DE102011052434A1 - Trailer coupling for coupling system for connecting trailer axle with drawing vehicle, has coupling part arranged at drawing vehicle and another coupling part arranged at trailer axle - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung zum Verbinden eines Nachläufers mit einem Zugfahrzeug, wobei das Zugfahrzeug eine Zapfwelle zur Übertragung eines Drehmoments auf den Nachläufer aufweist, umfassend ein an dem Zugfahrzeug angeordnetes erstes Kupplungsteil und ein an dem Nachläufer angeordnetes zweites Kupplungsteil. The present invention relates to a trailer hitch for connecting a trailer to a towing vehicle, wherein the towing vehicle has a power take-off shaft for transmitting torque to the trailer, comprising a first coupling part arranged on the towing vehicle and a second coupling part arranged on the trailer.
In der Landwirtschaft werden Zugfahrzeuge bzw. Traktoren für verschiedene Arten von Nachläufern eingesetzt, insbesondere für Wägen zum Transport von landwirtschaftlichen Gütern oder für landwirtschaftliche Geräte zur Feldarbeit wie z.B. Pflüge und Heuwender. Dabei kommen je nach Art des Nachläufers unterschiedliche Systeme zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug zum Einsatz, und zwar bei Wägen in der Regel eine herkömmliche Anhängerkupplung mit einem Anhängemaul am Zugfahrzeug und einer Anhängeöse an der Deichsel des Wagens. Im Gegensatz hierzu werden landwirtschaftliche Geräte mit einer Hebe- und Senkvorrichtung des Zugfahrzeuges verbunden, die typischerweise zwei Unterlenker und einen Oberlenker umfasst. In agriculture, tractors are used for various types of trailers, in particular for carts for transporting agricultural goods or agricultural implements for field work such as e.g. Plows and hay tedders. In this case, depending on the type of Nachläufers different systems for connection to the towing vehicle are used, and that in cars usually a conventional trailer hitch with a trailer hitch on towing vehicle and a Anhängeöse on the drawbar of the car. In contrast, agricultural equipment is connected to a lifting and lowering device of the towing vehicle, which typically includes two lower links and a top link.
Bei den meisten Zugfahrzeugen bzw. Nachläufern gemäß dem Stand der Technik muss deren Verbindung manuell hergestellt werden, d.h. der das Zugfahrzeug bedienende Landwirt muss zum An- oder Abkuppeln des Nachläufers den Fahrersitz verlassen (sofern keine Hilfsperson zur Verfügung steht), was einen zusätzlichen Zeit- und Arbeitsaufwand darstellt. Es sind zwar auch automatische Anhängerkupplungen bekannt, die aber jeweils nur für einen bestimmten Typ von Nachläufer (z.B. für bestimmte landwirtschaftliche Geräte) einsetzbar sind. In most prior art towing vehicles or trailers, their connection must be made manually, i. the farmer operating the towing vehicle must leave the driver's seat for coupling or uncoupling the trailer (unless an assistant is available), which is an additional time and effort. Although there are also known automatic hitches, but each only for a particular type of trailer (for example, for certain agricultural equipment) can be used.
Eine zusätzliche Schwierigkeit ergibt sich beim automatischen Ankuppeln von Nachläufern, die durch den Motor des Zugfahrzeugs angetrieben werden, da hier zusätzlich die Zapfwelle des Zugfahrzeugs mit einer entsprechenden Antriebswelle des Nachläufers drehfest verbunden werden muss. Auch dies erfolgt gemäß dem Stand der Technik meistens manuell, indem zwei korrespondierende Wellenkupplungsteile an den Enden der Wellen axial ineinander geführt werden. An additional difficulty arises in the automatic coupling of Nachläufern, which are driven by the engine of the towing vehicle, since in addition the PTO of the towing vehicle with a corresponding drive shaft of the trailer must be rotatably connected. Again, according to the state of the art, this is usually done manually by axially guiding two corresponding shaft coupling parts at the ends of the shafts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkupplung vorzuschlagen, mit der ein einfaches und automatisches An- und Abkuppeln von verschiedenen Arten von Nachläufern an einem Zugfahrzeug möglich ist. Insbesondere soll die Anhängerkupplung bei Nachläufern sowohl mit als auch ohne eine mit der Zapfwelle zu verbindende Antriebswelle einsetzbar sein. The invention has for its object to provide a trailer hitch, with a simple and automatic coupling and uncoupling of different types of Nachläufern on a towing vehicle is possible. In particular, the trailer hitch should be used at Nachläufern both with and without a to be connected to the PTO drive shaft.
Diese Aufgabe wird bei der Anhängerkupplung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- (i) das erste Kupplungsteil eine im Wesentlichen senkrecht zur Zapfwelle orientierte Anlagefläche für das zweite Kupplungsteil umfasst, eine durch die Anlagefläche hindurchtretende Zwischenwelle, die in Verlängerung der Zapfwelle angeordnet ist und mit deren hinterem Ende drehfest verbunden ist, und einen hinter der Anlagefläche angeordneten ersten Kupplungskörper, der koaxial zur Zwischenwelle von dieser unabhängig drehbar gelagert ist, wobei das hintere Ende der Zwischenwelle ein innerhalb des ersten Kupplungskörpers angeordnetes erstes Wellenkupplungsteil aufweist, und dass
- (ii) das zweite Kupplungsteil einen zu dem ersten Kupplungskörper komplementären zweiten Kupplungskörper umfasst, derart, dass der zweite Kupplungskörper durch eine Bewegung entlang der Anlagefläche mit dem ersten Kupplungskörper formschlüssig in Eingriff bringbar ist, wobei die Bewegung des zweiten Kupplungskörpers in Bezug zum ersten Kupplungskörper im Wesentlichen von oben nach unten verläuft, und wobei die miteinander in Eingriff stehenden Kupplungskörper eine Bewegung der beiden Kupplungsteile senkrecht zur Anlagefläche verhindern.
