DE10104180A1 - Anhängerkupplung mit Anhängerkennung - Google Patents
Anhängerkupplung mit AnhängerkennungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung (10) mit einer Zugpartie (17) zum Ankuppeln eines Anhängers (13) an ein Zugfahrzeug (9) und mit einem Antriebsmotor (16) zum Bewegen der Zugpartie (17) zwischen einer Ruhestellung (18) und einer Gebrauchsstellung (19). Bei der Anhängerkupplung (10) ist vorgesehen, dass sie Erfassungsmittel (12) zur Erfassung, ob mindestens ein der Anhängerkupplung (10) zugeordneter elektrischer Versorgerkontakt (15) durch den Anhänger (13) genutzt wird, aufweist und dass sie Sperrmittel (11) enthält, mit denen eine Ansteuerung des Antriebsmotors (16) zu einer Bewegung der Zugpartie (17) in Richtung der Ruhestellung (18) verhinderbar ist, wenn die Erfassungsmittel (12) eine Nutzung des mindestens einen elektrischen Versorgerkontakts (15) durch den Anhänger (13) melden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung mit einer Zug
partie zum Ankuppeln eines Anhängers an ein Zugfahrzeug und
mit mindestens einem Antriebsmotor zum Bewegen der Zugpartie
zwischen einer Ruhestellung und einer Gebrauchsstellung.
Bei der Zugpartie handelt es sich beispielsweise um einen auf
einem Kupplungshals angeordneten Kupplungskopf, der in
Gebrauchsstellung hinter das Zugfahrzeug zum Anhänger hin
vorsteht, so dass dieser angekuppelt werden kann. In der Ru
hestellung befindet sich die Zugpartie z. B. unterhalb
und/oder vor einem zugfahrzeugseitigen Stoßfänger, so dass
sie bei Nicht-Gebrauch optisch nicht störend ist. Die Bedie
nung gestaltet sich sehr einfach, weil lediglich ein Schalter
zum Schalten des Antriebsmotors betätigt werden muss. Eine
solche Anhängerkupplung ist beispielsweise aus der
WO 97/36760 bekannt.
Allerdings gehen vom motorischen Bewegen der Zugpartie Si
cherheitsrisiken aus. Beispielsweise muss die Zugpartie im
Fahrbetrieb mit einem an das Zugfahrzeug angekuppelten Anhän
ger in Gebrauchsstellung bleiben.
Dazu wird in der WO 97/36760 vorgeschlagen, dass eine Steue
rung zum Betreiben des Antriebs vorgesehen ist, welche entwe
der ein Bewegen der Zugpartie oder ein Fahren des Zugfahr
zeugs zulässt. Ein solches Bedienkonzept kennt man beispiels
weise auch bei motorisch betriebenen Cabrio-Verdecken, die
nur bei Fahrzeug-Stillstand betätigbar sind.
Eine Steuerung gemäß WO 97/36760 muss mit der Motorsteuerung
des Zugfahrzeugs zusammenwirken, in einem einfachen Fall bei
spielsweise mit dessen Motor-Zündung. Jedenfalls ist die Lö
sung aufwändig. Zudem besteht kein unmittelbarer Zusammenhang
zwischen Fahrbetrieb des Zugfahrzeugs und angekuppeltem An
hänger, denn bei nicht angekuppeltem Anhänger spricht im All
gemeinen nichts gegen eine Betätigung der Zugpartie, selbst
wenn das Zugfahrzeug fährt. Andererseits können das Zugfahr
zeug und/oder der Anhänger auch bei stehendem Zugfahrzeug
durch ein Bewegen der Zugpartie mit angekuppeltem Anhänger
beschädigt werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anhängerkupplung der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei ange
kuppeltem Anhänger eine Bewegung der Zugpartie in Richtung
der Ruhestellung zuverlässig verhinderbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei der eingangs genannten Anhän
gerkupplung vorgesehen, dass sie Erfassungsmittel zur Erfas
sung, ob mindestens ein der Anhängerkupplung zugeordneter e
lektrischer Versorgerkontakt durch den Anhänger genutzt wird,
aufweist und dass sie Sperrmittel enthält, mit denen eine An
steuerung des mindestens einen Antriebsmotors zu einer Bewe
gung der Zugpartie in Richtung der Ruhestellung verhinderbar
ist, wenn die Erfassungsmittel eine Nutzung des mindestens
einen elektrischen Versorgerkontakts durch den Anhänger mel
den.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass ein an
gekuppelter Anhänger vom Zugfahrzeug elektrisch versorgt wer
den muss, so dass beispielsweise Leuchtmittel des Anhängers,
also Bremsleuchten, Blinklichter, Rückleuchten etc., vom Zug
fahrzeug aus ansteuerbar sind. Dazu ist eine elektrische Ver
bindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger notwendig, bei der
ein zugfahrzeugseitiger elektrischer Versorgerkontakt, der im
Allgemeinen als eine Steckbuchse ausgeführt ist, durch den
Anhänger genutzt wird. Aus der Nutzung des Versorgerkontakts
wird eine Nutzung der Zugpartie hergeleitet, bei der eine An
steuerung des Antriebsmotors oder der Antriebsmotoren zu ei
ner Bewegung der Zugpartie in Richtung der Ruhestellung ver
hindert wird. Dazu unterbrechen die Sperrmittel beispielswei
se elektrisch eine Steuerleitung, mit der der oder die An
triebsmotoren zu einer Bewegung der Zugpartie in die Ruhe
stellung angesteuert werden können.
Die Zugpartie wird nicht nur im Fahrbetrieb des Zugfahrzeugs
in der Gebrauchsstellung gehalten, sondern auch bei Still
stand des Zugfahrzeugs, solange der Anhänger an das Zugfahr
zeug angekuppelt ist. Somit werden Beschädigungen durch eine
unsachgemäße Bedienung der Anhängerkupplung vermieden. Zudem
ist ein Eingriff in die Motorsteuerung des Zugfahrzeugs nicht
notwendig, was aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft
ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden
sich in den abhängigen Ansprüchen sowie in der Beschreibung.
