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Die
Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung
für ein
Fahrzeug, insbesondere für
einen Ackerschlepper gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
EP 0 965 466 A1 ist
eine kardanische Anhängerkupplung
bekannt, die einen Kupplungskopf aufweist. Dieser Kupplungskopf
weist ein Kupplungsmaul auf, in das ein Kuppelzapfen zur Verbindung
mit einer Kuppelöse
eines Anhängers
hineinragt. Der Kupplungskopf ist über Gelenkzapfen sowohl um
eine horizontale wie auch um eine vertikale Achse verschwenkbar
am Fahrzeug abgestützt. Auf
diese Weise kann sich während
der Fahrt der Kupplungskopf und somit der Kuppelzapfen in seiner Winkellage
der Kuppelöse
anpassen. Der Kuppelzapfen kann daher paßgenau an die Kuppelöse angepaßt werden,
ohne daß es
während
der Fahrt zu Verklemmungen kommen könnte. Auf diese Weise ergibt
sich eine nahezu spielfreie Verbindung zwischen dem Kup pelzapfen
und der Kuppelöse,
was sich auf das Fahrverhalten des Gespanns positiv auswirkt. Diese
bekannte Anhängerkupplung
hat jedoch den Nachteil, daß sie
einen relativ großen
baulichen Aufwand im Bereich um den Kupplungskopf, insbesondere
oberhalb des Kupplungsmauls erfordert. Damit ist insbesondere bei
modernen Ackerschleppern nicht mehr gewährleistet, daß elektrische,
pneumatische bzw. hydraulische Anschlüsse in dessen Heckbereich zugänglich sind.
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Aus
der
EP 0 181 606 A1 ist
eine höhenverstellbare
Kupplungsvorrichtung bekannt. Diese weist einen Kupplungskopf auf,
der an einer vertikalen Platte gehalten ist. Diese vertikale Platte
ist über
zueinander parallele Lenker an einer weiteren fahrzeugfesten vertikalen
Platte gehalten, wobei beide vertikalen Platten zusammen mit dem
Lenker eine Parallelogrammführung
ergeben. Mit Hilfe dieser Lenker kann der Kupplungskopf gegenüber dem Fahrzeug
eine vertikale Ausgleichsbewegung vollführen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkupplung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die trotz Schwenkbarkeit des Kupplungskopfes einen
kompakten Aufbau besitzt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Anhängerkupplung
gemäß Anspruch
1 weist einen Kupplungskopf auf, der beidseitig über jeweils mindestens zwei
verschwenkbare Lenker am Fahrzeug abgestützt ist. Im einfachsten Fall
sind vier Lenker vorgesehen, die einerseits am Fahrzeug und andererseits über Zwischenlenker
am Kupplungskopf angelenkt sind. Der Kupplungskopf kann dabei eine
Schwenk-Schiebe-Bewegung ausführen.
Auf diese Weise ergibt sich selbst bei großem Schwenkwinkel des Kupplungskopfes
nur eine relativ kleine Schiebebewegung in Fahrzeuglängsrichtung.
Insbesondere wenn hohe Stützlasten
vom Kupplungskopf aufzunehmen sind, können beidseits des Kupplungskopfes
auch mehrere Lenker übereinander
angeordnet sein, die – von
oben betrachtet – fluchtend
zueinander ausgerichtet sind. In jedem Fall ergibt sich ein besonders
kompakter Aufbau der Anhängerkupplung,
da insbesondere auf einen ober- und unterseitig über den Kupplungskopf überstehenden
Gelenkzapfen mit einer diesen aufnehmenden Gabel verzichtet werden
kann. Damit bleibt insbesondere der Raum oberhalb und unterhalb
des Kupplungskopfes frei, so daß ein
ungehinderter Zugang zu den im Heckbereich des Fahrzeugs angeordneten
Anschlüssen
gewährleistet
ist. Die Lenker und Zwischenlenker bilden jeweils ein Viereck, so
daß die
Zwischenlenker eine Schwenk-Schiebe-Bewegung ausführen. Dabei
können
die Lenker in geringem Abstand voneinander vorgesehen sein, so daß die unerwünschte Schiebebewegung
des Zwischenlenkers verhältnismäßig klein
gehalten werden kann. Durch die Verwendung zweier Lenker auf jeder
Seite des Kupplungskopfes wird außerdem die Übertragung der Zugkraft vom Kupplungskopf
auf das Fahrzeug verbessert, so daß die Lenker entsprechend schwächer dimensioniert werden
können.
