
begrenzt bewegbar, beispielsweise definiert durch einen An
schlagstift 142, welcher in einer sich in Verschieberichtung
90 erstreckenden Ausnehmung 144 im Betätigungskörper 132 ein
greift und eine Verschiebbarkeit des Betätigungskörpers 132
relativ zum Spannkörper 124 zuläßt, welche durch die Er
streckung der Ausnehmung 144 zwischen diese begrenzenden
Anschlagflächen 146 und 148 definiert ist.
Ferner ist der Betätigungskörper 132 noch durch eine Stell
feder 150 ebenfalls in Richtung 90a beaufschlagt, welche dazu
führt, daß der Betätigungskörper 132 stets die Tendenz hat,
sich im Spannkörper 124 soweit in Richtung 90a zu bewegen,
daß die Betätigungsflächen 136 auf die Sperrkörper 127 wirken
und diese in ihre die Verschiebung des Spannkörpers 124
blockierende Stellung bewegen.
Wird jedoch beispielsweise mit einem Zugseil 152 auf den
Betätigungskörper 132 in Richtung 90b, also entgegengesetzt
zur Spannrichtung 90a, eingewirkt, so bewegt sich der Betä
tigungskörper 132, wie in Fig. 6 dargestellt, so weit in der
Richtung 90b, daß die Sperrkörper 127 mit ihren Innenflächen
134 nicht mehr an den Betätigungsflächen 136 anliegen,
sondern an den Freigabeflächen 138 und somit die Möglichkeit
haben, sich in der Querrichtung 131 so weit vom Gehäuse 122
weg zu bewegen, daß sie nicht mehr in die Taschen 130 ein
greifen. Dabei hat sich zunächst der Spannkörper 124 aufgrund
der gegenüber der Stellfeder 150 stärkeren Spannfeder 126
noch nicht in Richtung 90b bewegt, sondern steht noch unter
der Kraft der Spannfeder 126 und beaufschlagt den Verschiebe
keil 92, um diesen in der die Kugel 60 spielfrei in Sperr
stellung haltenden Stellung zu halten.
Erst nachdem der Betätigungskörper 132 so weit bewegt ist,
daß die Bewegung durch die gegen den Anschlagstift 142
wirkende Anschlagfläche 148 begrenzt ist, erfolgt über den
Betätigungskörper 132 eine Verschiebung des Spannkörpers 124
in der Richtung 90b entgegengesetzt zur Spannrichtung 90a und
somit entgegengesetzt zur Kraftwirkung der Spannfeder 126,
wie in Fig. 7 dargestellt, so daß sich auch die Sperrkörper
127 in Löserichtung 90b von den Taschen 130 weg bewegen und
ein Verschieben des mit dem Spannkörper 124 verbundenen Keil
körpers 82 so weit möglich ist, daß die Verriegelungskugel 60
die Möglichkeit hat, über die Stellschräge 86 hinweg ihre
Freigabestellung einzunehmen.
Sobald die Betätigung durch das Zugseil 152 nicht mehr er
folgt, bewegt sich zunächst der Spannkörper 124 wiederum in
Spannrichtung 90a und gleichzeitig beaufschlagt der Betäti
gungskörper 132 wiederum die Sperrkörper 127 so, daß diese
das Bestreben haben, dann, wenn sie in Richtung 90a wiederum
deckungsgleich mit den Taschen 130 stehen, in diese ein
greifen und eine weitere Bewegung des Spannkörpers 124 in
Richtung 90b wiederum blockieren, wobei hierzu wiederum die
Betätigungsflächen 136 auf die Sperrkörper 127 wirken.
Die Taschen 130 und die Sperrkörper 127 sind dabei so relativ
zueinander angeordnet, daß bei in die Taschen 130 eingreifen
den Sperrkörpern 127 der Spannkörper 124 sich maximal soweit
entgegengesetzt zur Spannrichtung 90a bewegt, daß die Ver
riegelungskugel 60 stets in ihrer Sperrstellung verbleibt.
Beispielsweise lassen die Taschen 130 und die in diese ein
greifenden Sperrkörper 127 eine Bewegung des Keilkörpers 82
so weit zu, daß ein Auflagepunkt der Verriegelungskugel 60
sich auf der Spannschräge 92 bis zur Sicherungsfläche 88
bewegen kann, jedoch nicht weiter.
Stützelemente 50, 60 und die Anschlagelemente 56, 66 sowie
die Betätigungseinrichtung 80 mit der Spannkrafterzeugungs
einheit 120 bilden eine Fixiereinrichtung F für den Kugelhals
16 bei der ersten Bauart der Kupplungseinheit.
Bei einer zweiten Bauart einer Kupplungseinheit K' für eine
erfindungsgemäße Anhängekupplung, ausschnittsweise darge
stellt in den Fig. 8 und 9, sind diejenigen Teile, die mit
denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den
identischen Bezugszeichen versehen.
Insbesondere ist das Lagerteil 10 im wesentlichen von seinen
Grundfunktionen her identisch ausgebildet, wobei insbesondere
auch die Schwenkachse 12 in gleicher Richtung verläuft wie
beim ersten Ausführungsbeispiel. Fig. 8 zeigt dabei den
Winkel W1, gegenüber welchem die Schwenkachse 12 bezüglich
der Vertikalen V geneigt ist, sofern die Lage der Schwenk
achse 12 in eine senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung 30 ver
laufende Querebene des Fahrzeugs projiziert ist. Fig. 9 zeigt
den Winkel W2, um welchen die Schwenkachse 12 gegenüber der
Vertikalen V geneigt ist, wenn die Schwenkachse 12 in eine
von der Fahrzeuglängsrichtung 30 und der Vertikalen V aufge
spannte Fahrzeuglängsebene projiziert ist.
Ferner sind die Lagerflansche 36 und 38 sowie das Schwenkteil
14 und der Kugelhals 16, genau wie beim ersten Ausführungs
beispiel beschrieben, einstückig miteinander verbunden und
stellen eine als Ganzes um die Schwenkachse 12 schwenkbare
Einheit dar.
Allerdings weicht das Schwenkteil 14' hinsichtlich seiner
Form von der Form des Schwenkteils 14 des ersten Ausführungs
beispiels ab, wie nachfolgend noch im einzelnen dargelegt
ist.