Eine Nutzung des zugfahrzeugseitigen elektrischen Versorger
kontakts kann auf vielfältige Weise ermittelt werden. Dabei
ist zum einen eine sensorlose Erfassung zweckmäßig, bei der
die durch das elektrische Anschließen des Anhängers veränder
ten elektrischen Verhältnisse analysiert werden. Zum anderen
kann vorteilhaft auch mittels einer Sensoranordnung und/oder
einer Schalteranordnung erfasst werden, ob der elektrische
Versorgerkontakt durch den Anhänger genutzt wird. Prinzipiell
sind auch beliebige Kombinationen dieser Varianten möglich.
Zunächst werden einige Varianten zur sensorlosen Erfassung
der Nutzung des zugfahrzeugseitigen elektrischen Versorger
kontakts vorgestellt.
Zweckmäßigerweise sind die Erfassungsmittel zum Erfassen zu
mindest eines Zustandes mindestens eines durch den Versorger
kontakt beeinflussten Stromkreises ausgestaltet. Durch das
elektrische Anschließen des Anhängers an das Zugfahrzeug än
dern sich Aufbau und Wirkungsweise der Stromkreise, die z. B.
zum Ein- und Ausschalten von Leuchtmitteln oder zu Überwa
chungszwecken dienen, sowohl auf Seiten des Zugfahrzeugs als
auch auf Seiten des Anhängers. Diese Veränderung wird von den
Erfassungsmitteln als Nutzung der Anhängerkupplung durch den
Anhänger interpretiert.
Insbesondere durch das Anschließen des Anhängers an den e
lektrischen Versorgerkontakt werden einerseits Stromkreise
geschlossen, beispielsweise werden für Rückleuchten vorgese
hene Stromkreise des Anhängers mit dem Bordnetz des Zugfahr
zeugs verbunden, und andererseits geöffnet. Beispielsweise
wird eine am Heck des Zugfahrzeugs angeordnete Nebelschluss
leuchte deaktiviert. Zweckmäßigerweise sind die Erfassungs
mittel zum Erfassen eines Schließens und/oder eines Öffnens
von mindestens einem dieser Stromkreise ausgestaltet.
Vorteilhafterweise sind die Erfassungsmittel zum Erfassen ei
nes durch die Nutzung der Anhängerkupplung bewirkten Hinzu
schaltens und/oder Abschaltens mindestens eines elektrischen
Verbrauchers ausgestaltet, beispielsweise eines Leuchtmittels
und/oder eines anhängerseitigen und/oder zugfahrzeugseitigen
Messwiderstandes.
Wenn einer der vorgenannten, von den Erfassungsmitteln detek
tierten elektrischen Verbraucher gestört ist oder gar ausge
fallen ist, können die Erfassungsmittel eine Nutzung des zug
fahrzeugseitigen Versorgerkontakts durch den Anhänger mögli
cherweise nicht mehr zuverlässig ermitteln. Beispielsweise
ist ein über ein Leuchtmittel des Anhängers führender Strom
kreis sowohl bei Trennung des Anhängers vom zugfahrzeugseiti
gen Versorgerkontakt als auch beim Ausfall des Leuchtmittels
nicht geschlossen. Das elektrische Verbundensein des Leucht
mittels des Anhängers mit dem Zugfahrzeug kann somit nicht
mehr ohne Weiteres ermittelt werden.
Vorteilhafterweise ist daher vorgesehen, dass dem jeweiligen
elektrischen Verbraucher und/oder einem diesem zugeordneten
Schaltmittel Überbrückungsmittel zugeordnet sind, so dass das
Hinzu- bzw. Abschalten des Verbrauchers auch dann möglich
ist, wenn dieser gestört ist. Beispielsweise werden die Über
brückungsmittel durch einen zu dem jeweiligen elektrischen
Verbraucher parallelgeschalteten hochohmigen Widerstand ge
bildet.
Die Erfassungsmittel können zum einen die ohnehin bei der
Nutzung des Versorgerkontakts fließenden Ströme erfassen,
beispielsweise einen zum Betreiben eines Leuchtmittels des
Anhängers fließenden Strom. Zum andern können in einer vor
teilhaften Variante die Erfassungsmittel auch Einspeisemittel
zum Einspeisen eines Prüfstromes in einen durch den Versorgerkontakt
beeinflussten Stromkreis des Zugfahrzeuges
und/oder des Anhängers aufweisen.
Im Folgenden werden einige Varianten der Erfindung vorge
stellt, bei denen mittels einer Sensoranordnung und/oder
Schalteranordnung ermittelt wird, ob die Anhängerkupplung vom
Anhänger genutzt wird:
Dazu enthalten die Erfassungsmittel zweckmäßigerweise eine an dem Versorgerkontakt angeordnete Sensoranordnung und/oder Schalteranordnung. Diese ist vorteilhaft zu einem elektro mechanischen und/oder optischen und/oder kapazitiven und/oder induktiven Erfassen eines mit dem Versorgerkontakt verbunde nen anhängerseitigen Kontaktmittels, insbesondere eines An hänger-Steckers, und/oder einer Stellung einer Abdeckeinrich tung, insbesondere einer Schutzklappe, für den mindestens ei nen elektrischen Versorgerkontakt ausgestaltet.
Dazu enthalten die Erfassungsmittel zweckmäßigerweise eine an dem Versorgerkontakt angeordnete Sensoranordnung und/oder Schalteranordnung. Diese ist vorteilhaft zu einem elektro mechanischen und/oder optischen und/oder kapazitiven und/oder induktiven Erfassen eines mit dem Versorgerkontakt verbunde nen anhängerseitigen Kontaktmittels, insbesondere eines An hänger-Steckers, und/oder einer Stellung einer Abdeckeinrich tung, insbesondere einer Schutzklappe, für den mindestens ei nen elektrischen Versorgerkontakt ausgestaltet.