- (i) the first coupling part comprises a substantially perpendicular to the PTO-oriented contact surface for the second coupling part, passing through the contact surface intermediate shaft which is arranged in extension of the PTO and is rotatably connected to the rear end, and arranged behind the contact surface first Coupling body which is coaxially rotatably supported independently of the intermediate shaft thereof, wherein the rear end of the intermediate shaft has a first shaft coupling part disposed within the first coupling body, and that
- (ii) the second coupling part comprises a second coupling body which is complementary to the first coupling body, such that the second coupling body can be brought into positive engagement with the first coupling body by movement along the contact surface, wherein the movement of the second coupling body relative to the first coupling body in the Substantially from top to bottom, and wherein the mutually engaging coupling body prevent movement of the two coupling parts perpendicular to the contact surface.
Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung ermöglicht ein automatisches An- und Abkuppeln von Nachläufern auf sehr einfache Weise, ohne dass der Fahrersitz des Zugfahrzeugs für eine manuelle Bedienung der Anhängerkupplung verlassen werden muss. Zum Ankuppeln wird das Zugfahrzeug rückwärts in Richtung des Nachläufers gefahren, bis sich der zweite Kupplungskörper des zweiten Kupplungsteils an der Anlagefläche des ersten Kupplungsteil abstützt. Das erste Kupplungsteil befindet sich dabei in einer derartigen Position, dass der zweite Kupplungskörper oberhalb des ersten Kupplungskörpers an der Anlagefläche anliegt. Anschließend wird das erste Kupplungsteil durch Betätigung einer Hebe- und Senkvorrichtung des Zugfahrzeugs nach oben bewegt, sodass durch die Bewegung des zweiten Kupplungskörpers in Bezug zum ersten Kupplungskörper die beiden Kupplungskörper formschlüssig miteinander in Eingriff gebracht werden. Durch diesen Eingriff wird eine Bewegung der beiden Kupplungsteile senkrecht zur Anlagefläche verhindert, sodass Zug- und Druckkräfte vom Zugfahrzeug auf den Nachläufer übertragen werden können. The trailer coupling according to the invention enables automatic coupling and uncoupling of Nachläufern in a very simple manner, without the driver's seat of the towing vehicle must be left for manual operation of the trailer hitch. For coupling the towing vehicle is moved backwards in the direction of the Nachläufers until the second coupling body of the second coupling part is supported on the contact surface of the first coupling part. The first coupling part is in such a position that the second coupling body rests against the contact surface above the first coupling body. Subsequently, the first coupling part is moved by operating a lifting and lowering device of the towing vehicle upwards, so that the two coupling bodies are positively engaged with each other by the movement of the second coupling body in relation to the first coupling body. By this intervention, a movement of the two coupling parts is prevented perpendicular to the contact surface, so that tensile and compressive forces can be transmitted from the tractor to the trailer.
Beim Abkuppeln des Nachläufers läuft der entgegengesetzte Vorgang ab, d.h. das erste Kupplungsteil wird durch Betätigung der Hebe- und Senkvorrichtung nach unten bewegt, wodurch der erste und der zweite Kupplungskörper außer Eingriff gelangen. Anschließend kann das Zugfahrzeug durch Vorwärtsfahren von dem Nachläufer entfernt werden. When uncoupling the trailer, the opposite action takes place, i. the first coupling part is moved downwards by actuation of the lifting and lowering device, whereby the first and the second coupling body are disengaged. Subsequently, the towing vehicle can be removed by driving forward from the trailer.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung beziehen sich die Angaben "oben und unten" jeweils auf die Schwerkraftrichtung, wenn das Zugfahrzeug bzw. der Nachläufer auf einer ebenen Fläche abgestellt sind. Die Angaben "vorne und hinten" beziehen sich auf die normale Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs. Die Fahrzeuglängsrichtung des Zugfahrzeugs entspricht dabei im Wesentlichen der Orientierung der Zwischenwelle. In the context of the present application, the details "top and bottom" in each case refer to the direction of gravity when the towing vehicle or the trailer are parked on a flat surface. The indications "front and rear" refer to the normal direction of travel of the towing vehicle. The vehicle longitudinal direction of the towing vehicle essentially corresponds to the orientation of the intermediate shaft.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung ist die drehbare Lagerung des ersten Kupplungskörpers, die im Rahmen der Erfindung verschiedene Funktionen erfüllt. Eine dieser Funktionen ist die Erleichterung des Kupplungsvorgangs, indem sich der erste Kupplungskörper während der Relativbewegung zum zweiten Kupplungskörper an dessen Orientierung in Bezug auf die Schwerkraftrichtung anpassen kann, um den formschlüssigen Eingriff zu ermöglichen, ohne dass Spannungen an den Kupplungskörpern auftreten oder die Kupplungskörper verkanten. Diese freie Drehbarkeit des ersten Kupplungskörpers ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn das Zugfahrzeug und/oder der Nachläufer beim Ankuppeln auf einem unebenen Untergrund abgestellt sind und der Nachläufer gegenüber dem Zugfahrzeug seitlich geneigt ist. Insbesondere beim Ankuppeln von landwirtschaftlichen Geräten auf dem Feld wird dies relativ häufig der Fall sein. An essential feature of the trailer coupling according to the invention is the rotatable mounting of the first coupling body, which fulfills various functions within the scope of the invention. One of these functions is to facilitate the coupling process, in that the first coupling body can adjust during relative movement to the second coupling body in its orientation with respect to the direction of gravity to allow the positive engagement without tensions on the coupling bodies or tilt the coupling body. This free rotation of the first coupling body is particularly important if the towing vehicle and / or the trailer are parked when coupling on an uneven surface and the trailer is inclined laterally relative to the towing vehicle. This will be the case in particular when coupling agricultural implements in the field.