Zur Erzielung eines möglichst
großen
Schwenkwinkels des Kupplungskopfes ist es günstig, wenn der Kupplungskopf
an einem freien Ende des Zwischenlenkers angelenkt ist. Damit wird die
Schwenkbewegung des Zwischenlenkers übersetzt, so daß eine geringe
Schwenkbewegung der Lenker eine große Schwenkbewegung des Kupplungskopfes
hervorruft. Damit bleibt der Platzbedarf für die Lenker in allen Schwenklagen
des Kupplungskopfes relativ gering, so daß unabhängig von der Stellung des Kupplungskopfes
ein freier Zugang zu den heckseitigen Anschlüssen des Fahrzeugs gegeben
ist.
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Um
den Kupplungskopf möglichst
nahe am Fahrzeug montieren zu können,
ist es gemäß Anspruch
2 vorteilhaft, wenn die Lenker bzw. Zwischenlenker gekröpft ausgebildet
sind. Damit können
die Lenker und Zwischenlenker leicht um den Kupplungskopf herumgreifen
und damit besonders raumsparend ausgebildet sein.
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Zur
Erzielung eines großen
Schwenkwinkels des Kupplungskopfes bei gleichzeitig geringer Bewegung
der Lenker ist es günstig,
wenn diese möglichst dicht
nebeneinander angeordnet sind. Andererseits müssen die Lenker die gesamten
Zugkräfte
der Anhängerkupplung
ordnungsgemäß übertragen,
so daß diese
einen gewissen Mindestquerschnitt aufweisen müssen. Um außerdem zu garantieren, daß sich die Lenker
nicht gegenseitig in ihrer Bewegung behindern, ist es gemäß Anspruch
3 günstig,
wenn die Lenker in unterschiedlichen Ebenen vorgesehen sind, die
sich senkrecht zu den Gelenkachsen erstrecken. In diesem Fall können sich
die Lenker – von oben
betrachtet – teilweise überdecken,
ohne sich gegenseitig zu behindern.
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Um
einer Beschädigung
der Lenker bzw. Zwischenlenker durch zu starkes Verschwenken des Kupplungskopfes
vorzubeugen, ist es gemäß Anspruch
4 günstig,
mindestens einen, den Schwenkwinkel des Kupplungskopfes begrenzenden
Anschlag vorzusehen. Dies ist insbesondere auch wichtig, um Übertotpunktlagen
der aus den Lenkern bzw. Zwischenlenkern gebildeten Hebelgetriebe
zu verhindern. Vorzugsweise sind die Anschläge an den Zwischenlenkern vorgesehen,
wo sie besonders platzsparend untergebracht werden können.
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Mit
der vorbeschriebenen Anhängerkupplung
läßt sich
gemäß Anspruch
5 problemlos ein Schwenkwinkel des Kupplungskopfes um mindestens
60° erzielen,
was in der Regel ausreichend ist. Durch Optimierung der Hebelgeometrie
der Lenker und Zwischenlenker kann ein Schwenkbereich des Kupplungskopfes
von mindestens 70° nach
beiden Richtungen erreicht werden.
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Um
den Kupplungskopf zusätzlich
um eine horizontale, quer zur Fahrzeuglängsachse gerichtete Schwenkachse
verschwenken zu können,
ist es gemäß Anspruch
6 ausreichend, wenn der Kupplungskopf über ein Schwenklager an den
Lenkern bzw. Zwischenlenkern verschwenkbar abgestützt ist.
Dieses Schwenklager wird vorzugsweise von Gelenkzapfen gebildet,
die in Aufnahmen drehbar abgestützt
sind. Diese Aufnahmen werden dabei von den Lenkern bzw. Zwischenlenkern
gehalten. Der damit verbundene bauliche Aufwand ist relativ gering,
zumal nur zwei horizontale, zueinander fluchtende Gelenkachsen vorgesehen
sein müssen.