Beispielsweise kann ein elektro-mechanischer Schalter beim
Verbinden eines anhängerseitigen Kontaktmittels mit dem Ver
sorgerkontakt betätigt werden, z. B. durch das Gehäuse
und/oder einen Steckkontakt des z. B. als Stecker ausgestalte
ten Anhänger-Kontaktmittels, und somit den Erfassungsmitteln
die Nutzung des Versorgerkontakts durch den Anhänger signali
sieren. Es ist auch möglich, dass eine Abdeckeinrichtung,
beispielsweise eine den zugfahrzeugseitigen Versorgerkontakt
gegen Verschmutzung schützenden Abdeckklappe einen solchen
elektro-mechanischen Schalter betätigt. Beispielsweise wird
der Schalter betätigt, wenn die Abdeckklappe zum Einstecken
eines Steckers aufgeklappt wird.
Ferner kann vorteilhaft ein induktiver Sensor, z. B. ein Reed-
Kontakt, oder ein kapazitiver Sensor durch das Anhänger-
Kontaktmittel oder ein an diesem vorgesehenes Betätigungsmit
tel, z. B. einen Magneten, auf die oben beschriebene Weise be
tätigt werden. Weiterhin kann auch eine den Erfassungsmitteln
zugeordnete, durch das Anhänger-Kontaktmittel und/oder die
Abdeckeinrichtung betätigbare Lichtschranke am zugfahrzeug
seitigen Versorgerkontakt oder in dessen näherer Umgebung
vorgesehen sein.
Bei den oben beschriebenen Varianten der Erfindung verhindern
die Sperrmittel eine Ansteuerung des jeweiligen Antriebsmo
tors zu einer Bewegung der Zugpartie in Richtung der Ruhe
stellung. Zweckmäßigerweise wird die von den Erfassungsmit
teln gemeldete Information, ob der zugfahrzeugseitige Versor
gerkontakt der Anhängerkupplung durch den Anhänger genutzt
wird, zusätzlich zu einer Ansteuerung des mindestens einen
Antriebsmotors in umgekehrter Bewegungsrichtung, hin zur
Gebrauchsstellung genutzt, so dass ein beispielsweise durch
Belastung der Anhängerkupplung oder durch Vibrationen beim
Fahrbetrieb des Zugfahrzeug-Anhänger-Gespannes bedingtes Ver
stellen der Anhängerkupplung in Richtung der Ruhestellung
kompensiert wird.
Daher sind bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
bei der Anhängerkupplung Steuermittel zu einer Ansteuerung
des mindestens einen Antriebsmotors zu einer Bewegung der
Zugpartie in Richtung der Gebrauchsstellung vorgesehen, wenn
die Erfassungsmittel eine Nutzung des elektrischen Versorger
kontakts durch den Anhänger melden. Die Steuermittel. können
beispielsweise in einem Steuermodul enthalten sein oder durch
ein solches gebildet werden, das zur Steuerung der Funktionen
der Anhängerkupplung vorgesehen ist.
Die Steuermittel steuern den mindestens einen Antriebsmotor
zu einer zur Gebrauchsstellung der Zugpartie gerichteten Be
wegungsrichtung zum einen vorteilhafterweise dann an, wenn
die Erfassungsmittel eine erstmalige Nutzung des elektrischen
Versorgerkontakts durch den Anhänger melden, so dass die Zug
partie zuverlässig in die Gebrauchsstellung verfahren wird
und ein sicherer Fahrbetrieb des Zugfahrzeug-Anhänger-
Gespanns möglich ist.
Zum andern sind die Steuermittel zweckmäßigerweise zu einem
zyklischen Einschalten des mindestens einen Antriebsmotors zu
einer zur Gebrauchsstellung der Zugpartie gerichteten Bewe
gungsrichtung ausgestaltet, so dass auch ein sozusagen
schleichendes Verstellen der Zugpartie im Fahrbetrieb wieder
kehrend kompensiert wird.
Zwar kann eine erfindungsgemäße Anhängerkupplung prinzipiell
mit einem beliebigen Blockiermittel gegen ein unbeabsichtig
tes Verstellen der Anhängerkupplung in Richtung der Ruhestel
lung gesichert werden, beispielsweise durch eine die Zugpar
tie in Gebrauchsstellung sichernde, z. B. elektromagnetisch
betätigbare Verriegelungseinrichtung. Diese könnte auch einen
Bestandteil der erfindungsgemäßen Sperrmittel bilden oder
durch diese aktiviert werden, wenn die Erfassungsmittel eine
Nutzung des elektrischen Versorgerkontakts durch den Anhänger
melden.
Vorteilhafterweise jedoch ist ein als Blockiermittel dienen
des selbsthemmendes Getriebe zum Verhindern einer Bewegung
der Zugpartie in Richtung der Ruhestellung bei nicht akti
viertem Antriebsmotor vorgesehen.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand
eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine an einem Zugfahrzeug 9 angeordnete
Anhängerkupplung 10 mit Sperrmitteln 11 und Erfas
sungsmitteln 12, sowie einen an die Anhängerkupp
lung 10 angekuppelten Anhänger 13,
Fig. 2 eine Erfassungs-Baugruppe 14 der Erfassungsmittel
12 zum Erfassen einer Deaktivierung einer Nebel
schlussleuchte 36 des Zugfahrzeugs 9 und
Fig. 3 eine Erfassungs-Baugruppe 8 der Erfassungsmittel
12, mit der erfasst wird, dass anhängerseitige
Leuchtmittel 37, 38 an einen Versorgerkontakt 15
der Anhängerkupplung 10 angeschlossen sind.
In Fig. 1 ist schematisch eine Anhängerkupplung 10 zum An
kuppeln eines Anhängers 13 an ein Zugfahrzeug 9 gezeigt. Die
Anhängerkupplung 10 weist einen als elektrischen Antrieb aus
gebildeten Antriebsmotor 16 zum Bewegen einer Zugpartie 17
zwischen einer gestrichelt angedeuteten Ruhestellung 18 und
einer Gebrauchsstellung 19 auf. Der Antriebsmotor 16 steht
beispielhaft für eine beliebige Antriebsmotoranordnung mit
einem oder mehreren Antriebsmotoren zum Bewegen der. Zugpartie
17. In der Ruhestellung 18 befindet sich die Zugpartie 17
beispielsweise in einem Bereich unterhalb des Zugfahrzeugs 9
und/oder vor einem nicht dargestellten Stoßfänger des Zug
fahrzeugs 9 oder in einer sonstigen, bei nicht angekuppeltem
Anhänger 13 optisch nicht störenden Position. Die Zugpartie
17 besteht vorliegend aus einem Kupplungshals 20 und einem
balligen oder kugeligen Kupplungskopf 21, auf dem im gezeig
ten Zustand eine Anhängepartie 22 des Anhängers 13 aufliegt.
