DE102020208106A1

DE102020208106A1 - Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, sowie ein System und ein Verfahren

Info

Publication number: DE102020208106A1
Application number: DE102020208106.9A
Authority: DE
Inventors: Ralf Derda; Hannes SCHULZ
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-12-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (1) zum Kuppeln eines Fahrzeugs (2) mit einem anderen Fahrzeug (3), wobei Kupplungseinheiten (5, 6) mit einer Verbindungseinheit (7) verbunden sind, wobei die erste Kupplungseinheit (5) eine selbstkuppelnde erste Kupplungsaktorik (8) aufweist, mit welcher ein lösbares Kuppeln mit dem Fahrzeug (2) automatisch dadurch ermöglicht ist, dass durch ein mechanisches Kontaktieren der ersten Kupplungsaktorik (8) mit dem Fahrzeug (2) der gekuppelte Zustand zwischen der ersten Kupplungsaktorik (8) und dem Fahrzeug (2) erzeugbar ist, und/oder die zweite Kupplungseinheit (6) eine zweite Kupplungsaktorik (9) aufweist, mit welcher ein lösbares Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug (3) dadurch ermöglicht ist, dass durch ein Kontaktieren der zweiten Kupplungsaktorik (9) mit dem anderen Fahrzeug (3) der gekuppelte Zustand zwischen der zweiten Kupplungsaktorik (9) und dem anderen Fahrzeug (3) erzeugbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System (4) und ein Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, welche eine erste Kupplungseinheit zum Kuppeln mit dem Fahrzeug und eine zweite Kupplungseinheit zum Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug aufweist. Die beiden Kupplungseinheiten sind mit einer Verbindungseinheit verbunden, durch welche die verbundenen Kupplungseinheiten relativ zueinander bewegbar sind.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System mit einer Kupplungsvorrichtung und zumindest einem Fahrzeug, wobei eine selbstständige Kupplung zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Fahrzeug herstellbar ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum selbstständigen Kuppeln von einem Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug mittels einer Kupplungsvorrichtung.
Mit herkömmlichen Kupplungssystemen kann meist ein Kraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug mit einem Anhänger gekoppelt werden. Beispielsweise können mobile Laderoboter mit weiteren Laderobotern und/oder mobilen Akkupacks verbunden werden. Bei weiten Entfernungen beziehungsweise Strecken zwischen einem Einsatzort und der Basis der Laderoboter ist ein Transport von mehreren Akkupacks von Vorteil. So können unnötige Fahrten vermieden werden. Dabei entsteht spätestens bei einer Zugmaschine mit zwei Anhängern das Problem, dass ein Rückwärtseinscheren praktisch unmöglich ist, da sich die Anhänger bei einer flexiblen Verbindung wegschwenken würden. Beispielsweise können die Roboter beziehungsweise die Zugmaschine bis zu 15 Anhänger in das Zielgebiet transportieren. Somit können Kosten eingespart werden. Zum Verbinden der einzelnen Anhänger werden Schnittstellen für eine Ankopplung benötigt.
Beispielsweise werden Zugmaschinen mittels elektromechanischen Bolzenkupplungen mit einem Anhänger verbunden.
Ein Nachteil bei den gängigen Kupplungssystemen ist der, dass die Kupplungen nur mit Hilfe eines menschlichen Zutuns gekoppelt werden können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, mehrere Fahrzeuge einfach miteinander koppeln zu können, ohne ein menschliches Zutun.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung, ein System und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, welche eine erste Kupplungseinheit zum Kuppeln mit dem Fahrzeug und eine zweite Kupplungseinheit zum Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug aufweist. Die beiden Kupplungseinheiten sind mit einer Verbindungseinheit verbunden, durch welche die verbundenen Kupplungseinheiten relativ zueinander bewegbar sind. Die erste Kupplungseinheit weist eine selbstkuppelnde erste Kupplungsaktorik auf, mit welcher ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem Fahrzeug automatisch dadurch ermöglicht ist, dass beim Kuppelvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der ersten Kupplungsaktorik mit dem Fahrzeug der gekuppelte Zustand zwischen der ersten Kupplungsaktorik und dem Fahrzeug automatisch erzeugbar ist. Die zweite Kupplungseinheit weist eine selbstkuppelnde zweite Kupplungsaktorik auf, mit welcher ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug automatisch dadurch ermöglicht ist, dass beim Kuppelvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der zweiten Kupplungsaktorik mit dem anderen Fahrzeug der gekuppelte Zustand zwischen der zweiten Kupplungsaktorik und dem anderen Fahrzeug automatisch erzeugbar ist.
Durch die vorgeschlagene Kupplungsvorrichtung können Fahrzeuge automatisch, insbesondere autonom, miteinander gekoppelt werden. Insbesondere können die Fahrzeuge ohne menschliches Zutun an- und/oder abgekoppelt werden. Durch die Verbindungseinheit sind die beiden Kupplungseinheiten derart miteinander verbunden, dass sie von einem flexiblen in einen starren Zustand umschaltbar sind, um ein Rückwärtsrangieren der Fahrzeuge zu ermöglichen. Insbesondere können mehrere Fahrzeuge mit Hilfe von mehreren Kupplungsvorrichtungen zu einem Routenzug beziehungsweise zu einer Fahrzeugkolonne verbunden werden. Dabei dienen die Kupplungsvorrichtungen jeweils als Schnittstelle zwischen zwei Fahrzeugen. Insbesondere wird mittels der Kupplungsvorrichtung eine elektromechanische Zwischenkupplung zur Verbindung von zwei Fahrzeugen bereitgestellt.
Insbesondere handelt es sich bei den Fahrzeugen um Kraftfahrzeuge oder Lastkraftwagen oder um Anhänger. Insbesondere handelt es sich bei den Fahrzeugen um Robotereinheiten beziehungsweise Anhänger für diese Robotereinheiten. Somit können mehrere Roboter beziehungsweise Anhänger zu einem Routenzug verbunden werden.
