DE102004045254B4

DE102004045254B4 - Anhängerkupplung mit Zugstangenbefestigung

Info

Publication number: DE102004045254B4
Application number: DE200410045254
Authority: DE
Inventors: Udo Szczepanek
Original assignee: Jost Werke SE
Current assignee: Jost Werke SE
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-09-18
Also published as: DE102004045254A1

Abstract

Anhängerkupplung, umfassend:
– einen Kupplungskörper (12) mit einer von diesem abstehenden Zugstange (18), deren Längsachse (A) eine axiale Richtung definiert und welche in radialer Richtung von der Längsachse (A) durch eine Zugstangenmantelfläche (19) begrenzt ist,
– ein Befestigungslager (36), welches die Zugstange (18) im montierten Zustand durchsetzt,
– eine Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56), welche die Anhängerkupplung (10) bezüglich des Befestigungslagers (36) in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen festlegt, sowie
– wenigstens ein Federelement (30, 42), welches im montierten Zustand durch den Kupplungskörper (12) und die Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56) zumindest in axialer Richtung vorgespannt ist,
wobei die Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56) wenigstens ein Sperrelement (52), einen zugstangenfesten ersten Zugstangenanschlag (23) sowie eine die Zugstange (18) umgreifende Spannbuchse (44) mit einem ersten Spannbuchsenanschlag (50a) umfasst,
wobei die Spannbuchse (44) durch eine Axial-Verlagerungseinrichtung (26, 58, 60) gegen die Kraft...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung, umfassend:

– einen Kupplungskörper mit einer von diesem abstehenden Zugstange, deren Längsachse eine axiale Richtung definiert und welche in radialer Richtung von der Längsachse durch eine Zugstangenmantelfläche begrenzt ist,
– ein Befestigungslager, welches die Zugstange im montierten Zustand durchsetzt,
– eine Axial-Festlegevorrichtung, welche die Anhängerkupplung bezüglich des Befestigungslagers in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen festlegt, sowie
– wenigstens ein Federelement, welches im montierten Zustand durch den Kupplungskörper und die Axial-Festlegevorrichtung zumindest in axialer Richtung vorgespannt ist,

Derartige Anhängerkupplungen sind aus der Modellreihe RO 430 der Firma Rockinger bekannt. Bei diesen bekannten Kupplungen weist die Zugstange an ihrem kupplungskörperfernen Ende eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut auf, in die drei Befestigungsringsegmente eingelegt werden, welche gemeinsam einen geschlossenen von der Zugstangenmantelfläche vorspringenden Ring bilden. In der Umfangsmitte eines jeden Befestigungringsegements befindet sich je ein parallel zur Zugstangenlängsachse verlaufendes Durchgangsloch mit Innengewinde, in welches zur axialen Festlegung der Anhängerkupplung eine Montageschraube eingedreht wird.
Auf die Zugstange ist eine Spannbuchse aufgeschoben, welche die Befestigungsringsegmente umgibt. Mit ihrer zum Befestigungslager weisenden Stirnfläche liegt die Spannbuchse an einer Druckscheibe an, welche als Federwiderlager für. einen zwischen Befestigungslager und Druckscheibe angeordneten Gummifederring dient. An ihrer befestigungslagerfernen Stirnseite weist die Spannbuchse drei Durchgangslöcher auf, welche zur Montage der Anhängerkupplung von den in die Innengewinde der Befestigungsringsegmente eingeschraubten Montageschrauben durchsetzt werden. Die Schraubenköpfe der Montageschrauben liegen an der befestigungslagerfernen Stirnfläche der Spannbuchse an.
Die Spannbuchse weist weiterhin drei sich in Umfangsrichtung erstreckende, die Spannbuchsenmantelfläche radial durchsetzende Schlitze auf. Durch Drehen der Montageschrauben wird die Spannbuchse gegen die Vorspannkraft des Gummifederrings soweit über die Befestigungsringsegmete bewegt, bis sich die Schlitze zwischen dem Befestigungslager und den Befestigungsringsegementen befinden.
Anschließend werden durch die Schlitze der Spannbuchse Sperrelemente in radialer Richtung zur Zugstange hin derart eingeschoben, dass sie die Befestigungsringsegemente in axialer Richtung hintergreifen. Die Montageschrauben werden gelöst, so dass die Vorspannkraft des Gummifederrings über die Druckscheibe auf die Sperrelemente wirkt und diese gegen die Befestigungsringsegmente drückt. Die Sperrelemente ragen in radialer Richtung durch die Schlitze der Spannbuchsenmantelfläche hindurch und halten so die Spannbuchse an Ort und Stelle, bzw. blockieren eine Bewegung der Spannbuchse entgegen ihrer Montage-Verlagerungsrichtung. Zur Sicherung der Sperrelemente in ihrer radialen Stellung ist ein zur Spannbuchse koaxialer Haltering, dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der als Ringsegmente ausgebildeten Sperrelemente entspricht, in axialer Richtung über diese geschoben und durch einen an der Spannbuchse angeordneten Sicherungsring gesichert.