Prinzipiell können die beiden Kupplungskörper im Rahmen der Erfindung in jeder Weise gestaltet sein, die einen formschlüssigen Eingriff durch eine Bewegung des zweiten Kupplungskörpers relativ zum ersten Kupplungskörper von oben nach unten ermöglicht. In der Eingriffsposition wird nicht nur eine Bewegung der beiden Kupplungsteile senkrecht zur Anlagefläche, d.h. eine Trennung der Kupplungsteile, verhindert, sondern der zweite Kupplungskörper stützt sich auch auf dem ersten Kupplungskörper ab bzw. sitzt auf diesem auf, sodass durch eine weitere Bewegung des ersten Kupplungsteils nach oben der gesamte Nachläufer angehoben werden kann, was die Voraussetzung für den Betrieb und Transport von landwirtschaftlichen Geräten wie z.B. Pflügen und Heuwendern ist. In principle, the two coupling bodies can be designed in the context of the invention in any way that allows a positive engagement by a movement of the second coupling body relative to the first coupling body from top to bottom. In the engaged position not only a movement of the two coupling parts perpendicular to the contact surface, i. a separation of the coupling parts prevents, but the second coupling body is also based on the first coupling body from or sitting on this, so can be raised by a further movement of the first coupling part up the entire trailer, which is the prerequisite for the operation and Transport of agricultural equipment such as Plowing and hay tedders is.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der erste Kupplungskörper zwei erste Führungselemente, die zu beiden Seiten der Zwischenwelle angeordnet sind und die jeweils von unten nach oben und von außen nach innen verlaufen, und der zweite Kupplungskörper umfasst zwei zweite Führungselemente, die zu den ersten Führungselementen korrespondierend angeordnet sind und diese zwischen sich aufnehmen, wenn die beiden Kupplungskörper miteinander in Eingriff stehen. Die beiden ersten Führungselemente und die beiden zweiten Führungselemente sind also jeweils spiegelbildlich zueinander angeordnet, wobei die Symmetrieebene, wenn sich der erste Kupplungskörper in seiner Grundstellung befindet und nicht verdreht ist, durch die Fahrzeuglängsrichtung und die Schwerkraftrichtung definiert ist. Die Angaben "außen und innen" beziehen sich hierbei auf die Fahrzeugquerrichtung, die zu dieser Symmetrieebene senkrecht verläuft. In a preferred embodiment of the invention, the first coupling body comprises two first guide elements, which are arranged on both sides of the intermediate shaft and each extending from bottom to top and from outside to inside, and the second coupling body comprises two second guide elements, which are the first guide elements are arranged correspondingly and receive them between them when the two coupling bodies are engaged with each other. The two first guide elements and the two second guide elements are thus each arranged in mirror image to each other, wherein the plane of symmetry, when the first coupling body is in its normal position and is not rotated, is defined by the vehicle longitudinal direction and the direction of gravity. The data "outside and inside" refer here to the vehicle transverse direction, which is perpendicular to this plane of symmetry.
Alternativ kann auch eine vertikal gespiegelte Anordnung der Führungselemente vorgesehen sein, d.h. die ersten und die zweiten Führungselemente verlaufen dann jeweils von unten nach oben und von innen nach außen. Alternatively, a vertically mirrored arrangement of the guide elements may be provided, i. The first and the second guide elements then run from bottom to top and from the inside to the outside.
Günstig ist es, wenn die ersten und zweiten Führungselemente gerade verlaufen und jeweils die beiden Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks oder eines symmetrischen Trapezes bilden. Beim Ankuppeln des Nachläufers an das Zugfahrzeug wird also das von den beiden ersten Führungselementen des ersten Kupplungskörpers gebildete Dreieck oder Trapez von unten in das von den beiden zweiten Führungselementen des zweiten Kupplungskörpers gebildete Dreieck oder Trapez eingeführt (oder umgekehrt). Durch die drehbare Lagerung des ersten Kupplungskörpers gleichen sich die Orientierungen der beiden Dreiecke bzw. Trapeze während des Kupplungsvorgangs automatisch aneinander an, wie dies bereits oben beschrieben wurde. Dadurch, dass die beiden ersten Führungselemente aufeinander zulaufen, können sie relativ einfach und mit einem großen Spielraum zwischen die beiden zweiten Führungselemente eingeführt werden, auch wenn die beiden Kupplungskörper zu Beginn des Kupplungsvorgangs um einen gewissen Winkel (z.B. um bis zu 30°) gegeneinander verdreht sind. It is advantageous if the first and second guide elements are straight and each form the two legs of an isosceles triangle or a symmetrical trapezoid. When coupling the Nachläufers to the tractor so formed by the two first guide elements of the first coupling body triangle or trapezoid is introduced from below into the triangle formed by the two second guide elements of the second coupling body or trapezoid (or vice versa). As a result of the rotatable mounting of the first coupling body, the orientations of the two triangles or trapezoids automatically coincide with one another during the coupling process, as has already been described above. Characterized in that the two first guide elements converge, they can be relatively easily and with a large margin between the two second guide elements are introduced, even if the two coupling body at the beginning of the coupling process by a certain angle (for example by up to 30 °) rotated against each other are.
Alternativ können die ersten und zweiten Führungselemente auch eine gekrümmte Form aufweisen. Insbesondere können die beiden ersten Führungselemente zusammen einen Kreisbogen definieren, der nach unten offen ist, und die beiden zweiten Führungselemente einen hierzu komplementären Kreisbogen mit einem etwas größerem Radius (oder die Kreisbögen sind nach oben offen und die beiden zweiten Führungselemente definieren einen Kreisbogen mit einem etwas kleineren Radius). Alternatively, the first and second guide elements may also have a curved shape. In particular, the two first guide elements together can define a circular arc which is open at the bottom, and the two second guide elements a complementary circular arc with a slightly larger radius (or the circular arcs are open at the top and the two second guide elements define a circular arc with a something smaller radius).