Insbesondere kann die erste Kupplungsaktorik der Kupplungsvorrichtung von dem Fahrzeug aufgenommen werden, sodass das Fahrzeug mit der aufgenommenen ersten Kupplungseinheit eine zerstörungsfrei lösbare Kuppelverbindung aufweisen kann. Insbesondere kann die erste Kupplungseinheit automatisch und insbesondere autonom von dem Fahrzeug aufgenommen werden, indem mit Hilfe der ersten Kupplungsaktorik der selbstkuppelnde Kupplungsvorgang mit dem Fahrzeug durchgeführt wird. Dazu wird die Kupplungsaktorik in einem vordefinierten Abstand zu dem Fahrzeug positioniert, sodass ab einer bestimmten Distanz zwischen der ersten Kupplungsaktorik und dem Fahrzeug der automatische Kuppelvorgang durchgeführt werden kann. Ebenso kann das weitere Fahrzeug die zweite Kupplungseinheit durch einen automatisierten und insbesondere automatischen Kuppelvorgang aufnehmen.
Insbesondere kann der gekuppelte Zustand als direkte zerstörungsfrei lösbare Verbindungen zwischen den Fahrzeugen und den Kupplungseinheiten hergestellt werden. Die gekuppelten Zustände zwischen den Kupplungsaktoriken und den Fahrzeugen können jederzeit wieder gelöst werden. Insbesondere kann über entsprechende Steuersignale der gekuppelte Zustand wieder gelöst werden.
Bei den Kupplungsaktoriken kann es sich um mechanische oder elektromechanische Kupplungseinrichtungen handeln. Mit diesen können automatische Kupplungsvorgänge durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verbindungseinheit ein erstes Gelenkelement, welches mit der ersten Kupplungseinheit verbunden ist, und ein zweites Gelenkelement, welches mit der zweiten Kupplungseinheit verbunden ist, aufweist, wobei die beiden Gelenkelemente bewegbar miteinander verbunden sind, insbesondere die Bewegbarkeit durch eine Arretierungseinheit sperrbar ist. Beispielsweise kann die Verbindungseinheit mit den beiden Gelenkelementen beweglich ausgebildet werden. Insbesondere können durch die Gelenkelemente die gekuppelten Fahrzeuge rangiert werden. Insbesondere kann die Verbindungseinheit eine Arretierungseinheit aufweisen. Mit Hilfe der Arretierungseinheit können je nach Fahrwunsch der Fahrzeuge die beiden Gelenkelemente zueinander gesperrt oder freigegeben werden. Somit kann die Verbindungseinheit arretierbar oder versteifbar ausgebildet sein. Sollten nun jedoch Rangieraufgaben beziehungsweise eine Rückwärtsfahrt durchgeführt werden, dann werden die Gelenkelemente zueinander arretiert beziehungsweise freigegeben, sodass die gekuppelten Fahrzeuge rückwärts rangieren können.
Beispielsweise kann es sich bei den Gelenkelementen um in mehrere, insbesondere alle drei, Raumrichtungen schwenkbare Elemente handeln.
Insbesondere sind die beiden Gelenkelemente über eine Kugelkopf-Kupplung miteinander verbunden. Diese Kugelkopf-Kupplung kann insbesondere mit Hilfe der Arretierungseinheit gesperrt oder freigegeben werden. Beispielsweise folgt die Arretierung der Gelenkelemente über ein Verklemmen oder über eine Erhöhung einer Reibung der Kugelkopf-Kupplung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kupplungsaktorik ein konisches Formteil aufweist und/oder die zweite Kupplungsaktorik ein konisches Formteil aufweist, welche zum Kuppeln mit jeweils einem Fahrzeug ausgebildet sind. Durch die konischen Formteile der Kupplungsaktoriken kann die selbstkuppelnde Kupplungsaktorik eine effiziente Kupplung mit einem der Fahrzeuge durchführen. Insbesondere kann durch die konische Form die Kupplungsaktorik einen präzisen selbstkuppelnden Kupplungsvorgang durchführen, da durch die konische Form eine verbesserte Führung der Kupplungsaktorik während des Kupplungsvorgangs gegeben ist. Somit kann die Kupplungsaktorik für den selbstkuppelnden Vorgang besser zentriert werden.
Insbesondere kann das Formteil eine Kegelform oder eine Form eines Kegelstumpfes aufweisen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Formteile mit dem Konusabschnitt zum Durchführen durch eine Gegenkuppeleinheit am Fahrzeug ausgebildet sind. Insbesondere weisen die Fahrzeuge zumindest jeweils eine Gegenkuppeleinheit auf. Speziell ist am Fahrzeugheck und an der Frontseite des Fahrzeugs jeweils eine Gegenkuppeleinheit ausgebildet. Insbesondere handelt es sich bei den Gegenkuppeleinheiten um weibliche Klauenkupplungen. Bei der ersten und zweiten Kupplungseinheit handelt es sich um männliche Klauenkupplungen. Insbesondere sind die Kupplungseinheiten und die Gegenkuppeleinheiten korrespondierende Elemente. Beispielsweise ist die Gegenkuppeleinheit aus zwei Rundzylindern und Traversen aufgebaut. Dazu sind an den äußeren Seiten jeweils die Rundzylinder angeordnet und an der Ober- und Unterseite der Rundzylinder werden die Rundzylinder mit Traversen fest verbunden. Somit ergibt sich mit der Gegenkuppeleinheit eine Art Öffnung, ähnlich eines Fensters, in der die erste Kupplungsaktorik mit dem Konusabschnitt eingeführt beziehungsweise hindurchgeschoben beziehungsweise eingetaucht werden kann. Durch die konische Form der Formteile der Kupplungsaktoriken können diese in die Gegenkuppeleinheiten eintauchen beziehungsweise eingeschoben werden. Durch die konische Form der Formteile kann eine passgenaue Zentrierung bei der Einführung der Kupplungsaktoriken in die Gegenkuppeleinheiten durchgeführt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Kupplungsaktorik mit elektrischen Kontaktelementen zum elektrischen Kontaktieren mit elektrischen Gegenkontaktelementen an dem Fahrzeug ausgebildet ist und/oder die zweite Kupplungsaktorik mit elektrischen Kontaktelementen zum elektrischen Kontaktieren mit elektrischen Gegenkontaktelementen an dem anderen Fahrzeug ausgebildet ist. Dadurch kann in jeder der zerstörungsfrei lösbaren mechanischen Kupplungen zwischen den Kupplungsaktoriken und den Fahrzeugen gleichzeitig eine elektrische Verbindung hergestellt werden. Durch die elektrische Kontaktierung zwischen den Kupplungsaktoriken und dem elektrischen Gegenkontaktelement kann eine elektrische Spannungsversorgung sowie Steuerungssignale zwischen den Fahrzeugen übertragen werden. Somit können die mehreren Fahrzeuge, welche miteinander gekoppelt sind, über die elektrischen Verbindungen durchkontaktiert werden. Beispielsweise können über Kommunikationsbusse Steuerungssignale und/oder elektrische Signale zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden. Insbesondere können durch die elektrischen Kontaktelemente und die mit den elektrischen Kontaktelementen verbundenen elektrischen Gegenkontaktelemente Versorgungsspannungen und elektrischen Steuersignale zwischen den Fahrzeugen weitergeleitet werden. Insbesondere können somit die Kupplungsaktoriken und insbesondere die Kupplungsvorrichtung als mechanische und elektrische Schnittstellen zwischen den Fahrzeugen verwendet werden.
