DE102018129180A1

DE102018129180A1 - Kopplungsvorrichtung, landwirtschaftliches Nutzfahrzeug und Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau

Info

Publication number: DE102018129180A1
Application number: DE102018129180.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Woopen; Stephan Hammes; Frank Michael Müller
Original assignee: AVL Commercial Driveline and Tractor Engineering GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-05-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung (1) für eine elektrische Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug (41) und einem Aufbau (42), aufweisend einen Grundkörper (10) und einen Hochstromanschluss (20) mit wenigstens zwei Hochstrom-Kontaktstiften (21) für eine Kontaktierung von Hochstrom-Gegenkontakten (43) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42), weiter aufweisend wenigstens einen Kontroll-Kontaktstift (22) für eine Kontaktierung eines Kontroll-Gegenkontaktes (44) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42). Die Hochstrom-Kontaktstifte (21) sind im Grundkörper (10) gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels (30) aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegbar gelagert, wobei weiter sich die Hochstrom-Kontaktstifte (21) in der Ausfahrposition vom Grundkörper (10) weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift (22) in einer ersten Kontrollposition. Ferner betrifft die Erfindung ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug (40) sowie ein Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug (41) und einem Aufbau (42).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung, sowie ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug und ein Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau.
Kopplungsvorrichtungen sind beispielhaft aus der DE 42 22 193 A1 bekannt. Die bekannte Schnellkopplung dient dem Herstellen oder Lösen der Verbindungen von Kupplungs- oder Steckerteilen von Hydraulik-, Pneumatik- und/oder elektrischen Energieübertragungseinrichtungen. Die Schnellkopplung kann insbesondere für hydraulisch betriebene Anbaufrontlader an Fahrzeugen verwendet werden, wobei die Kupplungs- und Steckerteile an zwei Tragplatten angeordnet sind, die durch miteinander verbundene Spannhebel gegeneinander bewegt und in der Kopplungsstellung festgelegt werden.
Insbesondere kann es bei landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen mit einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau erforderlich sein, elektrische Leistung von dem Trägerfahrzeug zu dem Aufbau zu übertragen bzw. eine elektrische Kopplung bereit zu stellen. Beispielsweise bei als Maschinen ausgebildeten Aufbauten, wie Sämaschinen oder Düngerstreuern, kann eine Übertragung von hohen Spannungen und/oder hohen Strömen für den effizienten Betrieb des Aufbaus erforderlich sein. Hierbei kann bei der Kontaktierung der Steckerteile mit entsprechenden Gegensteckerteilen ein unerwünschter Funkenflug auftreten. Da sich zwei Bauteile mit unterschiedlichen elektrostatischen Potentialen für die Kontaktierung annähern, kann eine plötzliche elektrostatische Entladung erfolgen. Bei hohen Entladungen können sogenannte Lichtbögen, beziehungsweise eine bogenartige Funkenentladung auftreten. Im Extremfall können empfindliche Komponenten der Steckerteile aufgrund der elektrostatischen Entladungen beschädigt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kopplungsvorrichtung mit einer verbesserten elektrischen Kopplung und einem erhöhten Sicherheitsniveau für den Betrieb bereit zu stellen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug sowie ein Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau bereitzustellen.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Kopplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug und dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Kopplungsvorrichtung für eine elektrische Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau vorgesehen, aufweisend einen Grundkörper und einen Hochstromanschluss mit wenigstens zwei Hochstrom-Kontaktstiften für eine Kontaktierung von Hochstrom-Gegenkontakten des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus, weiter aufweisend wenigstens einen Kontroll-Kontaktstift für eine Kontaktierung eines Kontroll-Gegenkontaktes des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus. Die Hochstrom-Kontaktstifte sind im Grundkörper gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegbar gelagert, wobei weiter sich die Hochstrom-Kontaktstifte in der Ausfahrposition vom Grundkörper weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift in einer ersten Kontrollposition.
Im Rahmen der Anmeldung bezeichnet die elektrische Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau eine elektrische Leistungsübertragung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau. Insbesondere wird eine Spannungs- bzw. Stromversorgung des Aufbaus mittels der Kopplungsvorrichtung bereitgestellt. Bevorzugt kann die elektrische Leistungsübertragung im Hochvoltbereich (mehr als 60 Volt) und/oder im Niedervoltbereich erfolgen. Je nach erforderlicher Leistungsversorgung des Aufbaus kann ein Hochstrom von mehr als 100 Ampere bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann ein Hochstrom im Bereich von 150 A bis 200 A bereitgestellt werden.
Im Rahmen der Anmeldung kann das Vorspannmittel beispielsweise als Feder ausgebildet sein. Die Hochstrom-Kontaktstifte können folglich federbelastet gegen eine Federkraft bzw. Vorspannkraft bewegbar gelagert sein. Mit anderen Worten erfolgt eine Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte gegen eine Vorspannkraft bzw. Federkraft. Die Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte erfolgt bevorzugt zwischen der Ausfahrposition und der Einfahrposition sowie umgekehrt.
In der Ausfahrposition ist im Rahmen der Anmeldung vorgesehen, dass sich die Hochstrom-Kontaktstifte vom Grundkörper weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift. Mit anderen Worten stehen die Hochstrom-Kontaktstifte weiter als der Kontroll-Kontaktstift von dem Grundkörper hervor. Ein Abstand einer Spitze der Hochstrom-Kontaktstifte zum Grundkörper ist vorzugsweise größer als ein Abstand einer Spitze des Kontroll-Kontaktstifts zum Grundkörper. Bevorzugt ist der Kontroll-Kontaktstift gegenüber den Hochstrom-Kontaktstiften hinterlagert angeordnet. Die Formulierung der Hinterlagerung und der weiter entfernten Erstreckung sind dabei im Rahmen der Anmeldung als äquivalent anzusehen. Die Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte mit den Hochstrom-Gegenkontakten des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus kann bevorzugt in der Ausfahrposition erfolgen. Für die Kontaktierung werden die Hochstrom-Kontaktstifte an die Hochstrom-Gegenkontakte herangeführt bzw. umgekehrt.
