-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft die Fahrzeuge, die imstande sind, ein anderes Fahrzeug oder einen Anhänger zu ziehen. Sie lässt sich insbesondere auf Automobilfahrzeuge anwenden, deren Modelle so wenig wie möglich standardisiert sind, mit dem Ziel, Züge aus aneinandergehängten unterschiedlichen Fahrzeugen zusammenstellen zu können.
-
Stand der Technik und Problemstellung
-
In diesem Fall der Konzeption von Zügen aus aneinandergehängten Personenkraftwagen muss das Anhängerkupplungssystem standardisierte Schnittstellen haben, um die Fahrzeuge nach Belieben der Benutzer und, falls möglich, auf automatische Weise aneinanderhängen zu können.
-
Andererseits sind auf dem Gebiet des Automobils die Anhängerkupplungen für Anhänger in den meisten Fällen mit einem Verriegelungssystem, das an dem gezogenen Element bereitgestellt ist, und mit einem Verankerungssystem kugelförmigen Typs an dem ziehenden Fahrzeug ausgestattet. Das Zusammenfügen dieser zwei entsprechenden Elemente erfordert eine genaue Annäherung eines Fahrzeugs zum anderen, oft mit einer manuellen Korrektur seitens eines Bedieners. Die Verriegelung erfolgt ebenfalls manuell, zum Beispiel mit einem Karabinerhaken oder einem Sicherungsstift. Dasselbe gilt für die elektrische Verbindung des gezogenen Fahrzeugs mit dem ziehenden Fahrzeug.
-
In dem Fall der Nutzung von Fahrzeugen des Typs Personenkraftwagen, die sich aneinanderhängen lassen, ist der Bedarf zu spüren, über ein System zum automatischen Andocken und Verriegeln, das keinen manuellen Eingriff seitens eines oder mehrerer Benutzer erfordert, zu verfügen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Zu diesem Zweck ist der Hauptgegenstand der Erfindung eine Einhängevorrichtung zum Anhängen eines gezogenen Fahrzeugs an ein ziehendes Fahrzeug, wobei die erzielte Anhängerkupplung einen Lenkungsausschlagwinkel eines Fahrzeugs bezüglich des anderen zulässt.
-
Gemäß der Erfindung besitzt das gezogene Fahrzeug ein vorderes Andockstück, beispielsweise eine Platte, die, wenn das gezogene Fahrzeug horizontal ist, bezüglich der Horizontalen gelenkig und bezüglich der Vertikalen elastisch ist und vertikale Zähnchen zur horizontalen Führung besitzt. Das ziehende Fahrzeug seinerseits besitzt ein hinteres Andockstück in Form einer Zentrierungsplatte mit einer progressiven und längssymmetrischen Form, an deren Basis sich zwei Aufnahmen befinden, die dazu dienen, die vertikalen Führungszähnchen der Gelenkplatte aufzunehmen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind an dem ziehenden Fahrzeug Einhängeelemente bereitgestellt, welche an Einhängestiften, die vertikal an der Gelenkplatte des gezogenen Fahrzeugs angebracht sind, zu positionieren sind und welche jeweils um eine an einer festen Platte angebrachte zweite Achse drehbar angebracht und jeweils mit einer Drehrückstellfeder ausgestattet sind.
-
Vorzugsweise ist die progressive Form eine halbkreisförmige Form.
-
Die Vorrichtung weist vorteilhaft ein motorisiertes Verriegelungssystem auf, um die Einhängeelemente des ziehenden Fahrzeugs an den vertikalen Einhängestiften des gezogenen Fahrzeugs in Position zu verriegeln, wobei diese Einhängevorrichtung eine Platine aufweist, die mit Hilfe eines Motor- und Schneckensystems an dem Aufbau des ziehenden Fahrzeugs in Längsrichtung verschiebbar ist, wobei die Einhängeelemente eine erste und zweite Außenfläche haben, welche im Winkel zueinander angeordnet sind, so dass sie einen Außenwinkel von weniger als 180° bilden, und auf welche sich jeweils eine innere Steuerfläche der verschiebbaren Platine stützt, um beim Einhängen die Einhängeelemente an den Einhängestiften des gezogenen Fahrzeugs zu verriegeln und bei einem Abhängevorgang sie durch eine entgegengesetzte Bewegung von diesen wegzurücken.