Beispielsweise sind die elektrischen Kontaktelemente der Kupplungsaktoriken als Kontaktfedern oder Federkontakte oder Kontaktplatten ausgebildet.
Bei den elektrischen Gegenkontaktelementen handelt es sich insbesondere um die federnden elektrischen Kontakte. Die elektrischen Gegenkontaktelemente können insbesondere im Inneren der Gegenkuppeleinheiten angeordnet sein. Insbesondere sind die elektrischen Gegenkontaktelemente an einer Gegenseite zu der ersten und/oder zweiten Kupplungsaktorik angeordnet.
Beispielsweise können die elektrischen Kontaktierungen zwischen den elektrischen Kontaktelementen und den elektrischen Gegenkontaktelementen über zylindrische Federkontakte erfolgen. Somit kann eine sichere Kontaktierung zwischen der Kupplungsvorrichtung und den Fahrzeugen erreicht werden, auch bei Lenk- oder Schwenkbewegungen der Kupplungsvorrichtung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist des Weiteren vorgesehen, dass die elektrischen Kontaktelemente an einer Stirnseite des Formteils der ersten und/oder zweiten Kupplungsaktorik angeordnet sind. Insbesondere können die elektrischen Kontaktelemente an der Frontseite, also die Stirnseite des konischen Formteils der Kupplungsaktoriken angeordnet sein. Beispielsweise können hierfür die elektrischen Kontaktelemente gleichmäßig verteilt an der Stirnseite angeordnet werden. Beispielsweise können vier Kontaktelemente gleichmäßig verteilt an der Stirnseite des Formteils angeordnet werden. Somit kann nach dem Hindurchführen der Formteile in die Gegenkuppeleinheit der Fahrzeuge eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen den elektrischen Kontaktelementen der Kupplungsaktoriken und den Gegenkontaktelementen der Kupplungseinheit hergestellt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die erste Kupplungsaktorik eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung, insbesondere eine Klauenkupplung, zum automatischen Erzeugen des gekuppelten Zustands zwischen der ersten Kupplungsaktorik und dem Fahrzeug aufweist, und/oder die zweite Kupplungsaktorik eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung, insbesondere eine Klauenkupplung, zum automatischen Erzeugen des gekuppelten Zustands zwischen der zweiten Kupplungsaktorik und dem anderen Fahrzeug aufweist. Durch die Schnappeinrichtungen kann das direkte zerstörungsfrei lösbare Kuppeln zwischen den Kupplungseinheiten und den Fahrzeugen durchgeführt werden. Durch die Schnappeinrichtungen erfolgt insbesondere das automatische Kuppeln zwischen den Kupplungseinheiten und den Fahrzeugen. Insbesondere kann mit der Schnappeinrichtung eine zerstörungsfrei lösbare Kupplung hergestellt werden. Des Weiteren kann die Schnappeinrichtung auch als Klauenkupplung ausgebildet sein, wodurch durch die Klauenkupplungen der gekuppelte Zustand mit den Gegenkuppeleinheiten einstellbar ist. Beispielsweise können die selbstkuppelnden Schnappeinrichtungen eine Schnappverbindung nach dem Einführen des Formteils in die Gegenkuppeleinheit beim Fahrzeug durchführen. Dabei können Schnappelemente der Schnappeinrichtung mit den Gegenkuppeleinheiten verbunden werden. Insbesondere erfolgt eine Schnappverbindung zwischen der Schnappeinrichtung und den Rundzylindern der Gegenkuppeleinheiten.
