DE10163041A1

DE10163041A1 - Anhängerkupplung

Info

Publication number: DE10163041A1
Application number: DE2001163041
Authority: DE
Inventors: Burkhard Kowatsch
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für Fahrzeuge, umfassend einen Kupplungsbolzen, ein beweglich in einem Kupplungsmaul angeordnetes Auslöseelement sowie einen Betätigungshebel zum Lösen der Anhängerkupplung. Die Anhängerkupplung kann zwei Betriebsstellungen einnehmen, eine Bereitschaftsstellung sowie eine Kuppelstellung. Dabei ist das Auslöseelement durch die Kupplungsöse von der Bereitschaftsstellung in die Kuppelstellung drückbar und kehrt bei Herausbewegen der Kupplungsöse aus dem Kupplungsmaul selbsttätig von der Kuppelstellung in die Bereitschaftsstellung zurück. Um die gattungsgemäße Anhängerkupplung einfacher und kostengünstiger zu gestalten, wird erfindungsgemäß eine Anhängerkupplung vorgeschlagen, bei der der Betätigungshebel ein Teil des Kupplungsbolzens ist und das Auslöseelement einteilig ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Auf dem Sektor der Fertigungstechnik besteht in vielen Bereichen, z. B. bei Kommissionieraufgaben, die Notwendigkeit, mehrere Fahrzeuge aneinander zu kuppeln und wieder voneinander zu lösen, um eine möglichst flexible Fertigung zu erreichen. Diese Vorgänge müssen dabei im Fertigungsablauf mitunter sehr häufig durchgeführt werden. Daher ist es sowohl aus Kostengründen als auch aus Gründen der Betriebssicherheit erforderlich, zumindest den Ankuppelvorgang der Fahrzeuge so weit wie möglich zu automatisieren, damit kein manueller Eingriff seitens des Bedienpersonals mehr erforderlich ist.

Aus der gattungsbildenden DE-PS 906 662 ist eine Anhängerkupplung bekannt, die diese Teilautomatisierung ermöglicht. Sie umfasst eine Kupplungsöse, die an einem ersten Fahrzeug angebracht ist, sowie ein an einem zweiten Fahrzeug befestigtes Kupplungsmaul mit zwei einander gegenüberliegenden horizontalen Schenkeln. In diesem Kupplungsmaul ist ein Kupplungsbolzen durch zwei sich gegenüberliegende Aussparungen in den Schenkeln in vertikaler Richtung beweglich.

Die Anhängerkupplung kann zwei Stellungen einnehmen, eine Bereitschaftsstellung, in der die Anhängerkupplung gelöst ist, und eine Kuppelstellung, in der die beiden Fahrzeuge durch den durch die Kupplungsöse geführten Kupplungsbolzen fest miteinander verbunden sind. Das Ein- und Auskuppeln erfolgt über ein Auslöseelement, welches zwei relativ zueinander bewegbare Hebel umfasst, die über Federn vorgespannt sind. Die Bewegung des ersten Hebels wird durch die in das Kupplungsmaul eindringende Kupplungsöse ausgelöst und bewirkt das Ausschwenken des zweiten Hebels, der seinerseits den Kupplungsbolzen freigibt, so dass dieser sich vertikal nach unten in die Kupplungsöse bewegen kann und damit das Ankuppeln bewirkt. Die Anhängerkupplung befindet sich dann in der Kupplungsstellung. Zurück in die Bereitschaftsstellung begibt sich die Anhängerkupplung durch Umlegen eines Betätigungshebels und anschließendes Herausbewegen der Kupplungsöse aus dem Kupplungsmaul. Diese Anhängerkupplung ist konstruktiv sehr aufwendig, da sie eine Vielzahl von Bauteilen umfasst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkupplung vorzuschlagen, die ein automatisches Ankuppeln zweier Fahrzeuge konstruktiv einfach und kostengünstig ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Danach dient ein Teil des Kupplungsbolzens als Betätigungshebel zum Lösen der Anhängerkupplung. Ferner ist das Auslöseelement einteilig ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung bietet gegenüber der gattungsgemäßen Anhängerkupplung den Vorteil, dass sie weniger Einzelteile beinhaltet. Das Auslöseelement besteht nur noch aus einem Teil, das einerseits den Kupplungsbolzen und andererseits die Kupplungsöse kontaktiert. So wird ein zweiter Hebel und ein Bewegungsmechanismus eingespart. Weiterhin übernimmt der Kupplungsbolzen selber das Lösen der Kupplung, so dass ein zusätzlicher Betätigungshebel entfällt. Dadurch existieren auch weniger Drehachsen, Federelemente und Anschläge als bei der gattungsgemäßen Anhängerkupplung.

Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung ist somit gegenüber gattungsgemäßen Kupplungen kostengünstiger und auch robuster, was die Fehleranfälligkeit angeht.

Ferner beansprucht die erfindungsgemäße Anhängerkupplung einen geringeren Bauraum, da das Auslöseelement vollständig innerhalb des Kupplungsmauls untergebracht werden kann und kein zusätzliches Gehäuse außerhalb des Kupplungsmauls vorgesehen werden muss.

Vorteilhafterweise liegt in der Bereitschaftsstellung die Spitze des Kupplungsbolzens auf dem Auslöseelement auf. Dies ist eine sehr einfache und effektive Möglichkeit, den Kupplungsbolzen am Eindringen in den Innenraum des Kupplungsmauls zu hindern (Anspruch 2).

Vorteilhafterweise wird das Auslöseelement mit Hilfe eines Federmittels von der Kuppelstellung in die Bereitschaftsstellung zurückbewegt. Diese Ausführungsform ist besonders robust, da nur einfache mechanische Teile verwendet werden (Anspruch 3).

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Auslöseelement ein um eine senkrechte Achse drehbar gelagerter Hebel. In diesem Fall kann das Federmittel als eine um die Drehachse des Hebels gewundene Schraubenfeder realisiert werden. So kann der gewünschte Übergang in die Kuppelstellung durch eine einfache Drehbewegung mit einem Minimum an Bauteilen erzielt werden (Anspruch 4 und 5).

In einer alternativen Ausführungsform ist das Auslöseelement in Vorschubrichtung der Kupplungsöse linear beweglich gelagert. Auf diese Weise ist es möglich, die Größe des Kupplungsmauls in weiten Grenzen zu variieren, da das Auslöseelement größere Wege zurücklegen kann (Anspruch 6).

Zweckmäßigerweise wird das Auslöseelement in der Bereitschaftsstellung durch einen im Kupplungsmaul vorgesehenen Anschlag gehalten. Dies gewährleistet eine hohe Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung, da sich das Auslöseelement immer in einer definierten Stellung befindet (Anspruch 7).

Vorteilhafterweise besitzt das Kupplungsmaul zwei vertikal gegenüberliegende Schenkel, wobei der obere Schenkel eine Aussparung aufweist. Durch diese Aussparung besitzt der Kupplungsbolzen eine definierte Führung, was die Betriebssicherheit erhöht (Anspruch 8).

Weiterhin kann auf dem oberen Schenkel des Kupplungsmauls auf der dem unteren Schenkel abgewandten Seite eine Zentrierhülse zur Führung des Kupplungsbolzens angebracht sein. So wird der Kupplungsbolzen in der Aussparung zentriert und kann beim Wechsel von der Bereitschafts- in die Kuppelstellung nicht verkanten (Anspruch 9).

Vorteilhafterweise weist eine Aussparung im unteren Schenkel des Kupplungsmauls auf der dem oberen Schenkel zugewandten Seite eine Ansenkung zum Zentrieren des Kupplungsbolzens auf. Durch diese zentrierende Maßnahme ist es auch bei leichten Verschiebungen der Öse gegenüber dem Kupplungsmaul möglich, dass sich der Bolzen sicher in die Kuppelstellung bewegt (Anspruch 10).

Weiterhin kann der Kupplungsbolzen an dem in der Kuppelstellung teilweise im Kupplungsmaul befindlichen Ende eine Verdickung aufweisen. Diese Verdickung stellt sicher, dass der Bolzen beim manuellen Auskuppeln nicht vollständig von dem Kupplungsmaul gelöst wird, indem der verdickte Abschnitt in der Aussparung festgehalten wird (Anspruch 11).

