DE102006026692A1

DE102006026692A1 - Führungseinrichtung für Anhänger

Info

Publication number: DE102006026692A1
Application number: DE200610026692
Authority: DE
Inventors: Vladimir Matijasevic; Peter Roos
Original assignee: Edag Engineering and Design AG
Current assignee: Edag Engineering and Design AG
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2007-12-13

Abstract

Fahrzeugverbund mit Zugfahrzeug (1), Anhänger (2) und Anhängerkupplung (3; 30), die den Anhänger (2) um eine Kupplungsachse (Z<SUB>K</SUB>) beweglich mit dem Zugfahrzeug (1) verbindet, und einer Führungseinrichtung (7, 8; 25, 26), mittels welcher der Anhänger (2) in Bezug auf die Beweglichkeit um die Kupplungsachse (Z<SUB>K</SUB>) an dem Zugfahrzeug (1) festlegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft die Fahrzeugstabilität eines Fahrzeugzugs, insbesondere eines Sattelzugs.
Eine häufige Unfallursache sind Fahrzeuginstabilitäten von Lastkraftzügen. Instabilitäten können vor allem bei starken Bremsmanövern und vereisten Fahrbahnen auftreten. Zur Verhinderung der Instabilitäten sind moderne Straßenfahrzeugzüge mit elektronischen Bremssystemen (EBS), Antiblockiersystemen (ABS) und elektronischen Stabilitätsregelungen (electronic stability control ESC) ausgerüstet, die mittels Sensoren relevante Fahrzeugparameter, beispielsweise den Bremsdruck oder den Lenkwinkel, überwachen und über Stellglieder, beispielsweise die Fahrzeugbremsen, regelnd eingreifen. Derartige Systeme werden beispielsweise in der DE 196 02 879 C1 , der DE 100 30 128 A1 , der DE 101 12 150 A1 und der DE 103 38 879 A1 beschrieben.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Fahrstabilität von Straßenfahrzeugzügen zu verbessern.
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugzug mit wenigstens einem Zugfahrzeug und wenigstens einem Anhänger, die mittels einer Anhängerkupplung miteinander um eine Kupplungsachse, die eine Hochachse des Zugfahrzeugs ist, beweglich verbunden sind. Nach der Erfindung umfasst der Fahrzeugzug eine Führungseinrichtung, mittels welcher der Anhänger um die Kupplungsachse an dem Zugfahrzeug festlegbar ist. Die Führungseinrichtung lässt im normalen Fahrbetrieb Schwenkbewegungen des Anhängers um die Kupplungsachse zu, verhindert jedoch in Extremsituationen, beispielsweise bei einem Bremsmanöver auf eisiger oder aus anderen Gründen rutschiger Fahrbahn ein Ausbrechen des Anhängers. Es hat sich gezeigt, dass in extremen Situationen die üblichen Fahrassistenzsysteme, wie ESB, ABS und ESC, nicht ausreichen, den Fahrzeugzug zu stabilisieren. Ein erfindungsgemäßer Fahrzeugzug verfügt hingegen über die Fähigkeit, den Fahrzeugzug in Bezug auf seine Längsachse zu versteifen, so dass er sich wie ein in sich steifes Fahrzeug verhält.
Der Fahrzeugzug ist in bevorzugten Ausführungen ein Sattelzug und die Anhängerkupplung dementsprechend eine Sattelkupplung für einen aufliegenden Anhänger. Insbesondere in derartigen Ausführungen ist es vorteilhaft, wenn die Anhängerkupplung mit einem Fahrgestell des Zugfahrzeugs um die Kupplungsachse beweglich, aber mit dem Anhänger um die Kupplungsachse nicht beweglich verbunden ist, die Schwenkbewegbarkeit des Anhängers also in einer Dreh- oder Schwenkbeweglichkeit der Anhängerkupplung relativ zu dem Fahrgestell des Zugfahrzeugs begründet ist. In derartigen Ausführungen kann die Versteifung des Fahrzeugzugs vorteilhafterweise durch die Blockierung der Dreh- oder Schwenkbeweglichkeit der Anhängerkupplung bewirkt werden. Bei dem Anhänger kann es sich um einen herkömmlichen Sattelauflieger oder beispielsweise auch um einen Auflieger handeln, wie er für den Transport von Langholz bekannt ist, also um Rungen, die durch das Langholz miteinander verbunden sind und von denen eine auf der Anhängerkupplung aufliegt.
Andererseits betrifft die Erfindung aber auch einen Fahrzeugzug, in dem die Blockierung nicht mittels der Anhängerkupplung, sondern sozusagen außerhalb der Anhängerkupplung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bewirkt wird. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn der Anhänger ein Deichsel-Anhänger ist. In derartigen Ausführungen kann der Fahrzeugzug insbesondere zwei zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger angeordnete Teleskopeinheiten umfassen, von denen die eine vorzugsweise links und die andere rechts von der Anhängerkupplung angeordnet ist. Die Teleskopeinheiten sind jeweils längs einer Teleskop-Längsachse längenveränderbar und in wenigstens einer, vorzugsweise mehreren, besonders bevorzugt in jeder ihrer Stellungen zueinander in ihrer Teleskop-Längsrichtung blockierbar.