Insbesondere weist die Schnappeinrichtung eine erste und eine zweite Schnappeinheit beziehungsweise eine erste Klauenkupplung und eine zweite Klauenkupplung auf. Insbesondere sind diese Schnappeinheiten an den Außenseiten der konischen Formteile angeordnet.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schnappeinrichtung zumindest einer Kupplungsaktorik zumindest ein schließbares Umgreifelement, insbesondere einen schwenkbaren Hebel und ein Gegenlager, zum Umgreifen zumindest eines Kuppelstabs einer Gegenkuppeleinheit am Fahrzeug aufweist, insbesondere die Schnappeinrichtung an gegenüberliegenden Schrägseite eines konusförmigen Formteils einer Kupplungsaktorik mit jeweils zumindest einem Umgreifelement angeordnet ist. Durch das schließbare Umgreifelement kann die zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen den Kupplungseinheiten und den Gegenkuppeleinheiten an den Fahrzeugen hergestellt werden. Somit kann eine zerstörungsfrei lösbare mechanische Verbindung bei einem Ankuppelvorgang hergestellt und bei einem Abkuppelvorgang wieder gelöst werden. Das Umgreifelement weist insbesondere einen schwenkbaren Hebel und ein zum schwenkbaren Hebel korrespondierendes Gegenlager auf. Wenn speziell die Kupplungsaktorik in die Gegenkuppeleinheit am Fahrzeug eingeschoben wird, dann werden mit Hilfe des schwenkbaren Hebels und des Gegenlagers die Kuppelstäbe, insbesondere die Rundzylinder, der Gegenkuppeleinheiten umgriffen. Insbesondere wird mit den schwenkbaren Hebeln und dem Gegenlager eine feste Verbindung an den Kuppelstäben hergestellt. Insbesondere kann mit Hilfe der schwenkbaren Hebel die Schnappeinrichtung an die Gegenkuppeleinheit geklemmt werden.
Insbesondere weist jede Schnappeinrichtung der Kupplungsaktoriken jeweils an gegenüberliegenden Schrägseiten der konusförmigen Formteile der Kupplungsaktoriken jeweils zumindest ein Umgreifelement auf. Somit weist insbesondere jede Kupplungsaktorik zwei Umgreifelemente an den äußeren Schrägseiten auf. Somit können insbesondere beide Kuppelstäbe beziehungsweise beide Rundzylinder der Gegenkuppeleinheit umgriffen werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System mit einer Kupplungsvorrichtung nach dem vorherigen Aspekt oder einer Weiterbildung davon. Das System weist zumindest ein Fahrzeug auf, wobei eine selbstständige Kupplung zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Fahrzeug herstellbar ist. Insbesondere handelt es sich bei dem System um ein Kupplungssystem zum selbstständigen Kuppeln zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem zumindest einen Fahrzeug. Insbesondere kann das System aus mehreren Kupplungsvorrichtungen und Fahrzeugen bestehen. Mit Hilfe des Systems können mehrere Fahrzeuge beziehungsweise mehrere Anhänger oder Roboter zu einem Routenzug beziehungsweise zu einer Fahrzeugkolonne gekuppelt werden. Insbesondere kann das System mehrere Kupplungsvorrichtungen aufweisen.
Insbesondere können vorteilhafte Ausgestaltungen der zuvor erläuterten Aspekte für das soeben geschilderte System verwendet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbstständigen Kuppeln von einem Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug mittels einer Kupplungsvorrichtung nach einem der vorherigen Aspekte oder einer Weiterbildung davon. In einem ersten Kupplungsvorgang wird die Kupplungsvorrichtung von dem Fahrzeug selbstständig aufgenommen und die erste Kupplungsaktorik der Kupplungsvorrichtung wird mit dem Fahrzeug selbstständig gekuppelt. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein autonom fahrendes Fahrzeug handeln, sodass das Fahrzeug autonom die Kupplungsvorrichtung mit Hilfe der ersten Kupplungsaktorik aufnimmt. In einem zeitlich nach dem ersten Kupplungsvorgang durchgeführten zweiten Kupplungsvorgang wird das andere, insbesondere autonom fahrende, Fahrzeug mit dem Fahrzeug selbstständig gekuppelt, indem sich die Fahrzeuge durch Bewegen zumindest eines Fahrzeugs autonom nähern und die zweite Kupplungsaktorik der Kuppelvorrichtung, welche von dem Fahrzeug aufgenommen ist, mit dem anderen Fahrzeug selbstständig gekuppelt wird.
Durch das vorgeschlagene Verfahren können Fahrzeuge automatisch und selbstständig miteinander gekuppelt werden. Hierzu kann das erste Fahrzeug, das insbesondere autonom betrieben ist, die Kupplungsvorrichtung selbstständig und ohne menschliches Zutun aufnehmen und anschließend kann das erste Fahrzeug die aufgenommene Kupplungsvorrichtung an ein weiteres Fahrzeug annähern, sodass wiederum ohne menschliches Zutun ein automatisiertes und autonomes Kuppeln durchgeführt werden kann. Somit können mit der Kupplungsvorrichtung die beiden Fahrzeuge automatisch und selbstständig miteinander verbunden werden. Insbesondere ist dies bei einem Roboter beziehungsweise Roboterfahrzeugen von Vorteil. Könnte in einem Parkterminal an der Wand hängen
Beispielsweise wird die erste Kupplungsaktorik in die Gegenkuppeleinheit des ersten Fahrzeugs bewegt bzw. eingeführt, sodass die elektrischen Kontakte miteinander verbunden werden. Dadurch wird ein Steuergerät in der Kupplungsvorrichtung initialisiert und die Schnappeinrichtung zum Erzeugen eines gekuppelten Zustands angesteuert.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Draufsichtdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung;
2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Kupplungseinheit der Kupplungsvorrichtung aus 1;
3 eine schematische Darstellung einer Gegenkuppeleinheit der Kupplungsvorrichtung aus 1;
4 eine schematische Darstellung einer motorisierten Schnappeinrichtung;
5 eine weitere schematische Darstellung der motorisierten Schnappeinrichtung aus 4;
6 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels zur Arretierung der Gelenkelemente der Kupplungsvorrichtung aus 1;
7 eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels zur Arretierung der Gelenkelemente der Kupplungsvorrichtung aus 1;
8 eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels zur Arretierung der Gelenkelemente der Kupplungsvorrichtung aus 1;
9 eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels zur Arretierung der Gelenkelemente der Kupplungsvorrichtung aus 1;

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die 1 zeigt speziell eine Kupplungsvorrichtung 1 zum Kuppeln eines Fahrzeugs 2 mit einem anderen Fahrzeug 3. Zur besseren Übersicht wurde die Kupplungsvorrichtung 1 im Vergleich zu den Fahrzeugen 2, 3 vergrößert dargestellt. Insbesondere kann die Kupplungsvorrichtung 1 Teil eines Systems 4 sein. Mit dem System 4 kann insbesondere eine selbstständige Kupplung zwischen der Kupplungsvorrichtung 1 und dem Fahrzeug 2 und/oder dem anderen Fahrzeug 3 hergestellt werden. Dies bedeutet, dass keine manuelle Unterstützung durch einen Nutzer erforderlich ist. Das Kuppeln kann somit insbesondere vollständig durch das System 4 selbst erfolgen. Insbesondere handelt es sich bei dem System 4 um ein Kupplungssystem. Mit Hilfe des Kupplungssystems 4 können mehrere Fahrzeuge mit Hilfe mehrerer Kupplungsvorrichtungen 1 miteinander gekuppelt werden. Somit kann beispielsweise ein Routenzug beziehungsweise eine Fahrzeugkolonne gebildet werden. Die Fahrzeuge 2, 3 können vollautonom fahrende Fahrzeuge sein.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist eine erste Kupplungseinheit 5 und eine dazu separate zweite Kupplungseinheit 6 auf. Mit der ersten Kupplungseinheit 5 kann die Kupplungsvorrichtung 1 an das Fahrzeug 2 gekuppelt werden. Mit der zweiten Kupplungseinheit 6 kann die Kupplungsvorrichtung 1 an das andere Fahrzeug 3 gekuppelt werden. Die Kupplungseinheiten 5, 6 sind mit einer Verbindungseinheit 7 zerstörungsfrei lösbar miteinander verbunden. Mit Hilfe der Verbindungseinheit 7 sind die Kupplungseinheiten 5, 6 auch relativ zueinander bewegbar, wenn sie gekuppelt sind.
