DE3804455C2 - - Google Patents
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- DE3804455C2 DE3804455C2 DE19883804455 DE3804455A DE3804455C2 DE 3804455 C2 DE3804455 C2 DE 3804455C2 DE 19883804455 DE19883804455 DE 19883804455 DE 3804455 A DE3804455 A DE 3804455A DE 3804455 C2 DE3804455 C2 DE 3804455C2
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aus- und Ein
schalten des Spiels zwischen den miteinander zu verbindenden
Kupplungsteilen, z.B. Kupplungsbolzen und Zugöse, einer An
hängerkupplung, umfassend einen in einem Zylinder bewegli
chen Kolben und einen von diesem Kolben beaufschlagten An
lagekörper, welcher unter der Wirkung des in einem Hoch
druckzylinderrraum enthaltenen, an dem Kolben anliegenden
Druckmittels die Kupplungsteile während des Fahrbetriebs
in spielfreier gegenseitiger Anlage hält, wobei der Kolben
durch ein Stellgerät in Richtung der Spielausschaltung be
weglich ist und der sich unter der Wirkung des Stellgeräts
bei der Spielausschaltung vergrößernde Hochdruckzylinderraum
mit einem Druckmittelvorratsraum für hydraulisches Druck
mittel über ein Nachsaugventil verbunden ist, wobei weiter
der Hochdruckzylinderraum durch ein Schaltventil nach dem
Druckmittelvorratsraum entleerbar ist und wobei der Kolben
auf seiner von dem Hochdruckzylinderraum abgelegenen, dem
Anlagekörper zugekehrten Seite Atmosphärendruck ausgesetzt
ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 25 02 944 be
kannt. Weiterhin ist es aus der DE-OS 25 29 303 bekannt,
das Stellgerät als ein pneumatisches Kolben-Zylinder-
Aggregat auszubilden.
Bei der aus der DE-AS 25 02 944 bekannten Vorrichtung ist
der Hochdruckzylinderraum von der Atmosphäre nur durch eine
einzige Dichtung abgedichtet. Dies kann dazu führen, daß
beim Ansaugen von Druckmittel, das ist in der Regel ein
Hydrauliköl, gleichzeitig über diese einzige Dichtung aus
der Atmosphäre Luft angesaugt wird. Lufteintritt in den
Hochdruckzylinderraum führt aber dazu, daß die Spielaus
schaltung in Frage gestellt wird, weil der Kolben im Ar
beitsbetrieb nicht mehr durch eine inkompressible Flüssigkeit
sondern durch eine kompressible, weil Luft enthaltende
Füllung festgelegt ist, so daß die Teile der Anhängerkupp
lung, deren Spiel ausgeschaltet werden soll, gegen elastischen
Widerstand relativ zueinander beweglich sind.
Bei der bekannten Vorrichtung zur Spielausschaltung ist die
räumliche Unterbringung der verschiedenen Ventile - und hier
wieder insbesondere des Schaltventils - besonders kritisch.
Unterbringung dieser Teile auf kleinem Bauraum ist notwen
dige Voraussetzung, um überhaupt eine Spielausschaltvorrich
tung anbringen zu können. Der Versuch, ein komplexes und
gegen Eindringen von atmosphärischer Luft in den Hochdruck
zylinderraum gesichertes Dichtungssystem zwischen dem Hoch
druckzylinder und der Atmosphäre vorzusehen, führt bei Anwen
dung der bisherigen Bauart zu einer kaum tragbaren Vergrößerung
des Raumbedarfs.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer
Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art das unbeabsich
tigte Eindringen von Luft in den Hochdruckzylinderraum voll
ständig oder weitestgehend zu vermeiden und gleichzeitig
den für die Vorrichtung benötigten Bauraum klein zu halten.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschla
gen, daß
- a) der Kolben in dem Zylinder zur Abdichtung des Hochdruck zylinderraums gegen Atmosphäre durch ein Dichtungs system mit einer hochdrucknahen Primärdichtung und einer atmosphärennahen Sekundärdichtung abgedichtet ist, wobei ein Zwischenraum zwischen der Primär dichtung und der Sekundärdichtung mit dem Druck mittelvorratsraum verbunden ist und
- b) das Schaltventil innerhalb des Kolbens untergebracht ist und durch eine mit dem Stellgerät verbundene Stellkolbenstange gesteuert ist, welche ein achsia les Schaltspiel gegenüber dem Kolben besitzt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich durch die Un
terbringung des Schaltventils innerhalb des Kolbens
Bauraum in erheblichem Maße einsparen, so daß es unter
Erfüllung der Forderung nach insgesamt geringem Raum
bedarf möglich wird, ein Dichtungssystem zwischen dem
Hochdruckzylinderraum und der Atmosphäre vorzusehen,
welches eine hochdrucknahe Primärdichtung und eine at
mosphärennahe Sekundärdichtung aufweist, wobei der
Zwischenraum zwischen der Primärdichtung und der Se
kundärdichtung mit dem Druckmittelvorratsraum verbunden
ist. Bei einer solchen Lösung gelangt etwa eindringende
Luft allenfalls in den Druckmittelvorratsraum; an der
Primärdichtung liegt das Druckmittel, also in der Regel
ein Hydrauliköl, an, so daß in den Hochdruckzylinderraum
allenfalls Druckmittel, d.h. Hydrauliköl, eingesaugt
werden kann. Das Eindringen von Luft in den Hochdruck
zylinderraum und die von einem solchen Lufteinbruch aus
gehenden, oben beschriebenen Betriebsstörungen sind da
mit vermieden.
Die Unterbringung des Schaltventils innerhalb des Kolbens
läßt sich auf einfache Weise dadurch bewerkstelligen, daß
innerhalb des Kolbens eine Schaltkammer ausgebildet ist,
daß eine Kolbenstange durch eine Dichtführung in diese
Schaltkammer eingeführt ist, daß an der Kolbenstange
innerhalb der Schaltkammer Anschlagmittel angebracht sind,
welche mit Gegenanschlagmitteln innerhalb der Schalt
kammer zusammenwirken, daß die Schaltkammer mit einer Ring
ausnehmung am Außenumfang des Kolbens in Verbindung steht,
welche zwischen der Primärdichtung und der Sekundärdich
tung des Kolbens angeordnet ist und zusammen mit dem Zy
linder eine Ringkammer bildet, daß diese Ringkammer durch den
Zylinder durchsetzende Bohrungen mit dem Druckmittelvorrats
raum verbunden ist und daß die Schaltkammer durch ein inner
halb der Kolbenstange angeordnetes Kanalsystem mit dem
Hochdruckzylinderraum verbindbar ist, wobei dieses Kanal
system in Abhängigkeit von der Axialeinstellung der
Kolbenstange gegenüber dem Kolben wahlweise zu öffnen und
zu schließen ist. Es hat sich gezeigt, daß eine solche
konstruktive Ausbildung des Schaltventils innerhalb des
Kolbens bei der ohnehin notwendigen Größe des Kolbens leicht
unterzubringen ist, so daß kein zusätzlicher Bauraum für
das Schaltventil benötigt wird. Selbst wenn eine gewisse
Vergrößerung des Kolbens und des Zylinders zur Unterbrin
gung des Schaltventils notwendig werden sollte, so ist dies
kein Nachteil sondern im Hinblick auf die Belastung des
Kolbens eher ein Vorteil. Die Dichtflächen des innerhalb
des Kolbens unterzubringenden Schaltventils sind unkritisch:
Zum einen können diese Dichtflächen ohne Schwierigkeit mit hoher Präzision und damit mit hoher Dichtwirkung ausge führt werden; zum anderen würde ein Flüssigkeitsaustritt aus dem Hochdruckzylinderraum beim Lastwechsel an der An hängerkupplung jederzeit wieder kompensiert werden, so daß durch eine Leckage von Druckmittel aus dem Hochdruckzylin derraum in den Druckmittelvorratsraum für die Funktion der Spielausschaltung praktisch unbedenklich ist.