Bei der Darstellung des Lagerteils 10 in Fig. 10 unter Weg
lassung des Schwenkteils 14' mit dem Kugelhals 16 und des
Lagerbolzens 24 ist die am Lagerteil 10, insbesondere der
Rückwand 42 desselben, vorgesehene Stützfläche 52 erkennbar,
die durch ein an die Rückwand 42 angeformtes Stützelement 50'
gebildet wird.
Gegen diese Stützfläche 52 wirkt, wie in Fig. 11 dargestellt,
in der Arbeitsstellung die erste Anschlagfläche 54, welche
von dem Ansatz 56 des Kugelhalses 16 getragen ist, der un
mittelbar an den vom Schwenkteil 14' ausgehenden Ansatz des
Kugelhalses 16 angeformt ist.
Als zweite Anschlagfläche 64' ist, wie in Fig. 8 dargestellt,
eine quer zu einer Umlaufbahn 65' um die Schwenkachse 12 ver
laufende Endfläche 64' einer als Ganzes mit 66' bezeichneten
Vertiefung vorgesehen, welche in einem um die Schwenkachse 12
umlaufenden Kamm 168 angeordnet ist, der über einen den
Lagerbolzen 24 umschließenden Lagerkörper 171 des Schwenk
teils 14' radial übersteht.
Die mit der zweiten Anschlagfläche 64 zusammenwirkende zweite
Stützfläche 62' ist getragen von einem in Form eines Stütz
arms ausgebildeten zweiten Stützelement 160, welcher - wie
nachfolgend im einzelnen erläutert - zwischen einer Sperr
stellung, dargestellt in Fig. 8 und einer Freigabestellung,
dargestellt in Fig. 12, bewegbar ist.
Zum Verschwenken des Stützarms 160 ist eine als Ganzes mit
180 bezeichnete Betätigungseinrichtung vorgesehen, welche mit
der Spannkrafterzeugungseinheit 120 zusammenwirkt, um den
Stützarm 160 in die Freigabestellung und die Sperrstellung zu
verschwenken und mit diesem ein Verspannen des Schwenkteils
14' zu erreichen.
Die Spannkrafterzeugungseinheit 120 ist prinzipiell in
gleicher Weise ausgebildet wie beim ersten Ausführungs
beispiel, mit dem einzigen Unterschied, daß an den Spann
körper 124 nicht wie beim ersten Ausführungsbeispiel der
Keilkörper 82 angeformt ist, sondern eine mit zwei einander
gegenüberliegenden Wirkflächen 182 und 184 versehene und
zwischen diesen liegende Aussparung 186, welche mit diesen
Wirkflächen 182 und 184 auf einen zwischen diese Wirkflächen
182 und 184 eingreifenden sichelförmigen Antriebshebel 190
der Betätigungseinrichtung 180 einwirken.
Der Antriebshebel 190 der Betätigungseinrichtung 180 ist mit
einem beispielsweise eine mehrkantige Form aufweisenden
Hebelansatz 192 versehen, welcher formschlüssig in eine
Hebelaufnahme 194 einer Exzenterwelle 196 eingesetzt ist.
(Fig. 3).
Die Exzenterwelle 196 umfaßt ihrerseits ferner zwei beider
seits eines Exzenterabschnitts 200 und zu einer Drehachse 202
koaxial angeordnete Lagerflächen 204 und 206, welche ent
sprechend den Lagerflächen 204 und 206 geformte Aufnahme
flächen 208 und 210 um die Drehachse 202 drehbar in Lager
flanschen 212 und 214 eines als Ganzes mit 216 bezeichneten
Lagerkörpers gelagert sind, wobei der Lagerkörper 216 eine
die Lagerflansche 212 und 214 tragende Grundplatte 218 um
faßt, die ihrerseits, wie beispielsweise in Fig. 8 darge
stellt, an einer Unterseite 220 der Montageplatte 40 montier
bar ist.
Vorzugsweise ist eine Montage der Grundplatte 218 derart vor
gesehen, daß durch die Positionierung der Grundplatte 218 und
auch die Positionierung der gesamten Betätigungseinrichtung
180 und damit eine Justierung der Betätigungseinrichtung 180
mitsamt dem Stützarm 160 relativ zum Lagerteil 10 durchführ
bar ist.
Der Exzenterabschnitt 200 umfaßt ebenfalls eine Lagerfläche
230, welche zylindrisch zu einer gegenüber der Drehachse 202
exzentrisch versetzten Achse 232 ausgebildet ist.
Durch die Lagerfläche 230 ist der Stützarm 260 mit in einem
Lagerauge 234 desselben angeordneten Lageraugenflächen 236 um
die Achse 232 drehbar gelagert, wobei durch Verdrehen des
Exzenterabschnitts 200 um die Drehachse 202 eine Verschiebung
des Stützarms 160 in radialer Richtung zur Drehachse 202 mög
lich ist und die maximal mögliche Verschiebung des Stützarms
160 in radialer Richtung zur Drehachse 202 dem Abstand der
Achse 232 von der Drehachse 202 entspricht.
Außerdem ist der Stützarm 160 aufgrund der zylindrischen Aus
bildung der Lagerfläche 230 um die Achse 232 unabhängig von
der Stellung des Exzenterabschnitts 200 verschwenkbar, wobei
das Verschwenken des Stützarms 160 ebenfalls über den An
triebshebel 190 mit erfolgt, wie nachfolgend im einzelnen
beschrieben.
Der Antriebshebel 190 ist hierzu, wie in Fig. 11 dargestellt,
mit einem Mitnehmerarm 240 versehen, welcher sich quer zum
Antriebshebel 190 in Richtung des Stützarms 160 erstreckt und
dann noch über den Stützarm 160 hinaus so weit vom Antriebs
hebel 190 weg, daß ein vorderes Ende 242 des Mitnehmerarms
bis in eine Ebene 244 reicht, die senkrecht zur Drehachse 202
auf einer dem Antriebshebel 190 abgewandten Seite des Stütz
arms 160 verläuft.