Der Antriebsmotor 16 treibt über ein lediglich schematisch
angedeutetes Getriebe 23 die Zugpartie 17 an und bewegt diese
dabei zwischen der Ruhestellung 18 und der Gebrauchsstellung
19. In der Gebrauchsstellung 19 liegt die Zugpartie 17 an ei
nem Anschlag 24 an.
Das Getriebe 23 ist vorliegend ein selbsthemmendes Getriebe,
beispielsweise ein Schneckengetriebe. Das Getriebe 23 verhin
dert bei stromlos geschaltetem und somit nahezu kein Drehmo
ment auf das Getriebe 23 ausübendem Antriebsmotor 16, dass
die Zugpartie 17 verstellt werden kann, beispielsweise durch
die auf dieser lastende Anhängepartie 22 oder durch Vibratio
nen des Zugfahrzeugs 9 im Fahrbetrieb.
Der Antriebsmotor 16 wird durch eine Steuerung 25 gesteuert,
die beispielsweise eine Mikroprozessorsteuerung oder eine
sonstige analoge und/oder digitale Logikschaltung ist. Die
Steuerung 25 kann über Schalter 26, 27 Befehle zum Bewegen
der Zugpartie 17 in Ruhestellung 18 bzw. Gebrauchsstellung 19
erhalten. Über Steuerleitungen 28, 29 steuert die Steuerung
25 dann Schalter 30, 31 an, über die Versorgungsanschlüsse
32, 33 des Antriebsmotors 16 mit einer von einem Bordnetz 35
des Zugfahrzeugs 9 bereitgestellten Versorgungsspannung UB
oder einem Massepotential M verbunden werden können. Durch
geeignetes Schalten der Schalter 30, 31 kann die Drehrichtung
des Antriebsmotors 16 und somit die Bewegungsrichtung der
Zugpartie 17 beeinflusst werden. Ferner kann der Antriebsmo
tor 16 auf diese Weise stromlos geschaltet werden, beispiels
weise wenn die Zugpartie 17 den Anschlag 24 und somit die
Gebrauchsstellung 19 erreicht. Dazu ist beispielsweise ein
Endschalter oder Sensor 34 an der Anhängerkupplung 10 ange
ordnet, der Steuerung 25 das Erreichen der Gebrauchsstellung
19 meldet.
Die Baugruppen der mit der Versorgungsspannung UB und dem
Massepotential M verbunden Steuerung 25 sind aus Gründen der
Vereinfachung nicht gezeigt. Beispielsweise kann die Steue
rung 25 durch einen ASIC-Baustein (Application Specific In
tegrated Circuit) realisiert sein oder ein sogenanntes pro
grammierbares logisches Feld enthalten, z. B. ein sogenanntes
(Field) Programmable Logic Array ((F)PLA) oder ein sogenann
tes (Field) Programmable Gate Array ((F)PGA). Die Steuerung
25 kann z. B. über einen nicht dargestellten Bus, z. B. einen
CAN-Bus (CAN = Controller Area Network), an ein nicht gezeig
tes Steuerungsnetz des Zugfahrzeugs 9 angeschlossen sein und
auf diesem Wege Befehle erhalten, beispielsweise zum Bewegen
der Zugpartie 17. Ferner kann die Steuerung 25 auch weitere
Funktionen erfüllen, beispielsweise die durch den Antriebsmo
tor 16 fließenden Ströme überwachen und/oder elektrische Si
cherheitsfunktionen leisten, z. B. eine elektrische Abschal
tung von Funktionsbaugruppen bei Kurzschlüssen, Kabelbrüchen
oder dergleichen durchführen.
Vorliegend ist die Steuerung 25 im Heck des Zugfahrzeugs 9
angeordnet, wobei sich die Schalter 26, 27 beispielsweise in
dessen Kofferraum befinden.
Die Steuerung 25 enthält Sperrmittel 11, mit denen verhinder
bar ist, dass die Zugpartie 17 bei angekuppeltem Anhänger 13
sowohl im Stillstand des Zugfahrzeugs 9 als auch bei dessen
Fahrbetrieb aus der Gebrauchsstellung 19 herausbewegt wird.
Die Sperrmittel 11 wirken auf die durch die Steuerung 25 be
dienten Steuerleitungen 28, 29 und verhindern auf diese Weise
bei angekuppeltem Anhänger 13 eine Ansteuerung des Antriebs
motors 16 zu einer Bewegung der Zugpartie 17 in Richtung der
Ruhestellung 18, die beispielsweise durch eine Fehlbedienung
des Schalters 27 hervorgerufen wird.
Die Sperrmittel 11 weisen beispielsweise eine nicht darge
stellte Logikschaltung und/oder Unterbrechungsschalter, im
einfachsten Fall z. B. in Form von Relais, auf, mit denen auf
den Steuerleitungen 28, 29 gesendete, zu einer unerwünschten
Ansteuerung des Antriebsmotors 16 führende Schaltbefehle blo
ckiert werden können. Es ist möglich, dass die Sperrmittel 11
als ein in die Steuerung 25 einsetzbares Modul ausgeführt
sind, z. B. in Form einer Elektronik-Platine. Die Sperrmittel
11 können auch eine Programmfunktion oder ein Programm-Modul
sein, das in ein Steuerungsprogramm der in diesem Fall als
Mikroprozessorsteuerung ausgestalteten Steuerung 25 eingebun
den ist und das Programmcode aufweist, der durch ein Steuer
mittel der Steuerung 25, beispielsweise einen Mikroprozessor,
ausgeführt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel erfassen die Erfassungsmittel 12 so
wohl sensorlos als auch mittels Sensoren eine Nutzung des e
lektrischen Versorgerkontakts 15 durch den Anhänger 13, bei
der die Sperrmittel 11 eine Bewegung der Zugpartie 17 in
Richtung der Ruhestellung 18 verhindern. Prinzipiell könnte
jedoch auch nur eine der nachfolgend vorgestellten Varianten
oder eine beliebige Kombination davon angewendet werden.
