-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für
ein Fahrzeug zur Ankopplung eines Lastobjekts, insbesondere eines
Anhängers, wobei die Kupplungsvorrichtung einen Anhängebock, welcher
vorzugsweise an einer Hinterseite des Fahrzeugs anbringbar ist,
und eine Zugeinheit, nämlich eine Zuglasche oder ein Zugpendel,
umfasst, welche an einer Zuganlenkung des Fahrzeugs, nämlich
einer Zuglaschenanlenkung oder einer Zugpendelanlenkung, anbringbar
ist, und wobei in dem Anhängebock ein Führungsschacht
zum Aufnehmen und Führen zumindest eines Teils eines sich
von der Zuganlenkung weg erstreckenden Abschnitts der Zugeinheit ausgebildet
ist.
-
Der
einfacheren Darstellung halber wird die Erfindung im Folgenden ausschließlich
mit Bezug auf eine Zuglasche und eine Zuglaschenanlenkung diskutiert
werden, ohne damit eine Bevorzugung gegenüber einem Zugpendel
bzw. einer Zugpendelanlenkung zum Ausdruck bringen zu wollen.
-
-
Kupplungsvorrichtungen
dieser Art werden bei einer Vielzahl von Typen von Arbeitsfahrzeugen, insbesondere
Traktoren, eingesetzt. Ein erstes Ende der Zuglasche wird dabei üblicherweise
an einer Zuglaschenanlenkung unterhalb des Fahrzeugs, und zwar in
der Nähe des Fahrzeuggetriebes, mittels eines vertikal
gelagerten Bolzens abgesteckt. Aus mechanischer Sicht stellt diese
Art der Lagerung ein mechanisches Festlager dar. Üblicherweise
ist an einem dem ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende der
Zuglasche ein Kupplungsmechanismus vorgesehen. Über den
Kupplungsmechanismus und die Zuglasche können vom Lastobjekt
stammende Kräfte in Fahrzeuglängsrichtung direkt
zu der Zuglaschenanlenkung geleitet werden. Somit kann die Karosserie
des Fahrzeugs, die von dem Kraftfluss entlastet wird, leichter ausgelegt
werden. Zum Führen und Abstützen der Zuglasche
liegt diese für gewöhnlich im Bereich des Kupplungsmechanismus
auf einer Auflage des in dem Anhängebocks ausgebildeten
Führungsschachts auf, wobei zwischen der Zuglasche und
den Seitenwandungen des Führungsschachts ein Spiel besteht.
Aus mechanischer Sicht stellt diese Auflage ein mechanisches Loslager
dar.
-
Bei
den oben beschriebenen herkömmlichen Kupplungsvorrichtungen
tritt das Problem auf, dass es während der Fahrt infolge
des vorhandenen Spiels zu unerwünschten Schlägen
der Zuglasche gegen die Seitenwandungen des Führungsschachts
des Anhängebocks kommen kann. Derartige Schläge führen
zu einem erhöhten Verschleiß und können
mit der Zeit ernsthafte Schäden an der Kupplungsvorrichtung
hervorrufen. Darüber hinaus sind die Schläge für
den Fahrzeugführer und Personen in der Umgebung des Fahrzeugs
als störende Geräusche wahrzunehmen. Diese Problematik
gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die Tendenz zu immer leistungsstärkeren
Fahrzeugen und immer schwereren Lastobjekten geht. Zugleich fordert
der Markt für den Arbeitsplatz des Fahrzugführers
immer höhere Komfortstandards.
-
Vor
diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Kupplungsvorrichtung der oben genannten Art bereitzustellen, welche
einen Verschleiß der Kupplungsvorrichtung und unerwünschte
Geräusche infolge des Spiels zwischen Zugeinheit und Führungsschacht
des Anhängebocks deutlich reduziert oder sogar ganz vermeidet.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch eine Kupplungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst,
welche ferner wenigstens einen lageveränderbaren Distanzkeil
umfasst, der zwischen der Zugeinheit und einer Seitenwandung des
Führungsschachts des Anhängebocks anordenbar ist.