Zum einen können diese Dichtflächen ohne Schwierigkeit mit hoher Präzision und damit mit hoher Dichtwirkung ausge führt werden; zum anderen würde ein Flüssigkeitsaustritt aus dem Hochdruckzylinderraum beim Lastwechsel an der An hängerkupplung jederzeit wieder kompensiert werden, so daß durch eine Leckage von Druckmittel aus dem Hochdruckzylin derraum in den Druckmittelvorratsraum für die Funktion der Spielausschaltung praktisch unbedenklich ist.
Aus Gründen einer raumsparenden und einer konstruktiv
einfachen Bauweise ist es vorteilhaft, wenn der Druck
mittelvorratsraum den Zylinder ringförmig umschließt.
Das Stellgerät kann, wie schon aus der DE-OS 25 29 303 be
kannt, einen mit der Kolbenstange verbundenen pneu
matischen Stellkolben umfassen, wobei dieser pneumatische
Stellkolben in einem pneumatischen Stellzylinder verschieb
bar geführt ist und der pneumatische Stellkolben wahlweise
auf seinen beiden Seiten mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Damit stellt sich das Problem, den Hochdruckzylinderraum
auch von der Pneumatik des Stellgeräts so abzudichten, daß
die Gefahr eines Eindringens von Druckluft in den Hoch
druckzylinderraum unterbunden ist. Es wird deshalb in
Weiterbildung der Erfindung - wiederum mit dem Ziele, das
Eindringen von Luft in den Hochdruckzylinderraum zu ver
meiden - vorgeschlagen, daß die Kolbenstange zwischen
dem Kolben und dem pneumatischen Stellkolben ein Trenn
dichtungssystem durchsetzt, welches den Hochdruckzylinder
raum von dem pneumatischen Stellzylinder trennt, und daß
dieses Trenndichtungssystem eine dem Hochdruckzylinderraum
nahe Trenndichtung und eine dem pneumatischen Stellkolben
nahe Trenndichtung umfaßt, wobei ein Zwischenraum zwischen
den beiden Trenndichtungen mit Atmosphäre verbunden ist.
Durch diese Maßnahme ist mit Sicherheit ausgeschlossen, daß
Hochdruckluft in den Hochdruckzylinderraum eindringen kann
und dort zu einer Aufschäumung des Druckmittels, also des
Hydrauliköls, in dem Hochdruckzylinderraum und damit zu
einer Funktionsuntüchtigkeit der Spielausschaltvorrich
tung führt. Sollte wirklich Druckluft über die dem pneuma
tischen Stellkolben nahe Trenndichtung übertreten, so strömt
diese Druckluft durch den Zwischenraum zwischen den beiden
Trenndichtungen nach Atmosphäre ab und gelangt nicht in den
Hochdruckzylinderraum.
Eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme gegen Vorhandensein
von Luft in dem Hochdruckzylinderraum kann dadurch getrof
fen werden, daß regelmäßig die Füllung des Hochdruckzylinder
raums völlig nach dem Druckmittelvorratsraum hin entleert
wird. Sollte dann Luft in den Hochdruckzylinderraum ein
gedrungen sein, so wird bei der Entleerung des Hochdruck
zylinderraums in den Druckmittelvorratsraum diese Luft
mit in den Druckmittelvorratsraum entleert, wo sie relativ
unschädlich ist und durch besondere noch zu beschreibende
Maßnahmen bewußt unschädlich gemacht werden kann. Die re
gelmäßige, vollständige Entleerung des Hochdruckzylinder
raums kann dadurch erreicht werden, daß der Hochdruckzylin
derraum in einer den Kupplungsteilen Spiel gewährenden End
stellung des Kolbens im wesentlichen vollständig durch den
Kolben ausgefüllt ist. Da bei jedem Auskuppelvorgang der
Kolben in die den Kupplungsteilen größtmögliches Spiel
gewährende Endstellung übergeht, wird also bei jedem Aus
und Einkuppelvorgang die Füllung des Hochdruckzylinder
raums vollständig ausgetauscht, so daß allenfalls einge
tretene Luft aus dem Hochdruckzylinderraum entfernt wird.
Der vollständige Austausch der Druckmittelfüllung in dem
Hochdruckzylinderraum bei jedem Aus- und Einkuppelvorgang
hat zudem die Wirkung, daß in den Hochdruckzylinderraum
eingedrungene Fremdkörper, wie z.B. Schmutz oder von der
Fertigung her eventuell noch vorhandene Späne, aus dem
Hochdruckzylinderraum entfernt werden. Sieht man dann noch
eine Filtereinrichtung in Reihe mit dem Nachsaugventil vor,
so ist ausgeschlossen, daß bei der Neufüllung des Hochdruck
zylinderraums mit Druckmittel erneut Schmutz oder Späne in
den Hochdruckzylinderraum gelangen können.
Um beim Befüllen des Druckmittelvorratsraums eine Luftblasenbildung weitest
gehend zu vermeiden, werden die Kanäle und Räume der Hydrau
likeinheit so gelegt, daß der Flüssigkeitsstand in möglichst
allen Kanälen und Räumen beim Befüllen gleichmäßig steigt.
Hierfür ist es vorteilhaft, daß eine verschließbare Füll
öffnung im Bereich des in der Arbeitsstellung der Anhänger
kupplung höchstgelegenen Bereichs des Druckmittelvorrats
raums vorgesehen ist. Dies hat zur Folge, daß beim Ein
füllen von Hydraulikflüssigkeit die Luft gleichmäßig nach
oben verdrängt wird und nach oben durch die Füllöffnung
entweichen kann. Um während des Betriebs ein Eindringen
von Luft durch die Füllöffnung zu vermeiden, ist vorgese
hen, daß der Druckmittelvorratsraum durch einen Verschluß
der Füllöffnung dicht abgeschlossen ist. Um dann bei etwa
igem Einlecken von Luft in den Druckmittelvorratsraum eine
Ausgleichsmöglichkeit für die eingeleckte Luft bereitzu
stellen, kann in dem Druckmittelvorratsraum ein Ausgleichs
balgen angeordnet werden, dessen Innenraum gegenüber dem
Druckmittelvorratsraum dicht abgeschlossen, jedoch mit
Atmosphäre verbunden ist, wobei der Ausgleichsbalgen bevor
zugt an dem Verschluß angebracht ist.
Um ein vollständiges Entlüften der Schaltkammer sicherzu
stellen, ist vorgesehen, daß die Schaltkammer an ihrer
in der Betriebsstellung höchstgelegenen Stelle mit der
Ringkammer verbunden ist.
Um ein vollständiges Entlüften der Ringkammer sowohl beim
Befüllen mit Hydraulikflüssigkeit als auch während des Be
triebs sicherzustellen, ist vorgesehen, daß die zwischen der
Primärdichtung und der Sekundärdichtung gelegene Ringkammer
mit dem Druckmittelvorratsraum an der in der Betriebsstellung
der Anhängerkupplung höchstgelegenen Stelle des Zylinders
und vorzugsweise auch an der in der Betriebsstellung der
Anhängerkupplung tiefstgelegenen Stelle des Zylinders in
Verbindung steht.
Weiterhin hat es sich als für die Entlüftung vorteilhaft
erweisen, wenn daß Nachsaugventil zwischen dem Druckmittel
vorratsraum und dem Hochdruckzylinderraum an der in der Be
triebsstellung der Anhängerkupplung tiefstgelegenen Stelle
des Hochdruckzylinderraums und des Druckmittelvorratsraums
angeordnet ist.
