DE10021232A1 - Anhängerkupplung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zugfahrzeugseitige Zugpartie (10) einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug, eine anhängerseitige Anhängepartie (40) einer Anhängerkupplung hierzu, ein mit der Zugpartie ausgestattetes Zugfahrzeug, einen mit der Anhängepartie ausgestatteten Anhänger sowie ein Anhängeradapterkabel zum Anschluss eines Anhänger-Bordnetzes an eine erfindungsgemäße Zugpartie. DOLLAR A Die Zugpartie (10) besteht aus einem Kupplungs-Trägerarm (11), der einen Kupplungs-Kugelkopf (12) zum abgestützten Halten einer Anhängepartie (40) des Anhängers aufweist, wobei die Anhängepartie (40) eine im angekuppelten Zustand den Kugelkopf (12) zumindest teilweise umschließende Ausnehmung (43) aufweist. Der Kugelkopf (12) weist einen ersten und einen zweiten, mit dem elektrischen Zugfahrzeug-Bordnetz (60) verbundenen elektrischen Versorgerkontakt (55, 24) auf. Die entsprechende Anhängepartie (40) weist in ihrer Ausnehmung (43) einen ersten (43), mit dem ersten Versorgerkontakt (55) und einen zweiten (53), mit dem zweiten Versorgerkontakt (24) zusammenwirkenden Verbraucherkontakt auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zugfahrzeugseitige Zugpartie einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhän­ gers an ein Zugfahrzeug, eine anhängerseitige Anhängepartie einer Anhängerkupplung hierzu, ein mit der Zugpartie ausges­ tattetes Zugfahrzeug, einen mit der Anhängepartie ausgestat­ teten Anhänger sowie ein Anhängeradapterkabel zum Anschluss eines Anhänger-Bordnetzes an eine erfindungsgemäße Zugpartie.

Beim Ankuppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug wird sowohl eine mechanische als auch eine elektrische Verbindung zwi­ schen Anhänger und Zugfahrzeug hergestellt. Für die mechani­ sche Verbindung ist am Zugfahrzeug üblicherweise ein Kupp­ lungshaken mit einem Kupplungskugelkopf angebracht und an der Deichsel des Anhängers eine Anhängepartie, die den Kugelkopf im angekuppelten Zustand zumindest teilweise umschließt. So­ mit lassen sich Zugfahrzeug und Anhängerkugel kugelgelenkar­ tig miteinander verbinden. Ferner wird ein elektrisches Ver­ bindungskabel vom Bordnetz des Anhängers in eine am Zugfahr­ zeug angebrachte Versorgungsbuchse eingesteckt, um das Anhän­ ger-Bordnetz mit dem Zugfahrzeug-Bordnetz zu verbinden. Somit lassen sich Bremsleuchten, Blinkleuchten und Rückleuchten des Anhängers vom Zugfahrzeug aus mit Strom versorgen und ansteu­ ern.

Das Einstecken des elektrischen Verbindungskabels in die Buchse des Zugfahrzeugs ist unpraktisch, unbequem und wird leicht vergessen. Ferner ist die Steckverbindung anfällig ge­ gen Korrosion und Zerbrechen und damit eine Ursache für nicht oder falsch arbeitende Anhänger-Heckleuchten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine zuverlässige und be­ quem handhabbare elektrische Verbindung zwischen einem Zug­ fahrzeug und einem Anhänger bereitzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer zugfahrzeugseitigen Zugpartie einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhän­ gers an ein Zugfahrzeug, mit einem Kupplungs-Kugelkopf zum abgestützten Halten einer Anhängepartie des Anhängers, wobei der Kugelkopf im angekuppelten Zustand in eine den Kugelkopf zumindest teilweise umschließende Ausnehmung der Anhängepar­ tie eingreift, vorgesehen, dass am; Kugelkopf zumindest ein erster elektrischer Versorgerkontakt und ein von dem ersten Versorgerkontakt elektrisch isolierter zweiter elektrischer Versorgerkontakt angeordnet sind, die jeweils einem Verbrau­ cherkontakt an der Anhängepartie zugeordnet sind, und dass die Zugpartie Verbindungsmittel zum Verbinden des ersten und des zweiten Versorgerkontaktes mit dem elektrischen Zugfahr­ zeug-Bordnetz aufweist.

Ferner ist zur Lösung dieser Aufgabe bei einer anhängerseiti­ gen Anhängepartie einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhängers an eine Zugpartie, wobei die Anhängepartie eine im angekuppelten Zustand den Kugelkopf der Zugpartie zumindest teilweise umschließende Ausnehmung aufweist, vorgesehen, dass in der Ausnehmung zumindest ein dem ersten Versorgerkontakt zugeordneter erster Verbraucherkontakt und ein dem zweiten Versorgerkontakt zugeordneter zweiter Verbraucherkontakt an­ geordnet sind und dass erste Verbraucherkontakt und der zwei­ te Verbraucherkontakt mit elektrischen Anschlussmitteln zum Anschluss eines elektrischen Anhänger-Bordnetzes verbunden sind.

Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, bereits beim me­ chanischen Ankuppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug die elektrischen Verbindungen herzustellen. Dazu sind sowohl am Kugelkopf der zugfahrzeugseitigen Zugpartie als auch an der korrespondierenden Ausnehmung der Anhängepartie jeweils zu­ mindest zwei elektrische Kontakte angebracht, die das Anhän­ ger-Bordnetz mit dem Zugfahrzeug-Bordnetz verbinden. Ein se­ parates Verbinden elektrischer Kabel kann somit entfallen und wird auch nicht durch Unachtsamkeit vergessen. Die so ge­ schaffene elektrische Verbindung ist robust und zuverlässig.