Damit bleibt der Raum oberhalb und unterhalb des Kupplungskopfes
frei zugänglich.
Anstatt die Gelenkachsen in einer Gabel aufzunehmen, sind diese
direkt an den Lenkern bzw. Zwischenlenkern abgestützt, so
daß auch
hierdurch kein übermäßiger baulicher
Aufwand entsteht.
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Um
zusätzlich
die Höhe
der Anhängerkupplung
an den jeweiligen Anhänger
anpassen zu können,
ist es gemäß Anspruch
7 vorteilhaft, die Lenker gemeinsam an einer höhenverstellbaren Tragplatte verschwenkbar
abzustützen.
Diese höhenverstellbare
Tragplatte sorgt für
ein sicheres Übertragen
der Zugkräfte
vom Kupplungskopf auf das Fahrzeug.
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Der
Erfindungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne
den Schutzumfang zu begrenzen.
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Es
zeigt:
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1 eine
Ansicht einer ersten Ausführungsform
einer Anhängerkupplung
von oben,
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2 eine
Ansicht einer zweiten Ausführungsform
einer Anhängerkupplung
von oben,
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3 eine
zugeordnete Darstellung der Anhängerkupplung
gemäß 2 von
der Seite,
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4 die
Anhängerkupplung
gemäß 2 mit
verschwenktem Kupplungskopf von oben und
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5 die
Anhängerkupplung
gemäß 4 von
der Seite.
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Eine
Anhängerkupplung 1 gemäß 1 ist am
Heckbereich eines Fahrzeugs 2, insbesondere eines Ackerschleppers
angebracht. Am Fahrzeug 2 sind vertikal ausgerichtete U-förmige Profilschienen 3 vorgesehen,
zwischen denen eine Tragplatte 4 vertikal verschiebbar
gehalten ist. An der Tragplatte 4 sind Sperrbolzen 5 horizontal
verschiebbar gehalten, die in entsprechend geformte Ausnehmungen
der Profilschienen 3 eingreifen, um die Tragplatte 4 in
unterschiedlichen Höhenlagen
arretieren zu können. Zur
Verschiebung der Sperrbolzen 5 ist ein Handgriff 6 oberseitig
an der Tragplatte vorgesehen, der zugleich für eine Arretierung der Sperrbolzen 5 in
ihrer Sperrlage sorgt.
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Die
Anhängerkupplung 1 weist
außerdem
einen Kupplungskopf 7 auf, in dem ein zur Aufnahme einer
nicht dargestellten Kuppelöse
dienendes Kupplungsmaul 8 ausgebildet ist. Außerdem weist
der Kupplungskopf 7 einen Kuppelzapfen 9 auf,
der zwischen einer das Kupplungsmaul 8 durchsetzenden Kuppelstellung
und einer zurückgezogenen
Lösestellung
verschiebbar gehalten ist. Zur Verschiebung des Kuppelzapfens 9 ist
ein Verstellmechanismus 10 am Kupplungskopf 7 vorgesehen,
der insbesondere einen Handhebel zur Überführung des Kuppelzapfens 9 in
die Lösestellung
aufweist. Alternativ könnte
der Kuppelzapfen 9 auch pneumatisch oder hydraulisch verstellbar
sein, so daß ein
gesonderter Handhebel 11 entbehrlich ist. Außerdem ist
es vorstellbar, statt eines verstellbaren Kuppelzapfens einen Kugelkopf, einen
Piton oder dgl. im Kupplungskopf 7 einzusetzen, dem ein
entsprechender Sicherungsmechanismus zugeordnet ist.
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Um
eine spielfreie Kupplung der Kuppelöse mit dem Kuppelzapfen 9 zu
gewährleisten,
sind beide paßgerecht
aufeinander abgestimmt. Damit besteht jedoch zwischen dem Kuppelzapfen 9 und
der Kuppelöse
keinerlei Schwenkfreiheit, die insbesondere beim Durchfahren von
Kurven bzw. im Gelände
wichtig ist.