Ferner ist der Stützarm 160 im Bereich seines Lagerauges 234
mit einer Nase 246 versehen, welche in radialer Richtung zur
Drehachse 202 übersteht, und zwar so weit, daß der Mitnehmer
arm 240 an dieser unter Mitnahme des Stützarms 160 zur Anlage
kommen kann, wie in Fig. 12 dargestellt, und nachfolgend noch
im einzelnen beschrieben.
An dem Stützarm 160 ist um eine im Abstand zur Achse 232 ver
laufende Drehachse 248 drehbar ein Mitnahmehebel 250 ange
lenkt, welcher sich in der Ebene 244 erstreckt und eine Mit
nahmefläche 252 aufweist, die in der Lage ist, mit einer End
fläche 254 am Ende 242 des Mitnehmerarms 240 zusammenzu
wirken, wobei der Mitnahmehebel 250 zusätzlich noch durch
eine an dem Lagerflansch 214 vorgesehene Kulissenbahn 256
steuerbar ist, und zwar so, daß die Mitnahmefläche 252 in
einer mit der Endfläche 254 in Wirkverbindung bringbaren
Stellung steht oder einer außer Wirkverbindung stehenden
Stellung. Hierzu ist der Mitnahmehebel 250 noch mit einem
Mitnehmer 258, vorzugsweise in Form eines Mitnehmerstifts
versehen, welcher in die Kulissenbahn 256 eingreift. Der Mit
nehmer 258 ist dabei nahe der Mitnahmefläche 252 vorgesehen,
um durch Verschwenken des Mitnahmehebels 250 um die Schwenk
achse 248 die Position der Mitnahmefläche 252 in der bereits
genannten Weise zu steuern.
Wie bereits in Fig. 8 und 9 dargestellt, liegt in der Sperr
stellung des Stützarms 160 dieser mit seiner Stützfläche 162
an der Anschlagfläche 164 der Vertiefung 166 an. Außerdem
steht der Stützarm 160 in der in Fig. 8 und 9 gezeichneten
Stellung in seiner Spannstellung, so daß das Schwenkteil 14'
ein derartiges Moment erfährt, daß die Stützfläche 52 und die
erste Anschlagfläche 54 gegeneinander verspannt anliegen.
In dieser Stellung ist, wie in Fig. 14 dargestellt, der
Exzenterabschnitt 200 so weit verdreht, daß die Achse 232 auf
einer der Anschlagfläche 64' zugewandten Seite der Drehachse
202 der Exzenterwelle 196 liegt, so daß der gesamte Stützarm
160 in Richtung der Anschlagfläche 64' verschoben ist.
Dabei schließt, wie in Fig. 14 dargestellt, eine durch die
Achse 232 und die Drehachse 202 hindurchverlaufende Ebene 174
einen Winkel α mit einer Ebene 176 ein, die einerseits durch
die Achse 232 und andererseits durch einen Berührungspunkt B
zwischen der Anschlagfläche 64' und der Stützfläche 62' ver
läuft.
Das heißt, daß die Verschiebung des Stützarms 160 in Richtung
der Anschlagfläche 64' nicht um den maximal möglichen Weg,
vorgegeben durch den Abstand zwischen der Drehachse 202 und
der Achse 232, erfolgt ist, sondern nur um einen Teilbetrag
dieses Weges, wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert.
In dieser Stellung des Stützarms 160 wird die Exzenterwelle
196 durch den Antriebshebel 190 mit einem Drehmoment beauf
schlagt, welches daher rührt, daß auf den Antriebshebel 190
der von der Spannfeder 126 der Spannkrafterzeugungseinheit
120 beaufschlagte Spannkörper 124 dadurch wirkt, daß die
Wirkfläche 184 den Antriebshebel 190 beaufschlagt.
Der Stützarm 160 würde aber ohnehin in der Stützfläche 62'
die Anschlagfläche 64' beaufschlagenden Stellung verbleiben,
da der Exzenterabschnitt 200 so ausgebildet ist, daß aufgrund
der Reibung zwischen der Lagerfläche 230 und der Lageraugen
fläche 236 sowie des Abstandes zwischen der Drehachse 202 und
der Achse 232 eine Selbsthemmung des Exzenters gegen eine
Verdrehung durch Einwirkung auf die Stützfläche 62' besteht.
Wird nun an dem Zugseil 152 der Spannkrafterzeugungseinheit
120 gezogen und der Spannkörper 124 in Löserichtung 90b
bewegt, so erfolgt, wie in Fig. 15 dargestellt, eine Drehung
des Antriebshebels 190 so weit, bis der Mitnehmerarm 240 an
der Nase 246 zur Anlage kommt. Während dieser Verdrehung des
Antriebshebels 190 erfolgt lediglich eine Verdrehung des
Exzenterabschnitts 200 gegenüber der Ebene 174 um einen
Winkel β1, wodurch eine Bewegung des Stützarms 160 in einer
Richtung 260b von der Anschlagfläche 64' weg von der Spann
stellung in die Lösestellung erfolgt, so daß die Verspannung
zwischen der Stützfläche 52 und der Anlagefläche 54 aufge
hoben wird. Wird der Spannkörper 124 noch weiter in Richtung
90b bewegt, so erfolgt ein weiteres Verschwenken des Exzen
terabschnitts 200 um einen weiteren zusätzlichen Winkel β2,
so daß der Stützarm 160 noch weiter in Richtung 260b bewegt
wird. Gleichzeitig erfolgt aber durch Anlage des Mitnehmer
arms 240 an der Nase 246 ein gleichzeitiges Verschwenken des
Stützarms 160 in einer Richtung 262b von der Sperrstellung in
die Freigabestellung, wobei die Stützfläche 62' aus der Ver
tiefung 66' herausbewegt wird und sich somit auch von der
Anschlagfläche 64' entfernt und somit eine Schwenkbewegung
des Kugelhalses 16 um die Schwenkachse 12 freigibt. Bereits
bei geringer Verschwenkung des Schwenkteils 14' mit dem
Kugelhals 16 um die Schwenkachse 12 ist das Schwenkteil 14'
mit dem Kamm 168 so weit gegenüber dem Stützarm 160 verdreht,
daß die Stützfläche 62' nicht mehr in die Vertiefung 66'
hineinbewegt werden kann. Ist dies der Fall, kann bereits die
Zugbeaufschlagung des Spannkörpers 124 durch das Zugseil 152
entfallen und der Spannkörper 124, beaufschlagt durch die
Spannfeder 126, wieder auf den Antriebshebel 190 wirken.