Bei dieser Ausführungsform einer Anhängerkupplung ist ein Zugstangenanschlag durch die drei Befestigungsringsegemente und ein Spannbuchsenanschlag durch einen die Schlitze in der Spannbuchsenmantelfläche begrenzenden Wandabschnitt gebildet.
Nachteilig an dieser Konstruktion ist zum einen die verhältnismäßig große Teileanzahl und zum anderen der zur Befestigung der Anhängerkupplung an einem Fahrzeug nötige Montageaufwand, welcher dadurch entsteht, dass drei um die Zugstange herum angeordnete Montageschrauben wiederholt nacheinander möglichst gleichmäßig angezogen werden müssen, um ein Verkippen und Verklemmen der Spannbuchse zu vermeiden. Weiterhin können die Montageschrauben nach der Montage leicht vergessen werden oder verloren gehen, so dass sie im Falle einer Reparatur zunächst nicht zur Verfügung stehen.
Weiterhin ist aus der EP 0457249 A2 eine Anhängerkupplung mit einem Kupplungskörper und einer davon abstehenden Zugstange bekannt, bei welcher ein Federpaket aus beiderseits des Befestigungslagers angeordneten Gummifederringen über eine zentrale Mutter verspannt ist. Die zentrale Mutter ist auf ein auf die Zugstange aufgebrachtes Außengewinde aufgeschraubt. Zur besseren Druckeinleitung ist zwischen dem kupplungskörperferneren Gummifederring und der zentralen Mutter eine Druckscheibe aus Metall angeordnet.
Nachteilig an dieser konstruktiven Ausgestaltung ist, dass die zentrale Mutter mit sehr hohem Drehmoment angezogen werden muss und die Mutter dieses Drehmoment darüber hinaus über die gesamte Gebrauchszeit der Anhängerkupplung halten muss. Durch die im Betrieb auf die Zugstange wirkenden Zug- und Druckkräfte sind Setzvorgänge an der Mutter bzw. am Außengewinde der Zugstange nicht ungewöhnlich, welche ein regelmäßiges Überprüfen und ggf. Nachstellen der Mutter erfordern.
Lediglich der Vollständigkeit halber sei auf die DE 3530565 C2 hingewiesen, die eine Längskraftabstützung eines Kupplungskörpers einer Anhängerkupplung offenbart.
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anhängerkupplung anzugeben, welche einfach und mit wenigen Teilen an einem Fahrzeug montiert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anhängerkupplung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der erste Zugstangenanschlag durch die Zugstangenmantelfläche gebildet ist und bei welcher die Axial-Verlagerungseinrichtung durch einen Längsabschnitt der Zugstangenmantelfläche geführt ist.
Durch die Festlegung der Zugstange mittels des wenigstens einen Sperrelements ist zum Einen keine dauerhaft hochbelastete zentrale Mutter erforderlich, wie sie aus der EP 0457249 A2 bekannt ist. Aufgrund der Ausbildung des Zugstangenanschlags durch die Zugstangenmantelfläche können zum Anderen die bei der Baureihe RO 430 erforderlichen Befestigungsringsegmente entfallen. Die Sperrelemente liegen dann als Anschlag an einem Abschnitt der Zugstangenmantelfläche an.
Die Führung der Axial-Verlagerungseinrichtung durch einen Längsabschnitt der Zugstangenmantelfläche vereinfacht den Montageaufwand erheblich, da durch diese zentrale Führung ein gleichmäßiges Verlagern der Spannbuchse bezüglich des Zugstangenanschlags ohne Weiteres möglich ist. Ein abwechselndes Anziehen von mehreren, in der Spannbuchse geführten Montageschrauben, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann dadurch entfallen.
Wenn im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung die Rede davon ist, dass die Axial-Festlegevorrichtung die Anhängerkupplung bezüglich des Befestigungslagers in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen festlegt, so ist damit gemeint, dass ein durch auf die Anhängerkupplung wirkende Zug- und Druckkräfte bedingter Federweg der Anhängerkupplung bezüglich des Befestigungslagers zugelassen sein soll.
Wenn weiterhin die Rede davon ist, dass das wenigstens eine Federelement zumindest in axialer Richtung vorgespannt ist, so soll dies nicht ausschließen, dass durch eine hauptsächlich axiale Vorspannung des Federelements in diesem nicht auch Spannungen in radialer Richtung hervorgerufen werden.