Wenn die beiden Kupplungsteile miteinander in Eingriff stehen, und wenn insbesondere die ersten Führungselemente zwischen den zweiten Führungselementen aufgenommen sind, soll erfindungsgemäß eine Bewegung der beiden Kupplungsteile senkrecht zur Anlagefläche verhindert werden. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die nach außen orientierten Seitenflächen der ersten Führungselemente eine konvexe Querschnittsform aufweisen und die nach innen orientierten Seitenflächen der zweiten Führungselemente eine hierzu komplementäre konkave Querschnittsform aufweisen. In der Eingriffsposition wird also das konvexe Profil der ersten Führungselemente von dem konkaven Profil der zweiten Führungselemente umgriffen, sodass eine Trennung der beiden Kupplungselemente in Fahrzeuglängsrichtung verhindert wird. Ebenso kann aber auch der umgekehrte Fall vorgesehen sein, d.h. die ersten Führungselemente weisen eine konkave Querschnittsform auf und die zweiten Führungselemente eine hierzu komplementäre konvexe Querschnittsform. Der Vorteil dieser Gestaltung ist u.a. darin zu sehen, dass der formschlüssige Eingriff entlang eines relativ großen Bereiches vorliegt, d.h. bevorzugt über die gesamte Länge der Führungselemente. Dies ermöglicht eine sichere und belastbare Verbindung zwischen den beiden Kupplungsteilen der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung und eine gute Kraftübertragung vom Zugfahrzeug auf den Nachläufer. When the two coupling parts are engaged with each other, and in particular when the first guide elements are received between the second guide elements, a movement of the two coupling parts is to be prevented perpendicular to the contact surface according to the invention. This is preferably achieved in that the outwardly oriented side surfaces of the first guide elements have a convex cross-sectional shape and the inwardly oriented side surfaces of the second guide elements have a complementary thereto have a concave cross-sectional shape. In the engaged position, therefore, the convex profile of the first guide elements is encompassed by the concave profile of the second guide elements, so that a separation of the two coupling elements in the vehicle longitudinal direction is prevented. However, the reverse case may also be provided, ie the first guide elements have a concave cross-sectional shape and the second guide elements have a convex cross-sectional shape complementary thereto. The advantage of this design is, inter alia, that the positive engagement is present along a relatively large area, ie preferably over the entire length of the guide elements. This allows a secure and reliable connection between the two coupling parts of the trailer coupling according to the invention and a good power transmission from the tractor to the trailer.
Wie bereits angesprochen, ist das erste Kupplungsteil mit einer Hebe- und Senkvorrichtung des Zugfahrzeuges verbunden, um das Ineingriffbringen der beiden Kupplungskörper durch ein Anheben des ersten Kupplungsteils zu ermöglichen. Günstigerweise umfasst die Hebe- und Senkvorrichtung zwei Unterlenker und einen Oberlenker, die bei den meisten landwirtschaftlichen Zugfahrzeugen vorhanden sind und die mit besonderem Vorteil zur Montage des ersten Kupplungsteils der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung genutzt werden können. As already mentioned, the first coupling part is connected to a lifting and lowering device of the tractor to allow the engagement of the two coupling body by lifting the first coupling part. Conveniently, the lifting and lowering device comprises two lower links and a top link, which are present in most agricultural towing vehicles and which can be used with particular advantage for mounting the first coupling part of the trailer coupling according to the invention.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Unterlenker starr ausgebildet sind und der Oberlenker einen sich unter Krafteinwirkung federnd verkürzenden Abschnitt umfasst. Dadurch wird ein Verschwenken bzw. Kippen der Anlagefläche um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Achse ermöglicht, indem ein unterer Bereich des ersten Kupplungsteils an den beiden starren Unterlenkern befestigt ist und ein oberer Bereich des ersten Kupplungsteils an dem Oberlenker. Die Neigung der Anlagefläche kann sich somit einer eventuellen Neigung des zweiten Kupplungskörpers während des Ankupplungsvorgangs anpassen. Zusätzlich wird das Auftreffen des zweiten Kupplungskörpers auf die Anlagefläche generell abgefedert bzw. gedämpft. It is particularly advantageous if the lower links are designed to be rigid and the upper link comprises a section which is shortened in a springy manner under the action of force. This allows a pivoting or tilting of the contact surface about an axis extending in the vehicle transverse direction by a lower portion of the first coupling part is attached to the two rigid lower links and an upper portion of the first coupling part to the upper link. The inclination of the contact surface can thus adapt to a possible inclination of the second coupling body during the Ankupplungsvorgangs. In addition, the impact of the second coupling body is generally cushioned or damped on the contact surface.
Der sich unter Krafteinwirkung federnd verkürzende Abschnitt des Oberlenkers kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein, insbesondere mechanisch mittels einer Druckfeder oder mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Dämpfungselements. The section of the upper link which is shortened under the action of force can be designed in various ways, in particular mechanically by means of a compression spring or by means of a hydraulic or pneumatic damping element.