-
Die Gelenkplatte des gezogenen Fahrzeugs ist um eine erste Achse drehbar, die vertikal ist, wenn das gezogene Fahrzeug horizontal ist.
-
Um das Einhängen zu erleichtern, ist die erste Achse an einer Basis befestigt, die mittels Ausrichtungsfedern drehelastisch um eine Zugdrehachse des gezogenen Fahrzeugs befestigt ist.
-
Die Vorrichtung hat schließlich noch einen Stecker und Gegenstecker, die unterhalb der oben erwähnten Elemente angeordnet sind, wobei der eine zum Beispiel unterhalb der verschiebbaren Platine angeordnet ist, um gleichzeitig mit einem Einhängen elektrische und Steuerungsverbindungen zwischen dem gezogenen Fahrzeug und dem ziehenden Fahrzeug herzustellen.
-
Liste der Figuren
-
Die Erfindung und ihre verschiedenen technischen Merkmale werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, der Figuren beiliegen, besser verständlich; es zeigen jeweils:
-
1A, 1B und 1C die drei Schritte des Andockens mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem ersten möglichen Fall,
-
2A, 2B und 2C die drei Schritte eines Andockens der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem zweiten möglichen Fall,
-
3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im verriegelten Zustand, und
-
4A, 4B und 4C erklärende Schemata der Funktionsweise der Verriegelung.
-
Detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung
-
1A zeigt einen vorderen Aufbau 1 eines gezogenen Fahrzeugs und einen hinteren Aufbau 10 eines ziehenden Fahrzeugs 1.
-
Der vordere Aufbau 1 des gezogenen Fahrzeugs weist hauptsächlich eine Basis 2 auf, welche mit Hilfe von Federn oder einer elastischen Befestigung auf eine elastische Weise in der Achse des gezogenen Fahrzeugs befestigt ist und an welcher eine Gelenkplatte 5 um eine erste Achse A1 drehbar angebracht ist.
-
Diese Gelenkplatte 5 trägt hauptsächlich ein erstes Paar von Führungsstiften 3 zur horizontalen Führung, die selber vertikal sind, und trägt ein zweites Paar von Einhängestiften 4, die ebenfalls vertikal sind, wenn das gezogenen Fahrzeug in einer Normalposition, das heißt, horizontal, ist. Die Gelenkplatte 5 kann sich also um die Achse A1 drehen, um eine kreisförmige Bewegung der beiden Führungsstift- 3 und Einhängestiftpaare 4 zu erlauben.
-
Es sind zwei Ausrichtungsfedern 20 dargestellt, um das elastische Anbringen der Basis 2 des gezogenen Fahrzeugs um eine Zugdrehachse A3 des gezogenen Fahrzeugs zu zeigen.
-
Der hintere Aufbau 10 des ziehenden Fahrzeugs besitzt ebenfalls eine feste Struktur 11, die eine feste Platte 12 trägt, die mit einer Zentrierungsplatte 12A endet, die eine halbkreisförmige und bezüglich einer Längsachse des Aufbaus symmetrische Form aufweist. Die Halbkreisform der Zentrierungsplatte 12A ist eine beispielhafte Form, die progressiv sein muss, das heißt, ihr Querschnitt muss immer größer werden, je mehr man sich der festen Struktur 11 nähert. Man beachte die Verbindungsstelle der Zentrierungsplatte 12A mit der festen Platte 12 mittels zweier Aufnahmen 12B einer abgerundeten Form mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser der Führungsstifte 3 des vorderen Aufbaus 1 des gezogenen Fahrzeugs entspricht.
-
An der festen Platte 12 sind Einhängeelemente 15, deren Enden eine Hakenform 15A haben, um zwei zweite Achsen A2 drehbar angebracht. Durch ihre Drehung können die Haken 15A der Einhängeelemente 15 auseinander gerückt werden, um, nachdem sie an den zwei Einhängestiften 4 vorbei gegangen sind, mit Hilfe zweier nicht dargestellter Drehrückstellfedern zusammengerückt werden zu können.