In den bevorzugten Ausführungen, in denen die Anhängerkupplung als Bestandteil des Zugfahrzeugs mit dessen Fahrgestell um die Kupplungsachse beweglich verbunden ist, um Schwenkbewegungen des Anhängers zu ermöglichen, ist die Führungseinrichtung in einer ersten Variante als Reibbremse ausgeführt und in einer zweiten Variante mittels eines Getriebemechanismus, vorzugsweise mittels wenigstens einer Teleskopeinheit gebildet. Die Erfindung betrifft insbesondere in derartigen Ausführungen nicht nur einen Fahrzeugzug, sondern auch ein Zugfahrzeug als solches.
In der ersten Variante, der Reibbremse, umfasst die Führungseinrichtung ein mit dem Fahrgestell des Zugfahrzeugs um die Kupplungsachse unbeweglich verbundenes erstes Bremsglied und ein mit der Anhängerkupplung um die Kupplungsachse unbeweglich verbundenes zweites Bremsglied, das mittels Reibschluss an dem ersten Bremsglied festlegbar ist, so dass im Falle der Beaufschlagung der Reibbremse mit einer ausreichend großen Bremskraft die Anhängerkupplung und somit der Anhänger an einer Bewegung um die Kupplungsachse gehindert und der Fahrzeugzug versteift wird. Die Reibbremse ist vorzugsweise fluidisch betätigbar. Die Bremskraft wird vorzugsweise hydraulisch erzeugt. Die Erzeugung nur mit einem Druckgas, insbesondere Druckluft, wäre jedoch alternativ auch möglich. In einer bevorzugten Kombination wird ein pneumatischer Eingangsdruck mittels eines Druckwandlers in einen hydraulischen Bremsdruck umgewandelt.
Die Reibbremse kann insbesondere eine Scheibenbremse sein. In derartigen Ausführungen ist vorteilhafterweise das zweite Bremsglied als Bremsscheibe mit wenigstens einer Reibfläche für den Reibkontakt mit dem ersten Bremsglied geformt. Auf der Bremsscheibe, grundsätzlich auch auf alternativen Ausführungen des zweiten Bremsglieds, ist vorteilhafterweise ein die Reibfläche bildender Bremsbelag als Reibverschleißbelag aufgebracht, vorzugsweise austauschbar. Zweckmäßigerweise weist das zweite Bremsglied einander gegenüberliegende Reibflächen auf, vorzugsweise Reibverschleißbeläge, und es sind mit dem Fahrgestell entsprechend wenigstens zwei erste Bremsglieder verbunden, die ebenfalls einander gegenüberliegend angeordnet sind und im Bremsfall auf je eine der Reibflächen wirken. Obgleich bevorzugt das mit dem Fahrgestell des Zugfahrzeugs um die Kupplungsachse unbeweglich verbundene erste Bremsglied oder die mehreren ersten Bremsglieder zweckmäßigerweise gegen das zweite Bremsglied bewegbar ist oder sind, soll eine Umkehrung dieser Anordnung nicht ausgeschlossen sein. Es ist also durchaus denkbar, ein passives Bremsglied, beispielsweise die Bremsscheibe, um die Kupplungsachse unbeweglich mit dem Fahrgestell des Zugfahrzeugs und das aktive Bremsglied um die Kupplungsachse unbeweglich mit der Anhängerkupplung zu verbinden.
In der zweiten Variante bildet ein Getriebemechanismus die Führungseinrichtung. Der Getriebemechanismus bildet eine kinematische Kette mit dem Fahrzeuggestell des Zugfahrzeugs als Gestellglied und der Anhängerkupplung als bewegliches, mittels der kinematischen Kette blockierbares Ausgangsglied. Der Getriebemechanismus umfasst in bevorzugten Ausführungen wenigstens eine Teleskopeinheit mit in Längsrichtung der Teleskopeinheit relativ zueinander blockierbaren Teleskopelementen, von denen eines an dem Fahrgestell und ein anderes an der Anhängerkupplung abgestützt und so die kinematische Kette gebildet ist. Obgleich grundsätzlich eine einzige Teleskopeinheit oder allgemeiner eine einzige kinematische Kette ausreichen würde, um die Anhängerkupplung zu blockieren, umfasst die Führungseinrichtung in bevorzugten Ausführungen zwei derartige kinematische Ketten oder besteht aus zwei solchen kinematischen Ketten, vorzugsweise Teleskopeinheiten, die je in einem Abstand von der Kupplungsachse mit der Anhängerkupplung verbunden sind. Die zwei Teleskopeinheiten oder andere Arten von Mechanismen, sind vorzugsweise symmetrisch zur Längsachse des Zugfahrzeugs angeordnet. Bevorzugt sind sie kontinuierlich verstellbar und in jeder Verstellposition blockierbar.