Neben den genannten ersten Anschlägen kann die Axial-Festlegevorrichtung weiter einen zugstangenfesten zweiten Zugstangenanschlag und einen im Wesentlichen spannbuchsenfesten zweiten Spannbuchsenanschlag derart umfassen, dass das wenigstens eine Sperrelement in seiner Sperrstellung eine Bewegung der Spannbuchse längs der Zugstange relativ zu dieser auch in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung blockiert. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Spannbuchse in beide längs der Zugstangenlängsachse möglichen Bewegungsrichtungen mit oder ohne einem gewissen Bewegungsspiel in einfacher Weise mit größtmöglicher Sicherheit festgelegt werden kann.
In der Regel wird die erste Richtung zu einer Montage-Verlagerungsrichtung der Spannbuchse entgegengesetzt gerichtet sein und die zweite Richtung der Montage-Verlagerungsrichtung entsprechen.
Zwar ist es erfindungsgemäß denkbar, den zweiten Zugstangenanschlag durch an der Zugstange anbringbare Bauteile zu realisieren, jedoch kann der durch die Erfindung bereitgestellte Vorteil einer reduzierten Teileanzahl besonders dadurch genutzt werden, dass der zweite Zugstangenanschlag durch die Zugstangenmantelfläche gebildet ist. Beispielsweise können in aus fertigungstechnischer Sicht sehr einfacher und damit kostengünstiger Weise der erste oder/und der zweite Zugstangenanschlag durch die Verbindungsfläche wenigstens zweier Längsabschnitte der Zugstangenmantelfläche mit unterschiedlichen radialen Abständen der Zugstangenmantelfläche von der Zugstangenlängsachse gebildet sein.
Üblicherweise werden das wenigstens eine Federelement und gegebenenfalls das für dieses vorgesehene Federwiderlager von dem freien kupplungskörperfernen Ende der Zugstange auf diese aufgeschoben. Diese einfache Montageart ist dann möglich, wenn einer der wenigstens zwei Längsabschnitte durch eine radiale Vertiefung der Zugstange gebildet sind. Besonders einfach herstellbar, etwa durch einen einfachen Drehvorgang im Falle einer bevorzugten rotationssymmetrischen Zugstange, kann einer der beiden Längsabschnitte durch eine umlaufende Nut in der Zugstangenmantelfäche gebildet sein. Bei entsprechender, etwa geschlitzter oder mehrteiliger Ausgestaltung des wenigstens einen Federelements und ggf. weiterer auf der Zugstange anzuordnender Bauteile kennen die zwei Längsabschnitte erfindungsgemäß auch durch einen Vorsprung, sogar durch einen umlaufenden Vorsprung der Zugstange gebildet sein.
Auf Grund der Führung der Axial-Verlagerungseinrichtung durch einen Längsabschnitt der Zugstangenmantelfläche kann die Axial-Verlagerungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lediglich ein einziges, die Verlagerung der Spannbuchse bewirkendes Stellglied aufweisen. Somit kann durch Werkzeugangriff an einem einzigen Teil eine verkippungs- und verklemmungsfreie Verlagerung der Spannbuchse erreicht werden. Außerdem kann das Stellglied nach der Montage der Anhängerkupplung ohne Last auf der Zugstange verbleiben und steht so jederzeit für Reparatur- und Wartungsfälle zur Verfügung.
Eine genaue Positionseinstellung der Spannbuchse bei gleichzeitiger Selbsthemmung des Stellglieds kann dadurch erreicht werden, dass die Axial-Verlagerungseinrichtung eine Schraubvorrichtung, vorzugsweise eine Mutter, als das Stellglied umfasst.
Erfindungsgemäß kann die Schraubvorrichtung eine wendelförmige Nut aufweisen, in die ein von der Zugstange abstehender Zapfen eingreift. In kinematischer Umkehrung kann die wendelförmige Nut ebenso auf der Zugstangenmantelfläche und der vorstehende Zapfen an der Schraubvorrichtung ausgebildet sein. Besonders hohe Verlagerungskräfte können jedoch dann sicher aufgenommen werden, wenn der die Schraubvorrichtung führende Längsabschnitt der Zugstangenmantelfläche als Gewinde ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Spannbuchse in ihrer die Zugstange umgebenden Mantelfläche wenigstens eine in radialer Richtung durchgehende Durchgangsöffnung aufweisen, wobei der erste Spannbuchsenanschlag vorteilhaft durch einen die wenigstens eine Durchgangsöffnung begrenzenden Wandabschnitt gebildet sein kann.