Zunächst werden mittels Sensoren funktionierende Erfassungs
varianten erläutert:
Am Versorgerkontakt 15 sind den Erfassungsmitteln 12 zugeord nete Sensoren 39, 40 angeordnet, die beispielsweise elektro mechanische Schalter, induktive Sensoren, kapazitive Sensoren oder Lichtschranken sind. Die Sensoren 39, 40 melden über Meldesignale 41, 42 eine Nutzung des elektrischen Versorger kontakts 15 durch den Anhänger 13 an die Steuerung 25 und/oder die Sperrmittel 11.
Am Versorgerkontakt 15 sind den Erfassungsmitteln 12 zugeord nete Sensoren 39, 40 angeordnet, die beispielsweise elektro mechanische Schalter, induktive Sensoren, kapazitive Sensoren oder Lichtschranken sind. Die Sensoren 39, 40 melden über Meldesignale 41, 42 eine Nutzung des elektrischen Versorger kontakts 15 durch den Anhänger 13 an die Steuerung 25 und/oder die Sperrmittel 11.
Der Sensor 39 dient zur Erfassung, ob ein ein anhängerseiti
ges Kontaktmittel bildender Stecker 43 in den Versorgerkon
takt 15 gesteckt ist. Durch Einstecken des Steckers 43 in den
Versorgerkontakt 15 wird der Sensor betätigt. Beispielsweise
wird er bei einer Ausgestaltung als elektro-mechanischer
Schalter durch das Gehäuse 44 des Steckers 43 und/oder durch
einen nicht dargestellten Kontaktstift des Steckers 43 ge
schaltet und meldet das entsprechende Schaltsignal als Melde
signal 41 an die Sperrmittel 11.
Anstatt des Sensors 39 könnten beispielsweise auch elektri
sche Kontakte vorgesehen sein, die durch einen nicht darge
stellten Kontaktstift des Steckers 43 miteinander verbunden
werden. Ferner könnte der Sensor 43 auch außerhalb des Ste
ckers 43 angeordnet sein, beispielsweise im Heckbereich des
Zugfahrzeugs 9, wobei allerdings gewährleistet sein muss,
dass sich der Stecker 43 im Erfassungsbereich des Sensors 43
befindet, wenn er in den Versorgerkontakt 15 gesteckt ist.
Der Sensor 40 wird durch eine Schutzklappe 45 betätigt, die
beweglich an dem Versorgerkontakt 15 angelenkt ist und als
eine Abdeckeinrichtung zum Schutz gegen Verschmutzung des
Versorgerkontakts 15 dient. Die Schutzklappe 45 ist in der
gezeigten Offenstellung 46 aufgeklappt, so dass der Stecker
43 in den Versorgerkontakt 15 einsteckt werden kann. Bei ge
zogenem Stecker 43 kann die Schutzklappe 45 in eine gestri
chelt eingezeichnete Schließstellung 47 zum Verschließen des
Versorgerkontakts 15 geklappt werden.
Der Sensor 40 ermittelt, ob sich die Schutzklappe 45 in der
Schließstellung 47 oder in der Offenstellung 46 befindet und
meldet die jeweilige Stellung als Meldesignal 42 die Sperr
mittel 11. Die Offenstellung 46 wird dabei als eine Nutzung
des Versorgerkontakts 15 durch den Anhänger 13 gewertet, bei
der die Zugpartie 17 nicht in die Ruhestellung 18 verfahren
werden darf. Der Sensor 40 ermittelt beispielsweise den je
weiligen Abstand eines hinteren Bereichs 7 der Schutzklappe
45 und erfasst somit deren jeweilige Stellung. Dazu ist der
Sensor beispielsweise ein induktiver oder kapazitiver Schal
ter oder eine Schalteranordnung mit einem induktivem und/oder
kapazitiven Schalter. Durch die Stellung des hinteren Be
reichs 7 der Schutzklappe 45 wird dabei das magnetische bzw.
elektrische Erfassungsfeld des Sensors 40 beeinflusst.
Es ist auch möglich, dass der Sensor 40 ein Reedkontakt ist,
der durch einen am hinteren Bereich 7 der Schutzklappe 45 an
geordneten Schaltmagneten betätigt wird. Ferner könnte der
Sensor 40 auch an anderer Stelle des Versorgerkontakts 15 an
geordnet sein, beispielsweise derart, dass ein vorderer Be
reich 48 der Schutzklappe 45 in deren Schließstellung 47 in
seinem Erfassungsbereich liegt.
Die im Folgenden anhand der Fig. 2 und 3 beschriebenen
Baugruppen 14 und 8 der Erfassungsmittel 12 sind zu einer
sensorlosen Erfassung vorgesehen. Die Baugruppen 14 und 8
sind in Fig. 1 lediglich angedeutet. Ferner zeigt Fig. 1
auf Seiten des Zugfahrzeugs 9 und des Anhängers 13 teilweise
die für das Funktionieren der Baugruppe 14 erforderlichen Be
standteile, insbesondere im Versorgerkontakt 15 angeordnete
Kontaktbuchsen 49, 50, zu diesen führende Leitungen 53, 54
des zugfahrzeugseitigen Bordnetzes 35 und in diese gesteckte
Kontaktstifte 51, 52 des Anhängers 13, sowie eine Nebel
schlussleuchte 36 des Anhängers 13.