Um ein unbeabsichtigtes Abkuppeln des Nachläufers von dem Zugfahrzeug zu verhindern, umfasst der erste Kupplungskörper bevorzugt eine Verriegelungseinrichtung, durch die eine Trennung der beiden Kupplungsteile bei miteinander in Eingriff stehenden Kupplungskörpern verhinderbar ist. Günstigerweise erfolgt die Verriegelung automatisch, sobald die beiden Kupplungskörper miteinander in Eingriff kommen, z.B. über einen Rastmechanismus und/oder mittels Druckfedern. Die Entriegelung vor dem Abkuppeln kann über eine mechanische, pneumatische oder hydraulische Ansteuerung der Verriegelungseinrichtung vorgesehen sein, wobei die Entriegelung günstigerweise vom Fahrersitz des Zugfahrzeugs aus durchgeführt werden kann. In order to prevent unintentional uncoupling of the trailer from the towing vehicle, the first coupling body preferably comprises a locking device by which a separation of the two coupling parts can be prevented in mutually engaging coupling bodies. Conveniently, locking occurs automatically as soon as the two coupling bodies engage each other, e.g. via a latching mechanism and / or by means of compression springs. The unlocking before uncoupling can be provided by a mechanical, pneumatic or hydraulic control of the locking device, the unlocking can be conveniently carried out from the driver's seat of the towing vehicle.
Die Verriegelungseinrichtung umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Verriegelungselemente, wie z.B. Bolzen oder Haken, die in korrespondierende Ausnehmungen des zweiten Kupplungskörpers eingreifen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Verriegelungsbolzen vorgesehen, die unterhalb der Zwischenwelle angeordnet sind und die zur Verriegelung in einander entgegengesetzter Richtung jeweils nach außen bewegbar sind und in korrespondierende Bohrungen in dem zweiten Kupplungskörper eingreifen. In dem Fall, dass der erste Kupplungskörper zwei erste Führungselemente umfasst, die die beiden Schenkel eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, sind die beiden Verriegelungsbolzen bevorzugt im Bereich der Grundseite dieses Dreiecks angeordnet. Innerhalb des Dreiecks befindet sich die Zwischenwelle, auf deren Funktion im Folgenden eingegangen wird. The locking device preferably comprises one or more locking elements, e.g. Bolts or hooks which engage in corresponding recesses of the second coupling body. In a preferred embodiment of the invention, two locking bolts are provided, which are arranged below the intermediate shaft and which are each movable outwardly for locking in opposite directions and engage in corresponding holes in the second coupling body. In the event that the first coupling body comprises two first guide elements which form the two limbs of an isosceles triangle, the two locking bolts are preferably arranged in the region of the base side of this triangle. Within the triangle is the intermediate shaft, the function of which will be discussed below.
Wie bereits eingangs erwähnt, eignet sich die erfindungsgemäße Anhängerkupplung sowohl für Nachläufer mit einer Antriebswelle, die über den Motor des Zugfahrzeugs angetrieben wird (insbesondere landwirtschaftliche Geräte), als auch für Nachläufer ohne eine solche Antriebswelle (z.B. Wägen). Im letzteren Fall bleibt die Zwischenwelle mit dem innerhalb des ersten Kupplungskörpers angeordneten ersten Wellenkupplungsteil funktionslos. As already mentioned, the trailer coupling according to the invention is suitable both for trailer with a drive shaft which is driven by the motor of the towing vehicle (in particular agricultural equipment), as well as for followers without such a drive shaft (for example, weighing). In the latter case, the intermediate shaft remains inoperative with the first shaft coupling part arranged inside the first coupling body.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung für Nachläufer mit einer Antriebswelle umfasst das zweite Kupplungsteil ein innerhalb des zweiten Kupplungskörpers angeordnetes zweites Wellenkupplungsteil, welches am vorderen Ende der Antriebswelle des Nachläufers angeordnet oder mit dieser drehfest verbindbar ist, wobei das zweite Wellenkupplungsteil mit dem ersten Wellenkupplungsteil durch eine Bewegung senkrecht zur Zwischenwelle formschlüssig in Eingriff bringbar ist, derart, dass der Eingriff eine drehfeste Verbindung der Zwischenwelle mit der Antriebswelle des Nachläufers bewirkt. In a preferred embodiment of the trailer coupling according to the invention for trailer with a drive shaft, the second coupling part comprises a disposed within the second coupling body second shaft coupling part, which is arranged at the front end of the drive shaft of the Nachläufers or rotatably connected thereto, wherein the second shaft coupling part with the first shaft coupling part a movement perpendicular to the intermediate shaft can be positively brought into engagement, such that the engagement causes a rotationally fixed connection of the intermediate shaft with the drive shaft of the Nachläufers.
Diese Bewegung senkrecht zur Zwischenwelle entspricht dabei der Relativbewegung der beiden Kupplungskörper während des Ankuppelns (d.h. der Bewegung des zweiten Kupplungskörpers entlang der Anlagefläche des ersten Kupplungsteils), sodass während des eigentlichen Kupplungsvorgangs automatisch auch eine drehfeste Verbindung der Zapfwelle des Zugfahrzeugs mit der Antriebswelle des Nachläufers über die Zwischenwelle hergestellt wird. Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung ermöglicht damit auch ein besonders einfaches automatisches Ankuppeln von landwirtschaftlichen Geräten, ohne dass die Zapfwelleverbindung separat hergestellt werden muss. This movement perpendicular to the intermediate shaft corresponds to the relative movement of the two coupling body during the coupling (ie, the movement of the second coupling body along the contact surface of the first coupling part), so automatically during the actual coupling process and a rotationally fixed connection PTO of the towing vehicle with the drive shaft of the trailer is made via the intermediate shaft. The trailer coupling according to the invention thus also allows a particularly simple automatic coupling of agricultural equipment, without the PTO connection must be made separately.
Durch die Anordnung der beiden Wellenkupplungsteile innerhalb der jeweiligen Kupplungskörper kann die Anhängerkupplung so ausgestaltet werden, dass die miteinander in Eingriff stehenden Wellenkupplungsteile im Wesentlichen vollständig von den miteinander in Eingriff stehenden Kupplungskörpern umgeben sind und dadurch vor dem Eindringen von Schmutz geschützt sind. The arrangement of the two shaft coupling parts within the respective coupling body, the trailer hitch can be configured so that the mutually engaged shaft coupling parts are substantially completely surrounded by the mutually engaged coupling bodies and are thus protected from the ingress of dirt.