Etwaige kleinvolumige Räume, in denen sich beim Füllen und/
oder während des Betriebs Luftblasen festsetzen können,
werden zweckmäßig so gelegt, daß sie während des Betriebs
regelmäßig durchgespült werden, so daß dort auftretende
Luftblasen wieder beseitigt werden. Dies gilt insbesondere
für die Ansaugseite des Nachsaugventils.
Wie an sich aus der DE-AS 25 02 944 und der DE-OS 25 29 303
bekannt, empfiehlt es sich, an den Hochdruckzylinderraum
ein Überdruckventil anzuschließen, welches bei einem vor
bestimmten Druck in dem Hochdruckzylinderraum nach dem
Druckmittelvorratsraum hin öffnet. Dieses Überdruckventil
trägt insbesondere der Möglichkeit Rechnung, daß zwischen
den zu verkuppelnden Teilen der Anhängerkupplung ein Ver
klemmen etwa in ungünstiger Fahrtlage des mit der Anhänger
kupplung ausgerüsteten Fahrzeugzugs eintritt. Auch am Ein
gang dieses Überdruckventils können beim Befüllen des Druck
mittelvorratsraums kleinvolumige Luftblasen sich bilden.
Diese Luftblasen werden dann zum Druckmittelvorratsraum hin
ausgeblasen, wenn das Überdruckventil zum ersten Mal öffnet.
Um schon bei Betriebsbeginn die Unterdrückung einer solchen
Luftblase sicherzustellen, empfiehlt es sich, vor oder bei
Betriebsbeginn eine Öffnung des Überdruckventils durch eine
bewußte Überlastung herbeizuführen. Das Überdruckventil kann
in herkömmlicher Bauart ausgeführt werden. Es ist aber -
wiederum im Hinblick auf die Erzielung einer kleinvolumigen
Bauweise - auch möglich, daß das Überdruckventil von dem
Schaltventil dadurch gebildet ist, daß die Stellkolbenstange
an der Stelle ihres Eintritts in den Kolben einen kleineren
Querschnitt besitzt als an der Stelle ihres Austritts aus dem
Hochdruckzylinderraum derart, daß die Stellkolbenstange durch
einen sich in dem Hochdruckzylinderraum aufbauenden Druck vor
bestimmter Höhe gegen die Wirkung des Stellgeräts relativ zu
dem Kolben in Richtung auf die Endstellung verstellbar ist,
in welcher der Hochdruckzylinderraum mit dem Druckmittel
vorratsraum verbunden ist.
Um Querkraft- und Momentbelastungen des Kolbens und damit der zwischen
Kolben und Zylinder vorgesehenen Primärdichtung und Sekundär
dichtung zu vermeiden, empfiehlt es sich, daß der Kolben mit
dem Anlagekörper über einen Druckstab verbunden ist, welcher
mit je einem Kugelgelenk an dem Kolben und an dem Anlagekör
per angreift. Auf diese Weise ist jedes Verklemmen des Kol
bens in dem Zylinder ausgeschlossen. Die Kugelgelenke kön
nen dabei auf einfachste Weise dadurch hergestellt werden,
daß der Druckstab je eine Teilkugelfläche an beiden Enden
aufweist und daß diese Teilkugelflächen an je einer Kugel
pfanne des Kolbens und des Anlagekörpers anliegen.
Bei den bekannten Vorrichtungen der hier betrachteten Art
besteht die Gefahr, daß Schmutz von außen in die Innenumfangs
fläche des Zylinders gelangt und daß dieser Schmutz letzt
lich in den Bereich der Dichtung zwischen der Zylinderinnen
umfangsfläche und dem Kolben gelangt. Dies kann zu einer
frühzeitigen Beeinträchtigung dieser Dichtung führen. Um
für einen Schutz der Dichtungen und der Lauffläche des Zy
linders zu sorgen, wird deshalb weiter vorgeschlagen, daß
der Druckstab durch eine Zylinderabschlußwand des Zylinders
hindurchgeführt ist und daß an einem Durchgang dieser Zylin
derabschlußwand ein Balgen mit seinem einen Ende anschließt,
welcher mit seinem anderen Ende an dem Druckstab diesen eng
umschließend anliegt. Dieser Balgen braucht weder an der
Zylinderabschlußwand noch an dem Druckstab druckdicht an
zuliegen. Es kommt nur darauf an, daß er eine den Durch
trieb von Schmutz verhindernde Dichtstelle mit dem Druck
stab und der Zylinderabschlußwand bildet. Dann ist jeder
Zutritt von Schmutz zu dem Bereich der Sekundärdichtung
und der Primärdichtung ausgeschlossen. Dieser Balgen kann
zusätzlich für die Beibehaltung der Axialflucht zwischen dem
Druckstab und dem Kolben einerseits sowie dem Anlagekörper
andererseits herangezogen werden.
Um die Ansammlung von Kondenswasser in dem pneumatischen
Stellgerät zu verhindern, empfiehlt es sich, daß Druck
luftanschlüsse zu beiden Seiten des pneumatischen Stell
kolbens an der in der Arbeitsstellung der Anhängerkupp
lung jeweils tiefstgelegenen Stelle des pneumatischen
Stellzylinders angeordnet sind.
Um auch in dem Zwischenraum zwischen den beiden Trenn
dichtungen eine Ansammlung von Kondenswasser zu verhindern,
empfiehlt es sich, daß der Zwischenraum zwischen den beiden
Trenndichtungen durch ein in der Betriebsstellung der An
hängerkupplung stetig fallendes Entlüftungskanalsystem
mit Atmosphäre verbunden ist.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand
eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:
Fig. 1 eine Anhängerkupplung mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Ein- und Ausschalten des Spiels
zwischen einer Zugöse und einem Kupplungsbolzen;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die in der Fig. 1 rechts
gelegene Zylinder-Kolben-Baugruppe;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Baugruppe gemäß Fig. 2 und
Fig. 4 eine Endansicht auf die Baugruppe gemäß Fig. 2
und 3 in Pfeilrichtung IV der Fig. 3.
In Fig. 1 erkennt man einen Kupplungskörper, der ganz all
gemein mit 10 bezeichnet ist. Dieser Kupplungskörper 10 um
faßt einen unteren Schenkel 10a und einen oberen Schenkel 10b.
Auf dem oberen Schenkel 10b ist das Gehäuse 12 einer Kupp
lungsautomatik angeordnet. Zu dieser Kupplungsautomatik
gehört ein Kupplungsbolzen 14, welcher durch nicht einge
zeichnete Bohrungen der Schenkel 10a und 10b geführt ist.
Dieser Kupplungsbolzen 14 befindet sich in Fig. 1 in der
Stellung "eingekuppelt" und kann durch Betätigen eines
Betätigungshebels 16 nach oben zurückgezogen werden. Der
Kupplungsbolzen 14 durchsetzt eine Zugöse 18 einer An
hängerdeichsel 20. Durch Einführen der Zugöse 18 in den
Kupplungskörper 10 vermittels eines das Einführen er
leichternden Kupplungsmauls 22 kann die Zugöse 18 in
Flucht mit dem nach oben zurückgezogenen Kupplungsbolzen
14 gebracht werden. Der Kupplungsbolzen 14 wird dabei
durch die Schrägfläche 18a der Zugöse 18 leicht ange
hoben und kann dann aus seiner nicht eingezeichneten
oberen Haltestellung in die in Fig. 1 gezeichnete Stel
lung herabfallen, in welcher er die Zugöse 18 durchsetzt
und die Kupplung zwischen einem den Kupplungskörper 10
tragenden Zugfahrzeug und einem die Anhängerdeichsel 20
tragenden Anhänger herstellt. Der Aufbau solcher Anhänger
kupplungen ist bekannt. Wie aus Fig. 1 zu ersehen, be
steht zwischen der Zugöse 18 und dem Kupplungsbolzen 14
ein gewisses Spiel. Dieses Spiel ist unvermeidbar, um
das Einkuppeln zu ermöglichen und während der Fahrt gewisse
Bewegungen der Anhängerdeichsel 20 gegenüber dem Kupplungs
körper 10 zu ermöglichen. Andererseits besteht zur Vermei
dung von Schlägen zwischen dem Kupplungsbolzen 14 und der
Zugöse 18 ein Bedarf, das Spiel möglichst weitgehend zu
unterdrücken. Die Unterdrückung dieses Spiels ist aus der
DE-AS 25 02 944 und der DE-OS 25 29 303 an sich bekannt.