Durch die Durchgangsöffnung kann die richtige Position der Spannbuchse bezüglich des Zugstangenanschlags in einfacher Weise überwacht werden. Nach Erreichen der gewünschten Position ist das wenigstens eine Sperrelement durch die wenigstens eine Durchgangsöffnung hindurch in die Sperrstellung einführbar. Durch das Anbringen von Durchgangsöffnungen in der Spannbuchsenmantelfläche können darüberhinaus in Längsrichtung der Zugstange weisende Stirnflächen der Spannbuchse als Kraftübertragungsflächen mit möglichst großer Fläche benutzt werden, was zu geringen Spannungen im Falle einer Krafteinleitung über diese Flächen führt.
Die Anhängerkupplung kann weiter eine Sicherungsvorrichtung umfassen, durch welche das wenigstens eine Sperrelement gegen ein Verlassen der Sperrstellung sicherbar ist, um dadurch eine dauerhafte, sichere Befestigung der Anhängerkupplung an einem Fahrzeug bzw. an dem Befestigungslager zu gewährleisten.
Die Sicherungsvorrichtung kann einen zur Spannbuchse koaxialen und an der Spannbuchse in Längsrichtung der Zugstange verschiebbaren Haltering umfassen.
Dieser Haltering kann dann nach einem Einführen des wenigstens einen Sperrelements in die Sperrstellung in axialer Richtung über eine radial äußere Begrenzungsfläche des wenigstens einen Sperrelements verschoben werden und somit eine körperliche Barriere gegen ein Herausfallen des wenigstens einen Sperrelements aus der Sperrstellung bilden. Der Haltering kann durch eine Axial-Blockiervorrichtung, etwa in Form eines Sicherungs- bzw. Seegerings gegen eine Bewegung längs der Zugstange in einer Richtung gesichert sein.
Der oben genannte zweite Spannbuchsenanschlag, wie auch der erste Spannbuchsenanschlag, durch einen weiteren Wandabschnitt der wenigstens einen Durchgangsöffnung in der Spannbuchsenmantelfläche gebildet sein. Gemäß einer besonders einfachen konstruktiven Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Haltering jedoch eine, vorzugsweise im Wesentlichen in Längsrichtung der Zugstange weisende, Fläche aufweisen, aus welcher der zweite Spannbuchsenanschlag gebildet ist.
Durch diese bevorzugte Ausbildung des zweiten Spannbuchsenanschlags am Haltering werden für eine Fertigung problematische Doppelpassungen an der Spannbuchse vermieden. Zum Anlageangriff des zweiten Spannbuchsenanschlags an dem wenigstens einen Sperrelement kann an einer radial äußeren Begrenzungsfläche des wenigstens einen Sperrelements ein Radialvorsprung vorgesehen sein. Somit kann durch geeignete Gestaltung der radial äußeren Begrenzungsfläche des wenigstens einen Sperrelements die Funktionalität der Anhängerkupplung und ihrer Befestigungsvorrichtung mit besonders geringer Bauteilezahl bei unverändert sehr hoher Sicherheit verwirklicht sein.
Das wenigstens eine Sperrelement kann mit geringen Herstellungskosten hergestellt werden, wenn es zumindest über einen Abschnitt seiner Längsausdehnung, vorzugsweise jedoch über seine gesamte Länge, als Ringelement bzw. Ringsegment ausgebildet ist. Beispielsweise kann das wenigstens eine Sperrelement aus einem Drehteil hervorgehen, etwa einem gedrehten Ring, welches nach dem Drehvorgang in mehrere Teile zertrennt wird. Bevorzugt werden drei derartige Ringsegmente, welche gemeinsam einen geschlossenen Ring bilden, als Sperrelemente verwendet.
Eine zur Entlastung des Zugfahrzeugs wünschenswerte Dämpfung der auf die erfindungsgemäße Anhängerkupplung wirkenden Druckkraft, etwa beim Abbremsen des Zuges, kann dadurch erreicht werden, dass, in Zugstangenlängsrichtung betrachtet, ein erstes Federelement zwischen Kupplungskörper und Befestigungslager angeordnet ist. Daneben kann eine entsprechende Dämpfung eines in entgegengesetzter Richtung wirkenden Rucks beim Anfahren mit eingekuppeltem Anhänger dadurch erreicht werden, dass ein zweites Federelement zwischen dem Befestigungslager und der Spannbuchse angeordnet ist.
Die Anzahl benötigter Bauteile kann weiter dadurch reduziert sein, dass ein Längsende, vorzugsweise beide Längsenden, des Befestigungslagers als Federwiderlager ausgeformt sind.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Anhängerkupplung ist es weiter möglich, ein zu einem Federelement weisendes Ende der Spannbuchse als Federwiderlage auszuformen. Damit kann die benötigte Bauteileanzahl noch weiter verringert werden. Nach dem bisherigen Stand der Technik musste zwischen einem Federelement und einer Spannbuchse eine gesonderte Druckscheibe angeordnet sein.
