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Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für Zugfahrzeuge, mit einem am Zugfahrzeug befindlichen Kupplungselement, zum Beispiel Kupplungsbolzen oder Kupplungskugel, und mit einem am Anhänger angeordneten Gegenkupplungselement, zum Beispiel Zugöse oder Kupplungspfanne, oder umgekehrt, wobei das Gegenkupplungselement mittels eines Niederhalters gegenüber dem Kupplungselement verriegelt wird. Das heisst, dass das Gegenkupplungselement auch am Zugfahrzeug angeordnet sein kann, während der Anhänger das Kupplungselement trägt.
Eine Anhängerkupplung des eingangs beschriebenen Aufbaus wird beispielhaft in der DE 200 05 229 Ul bzw. der AT 012093 beschrieben. Vergleichbare Anhängerkupplungen sind aus der Praxis bekannt.
Bei solchen Anhängerkupplungen sorgt der um eine horizontale Achse zumeist vertikal verschwenkbare Niederhalter dafür, dass beispielsweise die auf eine Kupplungskugel aufgesetzte Kugelpfanne in dieser Kupplungsstellung verriegelt wird. Dazu lässt sich der Niederhalter mit Hilfe einer Stecksicherung in dieser Verriegelungsstellung sichern (vgl. AT 012093). Das ist mit relativ viel Spiel verbunden, welches sich zudem belastungs- und/oder altersabhängig vergrössert. Daraus können im schlimmsten Fall unbeabsichtigte Abkupplungen des Anhängers oder doch zumindest Schlaggeräusche bzw. generell unerwünschte Anhängerbewegungen resultieren. Hier will die Erfindung insgesamt Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Anhängerkupplung für Zugfahrzeuge der eingangs beschriebenen Gestaltung so weiterzuentwickeln, dass der Niederhalter mit möglichst geringem Spiel für eine zuverlässige Verriegelung zwischen Kupplungselement und Gegenkupplungselement sorgt, und zwar belastungs- und/oder altersunabhängig.
Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist eine gattungsgemässe Anhängerkupplung für Zugfahrzeuge dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter von seiner Offenstellung in seine Schliessstellung und umgekehrt durch seitliches Verschwenken überführt wird. Dabei erfolgen die vorbeschriebenen Schwenkbewegungen des Niederhalters im Wesentlichen in einer zumeist horizontalen Zugebene. Diese Ebene bzw. Zugebene entspricht grösstenteils der Ebene, in welcher die vom Zugfahrzeug auf den Anhänger ausgeübten Zugkräfte liegen. Das lässt sich darauf zurückführen, dass der Niederhalter grösstenteils um eine Vertikalachse verschwenkt wird.
Für den Fall, dass der Anhänger mit einer Deichsel ausgerüstet ist, decken sich die vorgenannte Zugebene und die von der Deichsel aufgespannte Ebene grösstenteils. Jedenfalls wird der Niederhalter von seiner Offen- bzw. Ruhestellung in seine Arbeits- bzw. Schliessstellung und zurück durch seitliches Verschwenken in im Wesentlichen eben dieser horizontalen Zugebene überführt. Im Gegensatz zu der AT 012093 findet also kein Verschwenken des Niederhalters senkrecht zur Zugebene statt. Vielmehr wird der erfindungs-
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gemässe Niederhalter in der Zugebene -regelmässig horizontal verschwenkt.
Auf diese Weise kann mit äusserst geringem Spiel zwischen Verriegelungsvorrichtung und Kupplungselement bzw. Gegenkupplungselement gearbeitet werden, sodass ein unbeabsichtigtes Abkuppeln des Anhängers nicht zu befürchten ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im Folgenden beschrieben. So verfügt der Niederhalter in der Regel über einen Verriegelungsausleger und einen Drehzapfen, die grösstenteils einstückig ausgeführt sind. Der Drehzapfen mag in einem Zapfenträger mit Anschlägen und dort in einer Zapfenaufnahme geführt sein. Die Anschläge sorgen dafür, dass der Verriegelungsausleger einwandfrei seine Offenstellung und Schliessstellung einnimmt.