Insbesondere handelt es sich bei den Fahrzeugen 2, 3 um Kraftfahrzeuge oder Lastkraftwagen oder Zugmaschinen oder Anhänger oder autonom betriebene Fahrzeuge oder um Roboter oder um Robotereinheiten oder um mobile Batteriesysteme.
Die erste Kupplungseinheit 5 weist eine selbstkuppelnde erste Kupplungsaktorik 8 auf. Dies bedeutet, dass kein manuelles Betätigen durch einen Nutzer erforderlich ist. Das Kuppeln erfolgt vollständig autonom durch das System 4 selbst. Mit Hilfe der selbstkuppelnden ersten Kupplungsaktorik 8 kann ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem Fahrzeug 2 automatisch durchgeführt werden, sodass beim Kuppelvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der ersten Kupplungsaktorik 8 mit dem Fahrzeug 2 der gekuppelte Zustand zwischen der ersten Kupplungsaktorik 8 und dem Fahrzeug 2 automatisch erzeugt wird. Bei der Kupplungsaktorik 8 kann es sich beispielsweise um eine Klauenkupplung, insbesondere um eine Kupplungsbasis oder um eine männliche Klauenkupplung handeln. Des Weiteren kann die Kupplungsvorrichtung 1 eine selbstkuppelnde zweite Kupplungsaktorik 9 der zweiten Kupplungseinheit 6 aufweisen. Ebenfalls kann mit der zweiten Kupplungsaktorik 9 ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug 3 automatisch hergestellt werden, sodass beim Kupplungsvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der zweiten Kupplungsaktorik 9 mit dem anderen Fahrzeug 3 der gekuppelte Zustand zwischen der zweiten Kupplungsaktorik 9 und dem anderen Fahrzeug 3 automatisch erzeugt und hergestellt ist.
Die Verbindungseinheit 7 weist insbesondere ein erstes Gelenkelement 10 und ein zweites Gelenkelement 11 auf. Das erste Gelenkelement 10 ist fest mit der ersten Kupplungseinheit 5 verbunden. Das zweite Gelenkelement 11 ist fest mit der zweiten Kupplungseinheit 6 verbunden. Die beiden Gelenkelemente 10, 11 sind derart gelenkig miteinander verbunden, dass sie in mehrere Raumrichtungen bewegbar sind. Die Bewegbarkeit der beiden Gelenkelemente 10, 11 kann durch eine Arretierungseinheit 12 der Kupplungsvorrichtung 1 gesperrt oder freigegeben werden. Beispielsweise kann es sich bei der Verbindungseinheit 7 um eine Kugelkopf-Kupplung handeln. Dadurch sind die beiden Gelenkelemente 10, 11 über eine Kugelkopf-Kupplung, also ein Kopf-Pfanne-Konzept, miteinander bewegbar verbunden. Durch die Arretierung kann die Bewegbarkeit der Kupplungseinheiten gesperrt sein. Dies kann in spezifischen Situationen vorteilhaft sein. Insbesondere wenn die Kupplungsvorrichtung 1 mit einem Fahrzeug bereits gekuppelt ist und dann das Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug erfolgen soll. Insbesondere dient die Arretierung der Gelenkelemente 10, 11 einer Rangieraufgabe der gekuppelten Fahrzeuge 2, 3 beispielsweise bei einem Rückwärtsfahren.
Beispielsweise ist an den Fahrzeugen 2, 3 jeweils zumindest eine Gegenkuppeleinheit 13 angeordnet. Bei der Gegenkuppeleinheit 13 handelt es sich insbesondere um ein separates, fahrzeugseitiges Gegenelement beziehungsweise ein korrespondierendes Gegenelement zu der ersten und/oder zweiten Kupplungsaktorik 8, 9. Insbesondere wird bei dem Kuppelvorgang die erste Kupplungsaktorik 8 mit der Gegenkuppeleinheit 13 am Fahrzeug 2 automatisch gekuppelt. Ebenso wird die zweite Kupplungsaktorik 9 mit der Gegenkuppeleinheit 13 am anderen Fahrzeug 3 zerstörungsfrei lösbar gekuppelt. Somit kann ein Gespann aus den beiden Fahrzeugen 2, 3 und der Kupplungsvorrichtung 1 gebildet werden.