Bei an das Zugfahrzeug 9 angekuppeltem Anhänger 13 ist vorge
sehen, dass eine am Zugfahrzeug 9 angeordnete, einen zugfahr
zeugseitigen Verbraucher bildende Nebelschlussleuchte 55 deaktiviert
ist, d. h. nicht mehr durch einen beispielsweise am
Armaturenbrett des Zugfahrzeugs 9 angeordneten Schalter 56
eingeschaltet werden kann. Dazu ist in einen Stromkreis 58,
der vom Versorgungspotential UB über den Schalter 56 und die
Nebelschlussleuchte 55 zum Massepotential M führt, ein im
Versorgerkontakt 15 angeordneter Öffnerkontakt 57 geschaltet,
der durch Stecken des Steckers 43 in den Versorgerkontakt 15
geöffnet wird. Der Öffnerkontakt 57 ist funktional z. B. mit
der Kontaktbuchse 49 gekoppelt und wird beispielsweise durch
den Kontaktstift 51 betätigt, was in Fig. 2 durch eine ge
strichelte Linie 59 angedeutet ist.
Die Baugruppe 14 erfasst, ob die Nebelschlussleuchte 55 deak
tiviert ist und wertet diesen Zustand als eine Nutzung des
Versorgerkontakts 15 durch den Anhänger 13. Dazu wird über
prüft, ob der Stromkreis 58 geschlossen oder geöffnet sind.
Bei geschlossenem Öffnerkontakt 57 kann ein Prüfstrom IP1 ü
ber diesen fließen. Der Prüfstrom IP1 fließt dann vom Versor
gungsspannungspotential UB über den Schalter 56 oder einen
parallel zu diesem geschalteten Widerstand 60, den Öffnerkon
takt 57, einen Messwiderstand 61 und die Nebelschlussleuchte
55 oder einen parallel zu dieser geschalteten Widerstand 62
zum Massepotential M. Am Messwiderstand 61 fällt dabei eine
Messspannung UM1 ab, die von einem als Differenz- oder Mess
verstärker beschalteten Operationsverstärker 63 erfasst und
als Meldesignal 64 an die Sperrmittel 11 gemeldet wird. Bei
fließendem Prüfstrom IP1, also nicht durch den Anhänger 13
deaktivierter zugfahrzeugseitiger Nebelschlussleuchte 55,
signalisiert das Meldesignal 64 den Sperrmitteln 11, dass der
Versorgerkontakt 15 nicht durch den Anhänger 13 genutzt wird.
Bei geöffnetem Öffnerkontakt 57, wie in Fig. 2 gezeigt, kann
der Prüfstrom IP1 nicht fließen und demzufolge signalisiert
das Meldesignal 64 den Sperrmitteln 11 eine Nutzung des Ver
sorgerkontakts 15 durch den Anhänger 13.
Die dem Schalter 56 bzw. der Nebelschlussleuchte 55 parallel
geschalteten Widerstände 60, 62 dienen als Überbrückungsmit
tel, über die der Prüfstrom IP1 fließen kann, falls der
Schalter 56 geöffnet ist bzw. die Nebelschlussleuchte 55 de
fekt ist oder ausfällt. Die Widerstände 60, 62 weisen vor
zugsweise hohe Widerstandswerte auf, so dass der Prüfstrom
IP1 klein ist. Im Gegensatz dazu ist der Widerstandswert des
Messwiderstands 61 zweckmäßigerweise klein, so dass die
Leuchtstärke der Nebelschlussleuchte 55 kaum beeinträchtigt
wird.
Die in Fig. 3 gezeigte Baugruppe 8 der Erfassungsmittel 12
erfasst, ob anhängerseitige Verbraucher an den Versorgerkon
takt 15 angeschlossen sind. Exemplarisch für weitere, nicht
dargestellte Verbraucher der Anhängers 13, beispielsweise
Leuchten, Messwiderstände, Steuergeräte oder dergleichen,
sind Leuchtmittel 37, 38, z. B. Rückleuchten des Anhängers 13,
über im Stecker 43 angeordnete Kontaktstifte 65, 66, 67 mit
der Versorgungsspannung UB bzw. mit dem Massepotential M des
Zugfahrzeugs 9 verbindbar.
Die Kontaktstifte 65, 66 und 67 sind bei in den Versorgerkon
takt 15 gestecktem Stecker 43, dem gezeigten Zustand, mit im
Versorgerkontakt 15 angeordneten Kontaktbuchsen 68, 69, 70
und somit mit dem Bordnetz 35 des Zugfahrzeugs 9 elektrisch
verbunden, so dass die Leuchtmittel 37, 38 über beispielswei
se im Armaturenbrett des Zugfahrzeugs 9 angeordnete Schalter
71, 72 ein- und ausgeschaltet werden können. Dabei fließt
dann z. B. vom Versorgungspotential UB über den Schalter 71,
das Leuchtmittel 37, und einen vorzugsweise niederohmigen
Messwiderstand 77 ein Strom IL1 zum Massepotential M.
Am Messwiderstand 77 fällt eine Messspannung UM2 ab, die von
einem als Differenzverstärker beschalteten Operationsverstär
ker 73 erfasst und als Meldesignal 74 an die Sperrmittel 11
gemeldet wird. Bei fließendem Strom IL1, also angeschlossenem
und aktiviertem Leuchtmittel 37, signalisiert das Meldesignal
74 den Sperrmitteln 11, dass der Versorgerkontakt 15 durch
den Anhänger 13 genutzt wird.
Bei geschlossenem Schalter 72 über das Leuchtmittel 38 flie
ßenden Strom IL2 funktioniert der Operationsverstärker 73
sinngemäß gleich.
In Ländern, in denen beim Fahren mit einem Kraftfahrzeug
stets eine Fahrzeugbeleuchtung vorgeschrieben ist und demnach
die beispielsweise als Rückleuchten dienenden Leuchtmitteln
37, 38 auch bei Tageslicht betrieben werden, beispielsweise
den skandinavischen Ländern, funktioniert die Baugruppe 8 in
der bisher beschriebenen Ausgestaltung bereits zufriedenstel
lend. Allerdings sollte zweckmäßigerweise auch bei deakti
vierten Leuchten 37, 38 ein zuverlässige Erfassung der Nut
zung des Versorgerkontakts 15 möglich sein.