Die Führungseinrichtung der zweiten Variante kann in einer Weiterentwicklung nicht nur der Blockierung der Anhängerkupplung und somit der Versteifung des Fahrzeugzugs dienen, sondern als aktive Lenkunterstützung oder -korrektur wirken. Erforderlich ist dann allerdings eine der jeweiligen Fahrsituation angepasste Beaufschlagung der Führungseinrichtung mit einer Stellkraft. In bevorzugten einfachen Ausführungen blockt die Führungseinrichtung der zweiten Variante nur die Bewegung der Anhängerkupplung um die Kupplungsachse, sobald das Erfordernis der Blockierung erkannt wurde, behindert jedoch die Bewegung im Übrigen nicht. Die Führungseinrichtungen der beiden Varianten können auch in Kombination zum Einsatz gelangen, vorteilhafterweise genügt zur erfindungsgemäßen Versteifung des Fahrzeugzugs jedoch jeweils eine einzige der beiden Varianten.
Um die Anhängerkupplung wie bevorzugt verdrehsicher mit dem Anhänger zu verbinden, umfasst die Anhängerkupplung in bevorzugten Ausführungen ein Blockerglied für einen formschlüssigen Drehblockiereingriff mit dem Anhänger. Der Anhänger weist dementsprechend ein Blockiergegenglied für den Drehblockiereingriff auf. Das Blockierglied ist vorzugsweise exzentrisch zu der Kupplungsachse angeordnet. Grundsätzlich könnte jedoch beispielsweise ein zentrisch angeordneter Bolzen oder dergleichen, der quer zu der Kupplungsachse beweglich ist, das Blockierglied bilden. Der Drehblockiereingriff wird bei dem Ankuppeln des Anhängers vorzugsweise automatisch hergestellt. In einer ersten Variante ist eines aus Blockierglied und Blockiergegenglied in und aus dem Drehblockiereingriff beweglich gelagert. Im Drehblockiereingriff ragt es in eine von dem anderen aus Blockierglied und Blockiergegenglied gebildete Aufnahme. Vorzugsweise ist das Blockierglied der Anhängerkupplung beweglich gelagert. Die Richtung der Beweglichkeit weist vorzugsweise parallel zu der Kupplungsachse. In einer zweiten Variante, die insbesondere bei Sattelkupplung zur Anwendung gelangen kann, bildet eine Lageröffnung der Anhängerkupplung, in die ein Verbindungszapfen des Anhängers einführbar ist, in Fahrtrichtung gesehen hinter einem Verbindungsbereich, in dem im gekuppelten Zustand der Anhänger mittels des Verbindungszapfens an dem Zugfahrzeug befestigt ist, das Blockierglied der Anhängerkupplung. Eine derartige Lösung erfordert bei herkömmlichen Anhängern nur geringe Modifikationen und bedarf vorteilhafterweise keines beweglichen Blockierglieds. An dem Anhänger muss hinter dem Verbindungszapfen lediglich ein Blockiergegenglied angeordnet sein, beispielsweise nachträglich befestigt werden, das an die das Blockierglied bildende Lageröffnung für den Verbindungszapfen oder einen Abschnitt der Lageröffnung angepasst geformt ist. Vorteilhafterweise sind Lageröffnung und Blockiergegenglied passgenau aufeinander abgestimmt geformt, so dass im Blockiereingriff das Blockiergegenglied satt in der Lageröffnung aufgenommen ist und nicht wackelt. Grundsätzlich kann aber auch ein gewisses Spiel vorhanden sein.
Die Führungseinrichtung umfasst in einer Weiterentwicklung für eine automatische Aktivierung eine Steuerungseinrichtung. Falls das Zugfahrzeug oder der Fahrzeugzug wie bevorzugt mit einem elektronischen Fahrassistenzsystem ausgerüstet ist, beispielsweise ABS, EBS oder ESC, ist die Steuerungseinrichtung vorteilhafterweise in das Fahrassistenzsystem integriert, entweder indem es bereits von Hause aus integraler Bestandteil des Fahrassistenzsystems ist oder nachträglich mit einem bestehenden Fahrassistenzsystem gekoppelt und in diesem Sinne integriert wird. Grundsätzlich kann die Steuerungseinrichtung jedoch auch losgelöst von einem derartigen Fahrassistenzsystem eigenständig gebildet sein. Die Steuerungseinrichtung überwacht ständig einen oder mehrere Parameter, der oder die einen Rückschluss auf die Fahrsicherheit bezüglich der Schwenkstellung des Anhängers zulasst oder zulassen. Als Parameter kommt insbesondere ein Bremsdruck im Radbremssystem des Zugfahrzeugs in Betracht. Statt des Bremsdrucks oder vorzugsweise zusätzlich zu dem Bremsdruck können als die Führungseinrichtung aktivierender Parameter auch ein Lenkwinkel im Lenksystem des Zugfahrzeugs, beispielsweise der Lenkeinschlag des Fahrers, und der Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger verwendet werden. Die beiden Winkelwerte werden miteinander verglichen, vorzugsweise durch Bildung der Differenz der Winkelwerte. Bei Überschreitung eines vorgegebenen Vergleichswerts aktiviert die Steuerungseinrichtung den mechanischen Teil der Führungseinrichtung, beispielsweise die Reibbremse. Falls nur der Bremsdruck überwacht wird, kann die Steuerungseinrichtung insbesondere so eingerichtet sein, dass sie die Reibbremse oder beispielsweise die Teleskopeinheit(en) nur dann aktiviert, wenn im Radbremssystem der maximale Bremsdruck herrscht.