Insbesondere ist die Kupplungsvorrichtung 1 als elektromechanische Zwischenkupplung zur Verbindung von den Fahrzeugen 2, 3 oder weiteren Fahrzeugen ausgebildet.
Die 2 zeigt speziell eine schematische Darstellung einer Kupplungseinheit 5, 6. Die erste Kupplungseinheit 5 und die zweite Kupplungseinheit 6 sind insbesondere entsprechend aufgebaut.
Speziell ist in der 2 nur beispielhaft die zweite Kupplungseinheit 6 dargestellt.
Insbesondere weist die zweite Kupplungseinheit 6 ein konisches Formteil 14 auf. Entsprechend weist sinngemäß die erste Kupplungsaktorik 8 ebenfalls ein konisches Formteil 15 auf. Mit Hilfe der endseitigen, konischen Formteile 14, 15 können jeweils die Fahrzeuge 2, 3 gekuppelt werden. Insbesondere weisen die Formteile 14, 15 eine konische Form oder pyramidenstumpfartige Form auf. Insbesondere weisen die Formteile 14, 15 jeweils einen Konusabschnitt 16, 17 auf. Die Konusabschnitte 16, 17 sind insbesondere dazu ausgebildet, dass die Formteile 14, 15 beim Kuppeln bereichsweise durch die Gegenkuppeleinheiten 13 hindurchgeführt werden können. Insbesondere werden die Konusabschnitte 16, 17 der Formteile 14, 15 durch die Gegenkuppeleinheiten 13 bereichsweise hindurchgeschoben beziehungsweise eingeführt. Insbesondere sind diese Formteile 14, 15 deshalb konusförmig, da somit beispielsweise auch eine bessere Selbstzentrierung zur Gegenkuppeleinheit 13 während des automatischen Kuppelvorgangs erreicht werden kann.
Die zweite Kupplungsaktorik 9 weist vorzugsweise zumindest eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung 18 auf. Insbesondere weist die zweite Kupplungsaktorik 9 an den beiden gegenüberliegenden Schrägseiten des konusförmigen Formteils 14 jeweils eine Schnappeinrichtung 18 auf. Mit Hilfe der selbstkuppelnden Schnappeinrichtung 18 kann insbesondere der gekuppelte Zustand zwischen der zweiten Kupplungsaktorik 9 und dem anderen Fahrzeug 3 automatisch erzeugt werden. Beispielsweise kann es sich bei der Schnappeinrichtung 18 um eine Klauenkupplung handeln.
Ebenso weist die erste Kupplungsaktorik 8 eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung 19 auf. Mit der Schnappeinrichtung 19 kann der gekuppelte Zustand zwischen der ersten Kupplungsaktorik 8 und dem Fahrzeug 2 automatisch erzeugt werden.
Insbesondere weisen die Schnappeinrichtungen 18, 19 der Kupplungsaktoriken 8, 9 jeweils zumindest ein schließbares Umgreifelement 20 zum Umgreifen der Gegenkuppeleinheit 13 auf. Dazu zeigt die nachfolgende 3 ein Beispiel für die Gegenkuppeleinheit 13. Die Gegenkuppeleinheit 13 weist hier zwei Kuppelstäbe 21 auf. Diese sind insbesondere gegenüberliegend, speziell parallel angeordnet. Bei den Kuppelstäben 21 kann es sich beispielsweise um Rundzylinder handeln. Die Kuppelstäbe 21 werden über Traversen 22 miteinander verbunden. Dabei sind die Traversen 22 an den oberen und unteren Enden der Kuppelstäbe 21 verbunden. Insbesondere ist die Gegenkuppeleinheit 13 mit einem geöffneten Fenster zu vergleichen.
Wenn die Kupplungsaktoriken 8, 9 mit ihren konischen Formteilen 14, 15 durch die Gegenkuppeleinheit 13 teilweise hindurchbewegt beziehungsweise -geführt werden, so können die Umgreifelemente 20 der Schnappeinrichtung 18, 19 die Kuppelstäbe 21 umgreifen und selbstständig zuschnappen. Somit ist eine mechanische, wieder lösbare und insbesondere verschließbare Verbindung gegeben.
Insbesondere weist das Umgreifelement 20 einen schwenkbaren Hebel 23 auf. Ebenso weist das Umgreifelement 20 zum schwenkbaren Hebel 23 ein Gegenlager 24 auf. Somit kann nach der Einführung des Formteils 14, 15 in die Gegenkuppeleinheit 13 durch den schwenkbaren Hebel 23 und das Gegenlager 24 eine verschließbare Umgreifung der Kuppelstäbe 21 erfolgen.
Mit Hilfe der Schnappeinrichtungen 18, 19 kann eine lösbare und zerstörungsfreie Kupplung zwischen den Kupplungseinheiten 5, 6 und den Fahrzeugen 2, 3 hergestellt werden.
Ebenso kann zugleich zu der mechanischen und zerstörungsfrei lösbaren Kupplung auch eine elektrische Kontaktierung zwischen den Fahrzeugen 2, 3 und der Kupplungsvorrichtung 1 hergestellt werden. Die erste Kupplungsaktorik 8 und/oder die zweite Kupplungsaktorik 9 weisen vorzugsweise jeweils elektrische Kontaktelemente 25 auf. Bei diesen elektrischen Kontaktelementen 25 kann es sich beispielsweise um zylindrische Federkontakte oder elektrische Federelemente oder Kontaktfedern handeln. Ebenso kann es sich bei dem elektrischen Kontaktelement 25 um Kontaktplatten handeln. Die Gegenkuppeleinheiten 13 weisen zu den elektrischen Kontaktelementen 25 korrespondierende elektrische Gegenkontaktelemente 26 auf. Somit kann mit Hilfe der elektrischen Kontaktelemente 25 und den elektrischen Gegenkontaktelementen 26 eine elektrischen Kontaktierung und somit eine elektrische Verbindung zwischen den Fahrzeugen 2, 3 und der Kupplungsvorrichtung 1 hergestellt werden. Insbesondere können die elektrischen Kontaktelemente 25 an einer Stirnseite 27 des konischen Formteils 14, 15 der Kupplungsaktoriken 8, 9 angeordnet sein.