-
Um die Einhängeelemente zu betätigen, wird außerdem eine Verriegelungsplatine 16 verwendet, die mit Hilfe von Langlöchern 17 der festen Basis 11 und Translationsstiften 18, die integral mit dieser Verriegelungsplatine 16 sind und jeweils in einem der Langlöcher 17 gleiten, in Längsrichtung verschiebbar ist. Ein Getriebemotor 13 versetzt die Verriegelungsplatine 16 mit Hilfe von zwei Schneckensystemen 14 und zwei Winkelgetrieben 19 in eine Translationsbewegung.
-
In dieser 1A ist die Verriegelungsplatine in einer Zwischenposition.
-
1B zeigt die Anordnung in einer zusammengefügten Position. Mit anderen Worten, infolge einer Annäherung der beiden Fahrzeuge ist der vordere Aufbau 1 des gezogen Fahrzeugs in Kontakt mit dem festen Aufbau 10 des ziehenden Fahrzeugs. In diesem Fall sind die beiden Fahrzeuge in einer Linie zueinander ausgerichtet.
-
Aus diesem Grund hat sich die Zentrierungsplatte 12A in der Mitte der zwei Zentrierungsstifte 3 der festen Platte 12 über die Gelenkplatte 5 des vorderen Aufbaus 1 des gezogenen Fahrzeugs bewegt. Somit ist die feste Platte 12 bezüglich der Gelenkplatte 5 positioniert und folglich ist der vordere feste Aufbau 1 des gezogenen Fahrzeugs bezüglich eines hinteren festen Aufbaus 10 des ziehenden Fahrzeugs positioniert. Die Einhängeelemente 15 sind von den Einhängestiften 4 auseinander gerückt worden und haben sich wieder geschlossen.
-
In dieser Position ist die Verriegelungsplatine 16 in einer zurückgezogenen Position, das heißt, die Translationsstifte 18 sind oben in den Langlöcher 17. In der Tat ist der Getriebemotor 13 aktiviert worden, was eine Verschiebung der Verriegelungsplatine 16 des hinteren Aufbaus 10 des ziehenden Fahrzeugs zum vorderen Aufbau 1 des gezogenen Fahrzeugs hin bewirkt hat. Die zwei Einhängeelemente 15 besitzen zwei Außenflächen 15B und 15C, die einen stumpfen Winkel von etwas weniger als 180° bilden und dies auf eine Weise, dass diese zwei Außenflächen 15B und 15C insgesamt eine konkave Form bilden. Die Verriegelungsplatine 16 ihrerseits besitzt zwei Steuerflächen 16A, deren Abstand dem Abstand zwischen den zwei zweiten Außenflächen 15B, die sich in der Nähe der Haken 15A befinden, entspricht, wenn sie im Wesentlichen vertikal sind. Folglich hat die – in der Figur nach unten gerichtete – Translation der Verriegelungsplatine 16 durch das Vorrücken der Steuerflächen 16A zu der ersten Außenfläche 15B der Einhängeelemente 15 hin eine Annäherung der Haken 15A hervorgerufen. Da zudem diese an dem Ort, wo sich die zwei Einhängestifte 4 befinden, vorbei gegangen sind, ist die Anordnung verriegelt.
-
Mit Bezug auf 1C ist offensichtlich, dass ein umgekehrter Lauf des Getriebemotors 13 das Zurückziehen der Verriegelungsplatine 16 bewirkt. Aus diesem Grund haben sich die Steuerflächen 16A der Verriegelungsplatine 16 schließlich an die erste Außenfläche 15B der Einhängeelemente 15 vorbeibewegt, um an den zweiten Außenflächen 15C anzuliegen. Aufgrund der Neigung der letzteren bewirkt dies eine Drehung jedes Einhängeelements 15 derart, dass die Haken 15A auseinanderrücken und sich von den Einhängestiften 4 befreien.