Mit dieser Spielunterdrückung befaßt sich auch die vor
liegende Erfindung.
Der Kupplungskörper 10 weist eine Zugstange 24 auf. Diese
Zugstange 24 ist in einem Zugstangenlager 26 gelagert,
welches an einer Traverse 28 des Zugfahrzeugs angeflanscht
ist. Die Zugstange 24 ist mit dem Zugstangenlager 26 durch
eine Zugstangenmutter 30 verspannt. Diese Zugstangenmutter
30 zieht eine Schulterfläche 32 der Zugstange 24 gegen einen
druckelastischen Abstützring 34, der sich über einen Teller
36 an dem in der Fig. 1 linken Ende des Zugstangenlagers 26
abstützt. Die Zugstangenmutter 30 liegt über Zwischenringe
38 und 40 an dem in Fig. 1 rechten Ende des Zugstangenla
gers 26 an und ist durch eine Verschraubungssicherung 42
gegen Lösen von dem Gewinde 44 der Zugstange 24 gesichert.
Die Zugstange 24 ist mit einer Zugstangenbohrung 46 ausge
führt. In der Zugstangenbohrung 46 ist eine Führungsstange 48
verschiebbar geführt, welche an ihrem in der Fig. 1 linken
Ende einen Anlagekörper 50, auch "Stop-Prisma" genannt,
trägt. Dieser Anlagekörper 50 ist dazu bestimmt, mit einer
Anlagefläche 52 gegen eine Gegenanlagefläche 54 der Zugöse
18 zur Anlage zu kommen und die Zugöse 18 mit einem Teilbe
reich 56 ihrer Innenumfangsfläche gegen einen Teilbereich
58 der Außenumfangsfläche des Kupplungsbolzens 14 anzudrüc
ken, so daß das Spiel zwischen dem Kupplungsbolzen 14 und
der Zugöse 18 im Fahrbetrieb unterdrückt ist.
An der Führungsstange 48 greift ein Kolben 60 an, und zwar
über einen Druckstab 62. Der Druckstab 62 weist an seinem in
Fig. 1 rechten Ende eine Teilkugelfläche 64 auf, welche in
eine Kugelpfanne 66 des Kolbens 60 eingreift, und an seinem
linken Ende eine Teilkugelfläche 68, welche in eine Kugel
pfanne 70 der Führungsstange 48 eingreift. Durch Kraftaus
übung auf den Kolben 60 nach links wird die Führungsstange
48 nach links verschoben und der Anlagekörper zur Anlage
gegen die Zugöse 18 gebracht. Der Kolben 60 ist in einem
Hauptgehäuse 72 in noch näher zu beschreibender Weise un
tergebracht. Das Hauptgehäuse 72 ist mittels eines Haupt
gehäuseflansches 72a an einem Zwischengehäuse 74 ange
flanscht, das zu diesem Zweck einen Zwischengehäuseflansch
74a aufweist und seinerseits mit einem weiteren Zwischen
gehäuseflansch 74b (siehe Fig. 3) an dem Zugstangen
lager 26 angeflanscht ist.
Der Kolben 60 ist in einem Zylinder 76 geführt, welcher
starr innerhalb des Hauptgehäuses 72 angeordnet ist. Das
Zugstangenlager 26 ist starr an der Traverse 28 angeord
net. Der Zylinder 76 liegt damit gegenüber dem Zugstangen
lager 26 starr fest. Die Zugstange 24 ist von der Kupp
lungsherstellung her gegenüber dem Zugstangenlager 26 zen
triert und die Führungsstange 48 ist gegenüber der Zug
stange 24 zentriert. Gleichwohl sind gewisse Fluchtungs
fehler der Führungsstange 48 gegenüber der Zugstange 24
und insbesondere der Zugstange 24 gegenüber dem Zugstan
genlager 26 nicht auszuschließen, insbesondere nach länge
rem Gebrauch der Kupplung. Andererseits ist, wie gesagt,
der Zylinder 76 gegenüber dem Zugstangenlager 26 starr
festgelegt. Fluchtungsfehler der Führungsstange 48 gegen
über dem Zugstangenlager 26 bedeuten also auch Fluchtungs
fehler der Führungsstange 48 gegenüber dem Zylinder 76. Um
nun zu verhindern, daß Fluchtungsfehler zwischen der Füh
rungsstange 48 und dem Zylinder 76 zu Verklemmungen zwischen
dem Kolben 60 und dem Zylinder 76 führen, ist zwischen der
Führungsstange 48 und dem Kolben 60 der Druckstab 62 zwi
schengeschaltet, welcher über das Kugelgelenk 64, 66 mit
dem Kolben 60 in Druckverbindung steht und über das Kugel
gelenk 68, 70 mit der Führungsstange 48 in Druckverbindung
steht. Dank dieser Kugelgelenke 64, 66 und 68, 70 zentriert
sich der Druckstab 62 selbsttätig zwischen dem Kolben 60
und der Führungsstange 48. Es kann also keine Klemmwirkung
zwischen dem Kolben 60 und dem Zylinder 76 eintreten.
Der Kolben 60 kann, wie später noch zu erläutern sein
wird, von dem Druckstab 62 in Fig. 1 nach rechts abheben,
so daß die fluchtende Lage des Druckstabes 62 gegenüber dem
Kolben 60 und der Führungsstange 48 verloren gehen könnte.
Dies wird durch das Vorhandensein eines Balgens 78 verhin
dert. Der Balgen 78 ist einerseits an einer Endwand 80 des
Zylinders 76 im Bereich eines Durchgangs 82 der Endwand 80
eingespannt, also mit dem Hauptgehäuse 72 an seinem einen
Ende fest verbunden. Andererseits umschließt der Balgen 78
mit seinem linken Ende bei 84 den Druckstab 62. Dadurch ist
der Druckstab 62 auch dann durch den Balgen 78 in Flucht
lage zu dem Kolben 60 und zu der Führungsstange 48 gehal
ten, wenn der Druckstab 62 mit dem Kolben 60 oder der Füh
rungsstange 48 nicht mehr in druckübertragendem Eingriff
steht. Der Balgen 78 kann an der Innenumfangsfläche der
Zugstangenbohrung 46 anliegen, wie in Fig. 1 dargestellt,
so daß der Balgen 78 unabhängig von seiner Biegesteifig
keit den Druckstab 62 in Fluchtlage zu dem Kolben 60 und
zu der Führungsstange 48 sichert. Darüberhinaus übernimmt
der Balgen 78 eine Abdichtfunktion für den Innenraum des
Zylinders 76, indem er einmal bei 72 an der Endwand 80
schmutzdichtend anliegt und andererseits bei 84 an dem
Druckstab 62 schmutzdichtend anliegt. Der Raum 86 inner
halb des Zwischengehäuses 74 ist mit Fett gefüllt, das
über Kanäle 88, 90 auch die Führung der Zugstange 24 in
dem Zugstangenlager 26 und die Führung der Führungsstange
48 in der Zugstangenbohrung 46 schmiert. Dieses Fett ist
durch die Endwand 80 am Eindringen in den Innenraum des
Zylinders 76 gehindert.