-
Durch
den wenigstens einen erfindungsgemäß zwischen
der Zugeinheit und einer Seitenwandung des Führungsschachts
anordenbaren Distanzkeil ist es möglich, ein vorbestimmtes
Spiel zwischen dem Anhängebock, insbesondere den Seitenwandungen
von dessen Führungsschacht, und der Zugeinheit einzustellen.
Der Distanzkeil wird dabei derart angeordnet, dass das zuvor genannte
Spiel sehr klein, d. h. vorzugsweise annähernd Null, wird.
Der Zugeinheit, die von dem Lastobjekt über den Kupplungsmechanismus
im Betrieb mit Kräften in wechselnden Richtungen beaufschlagt
wird, verbleibt somit kaum noch freier Raum, um in die Richtung
zu beschleunigen, in welcher der Distanzkeil benachbart zur Zugeinheit
angeordnet ist. Als Resultat daraus ergibt sich, dass die Intensität
der Schläge, d. h. der von der Zugeinheit auf den Anhängebock übertragene
Impuls, deutlich reduziert wird, was wiederum positiv zu der gewünschten
Verminderung beim Verschleiß und bei der Geräuschentwicklung
führt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung kann
vorgesehen sein, dass auf zwei gegenüberliegenden Seiten
der Zugeinheit jeweils wenigstens ein Distanzkeil zwischen der Zugeinheit
und der jeweilig benachbarten Seitenwandung des Führungsschachts
anordenbar ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Zugeinheit
mittig zwischen den entsprechenden Seitenwandungen des Führungsschachts
angeordnet werden kann.
-
Vorteilhafterweise
kann entweder der Distanzkeil ein Langloch aufweisen, in welches
ein Führungsbolzen zumindest teilweise eingreift, wobei
ein erstes Ende des Führungsbolzens fest mit der Zugeinheit
oder dem Anhängebock verbunden bzw. verschraubt ist, oder
die Zugeinheit oder der Anhängebock kann wenigstens ein
Langloch aufweisen, in welches ein Führungsbolzen zumindest
teilweise eingreift, wobei ein erstes Ende des Führungsbolzens fest
mit dem Distanzteil verbunden bzw. verschraubt ist. Der Distanzkeil
kann somit in Längserstreckungsrichtung des Langloches
verschoben werden, was eine stufenlose Einstellung des Spiels zwischen
Zugeinheit und Anhängebock ermöglicht. Dabei kann sogar
vorgesehen sein, dass das Spiel annähernd auf Null reduziert
werden kann. Die Bereitstellung eines Langlochs und eines Führungsbolzens
stellt eine sehr einfache und daher kostengünstige Lösung
bereit, die gewünschte Führung für den
Distanzteil technisch zu realisieren.
-
Eine
weitere kostengünstige Ausgestaltung der Erfindung kann
darin bestehen, dass der Distanzkeil und die Zugeinheit oder der
Distanzkeil und der Anhängebock mittels eines zweiten Endes
des Führungsbolzens gegeneinander klemmbar sind. Somit erfüllt
der Führungsbolzen nicht nur die Aufgabe, den Distanzkeil
beim Verschieben zu führen, sondern trägt gleichzeitig
dazu bei, den Distanzkeil bei Bedarf an einer gewünschten
Position zu fixieren, was zu einer Reduzierung der benötigten
Bauteile führt. Das zweite Ende des Führungsbolzens
kann zum Beispiel einen Schraubenkopf und ggf. eine Unterlegscheibe
umfassen, so dass sich das entgegengesetzte erste Ende des Führungsbolzens
mit einer entsprechend vorgesehenen Gewindebohrung in der Zugeinheit
oder in dem Anhängebock oder in dem Distanzteil in Eingriff
bringen lässt, wobei in diesem Fall das erste Ende des
Führungsbolzens mit einem Gewinde versehen ist. Alternativ
ist es aber auch denkbar, dass das zweite Ende des Führungsbolzens
selbst ein Gewinde umfasst, welches mit einer Überwurfmutter
in Eingriff bringbar ist. In diesem Fall kann das erste Ende des
Führungsbolzens mit der Zugeinheit oder dem Anhängebock
oder dem Distanzkeil vorzugsweise fest verbunden sein, zum Beispiel
durch Schweißen, bzw. integral damit gebildet sein.