Um nun die verschiedenen Stellungen des Niederhalters darstellen zu können, verfügt der Niederhalter über einen Mitnehmer, welcher den Niederhalter sowohl in der Schliessstellung als auch in der Offenstellung hält. Bei dem Mitnehmer handelt es sich regelmässig um einen in eine zugehörige Verriegelungsausnehmung im Drehzapfen bzw. am Niederhalter eingreifenden Bolzen. Dieser Bolzen wird vorzugsweise von einer Auslösevorrichtung getragen, bei welcher es sich um einen federunterstützten Auslösezapfen handeln mag.
Durch Lösen des Mitnehmers lässt sich der Niederhalter von seiner Schliessstellung in seine Offenstellung und umgekehrt verschwenken. Dazu ist die bereits angesprochene Auslöse-
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vorrichtung bzw. der Auslösezapfen vorgesehen, welcher vorzugsweise in dem Zapfenträger angeordnet ist. Die Auslösevorrichtung bzw. der Auslösezapfen wird von einer Feder beaufschlagt, deren Federkraft überwunden werden muss, um die Auslösevorrichtung zu betätigen.
Ferner verfügt die erfindungsgemässe Anhängerkupplung bzw. deren Niederhalter in der Regel über eine angeschlossene Feder, die grösstenteils den Drehzapfen umgibt. Diese Feder wird beim Überführen des Niederhalters von der Schliessstellung in die Offenstellung bzw. bei seinem seitlichen Verschwenken tordiert, sodass der Niederhalter beim Überführen von der Offen- in die Schliessstellung durch Federkraft bewegt wird.
Folglich findet der Übergang von der Offen- in die Schliessstellung gleichsam automatisch statt, während der Wechsel von der Schliessstellung in die Offenstellung zumeist durch manuelle Beaufschlagung erreicht wird. Selbstverständlich ist es an dieser Stelle ebenso möglich, für eine automatische Stellbewegung zu sorgen, wenn dies erforderlich sein sollte. Folglich werden Offen- und/oder Schliessstellung (durch Federkraft) automatisch eingenommen, wenn die Auslösevorrichtung bzw. der Auslösezapfen betätigt wird.
Gewindestifte, die vorzugsweise in dem Zapfenträger vorgesehen sind, sorgen für eine einwandfreie Führung des Niederhalters, insbesondere in seitlicher und vertikaler Richtung. Diese Gewindestifte stellen gleichzeitig sicher, dass der Niederhalter die beiden beschriebenen Positionen
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(Offen- und Schliessstellung) einwandfrei einnimmt. Dafür sorgen ergänzend die Anschläge an der Zapfenaufnahme.
Im Ergebnis wird eine Anhängerkupplung für Zugfahrzeuge zur Verfügung gestellt, deren Niederhalter zur Verriegelung des Gegenkupplungselements gegenüber dem Kupplungselement sorgt, und zwar grösstenteils spielfrei. Dabei wird insgesamt ein einfacher Aufbau erreicht, der sich beispielhaft für Zugvorrichtungen von Traktoren sowie selbstfahrende Arbeits- und Baumaschinen besonders eignet.
Dabei gelingt ein universeller Einsatz, weil sowohl Kupplungselemente wie Kupplungsbolzen oder Kupplungskugeln als auch Gegenkupplungselemente wie Zugöse oder Kupplungspfanne mit Hilfe des Niederhalters einwandfrei gegeneinander verriegelt werden können. Der Niederhalter ist als insgesamt geschlossenes System konzipiert, wobei Dichtungen kopfseitig der Auslösevorrichtung bzw. des Auslösezapfens und auch im Bereich des Drehzapfens sicherstellen, dass Feuchtigkeit und Schmutz nicht eindringen können. Dadurch stellt sich eine besonders robuste Ausführung dar.
Immer lässt sich der Niederhalter in der Zugebene bzw. grösstenteils horizontal seitlich verschwenken und sorgt so für minimales Spiel bei der Verriegelung des Gegenkupplungselementes gegenüber dem Kupplungselement. Im Falle einer Kugelkopfkupplung bedeutet dies beispielsweise, dass sich ein sehr geringes Bewegungsspiel zwischen der Kupplungspfanne bzw. Zugkalotte und der Kupplungskugel durch das genaue Zustellen des Niederhalters realisieren lässt. Weiter hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass im Ver-
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schleissfall lediglich der im Wesentlichen aus Verriegelungsausleger und Drehzapfen bestehende Niederhalter ersetzt zu werden braucht. Das ist kostengünstig. Zudem eröffnet der seitlich verschwenkbare Niederhalter mehr Freiräume nach oben, weil an dieser Stelle der im Stand der Technik üblicherweise vorgesehene Kipphaken entfällt.