Der Antriebshebel 190 ist jedoch in seiner Schwenkbewegung in
Richtung 262a dadurch blockiert, daß der Mitnehmerarm 240 mit
der Endfläche 254 an der Mitnahmefläche 252 des Mitnahme
hebels 250 anliegt (Fig. 16), welcher durch die Kulissenbahn
256 so weit verschwenkt ist, daß die Mitnahmefläche 252 durch
die Endfläche 254 beaufschlagbar ist. Hierzu weist die Kulis
senbahn 256, wie in Fig. 8 dargestellt, einen den Mitnahme
hebel 250 in Richtung der Drehachse 202 verschwenkenden und
somit in Wirkstellung bringenden, beispielsweise anhebenden
Abschnitt 256a auf.
Ferner ist der Stützarm 160 gegen ein Verschwenken in Rich
tung 262a, das heißt in Richtung der Sperrstellung,
blockiert, da der Stützarm 160 an einer Seitenfläche 170 des
Kamms 168 anliegt und an dieser beim Drehen des Schwenkteils
entlanggleitet. Dabei ist der Kugelhals 16 beispielsweise von
der Arbeitsstellung in eine Ruhestellung verschwenkbar.
In der in Fig. 17 dargestellten Ruhestellung des Kugelhalses
16 ist das Schwenkteil 30147 00070 552 001000280000000200012000285913003600040 0002019902355 00004 3002814' so weit um die Achse 12 ver
schwenkt, daß der Stützarm 160 mit seinem vorderen, die
Stützfläche 62' tragenden Ende in eine Freisparung 264 ein
schwenken kann, in welcher allerdings die Stützfläche 62'
nicht wirksam ist. Um das Schwenkteil 141 in der Ruhestellung
des Kugelhalses 16 zu fixieren ist der Kamm 168 mit einer
weiteren Aussparung 270 versehen, in welche in der Ruhe
stellung des Kugelhalses 16 ein Festleghebel 272 mit einem
kugelförmig ausgebildeten vorderen Ende 274 in Eingriff
kommt. Der Festleghebel 272 ist dabei starr mit dem Antriebs
hebel 190 verbunden und kann dann in die Aussparung 270 ein
greifen, wenn der Stützarm 160 in die Freisparung 264 einge
schwenkt ist.
Das Einschwenken des die Stützfläche 62' tragenden Endes des
Stützarms 160 in die Freisparung 264 dient lediglich dazu,
eine Verschwenkung des Antriebshebels 190 in Richtung 262a um
einen derartigen Winkel zuzulassen, daß der Festleghebel 272
mit dem kugelförmigen Ende 274 in die Aussparung 270 ein
greifen kann.
In der Ruhestellung des Kugelhalses 16 erfolgt somit ledig
lich eine Festlegung desselben gegen ein Verschwenken um die
Schwenkachse 12 aufgrund des Eingreifens des Festleghebels
272 mit dem Ende 274 in die Aussparung 270, ohne daß ein
zusätzliches Verspannen gegen zusätzliche Stütz- und Anlage
flächen vorgesehen ist.
Das Freigeben der Schwenkbewegung des Schwenkteils 14' in der
Ruhestellung des Kugelhalses 16 erfolgt wiederum durch Ziehen
am Zugseil 152 und somit Bewegen des Spannkörpers 124 in
Richtung 92b, so daß wiederum durch Zusammenwirken des Mit
nehmerarms 240 mit der Nase 246 ein Verschwenken des Stütz
arms 160 und auch des Festleghebels 272 in die Freigabe
stellung erfolgt, und ein Weiterverschwenken des Schwenkteils
14 aus der Ruhestellung heraus wiederum zur Folge hat, daß
der Stützarm 160 wiederum an der Seitenfläche 170 des Kamms
168 anliegt und somit ein gebremstes Verschwenken des
Schwenkteils 14' um die Schwenkachse 12 in Richtung der
Arbeitsstellung zuläßt, so daß die gleiche, in Fig. 16
bereits gezeichnete Stellung des Schwenkarms 160 erreichbar
ist, wobei stets der Spannkörper 124 beaufschlagt durch die
Kraft der Spannfeder 126 auf den Antriebshebel 190 wirkt und
über den Mitnehmerarm 240, die Endfläche 254, die Mitnahme
fläche 252 und den Mitnahmehebel 250 die Spannkraft der
Spannfeder 126 in eine in Richtung 262a auf das die Stütz
fläche 62' tragende Ende des Stützarms 160 wirkende Kraft
umsetzt, mit welcher diese gegen die Seitenfläche 170 wirkt.
Sobald der Kugelhals 16 die Arbeitsstellung erreicht hat, wie
in Fig. 18 dargestellt, schwenkt der Stützarm 160 mit dem die
Stützfläche 62' tragenden Ende in die Vertiefung 66' ein und
geht somit von der Freigabestellung in die Sperrstellung
über, so daß die Stützfläche 62' wiederum in teilweise Über
deckung mit der Anlagefläche 64' kommt. Sobald der Stützarm
160 wiederum voll in die Vertiefung 66 eingeschwenkt ist und
die Stützfläche 62' der Anlagefläche 64' zugewandt ist, wird
durch die Kulissenbahn 256 der Mitnahmehebel 250 durch einen
außer Wirkstellung bringenden, beispielsweise absenkenden
Abschnitt 256b der Kulissenbahn 256 so weit verschwenkt, daß
die Endfläche 254 von der Mitnahmefläche 252 des Mitnahme
hebels 250 abgleitet und nunmehr der Antriebshebel 190 in
Richtung 262a weiter verschwenkbar ist, ohne den Stützarm
160, der bereits in der Vertiefung 66' steht, weiter zu ver
schwenken. Allerdings erfolgt dabei ein Verdrehen des Exzen
terabschnitts 200 dergestalt, daß ein Verschieben des Stütz
arms 160 in Richtung 260a von der Lösestellung in die Spann
stellung erfolgt, so daß die Stützfläche 62' die Anschlag
fläche 64' mit Druck beaufschlagt und dabei zusätzlich ein
Anlegen der Anschlagfläche 54 an der Stützfläche 52 mit Vor
spannung und auch spielfrei erfolgt.