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die erfindungsgemäße Anhängerkupplung in der Kuppelstellung in einer vertikalen Schnittansicht,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Anhängerkupplung in der Kuppelstellung in einer horizontalen Schnittansicht und
Fig. 3 die erfindungsgemäße Anhängerkupplung in der Bereitschaftsstellung in einer vertikalen Schnittansicht,
Fig. 4 die erfindungsgemäße Anhängerkupplung in der Bereitschaftsstellung in einer horizontalen Schnittansicht,
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung in einer horizontalen Schnittansicht.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Anhängerkupplung 1 in einer vertikalen Schnittansicht dargestellt. Die Anhängerkupplung umfasst eine Kupplungsöse 2, die an einem ersten Fahrzeug 3 befestigt ist, sowie ein an einem zweiten Fahrzeug 3' befestigtes Kupplungsmaul 4, das in diesem Ausführungsbeispiel zwei vertikal gegenüberliegende Schenkel 5, 5' aufweist. In dem Kupplungsmaul 4 ist in vertikaler Richtung ein Kupplungsbolzen 6 bewegbar, der durch zwei gegenüberliegende Aussparungen 7, 7' in den beiden Schenkeln 5, 5' geführt ist. Der obere Teil 8 des Kupplungsbolzens 6 dient als Betätigungshebel 9 zum Lösen der Anhängerkupplung 1. An einer vertikalen Drehachse 10 im Kupplungsmaul 4 drehbar gelagert ist ein Auslöseelement 11, das mit einer um die Drehachse 10 gewundenen Feder 12 verbunden ist.
Die Anhängerkupplung 1 kann zwei Stellungen einnehmen, eine Kuppelstellung und eine Bereitschaftsstellung. Diese beiden Stellungen werden im Folgenden beschrieben.
In Fig. 1 ist die Anhängerkupplung 1 in der Kuppelstellung dargestellt. Diese Stellung ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kupplungsöse 2 teilweise innerhalb des Kupplungsmauls 4 befindet und durch den Kupplungsbolzen 6, der durch eine in der Kupplungsöse 2 vorgesehene Öffnung 13 hindurchragt und sich damit in seiner Kuppellage befindet, gehalten ist. So sind die beiden Fahrzeuge 3, 3' fest miteinander verbunden.
Fig. 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die Anhängerkupplung 1 in der Kuppelstellung aus Fig. 1. Es ist zu erkennen, dass das Auslöseelement 11 in dieser Stellung der Anhängerkupplung 1 so von der mit ihm in Kontakt stehenden Kupplungsöse 2 zurückgedrängt ist, dass es näherungsweise parallel zu der Hinterwand 14 des Kupplungsmauls 6 steht.
In Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt durch die erfindungsgemäße Anhängerkupplung 1 in der Bereitschaftsstellung gezeigt, die sich dadurch auszeichnet, dass sich die Kupplungsöse 2 außerhalb des Kupplungsmauls 4 befindet, so dass keinerlei Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugen 3, 3' besteht. In dieser Stellung liegt der Kupplungsbolzen 6 mit seiner Spitze 15 auf dem Auslöseelement 11 auf. Auf diese Weise wird der Kupplungsbolzen 6 am Eindringen in das Kupplungsmaul 4 gehindert. Der Kupplungsbolzen 6 befindet sich damit in seiner zweiten Lage, der Ausrücklage.
In Fig. 4 ist die Anhängerkupplung 1 in der Bereitschaftsstellung in einem horizontalen Schnitt zu sehen. Hier ist deutlich zu erkennen, wie die Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 auf der Stirnfläche 16 des Auslöseelements 11 aufliegt. Das Auslöseelement 11 wird durch einen im Kupplungsmaul 4 vorgesehenen Anschlag 17 in seiner ausgeschwenkten Stellung gehalten. Der Anschlag 17 ist hier auf dem unteren Schenkel 5' des Kupplungsmauls 4 angeordnet, könnte aber auch am oberen Schenkel 5 angebracht sein.
Automatischer Ein- und manueller Auskuppelvorgang der erfindungemäßen Anhängerkupplung 1 laufen nun wie folgt ab: Zu Beginn des Einkuppelvorgangs befindet sich die Anhängerkupplung 1 in der Bereitschaftsstellung nach Fig. 3. Dann bewegt sich die Kupplungsöse 2 in das Kupplungsmaul 4 hinein und verdrängt dabei das Auslöseelement 11. So kann der Kupplungsbolzen 6 durch die Schwerkraft vertikal nach unten fallen, sich dabei zunächst durch die Öffnung 13 in der Kupplungsöse 2 bewegen und anschließend durch die Aussparung 7' im unteren Schenkel 5' fallen. Dadurch ist die gesamte Anhängerkupplung 1 in die Kuppelstellung nach Fig. 1 überführt.