Die Zwischenwelle ist erfindungsgemäß in Verlängerung der Zapfwelle angeordnet und mit deren hinterem Ende drehfest verbunden. Wenn das erste Kupplungsteil einen festen Bestandteil des Zugfahrzeugs bildet und seine Entfernung nicht vorgesehen ist, kann die Zwischenwelle einstückig mit der Zapfwelle hergestellt sein, d.h. den hinteren Abschnitt der Zapfwelle bilden. Es kann aber auch vorgesehen sein, das erste Kupplungsteil nur zeitweise an dem Zugfahrzeug zu montieren, wobei in diesem Fall die Zwischenwelle über einen herkömmlichen Zapfwellenanschluss oder über einen Flansch mit der Zapfwelle verbunden werden kann. Gegebenfalls kann auch ein Kardangelenk vorgesehen sein, falls eine gewisse Abweichung der Achsen von Zapfwelle und Zwischenwelle erforderlich ist. The intermediate shaft is arranged according to the invention in extension of the PTO and rotatably connected to the rear end. If the first coupling part forms an integral part of the towing vehicle and its removal is not provided, the intermediate shaft may be made integral with the PTO, i. Form the rear section of the PTO shaft. But it can also be provided to mount the first coupling part only temporarily on the towing vehicle, in which case the intermediate shaft can be connected via a conventional PTO connection or via a flange to the PTO. Optionally, a universal joint may be provided if a certain deviation of the axles of PTO and intermediate shaft is required.
Entsprechendes gilt für die Verbindung des zweiten Wellenkupplungsteils mit der Antriebswelle des Nachläufers, da das zweite Kupplungsteil ebenfalls einen integralen Bestandteil des Nachläufers darstellen kann oder aber nur für eine zeitweilige Montage an diesem vorgesehen sein kann. The same applies to the connection of the second shaft coupling part with the drive shaft of the Nachläufers, since the second coupling part may also constitute an integral part of the Nachläufers or may be provided only for a temporary mounting on this.
Vorzugsweise ist das erste Wellenkupplungsteil gabelförmig ausgebildet mit zwei einander gegenüberliegenden Seitenelementen, wobei das zweite Wellenkupplungsteil ein Mittelelement bildet, welches senkrecht zur Zwischenwelle zwischen die beiden Seitenteile einführbar ist. Das Mittelelement läuft an seinen gegenüberliegenden Enden bevorzugt konisch oder spitz zu, um das Einführen zwischen die beiden Seitenelemente zu erleichtern. Auf diese Weise kann beim Ankuppeln auch eine Verdrehung der beiden Wellenkupplungsteile gegeneinander um etwa 10 bis 15° toleriert werden. Preferably, the first shaft coupling part is fork-shaped with two opposite side elements, wherein the second shaft coupling part forms a central element, which is perpendicular to the intermediate shaft between the two side parts inserted. The central element preferably tapers conically or pointedly at its opposite ends to facilitate insertion between the two side elements. In this way, a rotation of the two shaft coupling parts against each other can be tolerated by about 10 to 15 ° when coupling.
Die miteinander in Eingriff stehenden Wellenkupplungsteile weisen bevorzugt ein möglichst geringes Spiel auf, um eine gute Übertragung des Drehmoments zu gewährleisten. The mutually engaging shaft coupling parts preferably have the least possible clearance to ensure a good transmission of torque.
Hinsichtlich der drehbaren Lagerung des ersten Kupplungskörpers wurde bereits angesprochen, dass durch eine freie Drehbarkeit der Ankupplungsvorgang erleichtert wird, insbesondere bei einer Schrägstellung des zweiten Kupplungskörpers wegen eines unebenen Untergrundes. Zusätzlich kann die freie Drehbarkeit des ersten Kupplungskörpers auch während der Fahrt vorteilhaft sein, da sie eine Verdrehung des Nachläufers gegenüber dem Zugfahrzeug ermöglicht, sodass auf diese Weise Bodenunebenheiten ausgeglichen werden können. With regard to the rotatable mounting of the first coupling body has already been mentioned that is facilitated by a free rotation of the Ankupplungsvorgang, especially in an inclined position of the second coupling body because of an uneven surface. In addition, the free rotation of the first coupling body may also be advantageous during the journey, since it allows a rotation of the trailer to the towing vehicle, so that unevenness in this way can be compensated.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kupplungskörper mittels einer Antriebsvorrichtung koaxial zur Zwischenwelle aktiv verdrehbar ist. Durch eine solche Antriebsvorrichtung kann ein Nachläufer, insbesondere ein landwirtschaftliches Gerät, nachdem er mittels der Hebe- und Senkvorrichtung angehoben wurde, insgesamt um die Fahrzeugslängsachse verdreht bzw. gekippt werden, was bei verschiedenen landwirtschaftlichen Geräten von Vorteil oder sogar für deren Funktion notwendig ist, wie z.B. bei einem Wendepflug. Eine spezielle Wendevorrichtung, die normalerweise ein Bestandteil derartiger Geräte ist, kann in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung entfallen, sodass die entsprechenden Geräte wesentlich kostengünstiger hergestellt werden können. It is particularly advantageous if the first coupling body is actively rotatable coaxially with the intermediate shaft by means of a drive device. By such a drive device, a trailer, in particular an agricultural implement, after it has been raised by means of the lifting and lowering device, be rotated or tilted overall about the vehicle longitudinal axis, which is necessary or even necessary for their function in various agricultural implements, such as eg in a reversible plow. A special turning device, which is usually a part of such devices, can be omitted in connection with the trailer hitch according to the invention, so that the corresponding devices can be manufactured much cheaper.