Zweckmäßigerweise bildet die Oberfläche des Kugelkopfes der zugfahrzeugseitigen Zugpartie sowie die Oberfläche der dem Kugelkopf zugeordneten Ausnehmung in der Anhängepartie ein erstes elektrisches Kontaktpaar, vorzugsweise für die Masse- Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger.

Im in Gebrauchslage oberen, im angekuppelten Zustand in die Ausnehmung der Anhängepartie ragenden Bereich des Kugelkopfes ist zweckmäßigerweise ein von oben her zugänglicher zweiter elektrischer Versorgerkontakt angeordnet, der mit einem in der Ausnehmung der Anhängepartie angeordneten zweiten Verbraucherkontakt zusammenwirkt.

Damit eine erfindungsgemäße Zugpartie mit einer konventionel­ len Anhängepartie zusammenwirken kann, ohne einen elektri­ schen Kurzschluss zu verursachen, ist der zweite Versorger­ kontakt gegenüber der Kugeloberfläche des Kugelkopfes zurück­ versetzt ausgebildet.

In jedem Fall kann der zweite Versorgerkontakt vorzugsweise eine im Wesentlichen kugelige Oberfläche aufweisen. Ferner ist der zweite Versorgerkontakt zweckmäßigerweise an einem federnd in der Zugpartie gelagerten Stempelelement ausgebil­ det oder wird von diesem gebildet. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Anhängerkupplung wird das Stempelelement durch den zweiten Verbraucherkontakt niedergedrückt. Das Stempel­ element tritt erst beim Niederdrücken mit im Innern der Zug­ partie angeordneten Kontaktmitteln in Verbindung und stellt dabei eine elektrische Verbindung mit den Verbindungsmitteln zum elektrischen Zugfahrzeug-Bordnetz her.

Damit eine erfindungsgemäße Anhängepartie auch an einer kon­ ventionellen Zugpartie einsetzbar ist, ist der zweite Verbraucherkontakt als ein federnd gelagertes Druckelement ausgebildet, der durch Niederdrücken vorzugsweise vollständig aus dem Bereich der Ausnehmung verdrängbar ist, so dass die erfindungsgemäße Anhängepartie auch auf einen konventionellen Kugelkopf aufsetzbar ist.

Im folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen unter zur Hilfenahme der Zeichnun­ gen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anhängerkupplung in ausgekup­ peltem Zustand,

Fig. 2 die Anhängerkupplung nach Fig. 1, jedoch in gekup­ peltem Zustand,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für die elektrische Kupplung zwischen Zugpartie und Anhängepartie

Fig. 4 eine Kombination aus für Steuersignal-Sender und Steuersignal-Empfänger für eine erfindungsgemäße Kupplung,

Fig. 4a eine Detailansicht des Steuersignal-Senders nach Fig. 4,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Kupplung mit einem aufgesetz­ ten Empfänger für Steuersignale,

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung, bei der eine erfindungsge­ mäße Zugpartie mit einer konventionellen Anhänge­ partie gekuppelt wird, und

Fig. 7 eine Prinzipdarstellung, bei der eine erfindungsge­ mäße Anhängepartie an eine konventionelle Zugpartie angekuppelt wird.

Fig. 1 zeigt eine zugfahrzeugseitige Zugpartie 10 mit einem beispielsweise rechtwinklig nach oben gekrümmten Kupplungs- Trägerarm 11 und einem Kugelkopf 12, der zweckmäßigerweise mit einem zylindrischen Ansatzstück 13 in eine nach oben ge­ richtete, korrespondierende zylindrische Ausnehmung 14 des Trägerarms 11 eingreift. Der Trägerarm 11 und der Kugelkopf 12 könnten auch einstückig ausgebildet sein. Der Trägerarm 11 und der Kugelkopf 12 bestehen beispielsweise aus Metallguss, Stahl, einem Kohlefaserverbundwerkstoff oder einem sonstigen zugfesten und elektrisch leitenden Material. Ein der Ausneh­ mung 14 abgewandter, zugfahrzeugseitiger Schenkel 15 des Trä­ gerarms 11 ist mittels einer nicht dargestellten Befesti­ gungspartie an einem ebenfalls nicht dargestellten Zugfahr­ zeug mittels Schraub-, Steck- oder Schweißverbindungen befes­ tigt. Anstelle des Trägerarms 11 kann auch eine sonstige Tragstruktur für den Kugelkopf 12 vorhanden sein.