-
Es ist möglich, dass die zwei Fahrzeuge, das ziehende und das gezogene, nicht in einer Linie ausgerichtet sind. In der Tat kann man in Betracht ziehen, dass sich ein Benutzer des gezogenen Fahrzeugs mit der Vorderseite seines Fahrzeugs an der hinteren Anhängerkupplung eines ziehenden Fahrzeugs anordnet, aber versetzt dazu. In diesem Fall sind also der vordere Aufbau 1 des gezogenen Fahrzeugs und der hintere Aufbau 10 des ziehenden Fahrzeugs nicht in der gleichen Längsachse angeordnet. Aus diesem Grund bietet die Gelenkplatte 5, die um die erste Achse A1 der vorderen festen Basis 1 des gezogenen Fahrzeugs drehbar angebracht ist, ihre zwei Führungsstifte 3 versetzt zu der Position der Einhängeelemente 15 der hinteren Vorrichtung des ziehenden Fahrzeugs an. Daher ist die Zentrierungsplatte 12A der hinteren Vorrichtung des ziehenden Fahrzeugs über ihren rechten Rand in Kontakt mit dem Führungsstift 3, der rechts an der Gelenkplatte 5 der vorderen Vorrichtung des gezogenen Fahrzeugs angeordnet ist. An der anderen Seite ist diese Zentrierungsplatte 12A wegen ihrer Halbkreisform nicht in Kontakt mit dem Führungsstift 3, der in der Figur links angeordnet ist. Wie dem auch sei, das Andockstück 10A der hinteren Vorrichtung des ziehenden Fahrzeugs rückt unterhalb der Gelenkplatte 5 der vorderen Vorrichtung des gezogenen Fahrzeugs vor, wobei der rechts angeordnete Führungsstift 3 an dem Umfang des Halbkreises entlang gleitet, der die vorspringende Oberfläche der Zentrierungsplatte 12A bildet.
-
2B zeigt die folgende Phase dieses Vorrückens. Unter dem Druck der Zentrierungsplatte 12A auf den rechts angeordneten Führungsstift 3 dreht sich die um die erste Achse A1 drehbar angebrachte Gelenkplatte 5 des gezogenen Fahrzeugs geringfügig. Dadurch rückt der links angeordnete Führungsstift 3, der an der Gelenkplatte 5 des gezogenen Fahrzeugs angebracht ist, näher an die periphere Oberfläche der Zentrierungsplatte 12A der Vorrichtung des ziehenden Fahrzeugs heran. Die Gelenkplatte 5 des gezogenen Fahrzeugs richtet sich daher in der Längsachse der hinteren Vorrichtung, dargestellt durch die feste hintere Basis 10, des ziehenden Fahrzeugs aus.
-
Mit Bezug auf 2C ist das gezogene Fahrzeug, dargestellt durch die feste vordere Basis 1, weiter zur festen hinteren Basis 10 des ziehenden Fahrzeugs hin vorgerückt. Die kreisförmige Endfläche 5A der sich drehenden Gelenkplatte 5 des gezogenen Fahrzeugs ist in Kontakt mit einer entsprechenden Oberfläche 12B der festen Platte 12 des ziehenden Fahrzeugs. Mit anderen Worten, die zwei Vorrichtungen sind im Anschlag aneinander. In dieser Position wird der Getriebemotor 13 aktiviert, der die Verriegelungsplatine 16 vorrücken lässt.
-
Wie in Bezug auf 1C erklärt, drücken die Steuerflächen 16A, die innerhalb der Verriegelungsplatine 16 angeordnet sind, über die zweite Außenfläche 15B auf die Einhängeelemente 15, damit diese sich um ihre Drehachse A2 drehen. Die Haken 15A der Einhängeelemente 15 greifen dann die an der Unterseite der sich drehenden Gelenkplatte 5 des gezogenen Fahrzeugs fest angeordneten Verriegelungsstifte 4. Die Anordnung wird also gleichzeitig positioniert und verriegelt.
-
Die umgekehrten Schritte erlauben die Entriegelung der Anordnung, und durch ein Zurückrücken der Verriegelungsplatine 16, dann Entfernen der beiden Fahrzeuge, gezogenes und ziehendes, voneinander erreicht man die Entkopplung der beiden.