In der ersten Einfahrposition ist im Rahmen der Anmeldung vorgesehen, dass die Hochstrom-Kontaktstifte gegen eine Vorspannkraft des Vorspannmittels bewegt sind. Dies erfolgt insbesondere durch eine Gegenbewegung bzw. ein Gegendrücken der kontaktierten Hochstrom-Gegenkontakte mit den Hochstrom-Kontaktstiften. Die Hochstrom-Gegenkontakte weisen bevorzugt in der ersten Einfahrposition eine Kontaktierung mit den Hochstrom-Kontaktstiften mit einer vorhandenen Anpresskraft auf. In der ersten Einfahrposition ist mit anderen Worten der Abstand der Spitze der Hochstrom-Kontaktstifte zum Grundkörper im Vergleich zur Ausfahrposition verringert. Die Hochstrom-Kontaktstifte sind bevorzugt weiter innen im Grundkörper angeordnet als in der Ausfahrposition. Beispielsweise kann die jeweilige Feder der Hochstrom-Kontaktstifte in der ersten Einfahrposition stärker belastet bzw. von den Hochstrom-Kontaktstiften aufgrund der Kontaktierung mit den Hochstrom-Gegenkontakten weiter zusammengedrückt sein als in der Ausfahrposition. Dabei erfolgt vorzugsweise die Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte entlang einer Bewegungsachse zwischen der Ausfahrposition und der Einfahrposition. Die Bewegungsachse verläuft vorzugsweise parallel zu einer Längsachse des Grundkörpers.
Im Rahmen der Anmeldung bezeichnet ferner die erste Kontrollposition eine Position des Kontroll-Kontaktstiftes, wobei der Kontroll-Kontaktstift gegenüber dem Kontroll-Gegenkontakt kontaktierungsfrei an dem Grundkörper angeordnet ist.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Kontroll-Kontaktstift gegenüber den Hochstrom-Kontaktstiften hinterlagert am Grundkörper angeordnet ist. Beispielsweise kann somit eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes mit dem Kontroll-Gegenkontakt im Hinblick auf ein sicherheitsrelevantes Freischalten der elektrischen Kopplung zeitlich verzögert stattfinden. Insbesondere kann eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes erst ausgeführt werden, wenn die Hochstrom-Kontaktstifte bereits mit den Hochstrom-Gegenkontakten kontaktiert sind und die erste Einfahrposition erreichen. Aufgrund des hinterlagerten Kontroll-Kontaktstiftes kann daher eine Art Sicherheitsstromkreis realisiert werden und die elektrische Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau effizient kontrolliert werden. Weiterhin kann aufgrund der versetzten Anordnung der Hochstrom-Kontaktstifte und des Kontroll-Kontaktstiftes die gesamte Kontaktierung aller Kontaktstifte anwendungsspezifisch gesteuert werden.
Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass mehrere Hochstrom-Kontaktstifte vorgesehen sind. Eine Mehrzahl an Hochstrom-Kontaktstiften ermöglicht im elektrisch gekoppelten Zustand zu jeder Zeit eine ausreichend leitende Kontaktierung.
Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung kann vorteilhaft bei landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen angewendet werden. Beispielsweise eignet sich die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung für Trägerfahrzeuge wie Traktoren und Aufbauten, wie beispielsweise selbstfahrende oder passive Anhänger, Aufhängungen oder Streukästen. Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung eignet sich generell für Trägerfahrzeuge mit einem Aufbau (vehicle implement), bei denen eine elektrische Kopplung erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kontroll-Kontaktstift ein Schaltmittel aufweist für ein Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte bei Kontakt zwischen dem Kontroll-Kontaktstift und dem Kontroll-Gegenkontakt. Das Schaltmittel ist vorzugsweise als, insbesondere vorgeschaltetes, Sicherungsrelais ausgebildet. Da der Kontroll-Kontaktstift den Hochstrom-Kontaktstiften hinterlagert ist, kann garantiert werden, dass die Hochstrom-Kontakte bereits einen sicheren Kontakt zu den Hochstrom-Gegenkontakten aufweisen, wenn der Kontroll-Kontaktstift den Kontroll-Gegenkontakt kontaktiert. Insbesondere ist sichergestellt, dass die Stromversorgung durch das Schaltmittel erst freigeschaltet wird, wenn die Hochstrom-Kontaktstifte zuverlässig kontaktiert sind. Folglich kann die Sicherheit der elektrischen Kopplung mittels der erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung erhöht werden. Weiterhin kann mittels des Schaltmittels bzw. des vorgeschalteten Sicherungsrelais ein Funkenflug vermieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass der Kontroll-Kontaktstift im Grundkörper aus der ersten Kontrollposition gegen ein zweites Vorspannmittel in eine zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes bewegbar gelagert ist. Der Kontroll-Kontaktstift kann wie die Hochstrom-Kontaktstifte federbelastet gegen eine Federkraft bzw. Vorspannkraft bewegbar gelagert sein. Dabei ist das zweite Vorspannmittel vorzugsweise ähnlich dem ersten Vorspannmittel als Feder ausgebildet. Im Gegensatz zur ersten Kontrollposition erfolgt in der zweiten Kontrollposition eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes mit dem Kontroll-Gegenkontakt. Diese wird vorzugsweise bewirkt, in dem die Hochstrom-Kontaktstifte aus der Ausfahrposition in die erste Einfahrposition bewegt werden. Dabei kann auch der Kontroll-Gegenkontakt in Richtung des Kontroll-Kontaktstiftes mitbewegt werden, sodass eine Kontaktierung erfolgt. Mit anderen Worten bewegen sich bei der Überführung aus der Ausfahrposition in die erste Einfahrposition die Hochstrom-Gegenkontakte und der Kontroll-Gegenkontakt auf die Hochstrom-Kontaktstifte und den Kontroll-Kontaktstift zu. Da der Kontroll-Gegenkontakt den Hochstrom-Kontaktstiften hinterlagert angeordnet ist, erfolgt eine zeitlich verzögerte Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes. Insbesondere können in der ersten Einfahrposition und in der zweiten Kontrollposition sowohl die Hochstrom-Kontaktstifte als auch der Kontroll-Kontaktstift kontaktieren.