Durch die elektrischen Kontaktelemente 25 und elektrischen Gegenkontaktelemente 26 kann eine elektrische Versorgung sowie elektrische Steuersignale zwischen den Fahrzeugen 2, 3 geleitet beziehungsweise übermittelt werden. Insbesondere können mit Hilfe der elektrischen Kontakte 25, 26 Steuerungssignale und/oder Versorgungsspannungen weitergeleitet werden. Insbesondere können mit Hilfe der elektrischen Kontakte 25, 26 ebenfalls Steuersignale über Kommunikationsbusse zwischen den Fahrzeugen 2, 3 übertragen werden.
Somit können mit Hilfe der Kupplungsvorrichtung 1 neben der mechanisch lösbaren Verbindung ebenfalls elektrische Verbindungen zwischen den Fahrzeugen 2, 3 hergestellt werden. Für die elektrische Verbindung kann eine zusätzliche elektrische Verbindung zwischen der ersten Kupplungsaktorik 8 und der zweiten Kupplungsaktorik 9 ausgebildet sein. Hierfür kann die erste Kupplungsaktorik 8 mit der zweiten Kupplungsaktorik 9 mit einem elektrischen Kabel oder mit mehreren elektrischen Kabeln verbunden werden. Diese elektrischen Kabel können in den Gelenkelementen 10, 11 integriert sein. Beispielsweise können die Gelenkelemente 10, 11 mit einem Faltenbalg vor äußeren Einflüssen abgeschirmt werden.
Die nachfolgenden Figuren 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Möglichkeiten, um die Schnappeinrichtungen 18, 19 motorisiert zu betreiben. Dadurch kann abhängig vom Steuersignal eine mechanische automatische Schnappverbindung hergestellt werden. Dabei zeigen die beiden 4 und 5 jeweils ein Schneckengetriebe 28. Mit Hilfe des Schneckengetriebes 28 können über einen Motor und daran anschließende Zahnkränze die schwenkbaren Hebel 23 bewegt werden. Die 4 zeigt den Motor mit einer Motorwelle, an den jeweils eine Schnecke zum Bewegen jedes Hebels 23 ausgebildet ist. Die 5 zeigt ebenfalls einen Motor mit nur einer gemeinsamen Schnecke aber jeweils große, zusammenlaufende Zahnkränze, an denen die Hebel 23 bewegt werden können.
Die nachfolgenden Figuren 6 bis 9 zeigen Ausführungsbeispiele, wie die beiden Gelenkelemente 10, 11 der Verbindungseinheit 7 arretiert werden können.
Die 6 zeigt ein Beispiel, bei dem die Verklemmung der Gelenkelemente 10, 11 über ein Dehnstoffarbeitselement 29 erfolgt. Dabei kann das Dehnstoffarbeitselement 29 mit Hilfe eines Heizelements 30 erhitzt beziehungsweise erwärmt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Dehnstoffarbeitselement 29 um Paraffin handeln. Mit Hilfe des Heizelements 30 kann das Dehnstoffarbeitselement 29 aufgeheizt werden, wodurch sich dieses ausdehnt und einen Bolzen in Richtung des Kugelkopfes 31 des zweiten Gelenkelements 11 treibt. Somit ist eine mechanisch feste und starre Verbindung zwischen den beiden Gelenkelementen 10, 11 hergestellt. Insbesondere können die Komponenten für die Steuerung des Dehnstoffarbeitselements 29 beispielsweise in dem ersten Gelenkelement 10 integriert werden. Dazu kann beispielsweise das erste Gelenkelement 10 einen Hohlraum aufweisen.
Die 7 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Arretierung der Gelenkelemente 10, 11. In diesem Fall kann der Kugelkopf 31 einen Vierkant 32 unterhalb des Kugelkopfes 31 aufweisen. Entlang des Kugelkopfes 31 sind rundherum vier gefederte Spannelemente 33 angeordnet und wirken auf den Vierkant 32 ein. Dabei erfolgt die Verspannung über ein Drahtseil 34, welches die vier gefederten Spannelemente 33 miteinander verbindet. Über einen Spannmechanismus 35 kann das Drahtseil 34 gespannt oder wieder gelöst werden. Wenn das Drahtseil 34 wieder entspannt wird, ziehen beispielsweise Torsionsfedern an den Spannelementen 33 die Spannelemente 33 von dem Vierkant 34 ab.
Die 8 zeigt eine alternative Möglichkeit zur Arretierung der Gelenkelemente 10, 11. Dabei ist hier eine kombinierte Kugel- und Bolzenkupplung gezeigt. Dabei ist der Kugelkopf 31 als hakenförmig zulaufender Kugelkopf dargestellt. Dieser weist eine Bohrung in der Kugelmitte des Kugelkopfes 31 auf. Per Federmechanismus 38 wird ein Bolzen 36 durch das Loch in der Mitte des Kugelkopfes 31 getrieben. Dabei ist ein Tordieren der Kugelkopf-Kupplung weiterhin gegeben. Mit einem beispielsweise motorisierten Seilzug 37 oder einem Spindelhubmotor kann der Bolzen 36 wieder aus dem Loch des Kugelkopfes heraus bewegt beziehungsweise gezogen werden. Somit kann entweder eine Bewegung der Gelenkelemente 10, 11 freigegeben oder gesperrt werden. Beispielsweise kann der Bolzen 36 mit Hilfe des Seilzuges oder Spindelhubmotors über eine Feder arretiert werden.