In Fig. 2 erkennt man die Einzelheiten der Vorrichtung
innerhalb des Hauptgehäuses 72.
Der Zylinder 76 ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen, inner
halb des Hauptgehäuses 72 aufgenommen und nimmt seiner
seits den Kolben 60 auf. Der Kolben 60 bildet innerhalb
des Zylinders 76 auf der in Fig. 2 rechts gelegenen Seite
des Kolbens einen Hochdruckzylinderraum 92. In einem radia
len Zwischenraum zwischen dem Hauptgehäuse 72 und dem Zylin
der 76 ist ein Druckmittelvorratsraum 94 gebildet. Der Kol
ben 60 ist mit einer Kolbenstange 96 verbunden, die ihrer
seits mit einem pneumatischen Stellkolben 98 verbunden ist,
welcher in einem pneumatischen Stellzylinder 100 aufgenom
men ist. Der pneumatische Stellzylinder 100 ist auf einem
Fortsatz 102 des Zylinders 76 oder im Gehäuse 72 befestigt.
Der in dem pneumatischen Stellzylinder 100 rechts des Stell
kolbens 98 gelegene Arbeitsraum ist mit einem Druckluft
anschluß 104 verbunden, der links des Stellkolbens 98 gele
gene Arbeitsraum ist mit einem Druckluftanschluß 106 ver
bunden. Die Druckluftanschlüsse 104, 106 sind über Schalt
ventile mit einer Druckluftversorgung verbunden, so daß wahl
weise die eine oder die andere Seite des Stellkolbens 98 mit
Druckluft beaufschlagt und die andere entlüftet werden kann.
Die Kolbenstange 96 ist durch eine Dichtführung 108 in eine
Schaltkammer 110 innerhalb des Kolbens 60 eingeführt und
innerhalb der Schaltkammer 110 verbreitert, wobei die Ver
breiterung 112 mit der Dichtführung 108 einerseits und der
Endfläche 114 der Schaltkammer 110 andererseits Anschlag
paarungen bildet, welche die beiden Endlagen der Kolbenstan
ge 96 gegenüber dem Kolben 60 definieren. Die Schaltkammer
110 ist durch ein Kanalsystem 116 innerhalb der Kolben
stange 96 mit dem Hochdruckzylinderraum 92 verbindbar. Wenn
die Kolbenstange 96 die linke Stellung gegenüber dem Kolben
60 einnimmt, so ist das Kanalsystem 116 abgeschlossen; nimmt
dagegen die Kolbenstange 96 die rechte Endstellung innerhalb
des Kolbens 60 ein, so ist das Kanalsystem 116 offen, d.h.
die Schaltkammer 110 ist mit dem Hochdruckzylinderraum 92
verbunden. Die Schaltkammer 110 steht über eine Radialboh
rung 118 des Kolbens 60 in ständiger Verbindung mit einer
Ringkammer 120, welche durch eine Eindrehung des Kolbens 60
und den Zylinder 76 begrenzt ist. Diese Ringkammer 120
ihrerseits steht über einen oberen Radialkanal 122 des
Zylinders 76 und einen unteren Radialkanal 124 des Zylin
ders 76 in Verbindung mit dem Druckmittelvorratsraum 94.
Zwischen dem Druckmittelvorratsraum 94 und dem Hochdruck
zylinderraum 92 ist weiterhin ein Nachsaugventil 126 ange
ordnet, das sich im tiefsten Bereich des Hochdruckzylinder
raums 92 befindet und zum Hochdruckzylinderraum 92 hin
öffnet. Dem Nachsaugventil 126 ist ein Filter 128 vorge
schaltet.
Schließlich ist zwischen dem Hochdruckzylinderraum 92 und
dem Druckmittelvorratsraum 94 ist ein Überdruckventil 130
angeordnet, welches bei Überschreiten eines vorbestimm
ten Druckes innerhalb des Hochdruckzylinderraums 92 zum
Druckmittelvorratsraum 94 hin öffnet.
Die Kolbenstange 96 ist durch ein Trenndichtungssystem 132
hindurchgeführt, so daß der Hochdruckzylinderraum 92 von
dem druckluftbeaufschlagten Arbeitsraum auf der linken
Seite des Stellkolbens 98 getrennt ist.
Die so weit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn die Kupplung in den eingekuppelten Zustand gemäß
Fig. 1 gebracht wird, so wird, gesteuert durch den Hand
betätigungshebel 16, mit zeitlicher Verzögerung Druckluft
an der rechten Seite des Stellkolbens 98 angelegt, so daß
der Stellkolben nach links gespannt wird. Gleichzeitig wird
die linke Seite des Stellkolbens 98 über den Druckluftan
schluß 106 entlüftet. Durch den nach links vorgespannten
Stellkolben 98 wird die Kolbenstange 96 nach links ver
schoben in die Schaltkammer 110 hinein, so daß das Kanal
system 116, wie in Fig. 2 gezeigt, verschlossen wird. Die
Kolbenstange 96 schlägt mit ihrer Verbreiterung 112 gegen
den Boden 114 der Schaltkammer 110 an und sucht, den Kol
ben 60 nach links zu verschieben. Der Kolben 60 wirkt über
den Druckstab 62 auf die Führungsstange 48 ein und diese
legt sich mit ihrer Fläche 52 gegen die Fläche 54 der Zug
öse 18 an. Die Kraftwirkung des Stellkolbens 98 reicht nor
malerweise nicht aus, um die Flächenbereiche 56 und 58 der
Zugöse 18 und des Kupplungsbolzens 14 in Eingriff zu brin
gen. Wenn jedoch das die Kupplung tragende Zugfahrzeug an
fährt und eine Zugwirkung auf die Zugdeichsel 20 des nach
laufenden Anhängers ausübt, so legen sich die Flächenbe
reiche 56 und 58 aneinander an. Der Anlagekörper 50 folgt
dann unter der Kraftwirkung des Stellkolbens 98 in Fig. 1
nach links, so daß die Flächen 52 und 54 des Anlagekör
pers 50 bzw. der Zugöse 18 gegen einander zur Anlage kom
men. Dabei bewegt sich der Kolben 60 nach links und der
Hochdruckzylinderraum 92 wird vergrößert. Bei dieser Ver
größerung des Hochdruckzylinderraums 92 wird Druckflüssig
keit, nämlich Hydrauliköl, über das Nachsaugventil 126 von
dem Druckmittelvorratsraum 94 in den Hochdruckzylinderraum
92 eingesaugt und der Hochdruckzylinderraum 92 vollständig
gefüllt. Tritt nun ein Lastwechsel ein, etwa dann, wenn das
die Kupplung tragende Zugfahrzeug gebremst wird und der An
hänger mit der Deichsel 20 auf das Zugfahrzeug aufläuft,
so verbleibt der Anlagekörper 50 in der in Fig. 1 darge
stellten Stellung, weil sich der Hochdruckzylinderraum 92
über das als Rückschlagventil wirkende Nachsaugventil 126
nicht mehr entleeren kann. Dies bedeutet, daß während des
normalen Fahrbetriebs, unabhängig von etwaigen Lastwech
seln, der Kupplungsbolzen 14 mit seinem Flächenbereich 58 in
ständiger Anlage mit dem Flächenbereich 56 der Zugöse 18 ge
halten wird. Damit ist die Kupplung spielfrei.