Um den Einkuppelvorgang möglichst sicher und zuverlässig zu gestalten, können zusätzliche zentrierende Maßnahmen vorgesehen werden. Zu diesen Maßnahmen zählen eine außen auf dem oberen Schenkel 5 angebrachte, zur Aussparung 7 konzentrische Zentrierhülse 18 zur Führung des Kupplungsbolzens 6 oder eine konzentrisch zur unteren Aussparung 7' angebrachte Ansenkung 19 in der oberen Fläche 20 des unteren Schenkels 5', die bei ungenauer Lage des Kupplungsbolzens 6 die Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 in die Aussparung 7' hineinführt. Weiterhin kann die Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 konisch gestaltet sein, um diese Zentrierwirkung zu erreichen.
Der Wechsel zurück in die Bereitschaftsstellung erfolgt durch einen manuellen Eingriff. Der Bediener zieht an dem Betätigungshebel 9 und bewegt damit den Kupplungsbolzen 6 wieder aus der Kupplungsöse 2 hinaus, so dass der Kupplungsbolzen 6 aus der Kuppellage in die Ausrücklage wechselt. Anschließend wird die Kupplungsöse 2 wieder aus dem Kupplungsmaul 4 herausbewegt. Dadurch ist das Auslöseelement 11 freigegeben und kann sich durch die Spannung der Feder 12 wieder in die Bereitschaftsstellung bewegen und somit den Kupplungsbolzen 6 festsetzen, indem der Kupplungsbolzen 6 nach dem Hochziehen des Betätigungshebels 9 mit seiner Spitze 15 auf die Stirnfläche 16 des Auslöseelements 11 fallen kann.
Um den Auskuppelvorgang so einfach wie möglich zu gestalten, kann zusätzlich am unteren Ende, der Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 eine Verdickung 21, ein Bereich mit einem größeren Querschnitt als dem des Kupplungsbolzens 6, vorgesehen werden, damit der Kupplungsbolzen 6 beim Herausziehen nicht vollständig aus dem Kupplungsmaul 4 herausgezogen wird, sondern an der Zentrierhülse 18 oder an einem anderen Sicherungsring mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Verdickung 21, gehalten wird.
Um zu gewährleisten, dass die Kupplungsöse 2 mit der notwendigen Genauigkeit in das Kupplungsmaul 4 eingeführt wird, können verschiedene Maßnahmen getroffen werden. Zum einen können die anzukuppelnden Fahrzeuge 3, 3' durch externe Führungen, die z. B. auf dem Hallenboden angebracht sind, schon in der richtigen Stellung aufeinander zugeführt werden. Zum anderen können im Kupplungsmaul 4 Führungselemente angebracht werden, die eine Zentrierung der Kupplungsöse 2 beim Bewegen zu dem Auslöseelement 11 bewirken. In diesem Falle könnte man auch auf Elemente wie die Zentrierhülse 18 zum Zentrieren des Kupplungsbolzens 6 verzichten.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform der Anhängerkupplung 1 in der Bereitschaftsstellung im horizontalen Schnitt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist das Auslöseelement 11 kein drehbar gelagerter Hebel, sondern ist linear beweglich in Richtung des Vorschubs der Kupplungsöse 2 angeordnet. Die Rückkehr des Auslöseelements 11 von der Kuppel- in die Bereitschaftsstellung findet mit Hilfe von Federn 12 statt. Alternativ kann auch nur eine einzige Feder 12' vorgesehen werden. Das Auslöseelement 11 wird durch einen oder zwei im Kupplungsmaul 4 vorgesehene Anschläge 17 in der Bereitschaftsstellung gehalten. Auch bei dieser Ausführungsform liegt in der Bereitschaftsstellung die Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 auf der Stirnfläche 16 des Auslöseelements 11 auf.
Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung 1 ist nicht beschränkt auf die oben dargestellten Ausführungsbeispiele.
Das Kupplungsmaul 4 kann konstruktiv anders gestaltet sein. Es muss nur die Kupplungsöse 2 und den Kupplungsbolzen 6 teilweise aufnehmen können. Wenn zwei Schenkel 5, 5' vorgesehen werden, sind auch andere Geometrien als die in den Bildern dargestellten denkbar.
Es müssen keine Aussparungen 7, 7' in beiden Schenkeln 5, 5' des Kupplungsmauls 4 vorgesehen werden. Vielmehr genügt auch eine Aussparung 7 im oberen Schenkel 5, so dass die Spitze 15 des Kupplungsbolzens 6 in der Kuppelstellung auf der oberen Fläche 20 des unteren Schenkels 7' aufliegen kann.
Ferner könnte zum Rückführen des Auslöseelements 11 von der Kupplungs- in die Bereitschaftsstellung statt einer Schraubenfeder 12 auch ein anderes Hilfsmittel verwendet werden.