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass mittels des Schaltmittels in der ersten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte ausgeschaltet ist und in der zweiten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte eingeschaltet ist. Mittels des Schaltmittels kann in der ersten Kontrollposition sichergestellt werden, dass zum Zeitpunkt der Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte mit den Hochstrom-Gegenkontakten noch keine Spannung anliegt bzw. kein Strom fliesst. Folglich kann eine elektrostatische Entladung bzw. ein Funkenflug zwischen den Hochstrom-Kontaktstiften und den Hochstrom-Gegenkontakten effizient vermieden werden. Erst bei Erreichen der zweiten Kontrollposition bzw. einer Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes mit dem Kontroll-Gegenkontakt kann die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte freigeschaltet werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine sichere Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte vorliegt, bevor die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte mittels des Schaltmittels des Kontroll-Kontaktstiftes eingeleitet bzw. freigeschalten wird.
Es ist weiterhin denkbar, dass der Kontroll-Kontaktstift und die Hochstrom-Kontaktstifte entlang paralleler oder im Wesentlichen paralleler Bewegungsachsen am Grundkörper gelagert sind. Insbesondere können der Kontroll-Kontaktstift und die Hochstrom-Kontaktstifte linear im Grundkörper zwischen der Ausfahrposition und der ersten Einfahrposition geführt werden. Der Kontroll-Kontaktstift und die Hochstrom-Kontaktstifte können innerhalb des Grundkörpers sicher bewegt bzw. gelagert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es denkbar, dass die Hochstrom-Kontaktstifte außermittig und der Kontroll-Kontaktstift zentral an dem Grundkörper bezogen auf eine Längsachse des Grundkörpers angeordnet sind. Je nach Anzahl der Hochstrom-Kontaktstifte kann eine sternförmige oder eine im Wesentlichen kreisrunde Anordnung der Hochstrom-Kontaktstifte um den zentralen Kontroll-Kontaktstift herum vorgesehen sein. Insbesondere ist die Anordnung der Hochstrom-Kontaktstifte und des Kontroll-Kontaktstiftes an die Anordnung der Hochstrom-Gegenkontakte und des Kontroll-Gegenkontaktes angepasst. Die außenliegend angeordneten Hochstrom-Kontaktstifte dienen bevorzugt der Übertragung der maßgebenden elektrischen Leistung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Kontroll-Kontaktstift als Interlock für eine Niederstrom-Kopplung ausgebildet ist. Mittels des Interlocks kann insbesondere in einer Art Sicherheitsstromkreis eine Schaltsperre oder eine elektrische Verriegelung erzielt werden. Der Interlock kann ungewollte Zustände, wie beispielsweise einen unerwünschten Funkenflug, durch eine Blockierung der Stromversorgung verhindern. Weiterhin kann vorteilhafterweise mittels des Interlocks neben den Hochstrom-Kontaktstiften für eine Hochstromversorgung auch eine Versorgung mit Nierderstrom erfolgen. Die Kopplungsvorrichtung ist demnach anwendungsspezifisch flexibel einsetzbar.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Kontroll-Kontaktstift durch ein Isolationsmaterial elektrisch isoliert von den Hochstrom-Kontaktstiften an dem Grundkörper angeordnet ist. Das Isolationsmaterial ist vorzugsweise als ein nichtleitendes Material ausgebildet und weist eine vernachlässigbare elektrische Leitfähigkeit auf. Das Isolationsmaterial ist bevorzugt zwischen dem Kontroll-Kontaktstift und den Hochstrom-Kontaktstiften angeordnet. Aufgrund des Isolationsmaterial kann vorzugsweise der Stromfluss auf die spannungsführenden Kontaktstifte begrenzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass der Kontroll-Kontaktstift einen direkten kabelgebundenen Stromanschluss aufweist und/oder die Hochstrom-Kontaktstifte einen kabelschuhgebundenen Stromanschluss aufweisen. Mittels des Kabelschuhs können die Hochstrom-Kontaktstifte auf einfache und gleichzeitig stabile Weise miteinander verbunden werden. Da Kabelschuhe in zahlreichen Ausführungen wie beispielsweise Presskabelschuhe, Rohrkabelschuhe oder Quetschkabelschuhe ausgestaltet werden können, bieten sie ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. Insbesondere kann jedes der Stromkabel bzw. Stromanschlüsse der Hochstrom-Kontaktstifte an dem Kabelschuh angeordnet sein. Der Kabelschuh ist dabei vorteilhafterweise universell passend für die Hochstrom-Kontaktstifte ausgebildet.