Wenn ausgekuppelt werden soll, so muß, bevor der Kupp
lungsbolzen 14 in Fig. 1 nach oben aus der Zugöse 18
herausfahren kann, die Kraftwirkung aufgehoben werden,
welche bis dahin von dem Kolben 60 über den Druckstab 62,
die Führungsstange 48 und den Anlagekörper 50 auf die
Zugöse 18 ausgeübt worden ist. Es wird deshalb, gesteuert
durch den Handbetätigungshebel 16, der Arbeitsraum auf der
rechten Seite des Stellkolbens 98 entlüftet und der Ar
beitsraum auf der linken Seite des Stellkolbens 98 an
Druckluft gelegt. Dann bewegt sich in der Fig. 2 der
Stellkolben 98 und mit ihm die Kolbenstange 96 nach
rechts. Bevor die Kolbenstange 96 ihre rechte Endlage
gegenüber dem Kolben 60 erreicht, tritt das Kanalsystem
116 in Verbindung mit dem Hochdruckzylinderraum 92, so
daß der Hochdruckzylinderraum 92 über die Schaltkammer 110
und die Radialbohrung 118 in Verbindung mit der Ringkam
mer 120 und damit über die Bohrungen 122, 124 in Verbin
dung mit dem Druckmittelvorratsraum 94 tritt. Damit kann
sich nunmehr der Hochdruckzylinderraum 92 zum Druckmittel
vorratsraum 94 hin entleeren, d.h. der Stellkolben 98 kann
auf seinem weiteren Weg den Kolben 60 nach rechts mitneh
men, so daß die Zugöse 18 wieder Spiel gegenüber dem Kupp
lungsbolzen 14 erhält. Nunmehr kann der Kupplungsbolzen
14 nach oben gehen und somit den Auskuppelvorgang beenden.
Tritt während des normalen Fahrbetriebs, d.h. in dem Zustand
gemäß den Fig. 1 und 2, im Hochdruckzylinderraum 92 ein
vorbestimmter Druck auf, der zu einer Beschädigung des me
chanischen Aufbaues führen könnte, etwa weil die Zugdeich
sel 20 einen großen Pendelausschlag gegenüber dem Kupp
lungskörper 10 ausführt und der Anlagekörper 50 deshalb
in der Fig. 2 nach rechts gedrückt wird, so öffnet das
Überdruckventil 130, so daß ein Teil der Füllung des
Hochdruckzylinderraums 92 in den Druckmittelvorratsraum
94 hinausgedrückt wird.
Der Kolben 60 ist in dem Zylinder 76 durch Laufringe 134
geführt und durch ein Dichtungssystem abgedichtet. Das
Dichtungssystem besteht aus einer hochdrucknahen Primär
dichtung 136 und einer atmosphärenahen Sekundärdichtung
138. Auf der rechten Seite der Primärdichtung 136 herrscht
der Druck des Hochdruckzylinderraums 92, auf der linken Sei
te der Sekundärdichtung 138 herrscht Atmosphärendruck. Zwi
schen der Primärdichtung 136 und der Sekundärdichtung 138
befindet sich die Ringkammer 120, welche über die Radial
bohrungen 122, 124 mit dem Druckmittelvorratsraum 94 in
Verbindung steht. Wenn bei der Vergrößerung des Hochdruck
zylinderraums 92 eine Sogwirkung von dem Hochdruckzylinder
raum 92 ausgeht, so kann keine Luft in den Hochdruckzylinder
raum 92 eingesogen werden, weil selbst im Falle eines Leckens
der Primärdichtung 136 nur Druckflüssigkeit aus dem Ring
raum 120 über die Primärdichtung 136 hinweg angesaugt wird,
nicht aber Atmosphärenluft. Sollte aus irgendwelchen Grün
den ein Einlecken von Atmosphärenluft über die Sekundär
dichtung hinweg erfolgen, so gelangt diese Luft lediglich
in den Ringraum 120 und von diesem in den Druckmittelvor
ratsraum 94, nicht aber in den Hochdruckzylinderraum 92.
Es besteht also keine Gefahr, daß unbeabsichtigterweise
Luft in den Hochdruckzylinderraum 92 gelangt und dadurch
die Spielausgleichsfunktion in Frage gestellt wird, für
welche die Inkompressibilität der Füllung des Hochdruck
zylinderraums 92 wesentliche Voraussetzung ist.
Das Trenndichtungssystem 132 sorgt ebenfalls dafür, daß
keine Luft in den Hochdruckzylinderraum 92 gelangen kann.
Dieses Trenndichtungssystem umfaßt neben einer Führungs
buchse 140 eine hochdruckraumnahe Trenndichtung 142 und
eine dem pneumatischen Stellkolben nahe Trenndichtung 144.
Zwischen diesen Trenndichtungen 142, 144 ist ein ring
förmiger Zwischenraum 146 ausgebildet, welcher über ein
Kanalsystem 148 mit Atmosphäre verbunden ist. Der auf der
linken Seite des Stellkolbens 98 auftretende Luftdruck ge
langt damit im Falle eines Undichtwerdens der Trenndich
tung 144 nur bis in den Zwischenraum 146 und von dort zur
Atmosphäre. Ein Eindringen von Druckluft in den Hochdruck
zylinderraum 92 und damit ein Aufschäumen des Druckmittels
in dem Hochdruckzylinderraum 92 ist ausgeschlossen. Es ist
damit auch von dieser Seite her eine Luftanreicherung des
Druckmittels in dem Hochdruckzylinderraum 92 und damit ein
Unwirksamwerden des Spielausgleiches infolge Kompressibili
tät der Füllung des Hochdruckzylinderraums 92 ausgeschlossen.
Etwaiges Kondenswasser, welches sich in dem Zwischenraum
146 ansammeln könnte, läuft durch das Kanalsystem 148 ab,
da dieses stetig nach unten verläuft.
Die Druckluftanschlüsse 106 und 104 liegen im tiefsten Be
reich des pneumatischen Stellzylinders 100. Die Kanäle,
welche diese Druckluftanschlüsse 104, 106 mit dem Stell
zylinder 100 verbinden, sind ebenfalls stetig nach unten
geneigt, so daß auch dort sich etwa ansammelndes Kondens
wasser stetig abläuft und ausgeblasen wird.
Wenn der Kolben 60 beim Öffnen der Kupplung nach rechts be
wegt wird, so verkleinert sich der Hochdruckzylinderraum 92
bis auf annähernd das Volumen Null. Dies bedeutet, daß
praktisch die gesamte Füllung des Hochdruckzylinderraums
92 in den Druckmittelvorratsraum 94 hinaus entleert wird
und beim erneuten Einkuppeln der Hochdruckzylinderraum 92
vom Druckmittelvorratsraum 94 her über das Nachsaugventil
126 neu gefüllt wird. Selbst wenn sich also in dem Hoch
druckzylinderraum 92 aus irgendwelchen Gründen Luft ange
sammelt haben sollte, so wird diese Luft bei jedem Aus
kuppelvorgang aus dem Hochdruckzylinderraum 92 ausgetrie
ben und beim darauffolgenden Einkuppelvorgang neues, luft
freies Druckmittel in den Hochdruckzylinderraum 92 einge
saugt. Das durch das Nachsaugventil 126 angesaugte neue
Druckmittel ist deshalb luftfrei, weil sich in dem Druck
mittelvorratsraum 94 etwa befindliche Luft in den höchst
gelegenen Bereichen des Druckmittelvorratsraums 94 ansammelt,
das Nachsaugventil 126 aber, wie in Fig. 2 dargestellt,
in den tiefstliegenden Bereichen des Hochdruckzylinderraums
92 einerseits und des Druckmittelvorratsraums 94 anderer
seits untergebracht ist.
Schmutzteilchen oder von der Fertigung herrührende Späne
werden bei der Verkleinerung des Hochdruckzylinderraums 92
ebenfalls in den Druckmittelvorratsraum 94 ausgetrieben.