Zur Unterstützung des Erreichens der Sperrstellung ist, wie
in Fig. 18 dargestellt, das die Stützflächen 62' tragende
Ende 162 des Stützarms 160 mit einer Druckfeder 280 beauf
schlagt, welche mit einem Ende 282 auf das Ende 162 des
Stützarms 160 wirkt und sich mit einem anderen Ende 284 am
Lagerteil 10, vorzugsweise am Lagerflansch 36, abstützt. Mit
dieser Druckfeder 280 wird selbst bei nicht mehr auf die Mit
nahmefläche 252 wirkender Endfläche 254 das Verschwenken des
Stützarms 160 in die Sperrstellung vollendet und die Sperr
stellung aufrecht erhalten, bis ein Übergang von der Löse
stellung in die Spannstellung vollzogen ist.
Ferner wird auch beim Betätigen der Spannkrafterzeugungsein
heit 120 die Sperrstellung durch die Druckfeder 280 so lange
aufrecht erhalten, bis eine Mitnahme des Stützarms 160 durch
das Zusammenwirken der Nase 246 und des Mitnehmerarms 240
erfolgt.
Die Stützelemente 50', 160, die Anschlagelemente 56, 66'
sowie die Betätigungseinrichtung 180 mit der Spannkraft
erzeugungseinheit 120 bilden die Fixiereinrichtung F der
zweiten Bauart der Kupplungseinheit.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anhänge
kupplung umfaßt, wie in Fig. 19 dargestellt, zur Betätigung
der Fixiereinrichtung F der Kupplungseinheit K gemäß einer
der vorstehend beschriebenen Bauarten, insbesondere zur
Betätigung der Spannkrafterzeugungseinheit 120 mittels deren
Zugseil 152, einen als Ganzes mit 300 bezeichneten Löse
antrieb, welcher in der Lage ist, auf das Zugseil 152 einzu
wirken.
Der Löseantrieb 300 ist durch einen Elektromotor 302 antreib
bar, welcher, wie in Fig. 20 dargestellt, über ein Schnecken
getriebe 304 ein zusätzliches, als Untersetzungsgetriebe
wirkendes Planetengetriebe 306 antreibt, das seinerseits in
einem fest mit dem Elektromotor 302 verbundenen Lagergehäuse
308 angeordnet ist. Über das Planetengetriebe 306 als Unter
setzungsgetriebe erfolgt ein Antrieb eines Exzentergetriebes
310 über eine Antriebswelle 311, auf welcher eine Steuer
scheibe 312 und auf einer dem Planetengetriebe 306 gegenüber
liegenden Seite der Steuerscheibe 312 ein Exzenterrad 314
drehfest angeordnet sind. Das Exzenterrad 314 trägt einen
gegenüber einer Drehachse 316 der Antriebswelle 310 exzen
trisch angeordneten Exzenterzapfen 318, welcher über eine der
Steuerscheibe 312 abgewandten Seite des Exzenterrades 314 in
Richtung der Drehachse 316 übersteht. Der Exzenterzapfen 318
greift dabei in eine als Ganzes mit 320 bezeichnete Zughülse
ein, welche auf dem Exzenterzapfen 318 drehbar angeordnet
ist.
Die Zughülse 320 erstreckt sich dabei mit einer Längsrichtung
322 quer, insbesondere senkrecht zur Drehachse 16, wobei der
Exzenterzapfen 318 im Bereich eines ersten Endes 324 in eine
Aufnahme 325 der Zughülse 320 eingreift. Im Bereich eines
zweiten, dem ersten Ende 324 gegenüberliegenden Endes 326 der
Zughülse 320 ist ein Durchbruch 328 vorgesehen, durch welchen
das Zugseil 152 aus der Spannkrafterzeugungseinheit 120 in
die Zughülse 320 hineinläuft. Das Zugseil ist fest mit einem
Zugkörper 330 verbunden, welcher in der Zughülse 320 in
Längsrichtung 322 der Zughülse 320 bewegbar angeordnet ist.
Der Zugkörper 330 ist vorzugsweise zwischen Wänden 332 der
Zughülse 320 geführt und dabei zwischen einem an dem Ende 326
angeordneten und den Durchbruch 328 aufweisenden Boden 334
und der Aufnahme 325 für den Exzenterzapfen 318 bewegbar.
Wie in Fig. 19 dargestellt, trägt die ebenfalls drehfest auf
der Antriebswelle 311 sitzende Steuerscheibe 312 einen
Steuernocken 340, mit welchem ein am Gehäuse 308 angeordneter
Schalter 342 betätigbar ist.
Der Steuernocken 340 ist dabei so angeordnet, daß er in der
in Fig. 19 dargestellten Ausgangsstellung den Schalter 342
betätigt.
Ferner erstreckt sich in einer in Fig. 19 dargestellten Aus
gangsstellung die Zughülse 320 von dem Exzenterzapfen 318 weg
in Richtung einer Einlaufführung 344 des Zugseils 152, die an
dem Gehäuse 308 angeordnet ist und durch welche das Zugseil
152 hindurch bis zur Zughülse 320 verläuft.
In der in Fig. 19 dargestellten Ausgangsstellung wirkt jedoch
die Zughülse 320 nicht auf den Zugkörper 330, so daß dieser
in einem Abstand von dem Boden 334 in der Zughülse 320 ange
ordnet ist.
Zum Betreiben des Elektromotors 302 ist eine als Ganzes mit
350 bezeichnete Steuerung vorgesehen, welche über einen
Schalter 352, beispielsweise einen Druckschalter, einschalt
bar ist. Vorzugsweise ist der Schalter 352 so am Kraftfahr
zeug angeordnet, daß eine diesen betätigende Person Sicht
kontakt mit der Kupplungseinheit K hat, um die Bewegungen des
Kugelhalses 16 verfolgen zu können.
Ein Betätigen des Schalters 352 löst ein Starten des Elektro
motors 302 aus, der in seiner Ausgangsstellung steht.