Bevorzugt ist der erste Kupplungskörper aus seiner Grundstellung in beide Richtungen um mindestens 90° aktiv drehbar, weiter bevorzugt um mindestens 105°. Dadurch ergibt sich insgesamt ein Drehwinkel für den Nachläufer von mindestens 180° bzw. mindestens 210°, was für einen Wendepflug oder vergleichbare landwirtschaftliche Geräte ausreichend ist. Preferably, the first coupling body is actively rotatable from its basic position in both directions by at least 90 °, more preferably by at least 105 °. This results in a total rotation angle for the trailer of at least 180 ° or at least 210 °, which is sufficient for a reversible plow or similar agricultural equipment.
Die Antriebsvorrichtung für den ersten Kupplungskörper kann auf verschiedene Arten ausgebildet sein, wobei es sich insbesondere um eine hydraulische oder um eine elektrische Antriebsvorrichtung handeln kann. The drive device for the first clutch body may be designed in various ways, which may be in particular a hydraulic or an electric drive device.
Besonders günstig ist, wenn die Antriebsvorrichtung einen Hydraulikkolben umfasst, der am Rand eines mit dem ersten Kupplungskörper drehfest verbundenen Schwungrades angreift. Der Totpunkt des Hydraulikkolbens entspricht dabei günstigerweise der Grundstellung des ersten Kupplungskörpers, sodass eine Drehung aus der Grundstellung in beide Richtungen um mindestens 90° oder auch um mindestens 105° möglich ist. It is particularly favorable if the drive device comprises a hydraulic piston which acts on the edge of a flywheel rotatably connected to the first coupling body. The dead center of the hydraulic piston advantageously corresponds to the basic position of the first coupling body, so that a rotation from the basic position in both directions by at least 90 ° or at least 105 ° is possible.
Um die freie Drehbarkeit des ersten Kupplungskörpers zu ermöglichen, wird der Hydraulikkolben drucklos geschaltet. In order to allow the free rotation of the first coupling body, the hydraulic piston is depressurized.
Der Hydraulikkolben und das Schwungrad sind günstigerweise in einem Gehäuse des ersten Kupplungsteils angeordnet, wobei eine hintere Gehäusewand die Anlagefläche bildet. Durch das Gehäuse kann der Hydraulikkolben vor Schmutz geschützt werden. Der erste Kupplungskörper ist hinter der Anlagefläche und damit außerhalb des Gehäuses angeordnet. The hydraulic piston and the flywheel are conveniently in a housing of the first Coupling arranged, wherein a rear housing wall forms the contact surface. Through the housing, the hydraulic piston can be protected from dirt. The first coupling body is located behind the contact surface and thus outside of the housing.
Die drehbare Lagerung des ersten Kupplungskörpers erfolgt vorzugsweise mittels eines Kugellagers. Ein solches Kugellager muss sowohl axiale Kräfte (beim Ziehen des Nachläufers) als auch radiale Kräfte (beim Anheben des Nachläufers) in relativ hohem Umfang aufnehmen können. Besonders geeignet sind daher Kugellager, bei denen die Kugeln von den beiden Laufrillen im Wesentlichen vollständig aufgenommen sind. The rotatable mounting of the first coupling body is preferably carried out by means of a ball bearing. Such a ball bearing must be able to absorb both axial forces (when pulling the Nachläufers) and radial forces (when lifting the Nachläufers) to a relatively large extent. Ball bearings are therefore particularly suitable in which the balls are essentially completely received by the two raceways.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen das erste Kupplungsteil und das zweite Kupplungsteil korrespondierende elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Anschlusselemente, die beim Verbinden der beiden Kupplungsteile jeweils miteinander in Eingriff kommen. Auf diese Weise kann auch die Versorgung des Nachläufers mit elektrischer, hydraulischer und/oder pneumatischer Energie durch das Zugfahrzeug, die für den Großteil der Nachläufer erforderlich ist, durch eine automatische Verbindung der entsprechenden Anschlusselemente im Zuge des eigentlichen Kupplungsvorganges sichergestellt werden. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung der Arbeitsabläufe gegenüber bekannten Anhängerkupplungen, bei denen die elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Anschlüsse jeweils separat manuell hergestellt werden müssen. According to a further advantageous embodiment of the invention, the first coupling part and the second coupling part comprise corresponding electrical, hydraulic and / or pneumatic connection elements, which in each case come into engagement with one another when connecting the two coupling parts. In this way, the supply of the Nachläufers with electrical, hydraulic and / or pneumatic energy by the towing vehicle, which is required for the majority of the trailer, can be ensured by an automatic connection of the corresponding connection elements in the course of the actual coupling process. This leads to a further simplification of the work processes over known towbars, in which the electrical, hydraulic and pneumatic connections must each be made separately manually.