Ein Kugelabschnitt 16 des Kugelkopfes 12 weist eine nach oben gerichtete im vorliegenden Fall zylindrische Ausnehmung 17 auf, in der ein einenends geschlossener und andernends offe­ ner Isolierzylinder 18 aus Isoliermaterial, z. B. Kunststoff, in Gebrauchslage senkrecht stehend angeordnet ist. Die Aus­ nehmung 17 kann auch einen sonstigen Querschnitt oder eine kegelige Form aufweisen, wobei der Isolierzylinder 18 dann auf die jeweilige Form der Ausnehmung 17 angepasst ist. Auf seinem geschlossenen, dem Trägerarm 11 zugewandten Isolierzy­ linderboden 25 wird der Isolierzylinder 18 entlang seiner Mittelachse von einem Kontaktstift 19 durchdrungen, der trä­ gerarmseitig mit einem ein Stempelelement bildenden Kon­ taktstempel 21 in einen sich im Wesentlichen durchgehend durch das Ansatzstück 13 erstreckenden Hohlraum 20 hinein­ ragt. Der Kontaktstempel 21 weist einen etwas größeren Durch­ messer als die Bohrung für den Kontaktstift 21 durch den Iso­ lierzylinderboden 25 auf, so dass der Kontaktstift 19 nicht in Richtung einer Kugeloberfläche 22 des Kugelabschnitts 16 herausrutschen kann. Auf seiner in Gebrauchslage nach oben zeigenden Seite weist der Kontaktstift 19 einen Kontaktstem­ pel 23 auf, dessen kugelige, vorlegend kugelsegmentförmige Kontaktfläche 24 gegenüber der Oberfläche 22 etwas zurückver­ setzt ist. Die Kontaktfläche 24 könnte jedoch auch eine be­ liebige sonstige ebene, nach außen oder ins Innere des Kugel­ kopfes 12 gewölbte Fläche sein. Zwischen dem geschlossenen Isolierzylinderboden 25 und dem Kontaktstempel 23 erstreckt sich eine den Kontaktstift 19 umschließende Feder 26, die den Kontaktstempel 23 aus dem Isolierzylinder 18 heraus in Gebrauchslage nach oben hin vorspannt.

In dem Ansatzstück-Hohlraum 20 werden ein Kontakt 27 und ein Rückmeldekontakt 28 von einem Isolierkörper 29 gehalten. Die Kontakte 27, 28 sind als Federkontakte ausgeführt, im Ausfüh­ rungsbeispiel als durch Spiralfedern in Richtung des Kon­ taktstempels 21 vorgespannte Kontaktstempel. Der Kontakt 27 ist durch ein Kabel 30 sowie eine nicht dargestellte Steck-, Löt- oder Klemmverbindung als Verbindungsmittel mit dem e­ lektrischen Zugfahrzeug-Bordnetz verbunden und wird von die­ sem mit positiver Versorgungsspannung versorgt. Das Kabel 30 ist durch einen Kabelkanal 33 im Trägerarm 11 geführt. Ferner ist der Rückmeldekontakt 28 über ein im Kabelkanal 33 verlau­ fendes Kabel 31 ebenfalls mit dem Zugfahrzeug-Bordnetz ver­ bunden. Auch der elektrisch leitende Kugelkopf sowie der e­ lektrisch leitende Trägerarm sind über elektrisch leitende Verbindungen mit der Karosserie des Zugfahrzeuges verbunden, so dass die Oberfläche 22 mit der Masse des Zugfahrzeug- Bordnetzes verbunden ist und einen ersten Versorgerkontakt bildet. Beim Niederdrücken des Kontaktstempels 23 wird der Kontaktstempel 21 gegen den Kontakt 27 gedrückt, so dass po­ sitive Versorgungsspannung an der Kontaktfläche 24 anliegt und diese einen zweiten Versorgerkontakt bildet. Über den Kontaktstempel 21 werden dann der Kontakt 27 und der Rückmel­ dekontakt 28 kurzgeschlossen, so dass durch anliegende Ver­ sorgungsspannung auf der Leitung 31 dem Zugfahrzeug-Bordnetz signalisiert wird, dass ein Anhänger an die Zugpartie 10 an­ gehängt ist. Im Zugfahrzeug kann dann beispielsweise eine Kontrollleuchte aktiviert und eine Nebelschlussleuchte außer Betrieb gesetzt werden.

Der Kontakt 27 und der Rückmeldekontakt 28 könnten auch als Schleifkontakte ausgebildet sein, die beispielsweise in der Nähe des Isolierzylinderbodens 25 seitlich von der Umfangs­ wand des Isolierzylinders her auf den Kontaktstift 19 federnd vorgespannt sind. Dieser kann dann in seinem unteren Ab­ schnitt aus elektrisch isolierendem Material bestehen, so dass erst beim Eintauchen des oberen, elektrisch leitenden Bereiches des Kontaktstiftes 19 in die Schleifkontakte die Kontaktfläche 24 mit dem Kabel 30 elektrisch verbunden ist.

Von einer Anhängepartie 40 ist in Fig. 1 ein deichselseiti­ ger Deichselabschnitt 41 in Außenansicht und ein kupplungs­ kopfseitiger Abschnitt 42 in einer Schnittdarstellung entlang einer senkrechten Schnittebene gezeigt, die sich entlang ei­ ner Deichsel-Mittelachse vom Abschnitt 42 zum Deichselab­ schnitt 41 hin erstreckt. Die tragende Grundstruktur der An­ hängepartie 40 besteht aus Metall oder aus einem elektrisch leitenden Kohlefaserverbundwerkstoff und ist im Deichselab­ schnitt 41 zu einer Deichsel 80 eines nicht dargestellten An­ hängers hin hohlzylindrisch ausgeführt, so dass die Anhänge­ partie 40 beispielsweise durch Schweißen und/oder Schrauben an der Deichsel 80 befestigt ist.

Der Abschnitt 42 weist eine nach unten hin offene und in ih­ rem oberen Bereich eine hohlkugelförmige Ausnehmungs- Oberfläche 55 aufweisende Ausnehmung 43 auf, die den Kugelab­ schnitt 16 im angekuppelten Zustand, wie in Fig. 2 darge­ stellt, von oben her sowie seitlich umfassend umschließt. Im deichselseitigen Bereich der Ausnehmung 43 ist ein Riegel 44 angeordnet, der in Richtung der Ausnehmung 43 kugelförmig ausgebildet ist und in Fig. 1 in geöffneter und in Fig. 2 in geschlossener den Kugelabschnitt 16 umschließender Stel­ lung gezeigt ist. Der Riegel 44 wird durch einen Handgriff 45 betätigt, dessen Schwenkbewegung in Richtung geöffnete Stel­ lung durch einen Anschlag 46 begrenzt wird. In geschlossener Stellung ist der Handgriff 45 durch einen gegen den Anschlag 46 wirkenden Arretierungsmechanismus 47 verriegelbar.