Wird nun durch Starten des Elektromotors 302 das Exzenterrad
314 in der Drehrichtung 346 gedreht, so bewegt sich der
Exzenterzapfen 318 von seiner in Fig. 19 und 20 darge
stellten, einer ersten Totpunktstellung entsprechenden Aus
gangsstellung in Richtung einer zweiten, in Fig. 19 gepunktet
angedeuteten Totpunktstellung, wobei die mit dem Exzenter
zapfen 318 mitgenommene Zughülse 320 mitbewegt wird. Dadurch
wird zunächst der Zugkörper 330 so weit bewegt, bis er an dem
Boden 334 der Zughülse 320 anliegt und ab diesem Moment wirkt
die Zughülse 320 über den Zugkörper 330 auf das Zugseil 152
ein, wobei sich die Zughülse 320 und das Zugseil 152 zwischen
der jeweiligen Stellung des Exzenterzapfens 318 und der Ein
laufführung 344 erstrecken. Dadurch wird die Spannkraft
erzeugungseinheit 120 betätigt, wobei die zweite Totpunkt
stellung des Exzenterzapfens 318 so gewählt ist, daß in
dieser bereits die Spannkrafterzeugungseinheit 120 voll im
Sinne eines Lösens der Fixierung des Kugelhalses 16 betätigt
ist, so daß über die jeweilige Betätigungseinrichtung 80 oder
180 ein Lösen der Fixierung des Schwenkteils 14 in der
Arbeitsstellung oder der Ruhestellung erfolgt und der Kugel
hals 16 in die Ruhestellung oder die Arbeitsstellung ver
schwenkbar ist.
Während dieser Zeit läuft das Exzenterrad 314 in Drehrichtung
346 weiter, so lange, bis der Steuernocken 340 wieder in der
in Fig. 19 dargestellten Ausgangsstellung angekommen ist und
den Schalter 342 betätigt. Durch Betätigen des Schalters 342
erfolgt eine Beendigung der Drehbewegung des Exzenterrads 314
durch die Steuerung 352, so daß dieses wieder in seiner
ersten Totpunktstellung, dargestellt in Fig. 19 und 20,
stehenbleibt und die Zughülse 320 ebenfalls wiederum nicht
mehr auf das Zugseil 152 einwirkt und somit die Fixierein
richtung F in Fixierbereitschaft steht, um bei Erreichen der
Arbeitsstellung oder der Ruhestellung den Kugelhals 16 zu
fixieren.
Nachdem der Kugelhals 16 mit dem Schwenkteil 14 aus der
Arbeitsstellung herausbewegt wurde, in diesem Fall durch die
Einwirkung der Schwerkraft auf den Kugelhals 16, kann dieser
manuell so weit verschwenkt werden, bis er in seiner im Zu
sammenhang mit der Erläuterung der Kupplungseinheit beschrie
benen Ruhestellung steht, und in dieser erfolgt wiederum ein
Fixieren durch die in Fixierbereitschaft stehende Fixierein
richtung F, insbesondere durch die auf die jeweilige Betäti
gungseinrichtung einwirkende Spannkrafterzeugungseinheit 120.
Soll in der Ruhestellung ein Lösen erfolgen, so erfolgt
wiederum über den Löseantrieb 300 eine Zugwirkung auf das
Zugseil 152 in der beschriebenen Art und Weise, wobei sich
wiederum das Exzenterrad 314 in der Drehrichtung 346 um 360°
dreht und dabei die zweite Totpunktstellung durchläuft,
wodurch die Spannkrafterzeugungseinheit 120 derart betätigt
wird, daß ein Entriegeln des Schwenkteils 14 in der Ruhe
stellung erfolgt.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Löseantriebs 300',
dargestellt in Fig. 21, treibt der Elektromotor 302 über ein
Untersetzungsgetriebe 358 einen als Ganzes mit 360 bezeich
neten Spindelantrieb, welcher ein in einem Gehäuse 362 dreh
bar um eine Achse 364 gelagertes Antriebsrad 366 umfaßt, das
gleichzeitig eine Spindelmutter für eine in dem Gehäuse 362
verschiebbar gelagerte Spindel 368 darstellt, welche in Rich
tung der Drehachse 364 verschieblich ist, während das An
triebsrad 366 in Richtung der Drehachse 364 unverschieblich
in dem Gehäuse 362 gelagert ist.
Vorzugsweise stützt sich das Gehäuse 362 an dem Gehäuse 122
der Spannkrafterzeugungseinheit 120 ab.
Die Spindel 368 ist an einem Ende mit einem Kopf 370 ver
sehen, welcher mit einer Klammereinheit 372 in Eingriff
bringbar ist, die zwei um eine quer zur Drehachse 364 ver
laufende Schwenkachse 374 verschwenkbare Klammern 376a und
376b umfaßt, und an einer Zugstange 380 angeordnet ist, die
das Zugseil 152 der Spannkrafterzeugungseinheit 120 ersetzt
und in dem Gehäuse 122 der Spannkrafterzeugungseinheit 120 in
Richtung der Drehachse 364 verschieblich geführt gelagert
ist, und zwar so, daß die Zugstange 380 koaxial zur Drehachse
364 verläuft.
Die beiden Klammern 376a, b der Klammereinheit 372 sind
ferner noch durch einen Federring 382 in Richtung einer
geschlossenen Stellung beaufschlagbar und so ausgebildet, daß
sie in der Lage sind, mit Klammernasen 384 eine sich quer zur
Drehachse 364 erstreckende Greiffläche 386 des Kopfes 370 zu
hintergreifen.
Ferner sind die Klammern 376a, b noch mit dem Antriebsrad 366
verbundenen Auflaufschrägen 388 versehen, welche dann, wenn
sie an einem der Klammereinheit 372 zugewandt angeordneten
Öffnungskonus 390 des Antriebsrads 366 zur Anlage kommen, die
Klammern 376a, b so weit auseinanderbewegen, daß diese die
Greiffläche 386 nicht mehr hintergreifen und somit die
Klammereinheit 372 frei in Richtung der Spannkrafterzeugungs
einheit 120 bewegbar ist und dort wieder in die Ausgangs
stellung übergeht.
Wird die Spindel 368 durch Drehen des Antriebsrads 366 wieder
in Richtung der Ausgangsstellung der Klammereinheit 372 be
wegt, so kann der Kopf 370 aufgrund seines Auflaufkonus 392,
welcher gegen die Auflaufschrägen 388 wirkt, wieder die
Klammern 376a und 376b öffnen und in diese eintauchen, so daß
die Nasen 384 wieder die Fläche 386 hintergreifen und somit
ein erneutes Bewegen der Klammereinheit 372 in Richtung einer
Lösestellung ermöglichen.