Zwar können erfindungsgemäß alle möglichen Arten an Federelementen, etwa auch Tellerfedern und Tellerfederpakete, als das wenigstens eine Federelement eingesetzt sein, jedoch ist das wenigstens eine Federelement aus Kostengründen bevorzugt wenigstens ein die Zugstange umgebender Federring, vorzugsweise aus Elastomerwerkstoff, wie etwa Gummi.
Zum Schutz vor Verschmutzung oder/und Beschädigung der Axial-Festlegevorrichtung kann die Anhängerkupplung eine Schutzkappe umfassen, welche zur Abdeckung des kupplungskörperfernen Längsendes der Zugstange auf die Spannbuchse aufschiebbar und vorzugsweise an ihr verrastbar ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben werden. Es stellt dar:
1: Eine Explosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung, sowie
2: eine vergrößerte Querschnittsansicht des kupplungskörperfernen freien Endes der Zugstange mit bevorzugter Axial-Festlegungsvorrichtung im montierten Zustand der Anhängerkupplung.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Anhängerkupplung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Anhängerkupplung umfasst einen Kupplungskörper 12, welcher zur Aufnahme weiterer Funktionsbauteile der Anhängerkupplung ausgebildet ist, wie etwa einem Fangmaul oder einem Kupplungsbolzen (beide nicht dargestellt).
Von der der maulartigen Öffnung 14 abgewandten Rückseite 16 des Kupplungskörpers 12 steht eine kreiszylindrische Zugstange 18 ab, wobei die Längsachse A der Zugstange 18 im Wesentlichen orthogonal zur Rückseite 16 des Kupplungskörpers 12 angeordnet ist.
Die Zugstange 18, die in radialer Richtung von der Achse A durch eine Zugstangenmantelfläche 19 begrenzt wird, umfasst einen ersten von der Rückseite 16 des Kupplungskörpers 12 ausgehenden ersten zylindrischen Längsabschnitt 20, an welchen sich ein zweiter Längsabschnitt 22 mit geringerem Außendurchmesser als der erste Längsabschnitt 20 anschließt. In Richtung der Längsachse A der Zugstange 18 von der Rückseite 16 des Kupplungskörpers 12 weg folgt auf den zweiten Längsabschnitt 22 ein dritter zylindrischer Längsabschnitt 24, mit im Wesentlichen dem gleichen Außendurchmesser wie der erste Längsabschnitt 20, so dass der zweite Längsabschnitt 22 in der Zugstangenmantelfläche eine umlaufende Nut bildet. An den dritten Längsabschnitt 24 schließt sich ein vierter Längsabschnitt 26 mit kleinerem Außendurchmesser als der dritte Längabschnitt 24 an, welcher bis zum freien kupplungskörperfernen Ende 28 der Zustange 18 reicht. Dlerer vierte Längsabschnitt 26 ist mit einem Außengewinde versehen.
Bei der Montage der Anhängerkupplung 10 wird zunächst ein erster Federring 30 aus einem Elastomerwerkstoff, wie etwa Gummi, und auf diesen folgend eine ein Federwiderlager für den ersten Federring 30 bildende Druckscheibe 34 aufgeschoben. Der Federring 30 befindet sich in Längrichtung der Zugstange sandwichartig zwischen der Rückseite 16 des Kupplungskörers 12 und der Druckscheibe 34.
In dieser Konfiguration wird die Zugstange 18 durch das Befestigungslager 36 hindurchgeschoben. In einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungslagers 36 kann die zum Kupplungskörper 12 hinweisende Stirnfläche 38 einer in das Befestigungslager 36 eingelegten Gleitbuchse 37 oder eine Stirnfläche des Befestigungslagers 36 selbst in Form einer Druckscheibe konturiert sein, so dass die Druckscheibe 34 entbehrlich ist.
Die zum freien Ende 28 der Zugstange hinweisende Stirnfläche 40 des Befestigungslagers 36 ist als Federwiderlager ausgebildet, d. h. entsprechend der Druckscheibe 34 konturiert. An dieser Stirnfläche liegt ein zweiter Federring 42 an, welcher auf die Zugstange 18 aufgeschoben wird und welcher dem ersten Federring 30 hinsichtlich Geometrie und Werkstoff entspricht. Auf den Federring 42 folgend wird eine Spannbuchse 44 auf die Zugstange 18 aufgeschoben. Die Spannbuchse 44 weist einen zum zweiten Federring 42 hinweisenden Federwiderlagerabschnitt 46 und einen an diesen anschließenden Verriegelungsabschnitt 48 auf. In dem Verriegelungsabschnitt 48 sind in Umfangsrichtung verlaufende radiale Schlitzdurchgänge 50 vorgesehen, durch welche jeweils ein als Ringsegment ausgebildetes Sperrelement 52 bei geeigneter axialer Position der Spannbuchse 44 bezüglich der Zugstange 18 in radialer Richtung durch die Schlitze 50 in ihre Sperrstellung geschoben werden.