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass nach Erreichen der ersten Einfahrposition eine weitere Bewegung in eine zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte gegen die Vorspannkraft des ersten Vorspannmittels zur Erhöhung einer Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte an die Hochstrom-Gegenkontakte ausführbar ist. In der zweiten Einfahrposition ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Hochstrom-Kontaktstifte weiter gegen die Vorspannkraft des Vorspannmittels bewegt werden. Mit anderen Worten ist der Abstand der Spitze der Hochstrom-Kontaktstifte zum Grundkörper im Vergleich zur ersten Einfahrposition nochmals verringert. Die Hochstrom-Kontaktstifte sind insbesondere weiter innen im Grundkörper angeordnet als in der ersten Einfahrposition. Beispielsweise kann die Feder der Hochstrom-Kontaktstifte in der zweiten Einfahrposition stärker belastet bzw. von den Hochstrom-Kontaktstiften weiter zusammengedrückt sein als in der ersten Einfahrposition. Aufgrund der weiteren Bewegung gegen das Vorspannmittel wird die Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte gegen die Hochstrom-Gegenkontakte erhöht. Damit kann sichergestellt werden, dass bei einem vibrationsreichen Betrieb des Trägerfahrzeuges und des Aufbaus aufgrund der erhöhten Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte stets ein leitfähiger Kontakt zu den Hochstrom-Gegenkontakten bestehen bleibt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Hochstrom-Kontaktstifte und der Kontroll-Kontaktstift in der ersten Einfahrposition eine, insbesondere schräge, Ausrichtung in einem Winkel a, insbesondere in einem spitzen Winkel α in einem Bereich zwischen 0° und 90°, vorzugsweise 45°, in Bezug zu den Hochstrom-Gegenkontakten und dem Kontroll-Gegenkontakt aufweisen. Mit anderen Worten kann eine schräge Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte und des Kontroll-Kontaktstiftes erfolgen. Dies wird insbesondere aufgrund der Federbelastung und des Federweges des jeweiligen Vorspannmittels ermöglicht. Indem das erste und das zweite Vorspannmittel unterschiedlich weit einfedern, ist trotz einer winkeligen Ausrichtung eine elektrische Kopplung mit einer nahezu homogenen stromführenden Kontaktierung möglich. Dies ist gerade bei der Anbindung von Aufbauten an Trägerfahrzeuge von Bedeutung, da hier aufgrund von weiten Toleranzketten nicht immer eine ideale bzw. senkrechte Kopplungslage ermöglicht werden kann. Dabei kann aufgrund einer erhöhten Anzahl an Hochstrom-Kontaktstiften die Kippsicherheit der Kontaktstifte weiter verbessert werden. Eine erhöhte Anzahl an Hochstrom-Kontaktstiften hat weiterhin den Vorteil, dass bei einer auftretenden abschnittsweisen Verschmutzung der Kopplungsvorrichtung die elektrische Kopplung weiterhin über die nicht verschmutzten Hochstrom-Kontaktstifte bereitgestellt werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug umfassend ein Trägerfahrzeug, einen Aufbau und eine Kopplungsvorrichtung zur elektrischen Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau vorgesehen. Dabei ist die Kopplungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet. Damit bringt ein erfindungsgemäßes landwirtschaftliches Nutzfahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung beschrieben worden sind.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug und einem Aufbau mittels einer Kopplungsvorrichtung vorgesehen, wobei die Kopplungsvorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ausgebildet ist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

- Kontaktierung von wenigstens zwei Hochstrom-Kontaktstiften mit Hochstrom-Gegenkontakten des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus;
- Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte im Grundkörper aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels;
- Kontaktierung wenigstens eines Kontroll-Kontaktstiftes mit einem Kontroll-Gegenkontakt des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus;
- Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte bei Kontakt zwischen dem Kontroll-Kontaktstift und dem Kontroll-Gegenkontakt.

Zunächst erfolgt bevorzugt eine Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte mit den Hochstrom-Gegenkontakten des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus. Dazu wird die Kopplungsvorrichtung bzw. die Hochstrom-Kontaktstifte der Kopplungsvorrichtung an die Hochstrom-Gegenkontakte herangeführt. Bei der Kontaktierung kommen die Hochstrom-Kontaktstifte insbesondere mit einer Ringkontaktfläche des jeweiligen Hochstrom-Gegenkontaktes in Berührung. Die Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte erfolgt bevorzugt in der Ausfahrposition. Die Hochstrom-Kontaktstifte erstrecken sich dabei weiter entfernt als der Kontroll-Kontaktstift in der ersten Kontrollposition. Der Kontroll-Kontaktstift ist in der ersten Kontrollposition kontaktierungsfrei zu dem Kontroll-Gegenkontakt.
Anschließend an die Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte werden die Hochstrom-Kontaktstifte im Grundkörper aus der Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegt. Die Bewegung erfolgt gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels, insbesondere einer Feder. Mit anderen Worten werden die Hochstrom-Kontaktstifte durch die Hochstrom-Gegenkontakte gegen das Vorspannmittel in den Grundkörper eingedrückt. Die Hochstrom-Gegenkontakte weisen eine Anpresskraft gegen die Hochstrom-Kontaktstifte auf.
Wenn die Hochstrom-Kontaktstifte weit genug eingedrückt sind, erfolgt eine Überführung des Kontroll-Kontaktstiftes aus einer ersten Kontrollposition in eine zweite Kontrollposition. Dabei erfolgt eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes mit dem Kontroll-Gegenkontakt des Trägerfahrzeugs und/oder des Aufbaus. Mit anderen Worten sind nun sowohl die Hochstrom-Kontaktstifte als auch der Kontroll-Kontaktstift mit den jeweiligen Gegenkontakten kontaktiert.