Zum Betätigen der Spannkrafterzeugungseinheit 120 im Sinne
eines Lösens der Fixierung des Kugelhalses 16 wird der Kopf
370 mit der Klammereinheit 372 in Eingriff gebracht und die
Klammereinheit 372 in Richtung des Antriebsrades 366 bewegt,
so daß im Laufe dieser Bewegung ein Lösen der Fixierung er
folgt.
Anschließend erfolgt ein Öffnen der Klammereinheit 372, so
daß die Fixiereinrichtung F wieder in Fixierbereitschaft
übergehen kann.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anhängekupplung, dargestellt in Fig. 22 und 23, ist der Kupp
lungseinheit K mit der Fixiereinrichtung F eine Antriebsein
heit 400 zugeordnet, welche, wie in Fig. 24 in der Explo
sionsdarstellung dargestellt, sowohl einen Löseantrieb 410
als auch einen Schwenkantrieb 420 umfaßt.
Sowohl der Löseantrieb 410 als auch der Schwenkantrieb 420
sind durch einen gemeinsamen Antriebsmotor 422 antreibbar,
welcher über ein Untersetzungsgetriebe 424 eine als Ganzes
mit 426 bezeichnete Antriebswelle treibt. Auf dieser An
triebswelle 426 ist ein mit 428 bezeichneter Antriebsnocken
eines Exzentergetriebes 430 drehfest angeordnet. Ferner ist
in einem dem Löseantrieb 410 zugeordneten Gehäuse 432 ein
Kipphebel 434 um eine zur Drehachse 436 der Antriebswelle 426
parallel verlaufende Achse 438 im Bereich eines ersten Endes
440 drehbar gelagert und weist eine dem Exzenternocken 428
zugewandte Gegenläuferfläche 442 auf.
An dem Kipphebel 434 ist ferner an einem dem Ende 440 gegen
überliegenden Ende 444 eine Aufnahme 446 für einen Zugkörper
448 des Zugseils 152 vorgesehen, so daß der Kipphebel 434 in
der Lage ist, einen Zug auf den Seilzug 152 auszuüben, um die
Spannkrafterzeugungseinheit 120 im Sinne eines Lösens der
Fixiereinrichtung F zu betätigen.
Die Antriebswelle 426 erstreckt sich ferner über das Gehäuse
432 des Löseantriebs 410 hinaus und durchsetzt ein Gehäuse
450 des Schwenkantriebs 420.
Dieser Schwenkantrieb 420 umfaßt eine antriebsseitig drehfest
auf der Antriebswelle 426 sitzende Rutschkupplung 452, welche
abtriebsseitig einen Seilzugring 454 antreibt, welcher mit
einem doppelten Seilzug 456, umfassend einen ersten Strang
458 und einen zweiten Strang 460, zusammenwirkt.
Die Wirkungsweise des doppelten Seilzugs 456 ist nochmals im
einzelnen in Fig. 25 dargestellt. Der Seilzugring 454 umfaßt
eine erste Nut 462 zur Aufnahme des ersten Strangs 458 und
eine zweite Nut 464 zur Aufnahme des zweiten Strangs 460 in
einer zur Umschlingungsrichtung des ersten Strangs 458 ent
gegengesetzten Umschlingungsrichtung, wobei die Stränge 458
und 460 durch endseitig derselben angeordnete Haltekörper 466
bzw. 468 an dem Seilzugring 454 fixiert sind. Dabei ist die
Umschlingung der beiden Stränge 458 und 460 so gewählt, daß
jeder Strang von einer ersten Stellung, in welcher dieser vom
jeweiligen Haltekörper 466 bzw. 468 aus tangential zum Seil
zugring 454 verläuft, durch Drehen des Seilzugrings 454 in
eine Umschlingung desselben von mehr als 180° bringbar ist,
so daß die gegenläufig wirkenden Stränge 458, 460 in der Lage
sind, eine Drehbewegung des Seilzugrings 454 von mehr als
180° zu übertragen.
Die Stränge 458 und 460 wirken dabei, wie in Fig. 23 darge
stellt, auf ein an der Kupplungseinheit K angeordnetes,
beispielsweise drehfest mit dem Lagerbolzen 24 verbundenes
Antriebsrad 470, welches über den Lagerbolzen 24 einen An
trieb des drehfest mit diesem verbundenen Schwenkteils 14
erlaubt. Alternativ dazu ist das Antriebsrad 470 unmittelbar
in das Schwenkteil 14 eingeformt oder mit dem Schwenkteil 14
verbunden im Lagerkörper 10 angeordnet.
Das Antriebsrad 470 weist eine Nut 472 für den ersten Strang
sowie eine Nut 474 für den zweiten Strang auf, in welcher
diese mit gegenläufigen Umschlingungsrichtungen eingreifen,
wobei die Stränge 458 und 460 ihrerseits wieder mit Halte
teilen 476 und 478 an dem Antriebsrad 470 festgelegt sind.
Die Anordnung der Halteteile 476 und 478 erfolgt so, daß in
einer ersten Stellung der eine Strang 458 tangential zum
Antriebsrad 470 von dem zugeordneten Halteteil 476 weg ver
läuft, während der andere Strang 460 das Antriebsrad 470 mit
einem Winkel von mehr als 180° umschlingend bis zum Halteteil
478 verläuft, während in einer zweiten Stellung der Strang
460 tangential zum Antriebsrad 470 von dem entsprechenden
Halteteil 478 weg verläuft, während der andere Strang 458 das
Antriebsrad mit einem Winkel von mehr als 180° umschlingend
bis zum Halteteil 476 verläuft.
Zwischen dem Gehäuse 450 des Schwenkantriebs 420 und der
Kupplungseinheit K sind die Stränge 458 und 460 noch vorzugs
weise in Führungshüllen 480 und 482 geführt, die einerseits
an der Kupplungseinheit K und andererseits an dem Gehäuse 450
fest verankert sind, so daß die jeweilige Führungshülle 480,
482 mit dem entsprechenden Strang 458, 460 einen Bowdenzug
bildet.
Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels, umfassend
sowohl den Löseantrieb 410 als auch den Schwenkantrieb 420,
ist beispielhaft in Fig. 26a bis f dargestellt.
Zur Steuerung der einzelnen Funktionen sind zusätzlich noch
Endschalter S1, S2 und S3 vorgesehen, wobei der Endschalter
S1, wie in Fig. 26a dargestellt, die Ausgangsstellung des
Kipphebels 434 detektiert. Der Endschalter S2 detektiert, ob
die Spannkrafterzeugungseinheit 120 in einer derartigen
Stellung steht, daß die Betätigungseinrichtung 80, 180 voll
betätigt ist und somit das Schwenkteil 14 entweder in der
Arbeitsstellung oder in der Ruhestellung verriegelt ist. Der
Schalter S3 detektiert, ob der Seilzugring 454 in einer der
Arbeitsstellung des Kugelhalses 16 entsprechenden Dreh
stellung steht.
Wird beispielsweise, wie in Fig. 26a dargestellt, von einer
Ruhestellung des Kugelhalses 16 der Kupplungseinheit K ausge
gangen, so steht der Exzenternocken 428 in einer Ausgangs
stellung, so daß auch der Kipphebel 434 in einer Stellung
steht, in welcher er nicht auf den Seilzug 152 der Spann
krafterzeugungseinheit 120 wirkt. Wird nun der Antriebsmotor
422 eingeschaltet, so erfolgt ein Schwenken des Exzenter
nockens 480 in einer ersten Richtung 490, dergestalt, daß der
Kipphebel 434 von seiner Ausgangsstellung entsprechend einer
ersten Totpunktstellung des Exzenternockens 428 in eine Zug
stellung entsprechend einer zweiten Totpunktstellung des
Exzenternockens 428, dargestellt in Fig. 26b, übergeht, in
welcher die Spannkrafterzeugungseinheit 120 über das Zugseil
in ihrer betätigten Stellung ist, d. h. keine Kraft mehr auf
die jeweilige Betätigungseinrichtung 80 oder 180 ausübt, so
daß die Fixierung des Schwenkteils 14 gelöst ist.
Bis zum Lösen der Fixierung der Schwenkteils 14 dreht die
drehfest mit der Rutschkupplung 452 verbundene Antriebswelle
426 den Seilzugring 454 nicht, da die Drehbewegung des
Schwenkteils 14 nach wie vor blockiert ist, so daß die
Rutschkupplung 452 durchrutscht. Nach Lösen der Fixierung des
Schwenkteils 14 greift die Rutschkupplung 452, und das
Weiterdrehen der Antriebswelle 426 führt auch zu einem Ver
schwenken des Kugelhalses 16, angetrieben über den Seilzug
ring 454, den doppelten Seilzug 456 und das Antriebsrad 470.
Die Schwenkbewegung des Kugelhalses 16 wird dabei so lange
durchgeführt, bis dieser die in Fig. 26c dargestellte
Arbeitsstellung erreicht hat. Während dieser Zeit hat der
Exzenternocken 428 bereits die zweite Totpunktstellung
passiert, und der Kipphebel 434 steht bereits wieder in der
Ausgangsstellung, so daß bei Erreichen der Arbeitsstellung,
angetrieben über den Schwenkantrieb 420, eine selbsttätige
Fixierung des Kugelhalses 16 aufgrund der durch die Spann
krafterzeugungseinheit 120 beaufschlagten Betätigungsein
richtungen 80, 180 erfolgt.
Beim Zurückschwenken von der Arbeitsstellung in die Ruhe
stellung wird, wie in den Fig. 26d bis f dargestellt, die
Drehrichtung der Antriebswelle 426 invertiert, so daß diese
nunmehr in die zur Drehrichtung 490 entgegengesetzte Dreh
richtung 492 dreht und der Exzenternocken 428 gegen den Kipp
hebel 434 wirkt und über den Seilzug 152 ein Betätigen der
Spannkrafterzeugungseinheit 120 dergestalt erfolgt, daß die
Fixierung des Schwenkteils 14 gelöst wird. Während dieser
hierzu erforderlichen Drehbewegung der Antriebswelle 426
rutscht die Rutschkupplung 452 durch, da die Drehbewegung des
Schwenkteils 14 noch durch die Fixiereinrichtung F blockiert
ist. Erst nachdem ein Lösen der Fixierung erfolgt ist, kann
der Schwenkantrieb 420 den Kugelhals 16 in Richtung der Ruhe
stellung verschwenken, wobei gleichzeitig der Exzenternocken
428 die Totpunktstellung passiert und der Kipphebel 434
bereits wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt, so daß
die Betätigungseinrichtung 80 oder 180, beaufschlagt durch
die Spannkrafterzeugungseinheit 120, eine Fixierung des
Kugelhalses 16 in der Ruhestellung herbeiführt.
Die Schalter S1, S2 und S3 dienen nun dazu, um die einzelnen
Zustände für eine Steuerung 500 für den elektrischen An
triebsmotor 422 zu erfassen.
Wie in Fig. 26a und c sowie 26d und 26f erkennbar, ist der
Ruhestellung eine andere Stellung des Schalters S3 zugeordnet
als der Arbeitsstellung, so daß die Steuerung 500 in der Lage
ist, diese beiden Stellungen zu unterscheiden und somit auch
die Drehrichtung, nämlich die Drehrichtung 490 oder 492 fest
zulegen, in welcher der Antriebsmotor 422 drehen soll, um die
jeweils andere Stellung zu erreichen.
Darüber hinaus ist für die Steuerung 500 aus der Stellung des
Schalters S1 erkennbar, ob der Exzenternocken 428 in einer
Stellung steht, in welcher die Spannkrafterzeugungseinheit
120 betätigt ist oder nicht.
Schließlich zeigt der Schalter S2 jeweils an, ob die Spann
krafterzeugungseinheit 120 die jeweilige Betätigungsein
richtung 80, 180 voll mit der Spannkraft betätigt, d. h., ob
die Betätigungseinrichtungen 80, 180 in einer Stellung
stehen, in welcher das Schwenkteil 14 und der Kugelhals 16
drehfest fixiert sind oder nicht.