Im oberen Bereich der Ausnehmung 43 ist ein Anhängerkontakt 48 angeordnet, der aus einem senkrecht auf den Abschnitt 42 aufgesetzten, zu diesem hin offenen und andernends geschlos­ senen hohlzylindrischen Gehäuse 49, einem im Innern des Ge­ häuses 49 angeordneten Isolierkörper 50 sowie einem im Iso­ lierkörper 50 senkrecht verlaufenden und sich mit einer Feder 51 an diesem abstützenden Kontaktstift 52 besteht. Der Kon­ taktstift 52 ist somit elektrisch von den übrigen Bauteilen der Anhängerpartie 40 isoliert. Der Kontaktstift 52 verläuft zur Kontaktfläche 24 zeigend senkrecht nach unten und wird durch die Feder 51 in die Ausnehmung 43 hineinragend vorge­ spannt. Ein in die Ausnehmung 43 hineinragender Kontaktstem­ pel 53 des Kontaktstiftes 42 bildet ein federnd gelagertes Druckelement und ist entgegen der Federkraft der Feder 51 vollständig aus dem Bereich der Ausnehmung 43 verdrängbar, so dass die Anhängepartie 40 auch auf einen konventionellen Ku­ gelkopf aufgesetzt werden kann, der anders als der Kugelab­ schnitt 16 in seinem oberen Bereich keine zurückversetzte Kontaktfläche 24 aufweist.

Die elektrisch leitende Ausnehmungs-Oberfläche 55 ist über die Deichsel 80 mit dem nicht dargestellten Anhänger elekt­ risch leitend verbunden und bildet somit einen ersten Verbraucherkontakt für eine elektrische Masse-Verbindung zwi­ schen Anhänger-Bordnetz und Zugfahrzeug-Bordnetz. Ferner führt von dem Kontaktstift 52 ein Kabel 54 über elektrische Anschlussmittel, beispielsweise Stecker-, Löt- oder Klemmver­ bindungen zum elektrischen Pluspol des Anhänger-Bordnetzes, so dass der Kontaktstempel 53 einen zweiten Verbraucherkon­ takt zur Versorgung des Anhänger-Bordnetzes mit positiver Versorgungsspannung bildet.

Da die Feder 51 eine größere Federkraft aufweist als die Fe­ der 26, wird beim Aufsetzen der Anhängepartie 40 auf die Zug­ partie 10 der Kontaktstift 19 durch den Kontaktstift 52 hin zum Kontakt 27 und zum Rückmeldekontakt 28 gedrückt, so dass eine elektrische Verbindung von dem Kabel 23 über den Kontakt 27, die Kontaktstifte 29 und 52 und das Kabel 54 zwischen Zugfahrzeug-Bordnetz und Anhänger-Bordnetz hergestellt wird. Die elektrische Masseverbindung führt vom Trägerarm 11 über die Oberfläche 22 des Kugelkopfes 12 zur Ausnehmung 43 und letztendlich über den Deichselabschnitt 41 hin zum Anhänger- Bordnetz.

Durch die zurückversetzte Anordnung der Kontaktfläche 24 wird vermieden, dass beim Aufsetzen einer konventionellen, durch­ gehend elektrisch leitenden Anhängepartie ein Kurzschluss zwischen der Kontaktfläche 24 und der Oberfläche 22 des Ku­ gelkopfes 12 entsteht. Ferner ist die Kontaktfläche 24 in ab­ gekuppeltem Zustand spannungslos, da in abgekuppeltem Zustand der Kontaktstempel 21 durch die Feder 26 von dem Kontakt 27 abgehoben ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Kabel 30 über eine elektrische, vorzugsweise eine elektronische Siche­ rung geführt werden, so dass durch diese ein an der Zugpartie durch Stochern mit einem metallischen Gegenstand auf dem Kon­ taktstempel 23 herbeigeführter Kurzschluss des Zugfahrzeug- Bordnetzes vermieden wird. Das Kabel 30 kann auch durch einen nicht dargestellten Handschalter vom Zugfahrzeug-Bordnetz ge­ trennt werden.

Insbesondere durch die beiden letztgenannten Varianten der Kurzschluss-Sicherung ist es auch möglich, dass die Kontakt­ fläche 24 nicht zurückversetzt angeordnet ist, sondern bündig mit der Oberfläche 22 abschließt. Dann kann auch der Feder- Stempel-Mechanismus im Kugelkopf 12 entfallen. Ferner kann dann anstatt dem Anhängerkontakt 48 ein einfacher Feder­ schleifkontakt in der Anhängepartie 40 angeordnet sein. Wei­ ter kann anstatt des Kontaktstempels 53 ein von der Ausneh­ mungsoberfläche 55 elektrisch isoliertes Segment als Kontakt­ fläche des zweiten Verbraucherkontaktes dienen. Auf dem Ku­ gelkopf 12 ist dann ein diesem Segment zugeordneter Feder­ schleifkontakt angeordnet. Wahlweise können auch der Federme­ chanismus des Anhängerkontakts 48 oder die Federmechanismen der Kontakte 27 und 28 entfallen.