Nach bzw. bei der Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes mit dem Kontroll-Gegenkontakt erfolgt ein Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes, die Hochstrom-Kontaktstifte bereits eine ausreichende Anpresskraft an die Hochstrom-Gegenkontakte aufweisen, sodass eine sichere Verbindung bzw. Kontaktierung zum Freischalten der Stromversorgung besteht. Die Hochstrom-Kontaktstifte werden mit elektrischer Leistung versorgt und die elektrische Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau wird hergestellt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Kontroll-Kontaktstift im Grundkörper aus einer ersten Kontrollposition gegen ein zweites Vorspannmittel in eine zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes bewegt. Der Kontroll-Kontaktstift ist demnach vorzugsweise ähnlich der Hochstrom-Kontaktstifte federbelastet bewegbar.
Vorzugsweise wird in der ersten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte ausgeschaltet und in der zweiten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte eingeschaltet. Somit kann mittels des Kontroll-Kontaktstiftes eine Art Sicherheitsstromkreis realisiert werden, wobei die Stromversorgung gezielt eingestellt und gesteuert werden kann.
Es ist weiterhin denkbar, dass nach Erreichen der ersten Einfahrposition eine weitere Bewegung in eine zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte gegen die Vorspannkraft des ersten Vorspannmittels zur Erhöhung einer Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte an die Hochstrom-Gegenkontakte ausgeführt wird. Damit kann sichergestellt werden, dass bei einem vibrationsreichen Betrieb des Trägerfahrzeuges und des Aufbaus aufgrund der erhöhten Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte stets ein leitfähiger Kontakt zu den Hochstrom-Gegenkontakten bestehen bleibt.
Damit bringt ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung beschrieben worden sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren dargestellt sind. Darin zeigen

1 eine frontale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine frontale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
3a-c drei frontale Querschnittsansichten einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung.

In den nachfolgenden Figuren sind aus Gründen der Übersichtlichkeit gleichartige Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 zeigt eine frontale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Kopplungsvorrichtung 1 ist für eine elektrische Kopplung zwischen einem nicht dargestellten Trägerfahrzeug 41 und einem nicht dargestellten Aufbau 42 vorgesehen. Die Kopplungsvorrichtung 1 weist einen Grundkörper 10 und einen Hochstromanschluss 20 auf.
Der Hochstromanschluss 20 umfasst zwei Hochstrom-Kontaktstifte 21 für eine Kontaktierung von Hochstrom-Gegenkontakten 43 des Trägerfahrzeugs 41 und/oder des Aufbaus 42. Der Hochstromanschluss 20 umfasst weiter einen Kontroll-Kontaktstift 21 für eine Kontaktierung eines Kontroll-Gegenkontaktes 44 des Trägerfahrzeugs 41 und/oder des Aufbaus 42.
Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 sind jeweils an einer Spitze zackenförmig mit mehreren Zacken ausgebildet. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist als Interlock ausgebildet. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist stabförmig mit einer Spitze ausgebildet. Mittels des Interlocks kann insbesondere in einer Art Sicherheitsstromkreis eine Schaltsperre oder eine elektrische Verriegelung erzielt werden. Der Interlock kann ungewollte Zustände, wie beispielsweise einen unerwünschten Funkenflug, durch eine Blockierung der Stromversorgung verhindern. Weiterhin kann vorteilhafterweise mittels des Interlocks neben den Hochstrom-Kontaktstiften 21 für eine Hochstromversorgung auch eine Versorgung mit Nierderstrom erfolgen.
Weiterhin ist der Kontroll-Kontaktstift 22 durch ein Isolationsmaterial 11 elektrisch isoliert von den Hochstrom-Kontaktstiften 21 an dem Grundkörper 10 angeordnet. Das Isolationsmaterial 11 ist als ein nichtleitendes Material ausgebildet und weist eine vernachlässigbare elektrische Leitfähigkeit auf. Das Isolationsmaterial 11 ist zwischen dem Kontroll-Kontaktstift 22 und den Hochstrom-Kontaktstiften 21 angeordnet.
Ferner ist der Kontroll-Kontaktstift 22 zentral an dem Grundkörper 10 bezogen auf eine Längsachse L des Grundkörpers 10 angeordnet. Der Kontroll-Kontaktstift 22 verläuft entlang der Längsachse L des Grundkörpers 10. Aufgrund illustrativer Zwecke wird die Längsachse L gegenüber dem Kontroll-Kontaktstift 22 minimal versetzt in der Figur dargestellt. Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 sind rechtsseitig und linksseitig von dem zentralen Kontroll-Kontaktstift 22 angeordnet. Insbesondere sind die Hochstrom-Kontaktstifte 21 außermittig an dem Grundkörper 10 bezogen auf die Längsachse des Grundkörpers 10 angeordnet. Die Anordnung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 und des Kontroll-Kontaktstiftes 22 ist an die Anordnung der Hochstrom-Gegenkontakte 43 und des Kontroll-Gegenkontaktes 44 angepasst. Die außenliegend angeordneten Hochstrom-Kontaktstifte 21 dienen bevorzugt der Übertragung der maßgebenden elektrischen Leistung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau.
Weiterhin weist der Kontroll-Kontaktstift 22 einen direkten kabelgebundenen Stromanschluss 12 auf und die Hochstrom-Kontaktstifte 22 einen kabelschuhgebundenen Stromanschluss 13. Mittels des Kabelschuhs 13 können die Hochstrom-Kontaktstifte 21 auf einfache und gleichzeitig stabile Weise miteinander verbunden werden.
Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 sind im Grundkörper 10 gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels 30 aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegbar gelagert, wobei weiter sich die Hochstrom-Kontaktstifte 21 in der Ausfahrposition vom Grundkörper 10 weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift 22 in einer ersten Kontrollposition. Das Vorspannmittel 30 ist als Feder 31 ausgebildet. Jedem Hochstrom-Kontaktstift 21 ist ein Vorspannmittel 30 bzw. eine Feder 31 zugeordnet. Daher sind die Hochstrom-Kontaktstifte 21 im Grundkörper 10 gegen eine Federkraft bewegbar gelagert bzw. federbelastet gelagert. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist im Grundkörper 10 ferner aus der ersten Kontrollposition gegen ein nicht dargestelltes zweites Vorspannmittel in eine zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes 44 bewegbar gelagert. Das nicht dargestellte zweite Vorspannmittel ist als Feder ausgebildet, wodurch auch der Kontroll-Kontaktstift 22 im Grundkörper 10 gegen eine Federkraft bewegbar gelagert bzw. federbelastet gelagert ist.
Die Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 und des Kontroll-Kontaktstiftes 22 verläuft entlang einer beispielhaft dargestellten Bewegungsachse B. Die Bewegungsachse B ist parallel zu der Längsachse L des Grundkörpers 10 ausgerichtet. Der Kontroll-Kontaktstift 22 und die Hochstrom-Kontaktstifte 21 können entlang der Bewegungsachse B linear im Grundkörper 10 zwischen den verschiedenen Positionen gegen die Vorspannkraft geführt werden.
In der Ausfahrposition ist vorgesehen, dass sich die Hochstrom-Kontaktstifte 21 vom Grundkörper 10 weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift 22. Die Kontrollvorrichtung 1 ist demnach in 1 beispielhaft in der Ausfahrposition gezeigt. Mit anderen Worten stehen die Hochstrom-Kontaktstifte 21 weiter als der Kontroll-Kontaktstift 22 von dem Grundkörper 10 hervor, wobei ein Abstand einer Spitze der Hochstrom-Kontaktstifte 21 zum Grundkörper 10 größer ist als ein Abstand einer Spitze des Kontroll-Kontaktstifts 22 zum Grundkörper 10. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist gegenüber den Hochstrom-Kontaktstiften 21 hinterlagert angeordnet. Insbesondere können die Hochstrom-Kontaktstifte 21 in der Ausfahrposition mit den Hochstrom-Gegenkontakten 43 kontaktieren.
Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 können weiterhin aus der dargestellten Ausfahrposition in die erste Einfahrposition gegen die Vorspannkraft des Vorspannmittels 30 überführt werden. Dies erfolgt insbesondere durch eine Gegenbewegung bzw. ein Gegendrücken der kontaktierten Hochstrom-Gegenkontakte 43 mit den Hochstrom-Kontaktstiften 21. Die Hochstrom-Gegenkontakte 43 weisen bevorzugt in der ersten Einfahrposition eine Kontaktierung mit den Hochstrom-Kontaktstiften 43 mit einer vorhandenen Anpresskraft auf.
Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist in der ersten Kontrollposition gezeigt. Die erste Kontroll-Position bezeichnet eine Position des Kontroll-Kontaktstiftes 22, wobei der Kontroll-Kontaktstift 22 gegenüber dem Kontroll-Gegenkontakt 44 kontaktierungsfrei an dem Grundkörper 10 angeordnet ist.
Aufgrund der Hinterlagerung des Kontroll-Kontaktstifts 22 gegenüber den Hochstrom-Kontaktstiften 21 kann somit eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes 22 mit dem Kontroll-Gegenkontakt 44 im Hinblick auf ein sicherheitsrelevantes Freischalten der elektrischen Kopplung zeitlich verzögert stattfinden. Insbesondere kann eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes 22 erst ausgeführt werden, wenn die Hochstrom-Kontaktstifte 21 bereits mit den Hochstrom-Gegenkontakten 43 kontaktiert sind und die erste Einfahrposition erreichen. Aufgrund des hinterlagerten Kontroll-Kontaktstiftes 22 kann daher eine Art Sicherheitsstromkreis realisiert werden und die elektrische Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Aufbau effizient kontrolliert werden.
2 zeigt eine frontale Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Kopplungsvorrichtung 1 ist gemäß 1 ausgebildet. Im Unterschied zu 1 ist vorgesehen, dass die Hochstrom-Kontaktstifte 21 und der Kontroll-Kontaktstift 22 in der ersten Einfahrposition bzw. in der zweiten Kontrollposition eine schräge Ausrichtung in einem Winkel α in Bezug zu den Hochstrom-Gegenkontakten 43 und dem Kontroll-Gegenkontakt 44 aufweisen. Insbesondere können in der ersten Einfahrposition und in der zweiten Kontrollposition sowohl die Hochstrom-Kontaktstifte 21 als auch der Kontroll-Kontaktstift 22 mit den jeweiligen Gegenkontakten kontaktieren.
Der Winkel α wird beispielhaft durch den spitzen Winkel zwischen der Bewegungsachse B und einer Längenerstreckung des Hochstrom-Gegenkontaktes 43 illustriert. Dabei weist beispielhaft der Winkel α einen spitzen Winkel von 45° auf. Aufgrund des Winkels α kann eine schräge Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 und des Kontroll-Kontaktstiftes 22 erfolgen. Dies wird insbesondere aufgrund der Federbelastung und des Federweges des jeweiligen Vorspannmittels 30 ermöglicht. Wie in 2 dargestellt ist, ist beispielhaft die linksseitige Feder 31 des linksseitigen Hochstrom-Kontaktstiftes 21 geringer belastet als die rechtsseitige Feder 31 des rechtsseitigen Hochstrom-Kontaktstiftes 21. Mit anderen Worten ist der rechtsseitige Hochstrom-Kontaktstift 21 stärker in den Grundkörper 10 eingedrückt als der linksseitige Hochstrom-Kontaktstift 21.