Damit der Operationsverstärker 73 auch bei geöffneten Schal
tern 71, 72 zuverlässig eine Nutzung des Versorgerkontakts 15
durch den Anhänger 13 signalisieren kann, sind parallel zu
den Schaltern 71, 72 als Überbrückungsmittel dienende Wider
stände 75, 76 geschaltet, über die bei geöffneten Schaltern
71, 72 Prüfströme IP2, IP3 fließen können, die eine am Mess
widerstand 77 als Messspannung UM2 abfallende Spannung her
vorrufen.
Bei einem Defekt beider Leuchtmittel 37, 38 können die Prüf
ströme IP2, IP3 nicht mehr fließen, so dass eine Erfassung
der Nutzung des Versorgerkontakts 15 nicht möglich ist. Wer
den allerdings weitere anhängerseitige Leuchtmittel sowie ne
ben den Schaltern 71, 72 weitere, nicht dargestellte Schalter
des Zugfahrzeugs 9, die Leuchtmitteln des Anhängers 13 zuge
ordnet sind, in der in Fig. 3 gezeigten Weise beschaltet,
wird eine hohe Zuverlässigkeit erzielt, da ein gleichzeitiger
Ausfall aller anhängerseitigen Leuchtmittel unwahrscheinlich
ist und ein derart defekter Anhänger ohnehin nicht betrieben
werden darf.
Zudem kann zumindest einem anhängerseitigen Leuchtmittel,
beispielsweise dem Leuchtmittel 37, ein als Überbrückungsmit
tel dienender, zweckmäßigerweise hochohmiger Widerstand 78
parallel geschaltet werden, über den die Prüfströme IP2, IP3
gegebenenfalls fließen können. Diese Variante ist in Fig. 3
gestrichelt angedeutet. Der Widerstand 78 könnte beispiels
weise in den Stecker 43 integriert sein und dort z. B. zwi
schen die Kontaktstifte 65 und 67 geschaltet werden.
Die Erfassungsmittel 12 senden die Meldesignale 41, 42, 64,
74 den Sperrmitteln 11 und somit der Steuerung 25, um dieser
eine Nutzung des Versorgerkontakts 15 durch den Anhänger 13
zu signalisieren. Die Steuerung 25 bildet Steuermittel, die
zu einem zweckmäßigerweise zyklischen Einschalten des An
triebsmotors 16 zu einer zur Gebrauchsstellung 19 der Zugpar
tie 17 gerichteten Bewegungsrichtung ausgestaltet sind, so
dass die Zugpartie 17 bei angekuppeltem Anhänger 13 zuverläs
sig in die Gebrauchsstellung 19 gebracht wird und dort gehal
ten wird.
Dabei steuert die Steuerung 25 dann die Schalter 30, 31 in
einer entsprechenden Weise an, so dass der Antriebsmotor 16
die Zugpartie 17 bis zum Anschlag 24 hin bewegt. Bei Erreichen
der Gebrauchsstellung 19 sendet der Sensor 34 ein Ab
schaltsignal zum Abschalten des Antriebsmotors 16 an die
Steuerung 25.
In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerung 25
den Antriebsmotor 16 zu einer zur Gebrauchsstellung 19 der
Zugpartie 17 gerichteten Bewegungsrichtung sowohl zyklisch
wiederkehrend an, z. B. in einem in der Steuerung 25 konfigu
rierten Zeitraster, solange die Erfassungsmittel 12 eine Nut
zung des Versorgerkontakts 15 melden, als auch bereits bei
einer erstmaligen Nutzung des Versorgerkontakts 15, z. B. beim
Einstecken des Steckers 43 in den Versorgerkontakt 15.
Varianten der Erfindung sind ohne Weiteres möglich:
Beispielsweise können die Prüfströme IP1, IP2, IP3 Gleich ströme oder gepulste Ströme sein, die in einer vorbestimmten Pulsfrequenz über die zugfahrzeugseitigen und/oder anhänger seitigen Verbraucher und/oder diesen zugeordnete Überbrü ckungsmittel fließen.
Beispielsweise können die Prüfströme IP1, IP2, IP3 Gleich ströme oder gepulste Ströme sein, die in einer vorbestimmten Pulsfrequenz über die zugfahrzeugseitigen und/oder anhänger seitigen Verbraucher und/oder diesen zugeordnete Überbrü ckungsmittel fließen.
Statt des Sensors 34 könnte auch beispielsweise eine Drehmo
menterfassung für den Antriebsmotor 16 vorgesehen sein, die
der Steuerung 25 das Erreichen eines z. B. bei Anliegen der
Zugpartie 17 am Anschlag 24 oder an einem sonstigen Hindernis
auftretenden Grenzdrehmoments signalisiert, bei dem der An
triebsmotor 16 abgeschaltet werden soll. Eine Drehmomenterfassung
ist beispielsweise durch Messen des den Antriebsmotor
16 durchfließenden Motorstromes möglich.
Vorliegend ist der Versorgerkontakt 15 als eine von der Zug
partie 17 separate Steckbuchse ausgeführt. Prinzipiell könnte
auch die Zugpartie 17 bei entsprechender Ausstattung mit e
lektrischen Kontakten einen Versorgerkontakt zur Versorgung
des Anhängers 13 bilden. Im einfachsten Fall könnte die Zug
partie 17 beispielsweise einen Massekontakt bilden.
Statt der Schutzklappe 45 könnte auch eine sonstige, den Sen
sor 40 betätigende Abdeckeinrichtung vorgesehen sein, bei
spielsweise ein Blindstecker oder dergleichen.
Der Versorgerkontakt 15 könnte auch eine elektrische Schnitt
stelle für eine zum Anhänger 13 führende Busleitung, z. B. ei
ne CAN-Busleitung, bilden. Im Anhänger 13 wäre dann z. B. ein
digitales Bus-Steuermodul zum Steuern der Leuchtmittel 36,
37, 38 oder sonstiger anhängerseitiger elektrischer Verbrau
cher angeordnet. Die Erfassungsmittel 12 könnten dann bei
spielsweise vom anhängerseitigen Bus-Steuermodul gesendete
Nachrichten als eine Nutzung der Anhängerkupplung 10 durch
den Anhänger 13 interpretieren und an die Sperrmittel 11 mel
den.