Bei der erneuten Füllung des Hochdruckzylinderraums 92 kön
nen dank des Filters 128 keine Schmutzteilchen in den Hoch
druckzylinderraum 92 gelangen. Damit ist die Gefahr vermieden,
daß die Dichtungen 136, 138 und die Lauffläche des Zylinders
76 durch Schmutzteilchen oder Späne vorzeitig abgenutzt
werden könnten.
Der Druckmittelvorratsraum 94 ist durch eine Verschlußkappe
150 im wesentlichen luftdicht abgeschlossen. An der Innen
seite der Verschlußkappe 150 ist ein Ausgleichsbalgen 152
angebracht, dessen Innenraum durch eine Bohrung 154 mit
Atmosphäre verbunden ist. Der Druckmittelvorratsraum 94
wird vollständig mit Druckmittel, d.h. Hydrauliköl, gefüllt.
Beim Aufsetzen der Verschlußkappe 150 bleibt die vollstän
dige Füllung des Druckmittelvorratsraums 94 erhalten. Der
Platzbedarf für das bei Verkleinerung des Hochdruckzylin
derraums 92 in den Druckmittelvorratsraum 94 gelangende
Druckmittel wird durch den Ausgleichsbalgen 152 erfüllt,
indem sich dieser mehr oder minder zusammendrückt. Ebenso
wird der Platzbedarf für etwa einleckende Luft durch den
Ausgleichsbalgen 152 zur Verfügung gestellt. Die Luftpräsenz
innerhalb des Druckmittelvorratsraums 94 ist deshalb auf
ein Minimum reduziert; die etwa vorhandene Luft befindet
sich unmittelbar unterhalb der Verschlußkappe 150.
Das Füllen der Einrichtung mit Druckmittel erfolgt bei ge
öffnetem Kanalsystem 116 in der Rechtsposition des Kolbens
60. Dabei steigt der Pegel des Druckmittels in allen Teil
räumen gleichmäßig an. Lediglich in dem Bereich 127 unter
halb des Nachsaugventils 126 und in dem zum Überdruckven
til 130 führenden Kanal 131 können sich Luftblasen festset
zen. Die Luftblase in dem Bereich 127 wird spätestens beim
ersten Aus- und Einkuppelvorgang beseitigt, indem sie zu
nächst in den Hochdruckzylinderraum 92 gelangt und aus
diesem bei der ersten Rechtsbewegung des Kolbens 60 aus
getrieben wird. Die Luftblase in dem Kanal 131 wird späte
stens bei der ersten Öffnung des Überdruckventils 130 aus
getrieben. Um diese letztere Luftblase auszutreiben, kann
man vorsehen, daß bei Inbetriebnahme eine willkürliche
Öffnung des Überdruckventils 130 herbeigeführt wird.
Dadurch daß, wie oben beschrieben, über den Druckstab 62
wegen der kugelgelenkigen Lager 64, 66 und 68, 70 keine
Querkräfte und keine Momente auf den Kolben 60 übertragen
werden können, ist das Eindringen von Luft über die Se
kundärdichtung 138 zusätzlich erschwert.
Durch die Verschlußkappe 150 kann kein Schmutz in das
Druckmittel gelangen. Die Schnüffelbohrung 154 läßt allen
falls das Eindringen von Schmutz in den Innenraum des Aus
gleichsbalgens 152 zu, der von dem Druckmittelvorratsraum 94
abgetrennt ist.
Da die ganze Hydraulikeinheit durch den Ausgleichsbalgen
152 flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, kann sie in je
der beliebigen Lage transportiert und montiert werden, und
zwar im gefüllten Zustand.
Gemäß Fig. 2 ist die Kolbenstange 96 auf ihrer ganzen Län
ge mit gleichbleibendem Querschnitt ausgeführt, d.h. insbe
sondere an der Stelle des Durchtritts durch die Dichtfüh
rung 108 und an der Stelle des Durchtritts durch das Trenn
dichtungssystem 132. Dies bedeutet, daß der Druck in dem
Hochdruckzylinderraum 92 keine Kraftwirkung auf die Kolben
stange 96 ausübt.
Man könnte zum Ersatz des Überdruckventils 130 die Kolben
stange 96 auch als eine Differentialkolbenstange ausbilden,
wie in der Fig. 2 bei 156 angedeutet, d.h. man könnte den
Kolbenstangenquerschnitt an der Stelle des Durchtritts durch
die Dichtführung 108 kleiner machen als an der Stelle des
Durchtritts durch das Trenndichtungssystem 132. Dann würde
der Druck in dem Hochdruckzylinderraum 92 eine Kraftwirkung
auf die Kolbenstange 96 nach rechts ausüben. Wenn der Druck
in dem Hochdruckzylinderraum 92 während des Fahrbetriebs
ein bestimmtes Maß übersteigt, so würde die Kolbenstange
96 gegen die Wirkung des auf seiner rechten Seite von Druck
luft beaufschlagten Stellkolbens nach rechts verschoben und
damit das Kanalsystem 118 geöffnet werden. Damit wäre eine
Überdruckventilfunktion gewährleistet, ohne daß es eines
besonderen Überdruckventils bedarf.
Claims (20)
1. Vorrichtung zum Aus- und Einschalten des Spiels zwischen
den miteinander zu verbindenden Kupplungsteilen (14, 18),
z.B. Kupplungsbolzen (14) und Zugöse (18), einer Anhänger
kupplung, umfassend einen in einem Zylinder (76) beweglichen
Kolben (60) und einen von diesem Kolben (60) beaufschlagten
Anlagekörper (50), welcher unter der Wirkung des in einem
Hochdruckzylinderraum (92) enthaltenen, an dem Kolben (60)
anliegenden Druckmittels die Kupplungsteile (14, 18) wäh
rend des Fahrbetriebs in spielfreier gegenseitiger Anlage
hält, wobei der Kolben (60) durch ein Stellgerät (98, 100)
in Richtung der Spielausschaltung beweglich ist und der sich
unter der Wirkung des Stellgeräts (98, 100) bei der Spiel
ausschaltung vergrößernde Hochdruckzylinderraum (92) mit
einem Druckmittelvorratsraum (94) für hydraulisches Druck
mittel über ein Nachsaugventil (126) verbunden ist, wobei
weiter der Hochdruckzylinderraum (92) durch ein Schalt
ventil (108, 116) nach dem Druckmittelvorratsraum (94) ent
leerbar ist und wobei der Kolben (60) auf seiner von dem
Hochdruckzylinderraum (92) abgelegenen, dem Anlagekörper
(50) zugekehrten Seite Atmosphärendruck ausgesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der Kolben (60) in dem Zylinder (76) zur Abdichtung des Hochdruckzylinderraums (92) gegen Atmosphäre durch ein Dichtungssystem (136, 138) mit einer hochdrucknahen Primärdichtung (136) und einer atmosphärennahen Se kundärdichtung (138) abgedichtet ist, wobei ein Zwischenraum (120) zwischen der Primärdichtung (136) und der Sekundärdichtung (138) mit dem Druckmittel vorratsraum (94) verbunden ist und
- b) das Schaltventil (108, 116) innerhalb des Kolbens (60) untergebracht ist und durch eine mit dem Stellgerät (98, 100) verbundene Kolbenstange (96) gesteuert ist, welche ein axiales Schaltspiel gegenüber dem Kolben (60) besitzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb des Kolbens (60) eine Schaltkammer (110) ausge
bildet ist, daß die Kolbenstange (96) durch eine Dicht
führung (108) in diese Schaltkammer (110) eingeführt ist,
daß an der Kolbenstange (96) innerhalb der Schaltkammer
(110) Anschlagmittel (112) angebracht sind, welche mit
Gegenanschlagmitteln (108, 114) innerhalb der Schaltkammer
(110) zusammenwirken, daß die Schaltkammer (110) mit einer
Ringausnehmung am Außenumfang des Kolbens (60) in Verbin
dung steht, welche zwischen der Primärdichtung (136) und
der Sekundärdichtung (138) des Kolbens (60) angeordnet ist
und zusammen mit dem Zylinder (76) eine Ringkammer (120)
bildet, daß diese Ringkammer (120) durch den Zylinder (76)
durchsetzende Bohrungen (122, 124) mit dem Druckmittelvor
ratsraum (94) verbunden ist und daß die Schaltkammer (110)
durch ein innerhalb der Kolbenstange (96) angeordnetes
Kanalsystem (116) mit dem Hochdruckzylinderraum (92) verbind
bar ist, wobei dieses Kanalsystem (116) in Abhängigkeit von
der Axialeinstellung der Kolbenstange (96) gegenüber dem