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Zur
Lösung
dieses Problems ist der Kupplungskopf 7 verschwenkbar an
der Tragplatte 4 gehalten, so daß beim Durchfahren von Kurven
bzw. im freien Gelände
der Kupplungskopf 7 die erforderlichen Schwenkbewegungen
ausführen
kann. Zu diesem Zweck sind an der Tragplatte 4 Lenker 12 über Anlenkungen 13 mit
vertikalen Gelenkachsen 27 gehalten. An den freien Enden 14 dieser.
Lenker 12 sind Aufnahmen 15 über weitere, voneinander beabstandete
Anlenkungen 13 mit vertikalen Gelenkachsen 27 abgestützt, die
voneinander quer zur Fahrzeuglängsachse
beabstandet sind.
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In
diesen Aufnahmen 15 sind Gelenkbolzen 16 um eine
horizontale und quer zum Fahrzeug 2 verlaufende Schwenkachse 17 verschwenkbar
abgestützt.
Diese Gelenkbolzen 16 sind unmittelbar am Kupplungskopf 7 festgelegt.
Damit ist der Kupplungskopf 7 einerseits um die horizontale
Schwenkachse 17 und andererseits durch den von den Lenkern 12 gebildeten
Hebelmechanismus um eine vertikale Achse verschwenkbar gehalten.
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Durch
die besondere Schwenklagerung des Kupplungskopfes 7 über die
Lenker 12 ergibt sich ein besonders kompakter Schwenkmechanismus,
der insbesondere in keiner Weise oberhalb bzw. unterhalb des Kupplungskopfes 7 über diesen übersteht. Damit
ist ein freier Zugang zu heckseitigen Anschlüssen des Fahrzeugs 2 bzw.
zu einer Zapfwelle 18 unabhängig von der jeweiligen Höheneinstellung
der Anhängerkupplung 1 gewährleistet.
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Insbesondere
bei hohen Stützlasten
ist daran gedacht, mehrere Lenker 12 vertikal übereinander anzuordnen
und mit der Aufnahme 15 gelenkig zu verbinden. Wichtig
dabei ist, daß die
Anlenkungen 13 der übereinander
angeordneten Lenker 12 fluchtend aufeinander ausgerichtet
sind, um eine einwandfreie Funktionsweise des Schwenkmechanismus
für den Kupplungskopf 7 zu
gewährleisten.
An den Lenkern 12 bzw. am Kupplungskopf 7 greifen
nicht dargestellte Federn an, die den Kupplungskopf 7 in
der in 1 dargestellten Neutralstellung halten.
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2 zeigt
eine alternative Ausführungsform
einer Anhängerkupplung 1,
wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile benennen. Der Aufbau der Höhenverstellvorrichtung
und des Kupplungskopfes mit den Gelenkbolzen 16 entspricht
der Ausführungsform
gemäß 1,
so daß im
folgenden auf diese Teile nicht näher eingegangen wird.
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Neben
den Lenkern 12 sind bei der Ausführungsform gemäß 2 weitere
Lenker 19 über
Anlenkungen 13 schwenkbar an der Tragplatte 4 abgestützt. Die
Lenker 19 befinden sich dabei oberhalb bzw. unterhalb der
Lenker 12, so daß sich
diese nicht gegenseitig beim Verschwenken behindern. Aufgrund dieser
Maßnahme
können
sich die Lenker 12, 19 – von oben betrachtet – gegenseitig überdecken, ohne
deren Schwenkfreiheit einzuschränken.
Die Lenker 12, 19 sind nicht unmittelbar am Kupplungskopf 7,
sondern mit einem Zwischenlenker 20 über Anlenkungen 21 verbunden.
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Die
gedachten Verbindungslinien zwischen den Anlenkungen 13, 21 auf
jeder Seite des Kupplungskopfes 7 bilden je ein Viereck 22,
das um die beiden tragplattenseitigen Anlenkungen 13 verschwenkbar
ist. Beim Verschwenken dieses Vierecks 21 beschreiben die
zwischenlenkerseitigen Anlenkungen 21 Kreisbögen, wobei
sich zusätzlich
die Winkelstellung des Zwischenlenkers 20 verändert. Der
Zwischenlenker 20 weist eine über die beiden Anlenkungen 21 überstehende
Verlängerung 23 auf, an
deren Ende eine weitere, voneinander beabstandete Anlenkung 24 für die Aufnahme 15 des
Gelenkbolzens 16 vorgesehen ist.