Vorteilhafte Merkmale werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder Merkmalskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
1 einen Fahrzeugzug in einer Draufsicht,
2 das Zugfahrzeug des Fahrzeugzugs in einer Draufsicht,
3 eine Anhängerkupplung mit einer Führungseinrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Sicht,
4 die Anhängerkupplung und die Führungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Sicht mit durchsichtig dargestelltem Sattel,
5 die Anhängerkupplung und die Führungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels in einem Längsschnitt und
6 eine Anhängerkupplung mit einer Führungseinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht.
1 zeigt in einer Draufsicht einen Fahrzeugzug bestehend aus einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhänger 2, die mittels einer Anhängerkupplung 3 um eine Hochachse des Zugfahrzeugs 1 schwenkbeweglich miteinander verbunden sind. Die Anhängerkupplung 3 bildet ein Drehgelenk des Fahrzeugzugs. Der Fahrzeugzug des Ausführungsbeispiels ist ein Sattelzug. Der Anhänger 2 ist dementsprechend ein Auflieger und die Anhängerkupplung 3 eine Sattelkupplung.
2 zeigt das Zugfahrzeug 1 ohne den Anhänger 2 in einer Draufsicht. Das Zugfahrzeug 1 weist ein Fahrgestell 4 mit den Radachsen des Zugfahrzeugs 1 und eine Fahrerkabine auf. Die Anhängerkupplung 3 umfasst eine Lagerstruktur 5, die an dem Fahrgestell 4 ortsfest und unbeweglich befestigt ist, und einen Sattel 6, den die Lagerstruktur 5 ebenfalls ortsfest zum Fahrgestell 4, aber um eine Kupplungsachse Z_K drehbar lagert. Die Kupplungsachse Z_K ist eine Hochachse im fahrzeugeigenen, rechtwinkligen X,Y,Z-Koordinatensystem des Zugfahrzeugs 1, dessen Längsachse mit X und dessen Querachse mit Y bezeichnet ist. Der Sattel 6 weist eine Lageröffnung 10 für einen Königszapfen auf. Die Lageröffnung 10 öffnet sich zur Rückseite des Zugfahrzeugs 1 V-förmig, so dass der Königszapfen des Anhängers 2 beim Anhängen und Kuppeln mit dem Zugfahrzeug 1 von hinten in die Lageröffnung 10 bis in deren Zentrum, das zentrisch auf der Kupplungsachse Z angeordnet ist, einfahren kann. Insoweit kann der Sattel 6 herkömmlichen Ausführungen entsprechen.
Die Anhängerkupplung 3 umfasst ferner eine Führungseinrichtung, die im ersten Ausführungsbeispiel als Reibbremse ausgeführt ist und im Folgenden auch so bezeichnet wird. Die Reibbremse ist eine Scheibenbremse. Sie umfasst eine Bremsscheibe 7, die in Bezug auf die Kupplungsachse Z_K verdrehgesichert mit dem Sattel 6 verbunden ist, und eine Bremseinrichtung 8, die ortsfest und unbeweglich mit dem Fahrgestell 4 verbunden ist. Der Sattel 6 ist in Abweichung von herkömmlichen Sätteln mit zwei Blockiergliedern 9 ausgestattet, die bei dem Ankuppeln des Anhängers 2 mit Blockiergegengliedern des Anhängers 2 in einen formschlüssigen Drehblockiereingriff gelangen, so dass im gekuppelten Zustand der Anhänger 2 und der Sattel 6 in Bezug auf die Kupplungsachse Z_K verdrehgesichert miteinander verbunden sind. Durch Reibschluss der Scheibenbremse 7 und der Bremseinrichtung 8 kann der Fahrzeugzug 1, 2 somit in Längsrichtung X versteift werden. Die erzeugbare Bremskraft ist so groß, dass die Schwenkbeweglichkeit des Anhängers 2 vollkommen blockiert werden kann.