Indem die Vorspannmittel 30 bzw. die Federn 31 der Hochstrom-Kontaktstifte 21 und auch das nicht dargestellte Vorspannmittel des Kontroll-Kontaktstiftes 22 unterschiedlich weit einfedern, ist trotz einer winkeligen Ausrichtung eine elektrische Kopplung mit einer nahezu homogenen stromführenden Kontaktierung möglich. Dies ist gerade bei der Anbindung von Aufbauten an Trägerfahrzeuge von Bedeutung, da hier aufgrund von weiten Toleranzketten nicht immer eine ideale bzw. senkrechte Kopplungslage ermöglicht werden kann.
3 zeigt drei frontale Querschnittsansichten einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 1 bei einem erfindungsgemäßen Verfahren nach einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Kopplungsvorrichtung ist gemäß 1 ausgebildet.
Zunächst erfolgt in 3a eine Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 mit den Hochstrom-Gegenkontakten 43 des Trägerfahrzeugs 41 und/oder des Aufbaus 42. Dazu wird die Kopplungsvorrichtung 1 bzw. die Hochstrom-Kontaktstifte 21 der Kopplungsvorrichtung 1 an die Hochstrom-Gegenkontakte 43 herangeführt. Bei der Kontaktierung kommen die Hochstrom-Kontaktstifte 21 insbesondere mit einer Ringkontaktfläche des jeweiligen Hochstrom-Gegenkontaktes 43 in Berührung. Die Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 erfolgt in der in 3a dargestellten Ausfahrposition. Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 erstrecken sich dabei weiter entfernt als der Kontroll-Kontaktstift 22 in der ersten Kontrollposition. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist in der ersten Kontrollposition kontaktierungsfrei zu dem Kontroll-Gegenkontakt 44.
Anschließend an die Kontaktierung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 werden die Hochstrom-Kontaktstifte 21 im Grundkörper 10 aus der Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegt. Die Bewegung erfolgt gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels 30, insbesondere einer Feder 31. Mit anderen Worten werden die Hochstrom-Kontaktstifte 21 durch die Hochstrom-Gegenkontakte 43 gegen das Vorspannmittel 30 in den Grundkörper 10 eingedrückt. Die Hochstrom-Gegenkontakte 43 weisen eine Anpresskraft gegen die Hochstrom-Kontaktstifte 21 auf.
Wenn die Hochstrom-Kontaktstifte 21 weit genug eingedrückt sind, erfolgt eine Überführung des Kontroll-Kontaktstiftes 22 aus einer ersten Kontrollposition in eine zweite Kontrollposition. Dabei erfolgt eine Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes 22 mit dem Kontroll-Gegenkontakt 44 des Trägerfahrzeugs 41 und/oder des Aufbaus 42. Die zweite Kontrollposition des Kontroll-Kontaktstiftes 22 bzw. die Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte 21 ist in 3b dargestellt. Mit anderen Worten sind nun sowohl die Hochstrom-Kontaktstifte 21 als auch der Kontroll-Kontaktstift 22 mit den jeweiligen Gegenkontakten kontaktiert.
Nach bzw. bei der Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes 22 mit dem Kontroll-Gegenkontakt 44 erfolgt ein Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte 21. Das Freischalten erfolgt über ein Schaltmittel des Kontroll-Kontaktstiftes 22, welches als ein Sicherheitsrelais ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Kontaktierung des Kontroll-Kontaktstiftes 22, die Hochstrom-Kontaktstifte 21 bereits eine ausreichende Anpresskraft an die Hochstrom-Gegenkontakte 43 aufweisen, sodass eine sichere Verbindung bzw. Kontaktierung zum Freischalten der Stromversorgung besteht. Die Hochstrom-Kontaktstifte 21 werden mit elektrischer Leistung versorgt und die elektrische Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug 41 und dem Aufbau 42 wird hergestellt.
Bevorzugt wird der Kontroll-Kontaktstift 22 im Grundkörper 10 aus der ersten Kontrollposition gegen ein nicht dargestelltes zweites Vorspannmittel in die zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes 44 bewegt. Der Kontroll-Kontaktstift 22 ist demnach vorzugsweise ähnlich der Hochstrom-Kontaktstifte 21 federbelastet bewegbar.
Insbesondere wird in der ersten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 ausgeschaltet und in der zweiten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte 21 eingeschaltet. Somit kann mittels des Kontroll-Kontaktstiftes 22 eine Art Sicherheitsstromkreis realisiert werden, wobei die Stromversorgung gezielt eingestellt und gesteuert werden kann.
In 3c wird die zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte 21 gezeigt. Dabei erfolgt nach Erreichen der ersten Einfahrposition eine weitere Bewegung in die zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte 21 gegen die Vorspannkraft des Vorspannmittels 30 zur Erhöhung der Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte 21 an die Hochstrom-Gegenkontakte 43. Damit kann sichergestellt werden, dass bei einem vibrationsreichen Betrieb des Trägerfahrzeuges 31 und des Aufbaus 42 aufgrund der erhöhten Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte 21 stets ein leitfähiger Kontakt zu den Hochstrom-Gegenkontakten 43 bestehen bleibt. In der zweiten Einfahrposition gemäß 3c sind sowohl die Hochstrom-Kontaktstifte 21 als auch der Kontroll-Kontaktstift 22 noch weiter in den Grundkörper 10 gegen das jeweilige Vorspannmittel 30 eingedrückt.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges 40 mit einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung 1. Das landwirtschaftliche Nutzfahrzeug 40 weist ein Trägerfahrzeug 41 und einen Aufbau 42 auf. Das Trägerfahrzeug 41 und der Aufbau sind mittels der Kopplungsvorrichtung 1 miteinander verbunden. Die Kopplungsvorrichtung 1 ist zur elektrischen Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug 41 und dem Aufbau 42 vorgesehen. Das Trägerfahrzeug 41 ist beispielhaft als Traktor ausgebildet. Der Aufbau 42 kann beispielhaft als selbstfahrender oder passive Anhänger, Aufhängung oder Streukasten ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung 1 eignet sich generell für Trägerfahrzeuge 41 mit einem Aufbau 42, bei denen eine elektrische Kopplung erforderlich ist.