Claims

1. Anhängerkupplung für Fahrzeuge, umfassend
einen Kupplungsbolzen,
ein beweglich in einem Kupplungsmaul angeordnetes Auslöseelement sowie
einen Betätigungshebel zum Lösen der Anhängerkupplung,
wobei die Anhängerkupplung zwei Betriebsstellungen einnehmen kann,
eine Bereitschaftsstellung, in der sich der Kupplungsbolzen außerhalb des Kupplungsmauls befindet und in der der Kupplungsbolzen das Auslöseelement kontaktiert, sowie
eine Kuppelstellung, in der der Kupplungsbolzen zumindest teilweise in den Innenraum des Kupplungsmauls eindringt und in der das Auslöseelement eine Kupplungsöse kontaktiert,
wobei das Auslöseelement
durch die Kupplungsöse von der Bereitschaftsstellung in die Kuppelstellung drückbar ist und
bei Herausbewegen der Kupplungsöse aus dem Kupplungsmaul selbsttätig von der Kuppelstellung in die Bereitschaftsstellung zurückkehrt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Betätigungshebel (9) ein Teil des Kupplungsbolzens (6) ist und
das Auslöseelement (11) einteilig ausgebildet ist.

2. Anhängerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bereitschaftsstellung eine Spitze (15) des Kupplungsbolzens (6) auf dem Auslöseelement (11) aufliegt.

3. Anhängerkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Rückführung des Auslöseelements (11) von der Kuppelstellung in die Bereitschaftsstellung ein Federmittel vorgesehen ist.

4. Anhängerkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (11) ein drehbar gelagerter Hebel ist.

5. Anhängerkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel eine um die Drehachse (10) des Hebels gewundene Schraubenfeder (12) ist.

6. Anhängerkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (11) in Vorschubrichtung der Kupplungsöse (2) linear beweglich gelagert ist.

7. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (11) in der Bereitschaftsstellung durch einen im Kupplungsmaul (4) vorgesehenen Anschlag (17) gehalten ist.

8. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmaul (4) zwei vertikal gegenüberliegende Schenkel (5, 5') umfasst, wobei der obere Schenkel (5) eine Aussparung (7) zur Durchführung des Kupplungsbolzens (6) besitzt.

9. Anhängerkupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem oberen Schenkel (5) des Kupplungsmauls (4) auf der dem unteren Schenkel (5') abgewandten Seite eine Zentrierhülse (18) zur Führung des Kupplungsbolzens (6) angebracht ist.

10. Anhängerkupplung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aussparung (7') im unteren Schenkel (5') des Kupplungsmauls (4) auf der dem oberen Schenkel (5) zugewandten Seite eine Ansenkung (19) zum Zentrieren des Kupplungsbolzens (6) aufweist.

11. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsbolzen (6) an dem in der Kupplungsstellung teilweise im Kupplungsmaul (4) befindlichen Ende eine Verdickung (21) aufweist.