Durch die kugelsegmentartige Gestaltung der Kontaktfläche 24 ist es auch ohne Weiteres möglich, dass Zugfahrzeug und An­ hänger sich relativ zueinander in horizontaler sowie in seit­ licher Richtung, z. B. beim Überfahren einer Bodenwelle, bewe­ gen. Ein solcher Zustand ist in Fig. 2 gezeigt.

Die Anhängerkupplung überträgt jedoch nicht nur, wie bereits beschrieben, elektrische Stromversorgungsspannung sondern auch Steuersignale zur selektiven Ansteuerung von Verbrau­ chern im Anhänger-Bordnetz. Eine schematisch dargestellte Schaltung dazu ist in Fig. 3 dargestellt. Vom Zugfahrzeug- Bordnetz führen Leitungen 60, über die Verbraucher des Anhän­ ger-Bornnetzes selektiv angesteuert werden, in ein Steuerge­ rät 61, das beispielsweise auf dem Trägerarm 11 oder sonsti­ gen Befestigungsteilen der Zugpartie 10 angeordnet ist. Das Steuergerät 61 kann jedoch auch in das Zugfahrzeug-Bordnetz integriert sein. Über die Leitungen 30 und 54 sowie die Mas­ severbindung 11, 22, 43 und 41 ist das Steuergerät 61 im an­ gekuppelten Zustand mit einem Sende-/Empfangsgerät 62 verbun­ den. Aus diesem führen Leitungen 63 zu elektrischen Komponen­ ten 64, die Teil des Anhänger-Bordnetzes sind. Die Komponen­ ten 64 sind beispielsweise elektrische Glühbirnen sowie Mess- Sensoren für ein Antiblockiersystem und Distanz-Sensoren für Rückwärtsfahrt oder dergleichen.

Zwischen dem Steuergerät 61 und dem Sende-/Empfangsgerät 62 werden, wie bereits erläutert, elektrische Versorgungsströme übertragen. Zusätzlich weist das Steuergerät 61 einen Modula­ tor 65 auf, der die auf den Leitungen 60 ankommenden Schalt­ befehle in ein Steuersignal umwandelt und auf die Versor­ gungsspannung aufmoduliert. Dabei wird auf die Versorgungs­ spannung eine beispielsweise amplitudenmodulierte, frequenz­ modulierte, pulsweitenmodulierte oder pulscodemodulierte oder sonstige modulierte Wechselspannung aufmoduliert, mit Hilfe derer Steuersignale zu einem Demodulator 66 des Sen­ de-/Empfangsgerätes 62 übertragen werden. Der Demodulator 66 setzt dann die Steuersignale wieder in selektive Schaltbefeh­ le um, die über die Leitungen 63 den Komponenten 64 jeweils einzeln zugeführt werden. Ein bekanntes Datenformat für eine derartige Datenübertragung ist beispielsweise das sogenannte "Motorola-Format".

In umgekehrter Richtung werden von den Komponenten 64 gelie­ ferte Signale, beispielsweise Messwerte einer als Brems- Blockiersensor ausgebildeten Komponente 64, durch einen Modu­ lator 67 in gleicher Weise auf die Versorgungsspannung aufmo­ duliert und zu einem Demodulator 68 des Steuergerätes 61 ü­ bertragen. Dieser bildet dann wieder selektiv übertragbare Messwerte zur Übertragung an das Zugfahrzeug-Bordnetz.

Neben der Aufmodulierung eines Steuersignals auf die Versor­ gungsspannung ist es auch möglich, dass die Modulatoren 65 und 67 auch die Versorgungsspannung an sich modulieren. Dazu eignet sich beispielsweise eine Frequenzmodulation. Sofern die elektrischen Komponenten 64 lediglich ohmsche Verbraucher sind, beispielsweise Glühbirnen, braucht ein derart modulier­ tes Versorgungsspannungssignal nicht über einen Gleichrichter geführt werden. Sofern es sich jedoch um empfindlichere e­ lektrische Bauteile handelt, beispielsweise Versorgungsspan­ nung von Mess-Sensoren, kann in dem Sende-/Empfangsgerät 62 auch ein Gleichrichter angeordnet sein. Ferner ist es auch möglich, dass das Steuergerät 61 entfällt, wenn beispielswei­ se das Zugfahrzeug bereits über ein digitales Bordnetz ver­ fügt, beispielsweise auf einem sogenannten CAN-Bus.

Zum einen können Steuersignale wie oben beschrieben unmittel­ bar in Verbindung mit der Versorgungsspannung von der Zugpar­ tie 10 auf die Anhängepartie 40 übertragen werden und zum an­ dern auch als ein separates Signal, das beispielsweise über weiteres Kontaktpaar übertragen wird, das im Bereich des Ku­ gelabschnittes 16 und der Ausnehmung 43 angeordnet ist. Dabei kann der Kugelabschnitt 16 z. B. in gegeneinander elektrisch isolierte vertikale oder horizontale Kugelschichten unter­ teilt sein, deren Oberflächen jeweils elektrische Kontaktflä­ chen bilden.

Ferner kann der Kugelkopf 12 auch elektrisch isoliert mit dem Zugfahrzeug verbunden sein, wenn z. B. der erste und der zwei­ te Versorgerkontakt als gegeneinander elektrisch isolierte vertikale oder horizontale Kugelschichten des Kugelkopfes 12 ausgebildet sind. Deren Oberflächen können auch wie am Kon­ taktstempel 23 ersichtlich gegenüber der Oberfläche 22 zu­ rückversetzt sein. Die Anhängepartie 40 weist dann in der Ausnehmung 43 angeordnete, den Versorgerkontakten zugeordnete Verbraucherkontakte auf.