Dadurch gelingt das Anhängen und Abhängen des Anhängers einfacher und komfortabler. Ausserdem entfällt das aufwändige Entfernen von Bolzen oder anderen Sicherungseinrichtungen für die im Stand der Technik eingesetzten Kipphaken.
Der Niederhalter wird in dem Zapfenträger unverlierbar gehalten, sodass zusätzliche Sicherungsmassnahmen wie Ketten oder andere Befestigungselemente gegen Verlieren überflüssig werden. Schliesslich lässt sich der beschriebene Niederhalter in bestehende Anhängesysteme mit Kupplungsbolzen und Zugöse bzw. Kupplungskugel und Kupplungspfanne integrieren, ohne dass grössere Anpassarbeiten erforderlich wären. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemässe Anhängerkupplung in perspek- tivischer Ansicht in Schliessstellung (durch- gezogen) und Offenstellung (gestrichelt), Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 im Schnitt,
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Fig. 3 die Einzelteile der erfindungsgemässen Anhänger- kupplung in Explosionsdarstellung und Fig. 4 einen Schnitt durch den Zapfenträger.
In den Figuren ist eine Anhängerkupplung für Zugfahrzeuge dargestellt, die über ein an einem nicht gezeigten Zugfahrzeug befestigtes Kupplungselement 1 sowie ein Gegenkupplungselement 2 an einem Anhänger verfügt. Bei dem Kupplungselement 1 handelt es sich im Rahmen der Darstellung nach Fig. 3 um einen Kupplungsbolzen la oder eine Kupplungskugel Ib. Hierzu gehört ein Gegenkupplungselement 2 in Gestalt einer in Fig. 2 angedeuteten Zugöse 2a oder einer Zugpfanne 2b, wie sie in Fig. 3 angedeutet ist. Selbstverständlich kann das Kupplungselement 1 auch am Anhänger vorgesehen sein, während das Zugfahrzeug das Gegenkupplungselement 2 trägt.
Das Gegenkupplungselement 2 wird gegenüber dem Kupplungselement 1 verriegelt, und zwar mittels eines Niederhalters 3. Dieser Niederhalter 3 sorgt also dafür, dass der mit dem Gegenkupplungselement 2 verbundene Anhänger einwandfrei an das das Kupplungselement 1 tragende Zugfahrzeug angehängt wird und in dieser Position auch verbleibt.
Zu diesem Zweck lässt sich der Niederhalter 3 erfindungsgemäss von seiner in Fig. 1 durchgezogen dargestellten Schliessstellung in seine gestrichelt gezeichnete Offenstellung überführen und zurück, und zwar durch seitliches Verschwenken. Dieses seitliche Verschwenken findet im Wesentlichen in einer Zugebene Z statt, die durch die vom
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Zugfahrzeug auf den Anhänger ausgeübten Zugkräfte aufgespannt wird. In der Regel stimmt die Zugebene Z mit der Horizontalen überein. Folglich findet das Verschwenken des Niederhalters 3 im Wesentlichen horizontal bzw. in der horizontal angeordneten Zugebene Z statt. Dazu wird der Niederhalter 3 um eine Vertikalachse A verschwenkt.
Anhand der Explosionsdarstellung nach Fig. 3 erkennt man, dass der Niederhalter 3 einen Verriegelungsausleger 4 und einen Drehzapfen 5 aufweist. Der in der Fig. 3 oberste Niederhalter 3 verfügt über einen Verriegelungsausleger 4, welcher der Form der auf die Kupplungskugel 1b aufgesetzten Kupplungspfanne 2b Rechnung trägt. Genauso ist der darunter dargestellte Niederhalter 3 an die speziellen Bedürfnisse bei einem Kupplungsbolzen la angepasst, der mit einer Zugöse 2a zusammenwirkt (vgl. Fig. 2). Zu diesem Zweck weist der Verriegelungsausleger 4 einen das Gegenkupplungselement 2 wenigstens teilweise übergreifenden Steg 4' auf, welcher zudem der Form des Gegenkupplungselementes 2 Rechnung trägt, falls dies erforderlich sein sollte.