Bezugszeichenliste

1: Kopplungsvorrichtung
10: Grundkörper
11: Isolationsmaterial
12: kabelgebundener Stromanschluss
13: kabelschuhgebundener Stromanschluss
20: Hochstromanschluss
21: Hochstrom-Kontaktstift
22: Kontroll-Kontaktstift
30: Vorspannmittel
31: Feder
40: landwirtschaftliches Nutzfahrzeug
41: Trägerfahrzeug
42: Aufbau
43: Hochstrom-Gegenkontakt
44: Kontroll-Gegenkontakt
B: Bewegungsachse
L: Längsachse
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4222193 A1 [0002]

Claims

Kopplungsvorrichtung (1) für eine elektrische Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug (41) und einem Aufbau (42), aufweisend einen Grundkörper (10) und einen Hochstromanschluss (20) mit wenigstens zwei Hochstrom-Kontaktstiften (21) für eine Kontaktierung von Hochstrom-Gegenkontakten (43) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42), weiter aufweisend wenigstens einen Kontroll-Kontaktstift (22) für eine Kontaktierung eines Kontroll-Gegenkontaktes (44) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42), wobei die Hochstrom-Kontaktstifte (21) im Grundkörper (10) gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels (30) aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition bewegbar gelagert sind, wobei weiter sich die Hochstrom-Kontaktstifte (21) in der Ausfahrposition vom Grundkörper (10) weiter entfernt erstrecken als der Kontroll-Kontaktstift (22) in einer ersten Kontrollposition.
Kopplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) ein Schaltmittel aufweist für ein Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) bei Kontakt zwischen dem Kontroll-Kontaktstift (22) und dem Kontroll-Gegenkontakt (44).
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) im Grundkörper (10) aus der ersten Kontrollposition gegen ein zweites Vorspannmittel in eine zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes (44) bewegbar gelagert ist.
Kopplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Schaltmittels in der ersten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) ausgeschaltet ist und in der zweiten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) eingeschaltet ist.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) und die Hochstrom-Kontaktstifte (21) entlang paralleler oder im Wesentlichen paralleler Bewegungsachsen (B) am Grundkörper (10) gelagert sind.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochstrom-Kontaktstifte (21) außermittig und der Kontroll-Kontaktstift (22) zentral an dem Grundkörper (10) bezogen auf eine Längsachse L des Grundkörpers (10) angeordnet sind.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) als Interlock für eine Niederstrom-Kopplung ausgebildet ist.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) durch ein Isolationsmaterial (11) elektrisch isoliert von den Hochstrom-Kontaktstiften (21) an dem Grundkörper (10) angeordnet ist.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) einen direkten kabelgebundenen Stromanschluss (12) aufweist und/oder die Hochstrom-Kontaktstifte (21) einen kabelschuhgebundenen Stromanschluss (13) aufweisen.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der ersten Einfahrposition eine weitere Bewegung in eine zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte (21) gegen die Vorspannkraft des ersten Vorspannmittels (30) zur Erhöhung einer Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte (21) an die Hochstrom-Gegenkontakte (43) ausführbar ist.
Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochstrom-Kontaktstifte (21) und der Kontroll-Kontaktstift (22) in der ersten Einfahrposition eine, insbesondere schräge, Ausrichtung in einem Winkel a, insbesondere in einem spitzen Winkel α in einem Bereich zwischen 0° und 90°, vorzugsweise 45°, in Bezug zu den Hochstrom-Gegenkontakten (43) und dem Kontroll-Gegenkontakt (44) aufweisen.
Landwirtschaftliches Nutzfahrzeug (40) umfassend ein Trägerfahrzeug (41), einen Aufbau (42) und eine Kopplungsvorrichtung (1) zur elektrischen Kopplung zwischen dem Trägerfahrzeug (41) und dem Aufbau (42), dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Verfahren zur elektrischen Kopplung zwischen einem Trägerfahrzeug (41) und einem Aufbau (42) mit einer Kopplungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Kontaktierung von wenigstens zwei Hochstrom-Kontaktstiften (21) mit Hochstrom-Gegenkontakten (43) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42); - Bewegung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) im Grundkörper (10) aus einer Ausfahrposition in eine erste Einfahrposition gegen eine Vorspannkraft eines ersten Vorspannmittels (30); - Kontaktierung wenigstens eines Kontroll-Kontaktstift (22) mit einem Kontroll-Gegenkontakt (44) des Trägerfahrzeugs (41) und/oder des Aufbaus (42); - Freischalten der Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) bei Kontakt zwischen dem Kontroll-Kontaktstift (22) und dem Kontroll-Gegenkontakt (44).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroll-Kontaktstift (22) im Grundkörper (10) aus einer ersten Kontrollposition gegen ein zweites Vorspannmittel in eine zweite Kontrollposition zur Kontaktierung des Kontroll-Gegenkontaktes (44) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) ausgeschaltet wird und in der zweiten Kontrollposition die Stromversorgung der Hochstrom-Kontaktstifte (21) eingeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der ersten Einfahrposition eine weitere Bewegung in eine zweite Einfahrposition der Hochstrom-Kontaktstifte (21) gegen die Vorspannkraft des ersten Vorspannmittels (30) zur Erhöhung einer Anpresskraft der Hochstrom-Kontaktstifte (21) an die Hochstrom-Gegenkontakte (43) ausgeführt wird.