Fig. 3 zeigt auch eine weitere Variante zur Übertragung von Steuersignalen, nämlich über Senden und Empfangen elektromag­ netischer Wellen. Dazu ist das Steuergerät 61 über eine Steu­ erleitung 69 mit einem Sender 70 verbunden, der beispielswei­ se als Funk-, Infrarot-, Induktions- oder als Radarsender ausgeführt ist. Die Steuerleitung 69 ist als abgeschirmtes Senderkabel ausgeführt. Dem Sender 70 gegenüberliegend ist ein Empfänger 71 angeordnet, der als Funk-, Infrarot-, Induk­ tions- oder Radarempfänger die jeweiligen Signale des Senders 70 empfängt und über ein abgeschirmtes Empfangskabel 72 an das Sende-/Empfangsgerät 62 überträgt. Dieses setzt dann die Steuersignale wieder in selektive Schaltbefehle für die e­ lektrischen Komponenten 64 um. Sollen von den elektrischen Komponenten 64 auch Messwerte vom Anhänger zum Zugfahrzeug übertragen werden, so können auch in umgekehrter Richtung ü­ ber einen bei dem Empfänger 71 angeordneten, nicht darge­ stellten Sender sowie einen bei dem Sender 70 angeordneten, nicht dargestellten Empfänger derartige Messsignale übertra­ gen werden.

Für die Übertragung von Steuer- oder Messsignalen per Funk sendet der entsprechende Sender 70 lediglich mit einer vor­ zugsweise geringen Reichweite und empfängt der Empfänger 71 zur Erhöhung seiner Störfestigkeit nur mit einer geringen Empfindlichkeit, da vorzugsweise alle erfindungsgemäßen An­ hängekupplungs-Systeme wegen der notwenigen universellen Aus­ tauschbarkeit von Zugfahrzeugen und Anhängern untereinander auf der gleichen Frequenz und mit der gleichen Kodierung zur Übertragung von Steuersignalen arbeiten.

Ausführungsformen des Senders 70 sowie des Empfängers 71 als Funksender und Empfänger sind in den Fig. 4 und 4a darge­ stellt. Der Sender 70 weist ein Metallgehäuse 73 auf, aus dem über einen Schlitz 74 Funkwellen austreten können. Die Funk­ wellen werden durch eine Sendeelektronik 75 und eine Antenne 76 erzeugt. Der Schlitz 74 ist größer als die Wellenlänge der verwendeten Sendefrequenz, damit die Funkwellen durch den Schlitz 74 austreten können. Zum Schutz der Sendeelektronik 75 ist der Schlitz 74 mit einer Kunststoffmasse verfüllt. Die Antenne 76 befindet sich unmittelbar hinter dem Schlitz 74 und besteht zweckmäßigerweise aus einem längs zum Schlitz 74 ausgerichteten Widerstand von 50 bis 75 Ohm, der zwischen Sendeausgang der Sendeelektronik 75 und Masse geschaltet ist. Der Sender 71 kann beispielsweise im Bereich des Stossfängers des Zugfahrzeugs oder auf dem Trägerarm 11 der Zugpartie an­ geordnet sein. Der Empfänger 71 ist in einem Metallgehäuse 77 untergebracht, auf dem eine Antenne 78 angeordnet ist. Die Eingangsstufe des Empfängers 71 ist elektronisch bedämpft, so dass die Empfindlichkeit des Empfängers 71 stark herabgesetzt wird. Der Empfänger 71 kann beispielsweise auf die Oberseite der Anhängepartie 40 aufgesetzt sein.

Fig. 5 zeigt den Empfänger 71 als Infrarot-Empfänger, der von dem als Infrarot-Sender ausgeführten Sender 70, der bei­ spielsweise im Stossfänger des Zugfahrzeugs untergebracht ist, Steuersignale empfängt. Die Zugpartie 10 und die Anhän­ gepartie 40 sind in Fig. 5 lediglich schematisch, ohne in ihrem Inneren befindliche Elemente gezeigt. Der Infrarot- Empfänger 71 ist auf der dem Zugfahrzeug zugewandten Seite halbrund ausgeführt und weist eine dem Zugfahrzeug zugewand­ te, entlang der halbrunden Seite verlaufende Empfangsoptik 79 auf, die nach dem Prinzip einer Fresnel-Linse ausgestaltet ist, so dass der Infrarot-Strahl auch bei Kurvenfahrten, wenn Anhänger- und Zugfahrzeug horizontal gegeneinander ver­ schwenkt sind, auf die Empfangsoptik 79 trifft.

Mit der Anhängerkupplung gemäß Fig. 1 ist auch eine indukti­ ve Übertragung der Steuersignale möglich. Dazu führt die Steuerleitung 69 durch den Trägerarm 11 und den Kugelkopf 12 zu einer auf der Oberseite des Kugelabschnitts 16 angeordne­ ten und den Kontaktstempel 23 umschließenden Induktionsspule 81. In der Anhängepartie 40 ist eine korrespondierende Emp­ fangs-Induktionsspule 82 den Kontaktstempel 53 umschließend angeordnet. Von der Empfangs-Induktionsspule 82 führt das Empfangskabel 72 zum Sende-/Empfangsgerät 62. Sende- und Emp­ fangs-Induktionsspule 81, 82 sind im angekuppelten Zustand sich räumlich unmittelbar gegenüberstehend angeordnet, wobei durch die elektrisch leitende Ausführung der Anhängepartie 40 sowie der Zugpartie 10 die beiden Induktionsspulen 81 und 82 gegenüber der Umwelt abgeschirmt sind, so dass ungewollte Ab- oder Einstrahlungen aus dem induktiven System heraus bzw. in dieses hinein vermieden werden. Die Sende- und Empfangs- Induktionsspule 81, 82 können im gekuppelten Zustand der An­ hängerkupplung planparallel zueinander stehen oder ineinander eintauchen. Vorzugsweise werden niedrige, im Bereich von Ki­ lo-Herz liegende Sendefrequenzen eingesetzt, was insbesondere in Bezug auf Störfestigkeit und Beeinflussung durch andere, in der Nähe befindliche und erfindungsgemäß funktionierende Anhängergespanne vorteilhaft ist.