Kolben (60) wahlweise zu öffnen und zu schließen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckmittelvorratsraum (94) den Zylinder (76) ring
förmig umschließt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Stellgerät (98, 100) einen mit der
Kolbenstange (96) verbundenen pneumatischen Stellkolben (98)
umfaßt, daß dieser Stellkolben (98) in einem pneumatischen
Stellzylinder (100) verschiebbar geführt ist und daß der
pneumatische Stellkolben (98) wahlweise auf seinen beiden
Seiten mit Druckluft beaufschlagbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kolbenstange (96) zwischen dem Kolben (60) und dem
pneumatischen Stellkolben (98) ein Trenndichtungssystem
(132) durchsetzt, welches den Hochdruckzylinderraum (92)
von dem pneumatischen Stellzylinder (100) trennt, und daß
dieses Trenndichtungssystem (132) eine dem Hochdruckzylin
derraum (92) nahe Trenndichtung (142) und eine dem pneuma
tischen Stellkolben (98) nahe Trenndichtung (144) umfaßt,
wobei ein Zwischenraum (146) zwischen den beiden Trenn
dichtungen (142, 144) mit Atmosphäre verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hochdruckzylinderraum (92) in einer
den Kupplungsteilen (14, 18) Spiel gewährenden Endstellung
des Kolbens (60) im wesentlichen vollständig durch den
Kolben (60) ausgefüllt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Druckmittelvorratsraum (94) eine
verschließbare Füllöffnung an seiner in der Arbeitsstellung
der Anhängerkupplung höchstgelegenen Stelle aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckmittelvorratsraum (94) durch einen Verschluß (150)
der Füllöffnung dicht abgeschlossen ist und daß in dem Druck
mittelvorratsraum (94) ein Ausgleichsbalgen (152) angeord
net ist, dessen Innenraum gegenüber dem Druckmittelvorrats
raum (94) dicht abgeschlossen, jedoch mit Atmosphäre ver
bunden ist, wobei der Ausgleichsbalgen (152) bevorzugt an
dem Verschluß (150) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die zwischen der Primärdichtung (136) und
der Sekundärdichtung (138) gelegene Ringkammer (120) mit
dem Druckmittelvorratsraum (94) an der in der Betriebsstel
lung der Anhängerkupplung höchstgelegenen Stelle (122) des
Zylinders (76) und vorzugsweise auch an der in der Betriebs
stellung der Anhängerkupplung tiefstgelegenen Stelle (124)
des Zylinders (76) in Verbindung steht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Nachsaugventil (126) zwischen dem
Druckmittelvorratsraum (94) und dem Hochdruckzylinderraum
(92) an der in der Betriebsstellung der Anhängerkupplung
tiefstgelegenen Stelle des Hochdruckzylinderraums (92) und
des Druckmittelvorratsraums (94) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß an den Hochdruckzylinderraum (92) ein
Überdruckventil (130) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Überdruckventil (130) von dem Schaltventil (108, 116)
dadurch gebildet ist, daß die Kolbenstange (96) an der
Stelle ihres Eintritts in den Kolben (60) einen kleineren
Querschnitt besitzt als an der Stelle ihres Austritts aus dem
Hochdruckzylinderraum (92) derart, daß die Kolbenstange (96)
durch einen sich in dem Hochdruckzylinderraum (92) aufbauen
den Druck vorbestimmter Höhe gegen die Wirkung des Stell
geräts (98, 100) relativ zu dem Kolben (60) in Richtung auf
die Endstellung verstellbar ist, in welcher der Hochdruckzy
linderraum (92) mit dem Druckmittelvorratsraum (94) verbun
den ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Kolben (60) mit dem Anlagekörper (50)
über einen Druckstab (62) verbunden ist, welcher mit je einem
Kugelgelenk (64, 66 und 68, 70) an dem Kolben (60) und an dem
Anlagekörper (50) angreift.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckstab (62) je eine Teilkugelfläche (64, 68) an
beiden Enden aufweist und daß diese Teilkugelflächen (64, 68)
an je einer Kugelpfanne (66, 70) des Kolbens (60) und des
Anlagekörpers (50) anliegen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Druckstab (62) durch eine Zylinderabschlußwand (80) des
Zylinders (76) hindurchgeführt ist und daß an einem Durch
gang (82) dieser Zylinderabschlußwand (80) ein Balgen (78)
mit seinem einen Ende anschließt, welcher mit seinem anderen
Ende an dem Druckstab (62) diesen eng umschließend anliegt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der Balgen (78) mit solcher Steifigkeit ausgeführt und/oder
derart geführt ist, daß er bei unbelastetem Druckstab (62)
diesen in Axialflucht zu dem Kolben (60) und dem Anlage
körper (50) hält.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß Druckluftanschlüsse (104, 106) zu beiden
Seiten des pneumatischen Stellkolbens (98) an der in der
Arbeitsstellung der Anhängerkupplung jeweils tiefstgelege
nen Stelle des pneumatischen Stellzylinders (100) angeord
net sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Zwischenraum (146) zwischen den beiden
Trenndichtungen (142, 144) durch ein in der Betriebsstel
lung der Anhängerkupplung stetig fallendes Entlüftungskanal
system (148) mit Atmosphäre verbunden ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß in Serie zu dem Nachsaugventil (126) eine
Filtereinrichtung (128) vorgesehen ist, vorzugsweise in Nach
saugrichtung vor dem Nachsaugventil (126).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schaltkammer (110) an ihrer in der
Betriebsstellung höchstgelegenen Stelle (118) mit der Ring
kammer (120) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883804455 DE3804455A1 (de) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum aus- und einschalten des spiels zwischen den miteinander zu verbindenden kupplungsteilen einer anhaengerkupplung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883804455 DE3804455A1 (de) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum aus- und einschalten des spiels zwischen den miteinander zu verbindenden kupplungsteilen einer anhaengerkupplung |
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DE3804455A1 DE3804455A1 (de) | 1989-08-24 |
DE3804455C2 true DE3804455C2 (de) | 1991-05-02 |
Family
ID=6347322
Family Applications (1)
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DE19883804455 Granted DE3804455A1 (de) | 1988-02-12 | 1988-02-12 | Vorrichtung zum aus- und einschalten des spiels zwischen den miteinander zu verbindenden kupplungsteilen einer anhaengerkupplung |
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DE2529303C2 (de) * | 1975-01-24 | 1986-10-16 | Rockinger Spezialfabrik für Anhängerkupplungen GmbH & Co, 8000 München | Vorrichtung zum Aus- und Einschalten des Spiels zwischen den Kupplungsteilen einer Anhängerkupplung |
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1988
- 1988-02-12 DE DE19883804455 patent/DE3804455A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4326594A1 (de) * | 1993-08-07 | 1995-02-09 | Telefunken Microelectron | Kupplungssystem für ein LKW-Gespannfahrzeug aus Zugfahrzeug und Anhänger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3804455A1 (de) | 1989-08-24 |
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