Der Drehzapfen 5 des Niederhalters 3 wird in einem Zapfenträger 6 mit Anschlägen 7a, 7b geführt. Der in der Zeichnung linke Anschlag 7a definiert die Offenstellung des Niederhalters 3 (gestrichelt in Fig. 1), während der rechte Anschlag 7b zur Schliessstellung (durchgezogen in Fig. 1) korrespondiert. Zur drehbaren Lagerung des Drehzapfens 5 um die Achse A ist eine Zapfenaufnahme 8 im Zapfenträger 6 vorgesehen, wobei zusätzlich eine oberseitige Dichtung 9 dafür sorgt, dass der Drehzapfen 5 in der Zapfenaufnahme 8 vor äusseren Umwelteinflüssen geschützt wird. Diese Dichtung
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9 befindet sich im eingebauten Zustand des Niederhaltes 3 in dem Zapfenträger 6 unterhalb des Verriegelungsauslegers 4.
In Fig. 3 ist darüber hinaus ein Mitnehmer 10 zu erkennen, welcher den Niederhalter 3 in seiner Offen- und Schliessstellung hält. Der Mitnehmer 10 wird in einer Auslösevorrichtung 11, vorliegend einem Auslösezapfen 11, getragen.
Dazu verfügt der Auslösezapfen 11 über eine Querbohrung 12, die den als Bolzen ausgeführten Mitnehmer 10 teilweise aufnimmt, wie Fig. 2 zeigt.
Tatsächlich ist der Mitnehmer 10 lediglich mit einem Einsteckbereich 10a in die Querbohrung 12 eingesetzt, wohingegen ein Führungsbereich lOb des Mitnehmers 10 gegen- über dem Auslösezapfen 11 vorkragt.
Dieser Führungsbereich 10b bzw. der Mitnehmer 10 im Ganzen taucht sowohl in Offenstellung als auch in Schliessstellung des Niederhalters 3 in eine Verriegelungsausnehmung 13 ein.
Im Rahmen des Ausführungsbeispiels sind zwei Verriegelungsausnehmungen 13 am Drehzapfen 5 vorgesehen (vgl. Fig. 4).
Die jeweilige Verriegelungsausnehmung 13 verfügt dabei über eine Breite B, die im Wesentlichen an den Durchmesser D des Führungsbereiches 10b des Mitnehmers 10 angepasst ist. Die Länge L der Verriegelungsausnehmung 13 ist so bemessen, dass der Führungsbereich lOb des Mitnehmers 10 wenigstens teilweise in die Verriegelungsausnehmung 13 eingreift, und zwar sowohl in der Offenstellung als auch der Schliessstellung des Niederhalters 3.
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Zusätzlich sind Stifte 14 vorgesehen, welche in dem Zapfenträger 6 aufgenommen sind und für die Führung des Niederhalters 3 bzw. des Drehzapfens 5 sorgen (vgl. Fig. 2 bis 4). Bei diesen Stiften 14 handelt es sich im Rahmen des Ausführungsbeispiels um Gewindestifte 14, also solche Stifte 14, die mit Hilfe eines Gewindes in eine zugehörige Bohrung 14 im Zapfenträger 6 eingesetzt werden. Anhand der Fig. 1 erkennt man eine solche Bohrung 14' bzw. den Gewindestift 14 in Gestalt einer von aussen sichtbaren Innensechskantausnehmung.
Die Gewindestifte 14 greifen in eine umlaufende Nut 15 des Drehzapfens 5 ein und sorgen auf diese Weise nicht nur für den Halt des Drehzapfens 5 bei seinen Schwenkbewegungen in der Zugebene Z, sondern darüber hinaus auch dafür, dass eine um den Drehzapfen 5 herum angeordnete Feder 16 den Drehzapfen 5 nicht aus der Drehzapfenaufnahme 8 herausdrückt. Diese Feder 16 greift mit ihrem einen Ende 17 in eine Aussparung 18 eines die umlaufende Ringnut 15 begrenzenden Steges 19 ein. Dadurch wird die Feder 16 beim Übergang von der Schliessstellung des Niederhalters 3 in seine Offenstellung tordiert.