Fig. 6 zeigt die Ankupplung einer konventionellen Anhänge­ partie 85 an eine erfindungsgemäße Zugpartie 10. Die Anhänge­ partie 85 entspricht in ihrem mechanischen Aufbau weitgehend der Anhängepartie 40, weist jedoch nicht deren elektrische Komponenten auf, wie z. B. den Anhängerkontakt 48. Die Zugpar­ tie 10 ist ebenfalls nur sehr schematisch dargestellt, wobei insbesondere die verdeckt angeordneten elektrischen Komponen­ ten nicht sichtbar sind. Die Leitungen 60 des Zugfahrzeug- Bordnetzes führen zunächst zu einem Steckverbinder 86 und verzweigen von diesem zum einen über Leitungen 87 in das Steuergerät 61 und zum andern über ein mehradriges Kabel 88 zu einem Steckverbinder 89. In diesen ist ein Steckverbinder 90 einsteckbar, von dem ein mehradriges Anhänger-Adapterkabel 91 zu einer mehrpoligen, insbesondere genormten Steckbuchse 92 führt. In diese ist ein Normstecker 93 des lediglich sche­ matisch dargestellten Anhänger-Bordnetzes 63, 64 einsteckbar. Mit Hilfe des Steckverbinders 89 sowie des Anhänger- Adapterkabels 91 können auch konventionell ausgestattete An­ hänger mit einer erfindungsgemäßen Zugpartie gekuppelt wer­ den.

Fig. 7 zeigt, wie die Anhängepartie 40 an eine konventionel­ le Zugpartie 95 angekuppelt werden kann, die im Wesentlichen einen konventionellen mit Kugelkopf ausgestatteten Zughaken sowie eine Normbuchse 96 zur elektrischen Ankopplung eines Anhänger-Bordnetzes an das Zugfahrzeug aufweist. Das Sen­ de-/Empfangsgerät 62 ist in Fig. 7 seitlich am Deichselab­ schnitt 41 angeordnet und über ein Verbindungskabel 97 mit einer Steckbuchse 98 verbunden. In diese kann wie aus Fig. 6 bekannt, der Stecker 93 eingesteckt werden. Gemäß Fig. 7 wird jedoch der Stecker 93 nicht in die Buchse 98, sondern in die Normbuchse 96 eingesteckt, angedeutet durch eine Linie 98. Da dann der Stecker 93 von der Buchse 98 getrennt ist, wird ein Kurzschluss des Anhänger-Bordnetzes vermieden, der durch den Kugelkopf der Zugpartie 95 zwischen dem Kon­ taktstempel 53 und dem Aufnahmeraum 43 herbeigeführt wird. Zusätzlich jedoch kann auch das Sende-/Empfangsgerät 62 eine elektrische Sicherung aufweisen, die einen Kurzschluss im An­ hänger-Bordnetz vermeidet.

Neben Modulatoren und Demodulatoren können das Steuergerät 61 und das Sende-/Empfangsgerät 62 auch weitere elektrische Kom­ ponenten aufweisen, insbesondere beispielsweise einen Mikro­ prozessor, Speicherbausteine und integrierte Schaltkreise, die jeweils die Funktionen des Steuergerätes 61 sowie des Sende-/Empfangsgerätes 62 erfüllen.

Das Steuergerät 61 kann in die Zugpartie 10, das Sen­ de-/Empfangsgerät 62 in die Anhängepartie 40 integriert sein. Ferner kann ein Relais Abschalten eine Zugfahrzeug- Bremsleuchte in das Steuergerät 61 integriert sein, wobei das Relais durch den Rückmeldekontakt 28 gesteuert wird.

Claims (23)

1. Zugfahrzeugseitige Zugpartie (10) einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug, mit einem Kupplungs-Kugelkopf (12) zum abgestützten Halten einer Anhän­ gepartie (40) des Anhängers, wobei der Kugelkopf (12) im an­ gekuppelten Zustand in eine den Kugelkopf (12) zumindest teilweise umschließende Ausnehmung (43) der Anhängepartie (40) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass am Kugelkopf (12) zumindest ein erster elektrischer Versorgerkontakt (22) und ein von dem ersten Versorgerkontakt (22) elektrisch iso­ lierter zweiter elektrischer Versorgerkontakt (24) angeordnet sind, die jeweils einem Verbraucherkontakt (53, 55) an der Anhängepartie (40) zugeordnet sind, und dass die Zugpartie (10) Verbindungsmittel (30, 31) zum Verbinden des ersten und des zweiten Versorgerkontaktes (22; 24) mit dem elektrischen Zugfahrzeug-Bordnetz (60) aufweist.

2. Zugpartie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (22) des Kugelkopfes (12) zumindest teilweise den ersten elektrischen Versorgerkontakt (22) bildet.