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Durch
diese besondere Anordnung ergibt sich bei kleiner Schwenkbewegung
der Lenker 12, 19 eine relativ große, gegensinnige
Bewegung der Anlenkungen 24 in Fahrzeuglängsrichtung.
Damit können
selbst große
Winkel des Kupplungskopfes 7 bei kleinen Winkelausschlägen der
Lenker 12, 19 realisiert werden. Durch diese Maßnahme bleibt
der Raum, den die Lenker 12, 19 bei der Schwenkbewegung
des Kupplungskopfes 7 überstreichen,
stets klein. Außerdem
sind die Lenker 12, 19 und die Zwischenlenker 20 gekröpft, damit
diese möglichst raumsparend
um den Kupplungskopf 7 herumgreifen können. Der Schwenkwinkel des
Kupplungskopfes 7 wird durch an den Zwischenlenkern 20 vorgesehene Anschläge 25 begrenzt.
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3 zeigt
eine Ansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 2 von
der Seite, wobei das Fahrzeug 2 und die Pro filschiene 3 weggelassen
sind. Aus dieser Darstellung ist insbesondere zu erkennen, daß die Lenker 12, 19 mit
gegenseitigem Abstand vertikal übereinander
angeordnet sind. Außerdem
sind auf jeder Seite des Kupplungskopfes 7 zwei Lenker 19 vorgesehen,
die den Lenker 12 zwischen sich einschließen. Auf
diese Weise wird die Zugkraft günstig
vom Kupplungskopf 7 auf das Fahrzeug 2 weitergeleitet.
Außerdem
wirken bei dieser Anordnung der Lenker 12, 19 keine
schädlichen
Drehmomente auf die Anlenkungen 13, 21 ein.
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4 zeigt
die Ansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 2 in
verschwenkter Lage des Kupplungskopfes 7. Dabei wirkt einer
der Anschläge 25 mit
dem Lenker 19 zusammen, um den Schwenkwinkel des Kupplungskopfes 7 zu
begrenzen. Bei Verschwenken des Kupplungskopfes 7 entgegen dem
Uhrzeigersinn kommt dagegen der Anschlag 25 des gegenüberliegenden
Zwischenlenkers 20 zum Einsatz.
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Außerdem ist
der Kupplungskopf 7 um die Gelenkbolzen 16 verschwenkt.
Eine Kuppelöse 26 kann
demnach eine beliebige Raumrichtung innerhalb des durch die Anschläge 25 begrenzten Schwenkbereichs
einnehmen, ohne mit dem Kuppelzapfen 9 zu verklemmen. Der
maximale, von den Anschlägen 25 zugelassene
Schwenkwinkel des Kupplungskopfes 7 beträgt 73° beidseits
der Neutralstellung der Kuppelöse 26.
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Schließlich zeigt 5 eine
Seitenansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 4.
Aus dieser Darstellung ist insbesondere zu erkennen; daß der Kupplungskopf 7 um
ca. 20° um
die Gelenkbolzen 16 verschwenkt ist.
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- 1
- Anhängerkupplung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Profilschiene
- 4
- Tragplatte
- 5
- Sperrbolzen
- 6
- Handgriff
- 7
- Kupplungskopf
- 8
- Kupplungsmaul
- 9
- Kuppelzapfen
- 10
- Verstellmechanismus
- 11
- Handhebel
- 12
- Lenker
- 13
- Anlenkung
- 14
- freies
Ende
- 15
- Aufnahme
- 16
- Gelenkbolzen
- 17
- Schwenkachse
- 18
- Zapfwelle
- 19
- Lenker
- 20
- Zwischenlenker
- 21
- Anlenkung
- 22
- Viereck
- 23
- Verlängerung
- 24
- Anlenkung
- 25
- Anschlag
- 26
- Kuppelöse
- 27
- Gelenkachse