-
Um
ein günstiges Verhältnis zwischen der Verschiebung
des Distanzkeils entlang der Längserstreckungsrichtung
des Langlochs und der Einstellung des Spiels zwischen Zugeinheit
und Anhängebock zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn
der Distanzkeil eine Schrägfläche umfasst, die
mit der Längserstreckungsrichtung der Zugeinheit einen
Anstellwinkel von zwischen etwa 1° und etwa 10°,
vorzugsweise von zwischen etwa 3° und etwa 5°,
noch bevorzugter von etwa 4°, einschließt und
mit einer entsprechend orientierten Gegenfläche an der
Zugeinheit oder dem Anhängebock zusammenwirkt. Die Längserstreckungsrichtung
des Langlochs ist dabei vorzugsweise parallel zu der Schrägfläche
des Distanzkeils orientiert.
-
Für
eine vorteilhafte Führung bzw. Lagerung des Distanzkeils
kann die Zugeinheit oder der Anhängebock eine Schulter
oder eine Tasche aufweisen, welche dazu geeignet ist, den Distanzkeil
aufzunehmen.
-
An
dieser Stelle ist noch nachzutragen, dass das Seitenspiel zwischen
Zugeinheit und Anhängebock erfindungsgemäß zwar
reduziert werden soll, und zwar vorteilhafterweise bis annähernd
auf Null, dass aber zugleich darauf zu achten ist, dass die Zugeinheit
nicht im Anhängebock verklemmt, d. h. dass keine Presspassung
vorliegt, da ansonsten von dem Lastobjekt eingeleitete Zugkräfte
nicht mehr direkt über die Zugeinheit zur Zuganlenkung
am Fahrzeug geführt werden würden. Aufgrund der
bestehenden Fertigungstoleranzen der Zugeinheit und der Seitenwandungen
vom Anhängebock ist eine stufenlose und individuell anpassbare
Einstellmöglichkeit des Spiels, so wie hier vorgeschlagen,
besonders günstig.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
erläutert. Es stellt dar
-
1 eine
perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung.
-
2 eine
Draufsicht der in 1 dargestellten Kupplungsvorrichtung,
aber ohne den Anhängebock.
-
3 eine
Ansicht der in 1 dargestellten Kupplungsvorrichtung
aus Richtung des Pfeils III in 2.
-
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung allgemein
mit 10 bezeichnet. Die Kupplungsvorrichtung 10 umfasst
eine Zuglasche 12 und einen Anhängebock 14,
welcher in 1 teilweise aufgebrochen dargestellt
ist. Die Zuglasche 12 weist an einem ersten Endabschnitt 12a zwei
Durchbrechungen 16 auf, die dazu geeignet sind, die Zuglasche 12 an
einer nicht dargestellten Zuglaschenanlenkung am Fahrzeug anzubringen.
An einem dem ersten Endabschnitt 12a entgegengesetzten
zweiten Endabschnitt 12b der Zuglasche 12 ist ein
Kupplungsmechanismus 18 angeordnet, in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel eine Kupplungskugel. Der Kupplungsmechanismus 18 dient
dazu, ein Lastobjekt, insbesondere einen Anhänger, an das Fahrzeug
anzukoppeln. Die Art des Kupplungsmechanismus spielt aber für
die vorliegende Erfindung keine Rolle, und so sind auch andere Arten
von Kupplungsmechanismen denkbar.
-
In
dem Bereich des zweiten Endabschnitts 12b, d. h. in der
Nähe des Kupplungsmechanismus 18, ist die Zuglasche 12 in
einem Führungsschacht 19 aufgenommen, welcher
in dem Anhängebock 14 ausgebildet ist. Wie insbesondere
in der Ansicht von 3 zu erkennen ist, wird der
im Anhängebock 14 gebildete Führungsschacht 19 nach
oben durch ein Höhenbegrenzungselement 20, seitlich
durch zwei Seitenanschläge 22 und nach unten durch
eine Auflageplatte 24 begrenzt. In dem Abschnitt, in dem
die Zuglasche 12 in dem Führungsschacht 19 angeordnet
ist, umfasst die Zuglasche 12 an zwei in Querrichtung Q
entgegengesetzten Seiten jeweils eine Schulter 26. Die
Zuglasche 12 und somit auch die Schultern 26 sind
in diesem Ausführungsbeispiel aus Stahl gefertigt, beispielsweise
aus St52-3.