3. Zugpartie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der zweite elektrische Versorgerkontakt (24) im in Gebrauchslage oberen, im angekuppelten Zustand in die Ausneh­ mung (43) der Anhängepartie (40) ragenden Bereich des Kugel­ kopfes (12) von oben her zugänglich angeordnet ist.

4. Zugpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Kontaktfläche (24) des zweiten elekt­ rischen Versorgerkontaktes (24) gegenüber der Oberfläche (22) des Kugelkopfes (12) zurückversetzt angeordnet ist.

5. Zugpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der zweite Versorgerkontakt (24) eine im Wesentlichen ballige oder kugelige Oberfläche aufweist.

6. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der zweite Versorgerkontakt (24) an einem federnd in der Zugpartie (10) gelagerten Stempelele­ ment (23) angeordnet ist oder von diesem gebildet wird.

7. Zugpartie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stempelelement (23) beim Niederdrücken in den Kugelkopf (12) mit im Innern der Zugpartie (10) angeordneten Kontakt­ mitteln (27) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Verbindungsmitteln (30, 31) kontaktiert.

8. Zugpartie nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, dass das Stempelelement (23) beim Niederdrücken einen Rückmelder (28) betätigt, der über die Verbindungsmittel (30, 31) mit dem Zugfahrzeug-Bordnetz (60) verbunden ist und die­ sem einen angekuppelten Anhänger signalisiert.

9. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, sie einen Modulator (65) zum Einspeisen von Steuersignalen durch Modulation auf eine oder in eine vom Zugfahrzeug-Bordnetz (60) in die Zugpartie (10) eingespeiste Versorgungsspannung aufweist.

10. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass sie einen insbesondere als Funk­ sender, als Infrarotsender, als Induktionssender oder als Ra­ darsender ausgestalteten Sender (70) zur Übertragung von e­ lektromagnetischen Steuersignalen an den Anhänger aufweist.

11. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass im Innern der Kugelkopfes (12) ei­ ne insbesondere den zweiten Versorgerkontakt (22, 24) um­ schließende Induktionsspule (81) zur Übertragung von Steuer­ signalen an den Anhänger angeordnet ist.

12. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Sicherung zur Absicherung einer den Versorgerkontakten (22, 24) zugeführten elektrischen Versorgungsspannung aufweist.

13. Zugpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass sie mit den Verbindungsmitteln (30, 31) zum elektrischen Zugfahrzeug-Bordnetz (60) verbunde­ ne Zugpartie-Anschlusskontakte (89) zum Anschluss eines An­ hänger-Adapterkabels (90, 91, 92) aufweist.

14. Zugfahrzeug mit einer Zugpartie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Anhängerseitige Anhängepartie einer Anhängerkupplung zum Ankuppeln eines Anhängers an eine Zugpartie (10) nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Anhängepartie (40) eine im angekuppelten Zustand den Kugelkopf (12) der Zugpartie (10) zumindest teilweise umschließende Ausnehmung (43) auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängepartie (40) eine im angekuppelten Zustand den Kugelkopf (12) der Zugpar­ tie (10) zumindest teilweise umschließende Ausnehmung (43) aufweist, dass in der Ausnehmung (43) zumindest ein dem ers­ ten Versorgerkontakt (22) zugeordneter erster Verbraucherkon­ takt (55) und ein dem zweiten Versorgerkontakt (24) zugeord­ neter zweiter Verbraucherkontakt (53) angeordnet sind und dass erste Verbraucherkontakt (55) und der zweite Verbrau­ cherkontakt (53) mit elektrischen Anschlussmitteln (41, 54) zum Anschluss eines elektrischen Anhänger-Bordnetzes verbun­ den sind.

16. Anhängepartie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (55) der Ausnehmung (43) zumindest teil­ weise den ersten Verbraucherkontakt (55) bildet.

17. Anhängepartie nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass dass der zweite Verbraucherkontakt (53) in Gebrauchslage von oben her auf dem zweiten Versorgerkontakt (24) aufsitzend angeordnet ist.

18. Anhängepartie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbraucherkontakt (53) als ein federnd gela­ gertes Druckelement (53) ausgebildet ist, der durch Nieder­ drücken vorzugsweise vollständig aus der Ausnehmung (43) ver­ drängbar ist.

19. Anhängepartie nach einem der Ansprüche 15 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, dass sie einen Demodulator (66) zum De­ modulieren von Steuersignalen aufweist, die in eine oder auf eine von der Zugpartie (10) eingespeiste Versorgungsspannung moduliert sind.

20. Anhängepartie nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, dass sie einen insbesondere als Funk­ empfänger, als Infrarotempfänger, als Induktionsempfänger o­ der als Radarempfänger ausgestalteten Empfänger (62) zum Emp­ fangen von an den Anhänger gesendeten elektromagnetischen Steuersignalen aufweist.

21. Anhängepartie nach einem der Ansprüche 15 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, dass sie im Bereich der Ausnehmung (43) eine insbesondere den zweiten Verbraucherkontakt (53) um­ schließende Induktionsspule (82) zum Empfangen von an den An­ hänger gesendeten Steuersignalen enthält.

22. Anhänger mit einer Anhängepartie (40) nach einem der Ansprüche 15 bis 21.

23. Anhänger-Adapterkabel (90, 91, 92) zum Anschluss eines Anhänger-Bordnetzes an eine Zugpartie (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es einenends einen ersten An­ schlussverbinder (90) zum Anschluss an die Zugpartie- Anschlusskontakte (89) der Zugpartie (10) nach Anspruch 11 und anderenends einen zweiten Anschlussverbinder (92) zum An­ schluss des Anhänger-Bordnetzes aufweist.