3 zeigt die Anhängerkupplung 3 und die Führungseinrichtung 7, 8 in einer perspektivischen Sicht. Von dem Anhänger 2 sind losgelöst der Königszapfen 23 und zwei Blockiergegenglieder 22 für die beiden Blockierglieder 9 dargestellt. Die Blockiergegenglieder 22 sind am Boden des Anhängers 2 in Fahrtrichtung -X vor dem Königszapfen 23 angeordnet. Die Blockiergegenglieder 22 sind zwischen zwei in Fahrtrichtung -X in einem Abstand hintereinander angeordneten, vertikal erstreckten Gurten 21 als Aufnahmen 22 für je eines der Blockierglieder 9 gebildet. Im dargestellten Drehblockiereingriff ragen die Blockierglieder 9 in je eine der Aufnahmen 22 und der Königszapfen 23 in die Lageraufnahme 10. Der Königszapfen 23 ist in der Lageraufnahme 10 in bekannter Weise verriegelt und überträgt die zwischen dem Zugfahrzeug 1 und dem Anhänger 2 wirkenden Zug- und Schubkräfte. Der formschlüssige Eingriff der Blockierglieder 9 und der als Aufnahmen gebildeten Blockiergegenglieder 22 dient lediglich der Drehblockierung um die Kupplungsachse Z_K.
Der Sattel 6 weist an seiner dem Boden des Aufliegers zugewandten Oberseite eine Gleitfläche auf, die beispielsweise von einer auf der Oberseite des Sattels 6 angebrachten Gleitplatte gebildet sein kann. Der Sattel 6 ist auf einer Oberseite der Bremsscheibe 7 angeordnet. Auf beiden Flachseiten der Bremsscheibe 7 sind koaxial zu der Kupplungsachse Z_K über den größten Teil des Umfangs am äußeren Scheibenrand Bremsbeläge 7a und 7b einander gegenüberliegend austauschbar befestigt. Die Bremsscheibe 7 überragt den Sattel 6 in der X,Y-Ebene um etwa die Breite der Bremsbeläge 7a und 7b, so dass diese in einem radial zu der Kupplungsachse Z_K gemessen geringen Abstand um den äußeren Umfang des Sattels 6 erstrecken.
Die Bremseinrichtung 8 ist neben dem Sattel 6 angeordnet, was eine flache Bauweise der den Sattel 6 und die Bremsscheibe 7 umfassenden Einheit bzw. Anhängerkupplung 3 ermöglicht. Genauer gesagt ist die Bremseinrichtung 8 in Fahrtrichtung -X vor dem Sattel 6 angeordnet. Sie umfasst einen an dem Fahrgestell 4 befestigten Bremssattel, der mehrere Bremsglieder mechanisch unabhängig voneinander längs der Hochachse Z des Zugfahrzeugs 1 hin und her beweglich lagert. Im Ausführungsbeispiel sind zu jeder Seite der Bremsscheibe 7, d. h. für jeden der Bremsbeläge 7a und 7b, je drei bewegliche Bremsglieder angeordnet. Die Bremsglieder sind fluidisch betätigbare Bremskolben, die der Bremssattel linear beweglich lagert. Der Bremssattel bildet für die Bremskolben je einen Bremszylinder 8d. Die Bremszylinder 8d werden hydraulisch über eine verzweigende Bremsleitung 13 mit Drucköl versorgt. Die Betätigung der Bremseinrichtung 8 erfolgt pneumatisch. Der Pneumatikdruck wird in einem Pneumatikzylinder 11 und einem nachgeschalteten Hydraulikzylinder 12, die gemeinsam als Druckwandler wirken, in den hydraulischen Bremsdruck umgewandelt.
4 zeigt die Anhängerkupplung 3 und die Führungseinrichtung 7, 8 nochmals in perspektivischer Sicht. In 4 ist der Sattel 6 als durchsichtig dargestellt und gibt den Blick auf den zentralen Bereich der Bremsscheibe 7 frei, so dass die Lagerung des Sattels 6 auf der Bremsscheibe 7 erkennbar ist. Der Sattel 6 ist mittels zweier Lagerböcke 14 mit je einer Lagerschale 19 und einem Gummielement an der Bremsscheibe 7 befestigt, wobei die Befestigung kleine Neigungsbewegungen des Sattels 6 um die X-Achse und die Y-Achse zulässt. Diese Lagerung kann wie bei bekannten Sattelkupplungen gebildet sein. Erkennbar ist auch eine auf der Bremsscheibe 7 unter dem Sattel 6 angeordnete Fluideinheit 9a für eine Druckbeaufschlagung der Blockierglieder 9 mit einem Druckfluid. Die Fluideinheit 9a kann insbesondere eine Pneumatikeinheit sein. Die Blockierglieder 9 sind somit druckbeaufschlagbare Kolben oder Bolzen. Der Sattel 6 bildet für die Blockierglieder 9 je einen Zylinder, in dem das jeweilige Blockierglied 9 parallel zu der Kupplungsachse Z_K hin und her beweglich aufgenommen ist. Die beiden Zylinder sind zu der Oberseite des Sattels 6 hin offen, so dass die Blockierglieder 9 für den Drehblockiereingriff über die Oberseite des Sattels 6 ausfahren und zum Lösen des Drehblockiereingriffs unter die Oberseite zurückfahren können. Beim Anhängen und Ankuppeln des Anhängers 2 zentriert sich dieser mittels seines Königszapfens 23 (3) bei dem Einfahren in die Lageröffnung 10 relativ zu dem Sattel 6, oder es zentriert sich der Sattel 6 zum Anhänger 2, so dass die Blockierglieder 9 und Blockiergegenglieder 22 automatisch in gegenseitige Überlappung bewegt werden und der formschlüssige Drehblockiereingriff durch Druckbeaufschlagung der Blockierglieder 9 hergestellt werden kann. Die Blockiergegenglieder 22 weisen ein entsprechendes Übermaß zu den Blockiergliedern 9 auf.