Infolge dieser Torsion kann sich der Niederhalter 3 per Federkraft von der Offenstellung in die Schliessstellung bewegen, wenn der Niederhalter 3 von dem Mitnehmer 10 freigegeben wird. Eine weitere Feder 20 beaufschlagt die Auslösevorrichtung bzw. den Auslösezapfen 11 dagegen grösstenteils vertikal, sodass eine (manuelle) Beaufschlagung der Auslösevorrichtung bzw. des Auslösezapfens 11
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immer gegen die Kraft der Feder 20 erfolgt. Die Auslösevorrichtung 11 wird zusammen mit der fussseitig angeordneten Feder 20 und einer oberseitigen Dichtung 21 in einer Bohrung 22 im Zapfenträger 6 aufgenommen. Die Bohrung 22 wird mit Hilfe der Dichtung 21 abgedichtet, sodass der Niederhalter 3 inklusive Zapfenträger 6 eine insgesamt geschlossene Einheit darstellt.
Zum Auswechseln des Niederhalters 3 ist es lediglich erforderlich, die Gewindestifte 14 aus dem Zapfenträger 6 zu entfernen, sodass der Drehzapfen 5 und mit ihm der Verriegelungsausleger 4 freikommen. Dadurch lassen sich ganz unterschiedliche Niederhalter 3 mit einem einzigen Zapfenträger 6 kombinieren und gestaltet sich im Übrigen ein Verschleissaustausch besonders günstig und einfach.
Zum Öffnen des Niederhalters 3, beginnend in der Schliessstellung (durchgezogene Darstellung in Fig. 1), wird der Mitnehmer 10 in der Fig. 2 nach unten gedrückt, und zwar indem der Auslösezapfen 11 mit einem darauf oberseitig angeordneten Auslöseknopf 23 eine Beaufschlagung erfährt.
Gleichzeitig wird die Feder 20 komprimiert. Infolge dieser Vertikalbewegung des Mitnehmers 10 in Richtung V (vgl. Fig.
2) entfernt sich der Mitnehmer 10 von der Verriegelungsausnehmung 13 und gelangt in die ringförmige Nut 15. Auf diese Weise kann der Niederhalter 3 nun durch eine Handbewegung zur Seite in der Zugebene Z in die Offenstellung überführt werden. Dort rastet der Niederhalter 3 ein, weil in der Offenstellung eine zweite Verriegelungsausnehmung 13 für den Mitnehmer 10 zur Verfügung steht. Tatsächlich sorgt die Feder 20 dafür, dass der Auslösezapfen 11 und mit ihm
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der Mitnehmer 10 vertikal nach oben in diese zweite Verriegelungsausnehmung 13 gedrückt werden.
Das Schliessen des Niederhalters 3 aus dieser Offenstellung (vgl. die gestrichelte Darstellung in Fig. 1) heraus wird durchgeführt, indem wiederum der Auslöseknopf 23 manuell betätigt wird, und zwar so lange, bis der Mitnehmer 10 freikommt. Die zuvor beim Übergang von der Schliessstellung in die Offenstellung tordierte Feder 16 sorgt nun dafür, dass der Niederhalter 3 selbsttätig in die Schliessstellung bewegt wird. Diese Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Niederhalters 3 wird von dem Anschlag 7b am Zapfenträger 6 begrenzt. Gleiches gilt für die Offenstellung, die mit Hilfe des Anschlages 7a definiert wird.
In der Schliessstellung rastet der Mitnehmer 10 in die zugehörige Verriegelungsausnehmung 13 ein und wird folglich in der betreffenden Position gehalten. - Es versteht sich, dass die Zugebene Z nicht zwingend horizontal verlaufen muss, genauso wenig wie die Vertikalachse A ausschliesslich vertikal angeordnet ist. Vielmehr sind auch Schrägstellungen möglich und werden umfasst, solange nur ein mehr oder minder seitliches Verschwenken des Niederhalters 3 in der Zugebene Z (oder in geringem spitzen Winkel hierzu) erfolgt.