Es versteht sich, dass beliebige Kombinationen der in den An
sprüchen sowie in der Beschreibung angegebenen Maßnahmen und
Anordnungen möglich sind.
Claims (14)
1. Anhängerkupplung mit einer Zugpartie (17) zum Ankuppeln
eines Anhängers (13) an ein Zugfahrzeug (9) und mit mindes
tens einem Antriebsmotor (16) zum Bewegen der Zugpartie (17)
zwischen einer Ruhestellung (18) und einer Gebrauchsstellung
(19), dadurch gekennzeichnet, dass sie Erfassungsmittel (12)
zur Erfassung, ob mindestens ein elektrischer Versorgerkon
takt (15) der Anhängerkupplung durch den Anhänger (13) ge
nutzt wird, aufweist und dass sie Sperrmittel (11) enthält,
mit denen eine Ansteuerung des mindestens einen Antriebsmo
tors (16) zu einer Bewegung der Zugpartie (17) in Richtung
der Ruhestellung (18) verhinderbar ist, wenn die Erfassungs
mittel (12) eine Nutzung des mindestens einen elektrischen
Versorgerkontakts (15) durch den Anhänger (13) melden.
2. Anhängerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Erfassungsmittel (12) zum Erfassen zumindest
eines Zustandes mindestens eines durch den Versorgerkontakt
(15) beeinflussten Stromkreises (58) ausgestaltet sind.
3. Anhängerkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, dass die Erfassungsmittel (12) zum Erfassen eines
Schließens und/oder eines Öffnens des mindestens einen Strom
kreises (58) ausgestaltet sind, wobei das Schließen und/oder
das Öffnen insbesondere durch eine Betätigung des mindestens
einen Versorgerkontakts (15) erfolgt.
4. Anhängerkupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Erfassungsmittel (12) zum Erfassen eines
durch die Nutzung der Versorgerkontakts (15) bewirkten Hinzu
schaltens und/oder Abschaltens mindestens eines elektrischen
Verbrauchers (55; 36, 37, 38) ausgestaltet sind.
5. Anhängerkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher (55;
36, 37, 38) ein Leuchtmittel des Anhängers (13) und/oder des
Zugfahrzeugs (9), insbesondere eine Nebelschlussleuchte des
Zugfahrzeugs (9), umfasst.
6. Anhängerkupplung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass dem mindestens einen elektrischen Verbraucher
(55; 36, 37, 38) und/oder einem diesem zugeordneten Schalt
mittel (56; 75, 76) Überbrückungsmittel (60, 62; 75, 76, 78)
zugeordnet sind, so dass das Erfassen eines durch die Nutzung
der Versorgerkontakts (15) bewirkten Hinzuschaltens und/oder
Abschaltens mindestens eines elektrischen Verbrauchers (55;
36, 37, 38) auch dann möglich ist, wenn dieser gestört ist
und/oder die jeweils zugeordneten Schaltmittel (56; 75, 76)
elektrisch isolieren.
7. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da
durch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (12) Einspei
semittel zum Einspeisen eines Prüfstromes (IP1, IP2, IP3) in
den mindestens einen durch den Versorgerkontakt (15) beein
flussten Stromkreise (58) des Zugfahrzeuges (9) und/oder des
Anhängers (13) aufweisen.
8. Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (12)
eine an dem Versorgerkontakt (15) angeordnete Sensoranordnung
(39, 40) und/oder Schalteranordnung enthalten.
9. Anhängerkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, dass die Sensoranordnung (39, 40) und/oder die Schalter
anordnung zu einem elektro-mechanischen und/oder optischen
und/oder kapazitiven und/oder induktiven Erfassen eines mit
dem Versorgerkontakt (15) verbundenen anhängerseitigen Kon
taktmittels (43), insbesondere eines Anhänger-Steckers,
und/oder einer Stellung einer Abdeckeinrichtung (45), insbe
sondere einer Schutzklappe, für den mindestens einen elektri
schen Versorgerkontakt (15) ausgestaltet sind.
10. Anhängerkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, dass sie zumindest einen durch die Abdeckeinrichtung
(45) und/oder durch das Anhänger-Kontaktmittel, insbesondere
dessen Gehäuse, betätigbaren elektro-mechanischen Schalter
und/oder induktiven Sensor und/oder kapazitiven Sensor
und/oder Reedkontakt und/oder eine derart betätigbare Licht
schranke aufweist.
11. Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass sie Steuermittel (25) zu
einer Ansteuerung des mindestens einen Antriebsmotors (16) zu
einer Bewegung der Zugpartie (17) in Richtung der Gebrauchs
stellung (19) aufweist, wenn die Erfassungsmittel (12) eine
Nutzung des elektrischen Versorgerkontakts (15) durch den An
hänger (13) melden.
12. Anhängerkupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, dass die Steuermittel (25) zu einem zyklischen Einschal
ten des mindestens einen Antriebsmotors (16) zu einer zur
Gebrauchsstellung (19) der Zugpartie (17) gerichteten Bewe
gungsrichtung ausgestaltet sind.
13. Anhängerkupplung (13) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuermittel (25) zur Ansteuerung
des mindestens einen Antriebsmotors (16) in einer zur
Gebrauchsstellung (19) der Zugpartie (17) gerichteten Bewe
gungsrichtung ausgestaltet sind, wenn die Erfassungsmittel
(12) eine erstmalige Nutzung des mindestens einen elektri
schen Versorgerkontakts (15) durch den Anhänger melden.
14. Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens ei
nen Antriebsmotor (16) und der Zugpartie (17) Blockiermittel
(23), insbesondere ein selbsthemmendes Getriebe, zum Verhin
dern einer Bewegung der Zugpartie (17) in Richtung der Ruhe
stellung (18) bei nicht aktiviertem Antriebsmotor (16) ange
ordnet sind.
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Owner name: WESTFALIA-AUTOMOTIVE GMBH & CO. KG, 33378 RHEDA-WI |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: WESTFALIA-AUTOMOTIVE GMBH, 33378 RHEDA-WIEDENBRUECK |
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8131 | Rejection |