Anstatt beweglicher Blockerglieder 9 bildet in einer Modifikation der Anhängerkupplung 3 die Lageröffnung 10 das Blockierglied. An der Unterseite des Anhängers 2 ist dementsprechend ein angepasst geformtes, vorzugsweise exakt oder zumindest im Wesentlichen kongruent geformtes Blockiergegenglied ortsfest und unbeweglich angeordnet. Aufgrund der sich erweiternden V-Form der Lageröffnung 10 ist solch ein Blockiergegenglied entsprechend in Fahrtrichtung verjüngt, d.h. es weist im Ausführungsbeispiel die Form eines Prismas bzw. Keils auf, das oder der der bei dem Kuppeln von Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 in die Lageröffnung 10 einfährt. Das Blockiergegenglied ist in der Draufsicht vorzugsweise so geformt, dass es im verbundenen Zustand von Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2, wenn der Königszapfen 23 in der Lageröffnung 10 im Zentrum des Sattels 6 aufgenommen ist, satt im Bereich der Lageröffnung 10 beidseits anliegt, um so gut als möglich Relativbewegungen zwischen dem Sattel 6 und dem Anhänger 2 um die Kupplungsachse Z_K zu verhindern.
5 zeigt die Anhängerkupplung 3 und die Führungseinrichtung 7, 8 in einem in X- und Z-Richtung erstreckten Längsschnitt. Dargestellt ist auch ein Bereich des Bodens 20 des aufliegenden Anhängers 2 im gekuppelten und drehblockierten Zustand.
Die Bremsscheibe 7 ist an ihrer dem Sattel 6 zugewandten Oberseite plan und weist dort lediglich den oberen Bremsbelag 7a auf. Sie stützt sich an ihrer Unterseite über eine dünne, ringförmige Gleitplatte 15 an der Lagerstruktur 5 ab. Unter der Lagerstruktur 5 ist eine Gegenhalterstruktur 17 angeordnet und mittels Verbindungselementen 18, im Ausführungsbeispiel Schrauben, drehsteif mit der Bremsscheibe 7 verbunden. Die Gegenhalterstruktur 17 kann eine einfache runde Scheibe sein. Sie ist über eine ringförmige Gleitplatte 16, die zwischen der Unterseite der Lagerstruktur 5 und der Oberseite der Gegenhalterstruktur 17 angeordnet ist, an der Lagerstruktur 5 abgestützt. Die Lagerstruktur 5 wird auf diese Weise sandwichartig von den beiden Gleitplatten 15 und 16 eingefasst, die ihrerseits von der Bremsscheibe 7 und der Gegenhalterstruktur 17 eingefasst werden. Insgesamt ergibt sich eine in Z-Richtung schlanke Gleitlagerung für die Bremsscheibe 7. Die Bremsscheibe 7 und die Gegenhalterstruktur 17 werden mittels der Verbindungselemente 18 in Z-Richtung so gegeneinander gespannt, dass eine spielarme Gleitlagerung erhalten wird.
5 zeigt auch nochmals im Detail das Zusammenwirken der Bremsscheibe 7 und der Bremseinrichtung 8. Die Bremseinrichtung 8 umfasst wie bereits erwähnt Bremskolben 8c, die in Z-Richtung den Bremsbelägen 7a und 7b gegenüberliegen und die Bremsglieder der Bremseinrichtung 8 bilden. An dem Bremskolben 8c, der dem Bremsbelag 7a gegenüberliegt, ist ein Reibbelag 8a und an dem anderen Bremskolben 8c ist ein Reibbelag 8b befestigt. Die in je einem der Bremszylinder 8d geführten Bremskolben 8c werden für eine Blockierung der Anhängerkupplung 3 stets synchron mit dem Druckfluid beaufschlagt.
6 zeigt eine Anhängerkupplung 30 mit einer Führungseinrichtung in einem alternativen, zweiten Ausführungsbeispiel. Die Anhängerkupplung 30 entspricht der Anhängerkupplung 3, soweit ihre Kupplungsfunktion und der Drehblockiereingriff mit dem Anhänger 2 betroffen sind. Allerdings ersetzt eine Drehlagerstruktur 25 die Bremsscheibe 7. Die Lagerstruktur 5 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel an dem Fahrgestell 4 befestigt und lagert die Drehlagerstruktur 25 der Anhängerkupplung 30 um die Kupplungsachse Z_K frei hin und her drehbar.