Es wurde bereits angesprochen, dass das zweite Kupplungsteil der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung einen integralen Bestandteil des Nachläufers bilden kann, insbesondere eines landwirtschaftlichen Gerätes wie z.B. eines Pfluges, eines Heuwenders oder dergleichen. Bei einer aktiven Drehbarkeit des ersten Kupplungskörpers kann bei solchen Geräten dann auf eine eigene Wendevorrichtung, wie dies z.B. bei einem Wendepflug sonst erforderlich wäre, verzichtet werden, was zu einer Kostenersparnis führt. It has already been mentioned that the second coupling part of the trailer coupling according to the invention can form an integral part of the trailer, in particular of an agricultural implement such as e.g. a plow, a tedder or the like. With active rotatability of the first coupling body, such devices can then be adapted to their own turning device, as e.g. would otherwise be required in a reversible plow, be waived, resulting in a cost savings.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Kupplungsteil lösbar mit dem Nachläufer verbunden. Dies kann von Vorteil sein, wenn ein Nachläufer wahlweise mit einem Zugfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung oder mit einem Zugfahrzeug mit einer herkömmlichen Anhängerkupplung verwendet werden soll. Der Nachläufer ist in diesem Fall insbesondere ein Wagen. In a further embodiment of the invention, the second coupling part is releasably connected to the trailer. This may be advantageous if a trailer is to be used optionally with a towing vehicle with a trailer hitch according to the invention or with a towing vehicle with a conventional trailer hitch. The trailer is in this case, in particular a car.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung, die insbesondere für Wägen vorgesehen ist, umfasst das zweite Kupplungsteil ein Anhängemaul, welches mit einer Anhängeöse des Nachläufers verbindbar ist. Das zweite Kupplungsteil dient in diesem Fall als Adapter, wobei das Anhängemaul und die Anhängeöse fest miteinander verschraubt werden können, anstatt die Verbindung nur mit einem Bolzen zu sichern. Diese Ausführungsform ist sowohl bei Wägen mit als auch ohne Antriebswelle möglich, d.h. das zweite Kupplungsteil kann auch in diesem Fall ein zweites Wellenkupplungsteil umfassen, welches mit der Antriebswelle des Wagens verbunden wird (z.B. durch Verschweißen oder Anflanschen). In a preferred embodiment of the trailer coupling according to the invention, which is provided in particular for weighing, the second coupling part comprises a trailer hitch which can be connected to a trailer hitch of the trailer. The second coupling part is used in this case as an adapter, the trailer hitch and the Anhängeöse can be firmly bolted together, instead of securing the connection with a bolt. This embodiment is possible both with and without drive shaft, i. the second coupling part may in this case also comprise a second shaft coupling part which is connected to the drive shaft of the carriage (for example by welding or flanging).
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wurde, ermöglicht die erfindungsgemäße Anhängerkupplung eine einfache und automatische Ankupplung eines Zugfahrzeuges an beliebige Nachläufer mit oder ohne Antriebswelle, sofern diese mit einem entsprechenden zweiten Kupplungsteil ausgerüstet sind. As became clear from the above description, the trailer coupling according to the invention allows a simple and automatic coupling of a towing vehicle to any trailer with or without drive shaft, provided that they are equipped with a corresponding second coupling part.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Kupplungssystem zum Verbinden von verschiedenen Nachläufern mit einem Zugfahrzeug, umfassend ein erstes Kupplungsteil der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung sowie verschiedene zweite Kupplungsteile der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung. The present invention is therefore also a coupling system for connecting various Nachläufern with a tractor, comprising a first coupling part of the trailer coupling according to the invention and various second coupling parts of the trailer coupling according to the invention.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. These and other advantages of the invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments with reference to the figures of the drawing.
Es zeigen im Einzelnen: They show in detail:
Die
Das erste Kupplungsteil
Das Gehäuse
An seinem oberen Ende ist das Gehäuse
Das erste Kupplungsteil
Der erste Kupplungskörper
Der erste Kupplungskörper
Das erste Kupplungsteil
Die Zwischenwelle
Der gesamte erste Kupplungskörper
Der erste Kupplungskörper
Durch den Hydraulikkolben
Das erste Kupplungsteil
Günstigerweise umfasst das erste Kupplungsteil
Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung umfasst neben dem in den
Das zweite Kupplungsteil
Beim Ankuppeln des Nachläufers an das Zugfahrzeug mittels der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung wird das Zugfahrzeug nach hinten gefahren, bis der zweite Kupplungskörper
Um die Kupplung zu verriegeln und eine unbeabsichtigte Trennung des Nachläufers vom Zugfahrzeug zu verhindern, werden die Verriegelungsbolzen
Durch eine freie Drehbarkeit des ersten Kupplungskörpers
Das zweite Kupplungsteil
Dieses erste Ausführungsbeispiel des zweiten Kupplungsteils
Wenn das landwirtschaftliche Gerät an das Zugfahrzeug angekuppelt und durch Betätigung der Hebe- und Senkvorrichtung angehoben ist, kann es mit Hilfe der Antriebsvorrichtung
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines zweiten Kupplungsteils
Das zweite Kupplungsteil
Das Anhängemaul
Auch das in den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- erstes Kupplungsteil first coupling part
- 1212
- Unterlenker lower link
- 1414
- Oberlenker top link
- 1616
- Gehäuse casing
- 1818
- Anlagefläche contact surface
- 2020
- Lagerzapfen pivot
- 2222
- Ausnehmungen recesses
- 2424
- sich verkürzender Abschnitt shortening section
- 2626
- erster Kupplungskörper first coupling body
- 2828
- erste Führungselemente first guide elements
- 3030
- äußere Seitenflächen outer side surfaces
- 3232
- Verriegelungseinrichtung locking device
- 3434
- Verriegelungselemente locking elements
- 3636
- Zwischenwelle intermediate shaft
- 3838
- erstes Wellenkupplungsteil first shaft coupling part
- 4040
- Seitenelemente page elements
- 4242
- Flansch flange
- 4444
- Kugellager ball-bearing
- 4646
- Antriebsvorrichtung driving device
- 4848
- Hydraulikkolben hydraulic pistons
- 5050
- Schwungrad flywheel
- 5252
- Spannvorrichtung jig
- 5454
- zweites Kupplungsteil second coupling part
- 5656
- zweiter Kupplungskörper second coupling body
- 5858
- zweite Führungselemente second guide elements
- 6060
- innere Seitenflächen inner side surfaces
- 6262
- zweites Wellenkupplungsteil second shaft coupling part
- 6464
- Antriebswelle drive shaft
- 6666
- landwirtschaftliches Gerät agricultural device
- 6868
- zweites Kupplungsteil second coupling part
- 7070
- Anhängemaul attachments mouth
- 7272
- Bolzen bolt
- 7474
- Gelenk joint
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-
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- 2011-08-05 DE DE201110052434 patent/DE102011052434B4/en not_active Expired - Fee Related
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DE102011052434B4 (en) | 2013-04-04 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130705 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE |
|
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