Ein Haltering 54, dessen Innendurchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Verriegelungsabschnitts 48 der Spannbuchse 44 ist, kann in axialer Richtung auf den Verriegelungsabschnitt 48 aufgeschoben werden, so dass er die Sperrelemente zumindest über einen Teil ihrer Längsausdehnung umgreift. Ein Abrutschen des Halterings 54 in Richtung des freien Endes 28 der Zugstange 18 vom Verriegelungsabschnitt 48 der Spannbuchse 44 ist durch einen Spannring 56 in einer in 2 näher gezeigten Nut in der Mantelfläche des Verriegelungsabschnitts 48 verhindert.
Schließlich wird bei der Montage der Anhängerkupplung 10 auf dem vierten Längsabschnitt 26 eine Verstellmutter, vorzugsweise eine Zwölfkantmutter, zur Verlagerung der Spannbuchse in Längsrichtung A der Zugstange 18 zum Kupplungskörper 12 hin aufgeschraubt werden. Die Verstellmutter 58 wird durch einen Sicherungsring 60 gegen ein Herunterfallen von der Zugstange 18 gesichert.
Zum Schutz des kupplungskörperfernen freien Endes 28 der Zugstange 18, der die Spannbuchse 44, die Sperrelemente 52, den Haltering 54 und den Spannring 56 umfassenden Axial-Festlegevorrichtung sowie der aus der die Verstellmutter 58 und den Sicherungsring 60 umfassenden Axial-Verlagerungsvorrichtung wird eine Kappe 62, welche beispielsweise aus Kunststoff oder einem Elastomerwerkstoff gefertigt sein kann, an einem Außenumfang der Spannbuchse verrastet. Die Kappe 62 bildet somit zusammen mit der Spannbuchse 44 einen vor Schmutzeintritt geschützten Raum.
In 2 ist der Bereich nahe dem kupplungskörperfernen freien Längsende 28 der Zugstange 18 in montiertem Zustand gezeigt. Die Verstellmutter 58 ist dabei lediglich oberhalb der Achse A in 2 im Schnitt gezeigt.
Wie in 2 zu sehen ist, ist in den Durchgang des Befestigungslagers 36 eine zylindrische Gleitbuchse 37 eingelegt, welche ein Gleiten der Zugstange 18 in Richtung ihrer Längsachse A erleichtert. Der zweite Federring 42 ist zwischen dem am Befestigungslager 36 ausgebildeten Federwiderlager 40 und dem an der Spannbuchse 44 ausgebildeten Federwiderlager 46 in axialer Richtung vorgespannt. Aufgrund der Vorspannung des Federrings 42 in axialer Richtung werden auch Radialspannungen hervorgerufen, welche zu einer geringfügigen Dehnung des Rings in radialer Richtung führen.
Wie in 2 weiter zu sehen ist, ist ein erster zugstangenfester Anschlag durch die um die Achse A als Zentrum umlaufende Ringfläche 23 gebildet, welche den Längsabschnitt 22 mit dem Längsabschnit 24 größeren Durchmessers der Zugstange 18 verbindet. Ein erster Spannbuchsenanschlag ist durch zum freien Ende 28 hin weisende Wandabschnitte 50a der Schlitze 50 gebildet. Entgegengesetzte Stirnflächen der Sperrelemente 52 liegen, bedingt durch die Vorspannung des zweiten Federelements 42 und auch des in 2 nicht dargestellten ersten Federelements 30, am ersten Zugstangenanschlag 32 bzw. am ersten Spannbuchsenanschlag 50a an und blockieren eine Bewegung der Spannbuchse 44 zum freien Ende 28 der Zugstange 18 hin.
Bei der Montage der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung wird die Spannbuchse 44 durch Drehen der Verstellmutter 58 auf dem mit Außengewinde versehenem Längsabschnitt 26 der Zugstange 18 solange zum Kupplungskörper 12 hin verschoben, bis der Abstand zwischen dem ersten Zugstangenanschlag 23 und dem ersten Spannbuchsenanschlag 50a groß geung für ein radiales Einführen der Sperrelemente 52 ist. Im Anschluss an ein Einführen der Sperrelelemente 52 in die in 2 gezeigte Sperrstellung wird die Verstellmutter 58 von der Spannbuchse 44 entfernt und ruht im Wesentlichen ohne axiale Last auf dem Längsabschnitt 26.