Die Führungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst über die Drehlagerstruktur 25 hinaus zwei Teleskopeinheiten 26. Die Teleskopeinheiten 26 sind je an einem vorderen Ende an dem Fahrgestell 4 und an einem hinteren Ende an der Drehlagerstruktur 25 befestigt. Die Befestigung erfolgt jeweils mittels eines Drehgelenks, von denen das mit dem Fahrgestell 4 gebildete Drehgelenk mit den Bezugszeichen 27 und das mit der Drehlagerstruktur 25 gebildete Drehgelenk mit dem Bezugszeichen 28 versehen ist. Die Z-Achse des Zugfahrzeugs 1 ist jeweils die Gelenkachse der Gelenke 27 und 28. Die Teleskopeinheiten 26 sind an ihren vorderen Enden in den Gelenken 27 je an einem von zwei Längsträgern des Fahrgestells 4 befestigt. Die Drehlagerstruktur 25 weist in der X,Y-Ebene eine größte Erstreckung längs einer geraden Verbindungslinie zwischen den beiden Drehgelenken 28 auf. Die beiden Drehgelenke 28 sind auf der Verbindungslinie nahe bei den äußeren Enden der Drehlagerstruktur 25 angeordnet, um einen möglichst großen Hebel auf die Kupplungsachse Z_K zu erhalten. In 6 sind die beiden extremen Drehwinkelstellungen der Anhängerkupplung 30 durch Linien und bei der einen Teleskopeinheit 26 durch deren strichlierte Darstellung angedeutet. In ausgezogenen Linien ist die Neutralstellung dargestellt, in der die Verbindungslinie zwischen den Drehgelenken 28 eine Y-Achse des Zugfahrzeugs 1 bildet.
Die Teleskopeinheiten 26 werden mittels eines Druckfluids betätigt, wobei die Betätigung darin besteht, den Fluideinlass in den jeweiligen Zylinder bei normaler Fahrt offen zu halten und im Falle der Aktivierung zu schließen, so dass die Teleskopeinheiten 26 verblockt und die Anhängerkupplung 30 in der Folge in der gerade eingenommenen Drehposition drehblockiert wird. Die Verblockung der Teleskopeinheiten 26 erfolgt vorzugsweise hydraulisch.

1: Zugfahrzeug
2: Anhänger
3: Anhängerkupplung
4: Fahrgestell
5: Lagerstruktur
6: Sattel
7: Bremsglied, Bremsscheibe
7a: Bremsbelag
7b: Bremsbelag
8: Bremseinrichtung
8a: Bremsbelag
8b: Bremsbelag
8c: Bremsglied, Bremskolben
8d: Bremszylinder
9: Blockierglied
9a: Fluideinheit
10: Lageröffnung
11: Pneumatikzylinder
12: Hydraulikzylinder
13: Bremsleitung
14: Lagerbock
15: Gleitplatte
16: Gleitplatte
17: Gegenhalterstruktur
18: Verbindungselement
19: Lagerschale
20: Boden
21: Gurt
22: Blockiergegenglied
23: Königszapfen
24
25: Drehlagerstruktur
26: Teleskopeinheit
27: Drehgelenk
28: Drehgelenk
29
30: Anhängerkupplung
X: Längsachse
Y: Querachse
Z: Hochachse
Z_K: Kupplungsachse

Claims

Fahrzeugzug mit Zugfahrzeug (1), Anhänger (2) und Anhängerkupplung (3; 30), die den Anhänger (2) um eine Kupplungsachse (Z_K) beweglich mit dem Zugfahrzeug (1) verbindet, und einer Führungseinrichtung (7, 8; 25, 26) mittels welcher der Anhänger (2) in Bezug auf die Beweglichkeit um die Kupplungsachse (Z_K) an dem Zugfahrzeug (1) festlegbar ist.
Fahrzeugzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängerkupplung (3; 30) eine Sattelkupplung und der Anhänger (2) ein Auflieger ist.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängerkupplung (3; 30) mit einem Fahrgestell (4) des Zugfahrzeugs (1) um die Kupplungsachse Z_K beweglich und mit dem Anhänger (2) verdrehgesichert verbunden ist.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängerkupplung (3; 30) ein Blockierglied (9; 10) für einen formschlüssigen Drehblockiereingriff mit einem Blockiergegenglied (22) des Anhängers (2) umfasst, wobei das Blockierglied (9; 10) vorzugsweise exzentrisch zu der Kupplungsachse (Z_K) angeordnet ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (2) eine Blockiergliedaufnahme (22) umfasst, in die das Blockierglied (9) im Drehblockiereingriff ragt.
Fahrzeugzug nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängerkupplung (3; 30) das Blockierglied (9) in den und aus dem Drehblockiereingriff beweglich lagert.
Fahrzeugzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein um die Kupplungsachse (Z_K) drehbeweglich mit dem Zugfahrzeug (1) verbundenes Teil (6) der Anhängerkupplung (3; 30) eine Lageröffnung (10) und eine im Bereich der Lageröffnung (10) angeordnete Verbindungseinrichtung für einen Verbindungszapfen (23) des Anhängers (2) aufweist, dass die Lageröffnung (10) sich quer zu der Kupplungsachse (Z_K) zu einer Seite hin öffnet, so dass der Verbindungszapfen (23) quer zu der Kupplungsachse (Z_K) in die Lageröffnung (10) bis in einen Eingriff mit der Verbindungseinrichtung bewegbar ist, dass die Lageröffnung (10) das Blockierglied bildet und dass an dem Anhänger (2) von der Kupplungsachse (Z_K) aus gesehen hinter dem Verbindungszapfen (23) das Blockiergegenglied angeordnet ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageröffnung (10) sich quer zu der Kupplungsachse (Z_K) trichterförmig erweitert und das Blockiergegenglied für den formschlüssigen Drehblockiereingriff an die Lageröffnung (10) angepasst geformt ist.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (7, 8) eine Reibbremse ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (7, 8) ein mit einem Fahrgestell (4) des Zugfahrzeugs (1) um die Kupplungsachse (Z_K) unbeweglich verbundenes erstes Bremsglied (8c) und ein mit der Anhängerkupplung (3) um die Kupplungsachse (Z_K) unbeweglich verbundenes zweites Bremsglied (7) umfasst und dass das zweite Bremsglied (7) an dem ersten Bremsglied (8c) reibschlüssig festlegbar ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bremsglied (7) eine Bremsscheibe ist.
Fahrzeugzug nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Reibflächen des zweiten Bremsglieds (7) von einem oder mehreren Bremsbelägen (7a, 7b) gebildet wird oder werden, wobei der Bremsbelag oder die mehreren Bremsbeläge (7a, 7b) vorzugsweise austauschbar sind.
Fahrzeugzug nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremssattel einer an dem Fahrgestell (4) ortsfest angeordneten Bremseinrichtung (8) das erste Bremsglied (8) gegen eine Reibfläche des zweiten Bremsglieds (7) ausfahrbar und wieder einfahrbar lagert.
Fahrzeugzug nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhängerkupplung (3) einen Sattel (6) für einen aufliegenden Anhänger (2) umfasst und der Sattel (6) mit dem zweiten Bremsglied (7) um die Kupplungsachse (Z_K) verdrehgesichert verbunden ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Reibflächen des zweiten Bremsglieds (7) in radialer Richtung zu der Kupplungsachse (Z_K) neben dem Sattel (6) gebildet sind.
Fahrzeugzug nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine das erste Bremsglied (8c) umfassende Bremseinrichtung (8) in radialer Richtung zu der Kupplungsachse (Z_K) neben dem Sattel (6) angeordnet ist.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (25, 26) einen als kinematische Kette gebildeten Getriebemechanismus umfasst, der an einem Fahrgestell (4) des Zugfahrzeugs (1) abgestützt und mit der Anhängerkupplung (30) verbunden und für die Festlegung der Anhängerkupplung (30) in unterschiedlichen Stellungen blockierbar ist.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (25, 26) eine Teleskopeinheit (26) mit in Längsrichtung der Teleskopeinheit (26) relativ zueinander blockierbaren Teleskopelementen umfasst und in Längsrichtung der Teleskopeinheit (26) eines der Teleskopelemente an einem Fahrgestell (4) des Zugfahrzeugs (1) und ein anderes an der Anhängerkupplung (30) abgestützt ist.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopelemente je in einem Drehgelenk (27, 28) abgestützt sind.
Fahrzeugzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (7, 8; 25, 26) aus einem Normalzustand, in dem sie Bewegungen des Anhängers (2) um die Kupplungsachse (Z_K) nicht behindert, aktivierbar ist und eine Steuerungseinrichtung für eine automatische Aktivierung umfasst, wobei die Aktivierung vorzugsweise in einem Umschalten aus dem Normalzustand in einen Drehblockierzustand der Anhängerkupplung (3; 30) besteht.
Fahrzeugzug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung einen Bremsdruck in einem dem Bremsen des Zugfahrzeugs (1) dienenden Bremssystem überwacht und bei Überschreitung eines vorgegebenen Bremsdruckwerts aktiviert.
Fahrzeugzug nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung einen Lenkwinkel in einem Lenksystem des Zugfahrzeugs (1) und den Knickwinkel zwischen der Längsachse (X) des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers (2) überwacht und miteinander vergleicht und bei Überschreitung eines vorgegebenen Vergleichswerts aktiviert.
Fahrzeugzug nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung in ein elektronisches Fahrassistenzsystem (ABS, EBS, ESC) des Zugfahrzeugs (1) integriert ist.
Zugfahrzeug für Straßentransporte, umfassend a) ein Fahrgestell (4), b) eine Anhängerkupplung (3; 30) für einen Anhänger (2), die mit dem Fahrgestell (4) um eine Kupplungsachse (Z_K) beweglich verbunden ist, c) und eine Führungseinrichtung (7, 8; 25, 26), mittels der die Anhängerkupplung (3) in Bezug auf die Beweglichkeit um die Kupplungsachse (Z_K) an dem Fahrgestell (4) festlegbar ist.
Zugfahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines aus Anhängerkupplung (3; 30) und Führungseinrichtung (7, 8; 25, 26) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 gebildet ist.