-
Mit Bezug auf 3 ist der Vorgang des Einhängens eines gezogenen Fahrzeugs an ein ziehendes Fahrzeug durch die Verwendung eines Jockeyrads 8 erleichtert, das um eine dritte Achse A3, die horizontal ist, wenn das ziehende Fahrzeug horizontal ist, drehbar angebracht ist und daher den Boden 9 berühren kann, um den hinteren Aufbau 10 des ziehenden Fahrzeugs bezüglich des vorderen Aufbaus 1 des gezogenen Fahrzeugs in der Höhe zu verstellen. Nach erfolgter Ankopplung, wie vorstehend beschrieben, ist zu sehen, dass die Verriegelungsplatine 16 betätigt worden ist und dass beispielsweise ein Stecker 7 des gezogenen Fahrzeugs mit einem entsprechenden Gegenstecker 27 des ziehenden Fahrzeugs, der integral mit der Verriegelungsplatine ist, in Eingriff gebracht worden ist. Dies ist gleichzeitig mit dem Vorgang der Kopplung der beiden Anordnungen erfolgt, wie vorstehend beschrieben. In der Tat ist der Stecker 7 des gezogenen Fahrzeugs an der Gelenkplatte 5 angeordnet und wird automatisch mit dem an der festen hinteren Basis 10 des ziehenden Fahrzeugs angeordneten Gegenstecker 27 ausgerichtet.
-
Eine Jockeyradstange 6 erlaubt das Abstellen und das Zurückziehen des Jockeyrads auf gesteuerte Weise. Der Gegenstecker ist integral mit der verschiebbaren Platine 16 des ziehenden Fahrzeugs, um gleichzeitig mit dieser verschoben werden zu können. Zudem kann die Jockeyradstange 6 integral mit der verschiebbaren Platine des ziehenden Fahrzeugs sein, damit das Jockeyrad gleichzeitig mit dem Verriegeln der Anhängerkupplung hochgehoben werden kann.
-
4A, 4B und 4C zeigen detaillierter und deutlicher die Funktionsweise der Einhängeelemente 14 und ihre Verriegelung und Entriegelung.
-
Mit Bezug auf 4A ist die Verriegelungsplatine 16 in einer Zwischenposition, das heißt, dass ihre Steuerflächen 16A praktisch bzw. annähernd zwischen den beiden Außenflächen 15B und 15C der Verriegelungselemente 15 sind. Letztere sind in einer um die Einhängestifte 4 eingehängten Position dargestellt. Der mit der Verriegelungsplatine 16 integrale Stecker 7 ist in einem Abstand bezüglich des Gegensteckers 27, der mit der gestrichelt dargestellten Gelenkplatte 5 integral ist.
-
Mit Bezug auf 4B sind die Verriegelungselemente 15 immer noch in der eingehängten Position. Dagegen ist die Verriegelungsplatine 16 vorgeschoben worden, und ihre Steuerflächen 16A sind entlang der ersten Außenfläche 15B der Verriegelungselemente 15 vorgerückt. Folglich können sich letztere nicht mehr um ihre Drehachse drehen und sind in der eingehängten Position verriegelt. Gleichzeitig ist der Stecker 7 von der Verriegelungsplatine 16A vorgeschoben worden und ist im Eingriff mit dem Gegenstecker 27 der Gelenkplatte 5.
-
Mit Bezug auf 4C ist die Verrieglungsplatine 16A ganz zurückgeschoben worden, und die Steuerflächen 16A sind die zweiten Außenflächen 15C der Verriegelungselemente 15 entlang gerückt. Folglich haben sich letztere um ihre Achse gedreht und befinden sich in einer von den Einhängestiften 4 beabstandeten Position, das heißt, in einer entriegelten Position. Gleichzeitig ist der Stecker 7 von dem Gegenstecker 27 getrennt und weggerückt worden.
-
Vorgesehene Anwendung
-
Die Anwendung ist vorgesehen für die Zusammenstellung von Zügen aus ”monospurigen” Fahrzeugen, beispielsweise Personenkraftwagen, deren Radstand E bekannt ist. Um zu erlauben, eine solche Anhängerkupplung mit der Monospurfähigkeit zu versehen, ist beabsichtigt, die folgende Formel L1 + L2 = E zu beachten, wobei L1 die Länge der hinteren Anhängerkupplungsstange eines ziehenden Fahrzeugs oder von der Größenordnung L ist und/oder L2 die vordere Anhängerkupplungslänge des gezogenen Fahrzeugs oder von der Größenordnung N + 1 ist.
-
Ein solcher Fahrzeugzug kann daher auf Initiative der Fahrer gebildet werden, ohne dass sie aus ihren Fahrzeugen aussteigen müssen.