Die Sperrelemente weisen einen ringförmigen Abschnitt 53 auf, längs welchem die Sperrelemente in radialer Richtung derart bemessen sind, dass sie in der Sperrstellung im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweisen wie der Verriegelungsabschnitt 48 der Spannhülse 44. Dadurch ist es möglich, den Haltering 54 in Richtung der Längsachse A der Zugstange 18 über den Außenumfang der Sperrelemente zu schieben und somit eine radiale Festlegung der Sperrelemente an der Zugstange 18 zu erreichen.
An den zylindrischen Abschnitt 53 in axialer Richtung zum Kupplungskörper 12 hin anschließend weisen die Sperrelemente einen ebenfalls ringförmigen radialen Vorsprung 55 auf. Dieser radiale Vorsprung 55 erfüllt im Wesentlichen zwei Funktionen:
Erstens ermöglicht er eine einfache visuelle Prüfung, ob alle Sperrelemente korrekt in der Sperrstellung angeordnet sind und zweitens dient seine in Richtung zum freien Ende 28 der Zugstange 18 hin weisende Fläche 55a als Anlagefläche für den zweiten Spannbuchsenanschlag 54a, welcher durch die zum Kupplungskörper hinweisende Stirnseite 54a des Halterings 54 gebildet ist.
Ein zweiter Zugstangenanschlag wird durch die um die Achse A als Zentrum umlaufende Ringfläche 25 gebildet, welche den Längabschnitt 20 mit dem Längsabschnitt 22 kleineren Durchmessers der Zugstange 18 verbindet. Die Sperrelemente 52 sind in axialer Richtung derart bemessen, dass sie im Wesentlichen spielfrei sowohl am ersten Zugstangenanschlag 23 wie auch am zweiten Zugstangenelement 25 anliegen. Durch die axiale Fixierung des Halterings 54 mittels des Sicherungsrings 56 liegt die Spannbuchse 44 auf diese Art und Weise in axialer Richtung spielfrei an der Zugstange 18 fest. Die Spielfreiheit der Sperrelemente 52 in der als Nut ausgebildeten zweiten Längsabschnitt 22 muss jedoch nicht gegeben sein.
Die radialen Vorsprünge 55 der Sperrelemente 52 sind in radialer Richtung derart bemessen, dass sie bei Anordnung der Sperrelemente in der Sperrstellung den gleichen Außendurchmesser aufweisen wie der Haltering 54, was neben der optischen Kontrolle des korrekten Sitzes aller Sperrelemente in der Sperrstellung auch eine taktile Kontrolle derselben erleichtert.
Die Schutzkappe 62 weist am Innenumfang ihres Öffnungsrandes eine Wulst 64 auf, welche eine in Umfangsrichtung verlaufende radiale Verrastungswulst 66 des Abschnitts 46 der Spannbuchse 44 hintergreift. Aufgrund der Elastizität der Schutzkappe 62 kann diese in einfacher Weise am Federwiderlagerabschnitt 46 der Spannbuchse 44 verrastet sein.

Claims

Anhängerkupplung, umfassend: – einen Kupplungskörper (12) mit einer von diesem abstehenden Zugstange (18), deren Längsachse (A) eine axiale Richtung definiert und welche in radialer Richtung von der Längsachse (A) durch eine Zugstangenmantelfläche (19) begrenzt ist, – ein Befestigungslager (36), welches die Zugstange (18) im montierten Zustand durchsetzt, – eine Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56), welche die Anhängerkupplung (10) bezüglich des Befestigungslagers (36) in Durchsetzungsrichtung im Wesentlichen festlegt, sowie – wenigstens ein Federelement (30, 42), welches im montierten Zustand durch den Kupplungskörper (12) und die Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56) zumindest in axialer Richtung vorgespannt ist, wobei die Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56) wenigstens ein Sperrelement (52), einen zugstangenfesten ersten Zugstangenanschlag (23) sowie eine die Zugstange (18) umgreifende Spannbuchse (44) mit einem ersten Spannbuchsenanschlag (50a) umfasst, wobei die Spannbuchse (44) durch eine Axial-Verlagerungseinrichtung (26, 58, 60) gegen die Kraft des wenigstens einen Federelements (30, 42) relativ zur Zugstange (18) längs derselben derart verlagerbar ist, dass das wenigstens eine Sperrelement (52) zwischen dem ersten Spannbuchsenanschlag (50a) und dem ersten Zugstangenanschlag (23) in eine Sperrstellung einführbar ist, in der es eine Bewegung der Spannbuchse (44) längs der Zugstange (18) relativ zu dieser in einer ersten Richtung blockiert, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugstangenanschlag (23) durch die Zugstangenmantelfläche (19) gebildet ist und dass die Axial-Verlagerungseinrichtung (26, 58) durch einen Längsabschnitt (26) der Zugstangenmantelfläche (19) geführt ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axial-Festlegevorrichtung (23, 25, 44, 52, 54, 56) weiter einen zugstangenfesten zweiten Zugstangenanschlag (25) und einen im Wesentlichen spannbuchsenfesten zweiten Spannbuchsenanschlag (54a) derart umfasst, dass das wenigstens eine Sperrelement (52) in seiner Sperrstellung eine Bewegung der Spannbuchse (44) längs der Zugstange (18) relativ zu dieser auch in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung blockiert.
Anhängerkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zugstangenanschlag (25) durch die Zugstangenmantelfläche (19) gebildet ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder/und der zweite Zugstangenanschlag (23, 25) durch die Verbindungsfläche (23, 25) wenigstens zweier Längsabschnitte (20, 22 oder 22, 24) der Zugstangenmantelfläche mit unterschiedlichen radialen Abständen der Zugstangenmantelfläche (19) von der Zugstangenlängsachse (A) gebildet ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Längsabschnitte (20, 22 oder 22, 24) durch eine radiale Vertiefung (22) der Zugstange (18), besonders bevorzugt durch eine umlaufende Nut (22) der Zugstange (18) gebildet sind.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Axial-Verlagerungseinrichtung (26, 58, 60) ein einziges die Verlagerung der Spannbuchse (44) bewirkendes Stellglied (58) aufweist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axial-Verlagerungseinrichtung (26, 58, 60) eine Schraubvorrichtung (58), vorzugsweise eine Mutter (58), als Stellglied (58) umfasst.
Anhängerkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Schraubvorrichtung (58) führende Längsabschnitt (26) der Zugstangenmantelfläche (19) als Gewinde ausgebildet ist.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbuchse (44) in ihrer die Zugstange (18) umgebenden Mantelfläche wenigstens eine in radialer Richtung durchgehende Durchgangsöffnung (50) aufweist, wobei der erste Spannbuchsenanschlag (50a) durch einen die wenigstens eine Durchgangsöffnung (50) begrenzenden Wandabschnitt (50a) gebildet ist.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sicherungsvorrichtung (54) umfasst, durch welche das wenigstens eine Sperrelement (52) gegen ein Verlassen der Sperrstellung sicherbar ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsvorrichtung (54) einen zur Spannbuchse (44) im Wesentlichen koaxialen und an der Spannbuchse (44) in Längsrichtung (A) der Zugstange (18) verschiebbaren Haltering (54) umfasst.
Anhängerkupplung nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (54) eine, vorzugsweise im Wesentlichen in Längsrichtung (A) der Zugstange (18) weisende, Fläche (54a) aufweist, aus welcher der zweite Spannbuchsenanschlag (54a) gebildet ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an einer radial äußeren Begrenzungsfläche des wenigstens einen Sperrelements (52) ein Radialvorsprung (55) zum Anlageeingriff mit dem zweiten Spannbuchsenanschlag (54a) am Haltering (54) vorgesehen ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Radialvorsprung (55) in radialer Richtung derart bemessen ist, dass seine radial äußere Begrenzungsfläche bei an ihm angelegten Haltering (54) bündig mit der radial äußeren Begrenzungsfläche des Halterings ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Sperrelement (52) zumindest längsabschnittsweise, vorzugsweise über seine gesamte Länge, als Ringelement ausgebildet ist.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass, in Zugstangenlängsrichtung (A) betrachtet, ein erstes Federelement (30) zwischen Kupplungskörper (12) und Befestigungslager (36) angeordnet ist und dass vorzugsweise ein zweites Federelement (42) zwischen dem Befestigungslager (36) und der Spannbuchse (44) angeordnet ist.
Anhängerkupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Längsende, vorzugsweise beide Längsenden, des Befestigungslagers (36) als Federwiderlager (40) ausgeformt sind.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu einem Federelement (42) weisendes Längsende der Spannbuchse (44) als Federwiderlager (46) ausgeformt ist.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (30, 42) wenigstens ein die Zugstange umgebender Federring (30, 42) ist, vorzugsweise aus Elastomerwerkstoff.
Anhängerkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schutzkappe (62) umfasst, welche zur Abdeckung des kupplungskörperfernen Längsendes (28) der Zugstange (18) auf die Spannbuchse (44) aufschiebar und vorzugsweise an ihr verrastbar ist.