-
Wie
insbesondere in 2 zu erkennen ist, ist auf jeder
Schulter 26 je ein Distanzkeil 28 angeordnet.
In dem Distanzteil 28 ist ein Langloch 30 gebildet,
dessen Längserstreckungsrichtung parallel zu einer Schrägfläche 32 des
Distanzkeils orientiert ist, wobei die Schrägfläche 32 des
Distanzteils 28 mit der Längsrichtung L der Zuglasche 12 einen
Winkel α einschließt. In das Langloch 30 greift
ein Führungsbolzen 34 ein, welcher in diesem Ausführungsbeispiel
von eine Innensechskantschraube gebildet ist. Der Distanzkeil 28 kann
somit entlang der Erstreckungsrichtung des Langlochs 30 verschoben
werden, wobei die Schrägfläche 32 des
Distanzkeils 28 an einer entsprechend komplementär
ausgebildeten Fläche der Zuglasche 12 entlang
gleitet. Der Führungsbolzen 34 steht mit einem
Gewinde in Eingriff, welches in einer nicht dargestellten Bohrung
der Schulter 26 gebildet ist. Durch Anziehen des Führungsbolzens 34 kann
auf den Distanzkeil 28 über den Kopf 34a des
Führungsbolzens 34 eine Klemmkraft aufgebracht
werden, sodass es möglich ist, den Distanzkeil 28 an
einer gewünschten Stelle zu fixieren. Durch Verschieben
der Distanzkeile 28 kann somit die Abmessung der Zuglasche 12 in
Querrichtung Q stufenlos variiert werden, was dazu führt,
dass das Spiel zwischen der Zuglasche 12 und den Seitenanschlägen 22 beliebig,
vorzugsweise bis auf annähernd Null, reduziert werden kann.
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermöglicht
der Führungsbolzen 34 dem Distanzkeil 28 eine
maximale Verschiebung von ungefähr 10 mm. Zudem beträgt
der Anstellwinkel α ungefähr 4°, woraus
sich ergibt, dass das horizontale seitliche Führungsspiel
auf jeder Seite, auf der jeweils ein lageveränderbarer
Distanzkeil 28 angeordnet ist, um maximal ungefähr
0,7 mm in Querrichtung Q variiert werden kann.
-
An
dieser Stelle ist noch nachzutragen, dass zwar in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel das Seitenspiel durch die beiden Distanzkeile 28 nur
in horizontaler Richtung, d. h. in Querrichtung Q, einstellbar ist,
dass aber alternativ oder zusätzlich natürlich
auch eine entsprechende Anordnung für eine stufenlose Einstellung
des Seitenspiels in vertikaler Richtung, d. h. in Höhenrichtung
H, vorgesehen sein kann. Gleichwohl ist in der Praxis die Einstellung
des horizontalen Spiels von größerer Bedeutung
als die Einstellung des vertikalen Spiels, da bei Kurvenfahrten
wechselnde Kräfte insbesondere in der horizontalen Ebene
von dem Lastobjekt auf die Zuglasche 12 übertragen
werden.
-
Wenn
in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel das Höhenbegrenzungselement 20 und
die Auflageplatte 24 relativ kleine Fertigungstoleranzen
aufweisen, ist es vorteilhaft, ebenfalls die Schultern 26 und
die Distanzkeile 28 mit kleinen Fertigungstoleranzen bereitzustellen,
so dass die erfindungs gemäße Anordnung in der
Lage ist, auch das Spiel in vertikaler Richtung zu verringern. Dabei
ist aber im Gegensatz zum horizontalen Seitenspiel das vertikale Seitenspiel
nicht stufenlos einstellbar und daher aufgrund der verbleibenden
Fertigungstoleranzen weniger gut minimierbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102005015818
A1 [0003]