Die 9 zeigt eine Ausgestaltung einer verschiebbaren Kugelschale des Kugelkopfes 31. Die Kugelschale 39 hat einen festen und einen flexiblen Teil. Der flexible Teil lässt sich über ein Schraubgewinde 40 elektromechanisch linear verschieben und klemmt so den Kugelkopf 31 ein. Ebenfalls ist hier denkbar, dass eine Arretierung des Kugelkopfes 31 per automatisch einfahrenden Teilen, durchgeführt werden kann. Insbesondere kann hier der flexible Teil der Kugelschale 39 mit Hilfe des Schraubgewindes 40 entlang einer Bewegungsrichtung 41 bewegt werden. Somit kann eine feste oder freigegebene Anordnung der Gelenkelemente 10, 11 gegeben werden. Somit kann die Kupplungsvorrichtung 1 mit Hilfe der soeben geschilderten Ausführungsformen flexibel oder starr geschaltet werden, um insbesondere ein rückwärtiges Rangieren der gekuppelten Fahrzeuge 2, 3 zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsvorrichtung
2: Fahrzeug
3: anderes Fahrzeug
4: System
5: erste Kupplungseinheit
6: zweite Kupplungseinheit
7: Verbindungseinheit
8: erste Kupplungsaktorik
9: zweite Kupplungsaktorik
10: erstes Gelenkelement
11: zweites Gelenkelement
12: Arretierungseinheit
13: Gegenkuppeleinheit
14: konisches Formteil
15: konisches Formteil
16: Konusabschnitt
17: Konusabschnitt
18: Schnappeinrichtung
19: Schnappeinrichtung
20: Umgreifelement
21: Kuppelstäbe
22: Traverse
23: schwenkbarer Hebel
24: Gegenlager
25: elektrisches Kontaktelement
26: elektrisches Gegenkontaktelement
27: Stirnseite der Formteile
28: Schneckengetriebe
29: Dehnstoffarbeitselement
30: Heizelement
31: Kugelkopf
32: Vierkant
33: Spannelement
34: Drahtseil
35: Spannmechanismus
36: Bolzen
37: Seilzug
38: Feder
39: Kugelschale
40: Schraubgewinde
41: Bewegungsrichtung

Claims

Kupplungsvorrichtung (1) zum Kuppeln eines Fahrzeugs (2) mit einem anderen Fahrzeug (3), welche eine erste Kupplungseinheit (5) zum Kuppeln mit dem Fahrzeug (2) und eine zweite Kupplungseinheit (6) zum Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug (3) aufweist, - wobei die beiden Kupplungseinheiten (5, 6) mit einer Verbindungseinheit (7) verbunden sind, durch welche die verbundenen Kupplungseinheiten (5, 6) relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Kupplungseinheit (5) eine selbstkuppelnde erste Kupplungsaktorik (8) aufweist, mit welcher ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem Fahrzeug (2) automatisch dadurch ermöglicht ist, dass beim Kuppelvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der ersten Kupplungsaktorik (8) mit dem Fahrzeug (2) der gekuppelte Zustand zwischen der ersten Kupplungsaktorik (8) und dem Fahrzeug (2) automatisch erzeugbar ist, und/oder - die zweite Kupplungseinheit (6) eine selbstkuppelnde zweite Kupplungsaktorik (9) aufweist, mit welcher ein direktes zerstörungsfrei lösbares Kuppeln mit dem anderen Fahrzeug (3) automatisch dadurch ermöglicht ist, dass beim Kuppelvorgang durch ein mechanisches Kontaktieren der zweiten Kupplungsaktorik (9) mit dem anderen Fahrzeug (3) der gekuppelte Zustand zwischen der zweiten Kupplungsaktorik (9) und dem anderen Fahrzeug (3) automatisch erzeugbar ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinheit (7) ein erstes Gelenkelement (10), welches mit der ersten Kupplungseinheit (5) verbunden ist, und ein zweites Gelenkelement (11), welches mit der zweiten Kupplungseinheit (6) verbunden ist, aufweist, wobei die beiden Gelenkelemente (10, 11) bewegbar miteinander verbunden sind, insbesondere die Bewegbarkeit durch eine Arretierungseinheit (12) sperrbar ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsaktorik (8) ein konisches Formteil (14) aufweist und/oder die zweite Kupplungsaktorik (9) ein konisches Formteil (15) aufweist, welche zum Kuppeln mit jeweils einem Fahrzeug (2, 3) ausgebildet sind.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formteile (14, 15) mit dem Konusabschnitt (16, 17) zum Durchführen durch eine Gegenkuppeleinheit (13) am Fahrzeug (2, 3) ausgebildet sind.
Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsaktorik (8) mit elektrischen Kontaktelementen (25) zum elektrischen Kontaktieren mit elektrischen Gegenkontaktelementen (26) an dem Fahrzeug (2) ausgebildet ist und/oder die zweite Kupplungsaktorik (9) mit elektrischen Kontaktelementen (25) zum elektrischen Kontaktieren mit elektrischen Gegenkontaktelementen (26) an dem anderen Fahrzeugen (3) ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontaktelemente (25) an einer Stirnseite (27) des Formteils (14, 15) angeordnet sind.
Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsaktorik (8) eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung (18), insbesondere eine Klauenkupplung, zum automatischen Erzeugen des gekuppelten Zustands zwischen der ersten Kupplungsaktorik (8) und dem Fahrzeug (2) aufweist, und/oder die zweite Kupplungsaktorik (9) eine selbstkuppelnde Schnappeinrichtung (19), insbesondere eine Klauenkupplung, zum automatischen Erzeugen des gekuppelten Zustands zwischen der zweiten Kupplungsaktorik (9) und dem anderen Fahrzeug (3) aufweist.
Kupplungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappeinrichtung (18, 19) zumindest einer Kupplungsaktorik (8, 9) zumindest ein schließbares Umgreifelement (20), insbesondere einen schwenkbaren Hebel (23) und ein Gegenlager (24), zum Umgreifen zumindest eines Kuppelstabs (21) einer Gegenkuppeleinheit (13) am Fahrzeug (2, 3) aufweist, insbesondere die Schnappeinrichtung (18, 19) an gegenüberliegenden Schrägseiten eines konusförmigen Formteils (14, 15) einer Kupplungsaktorik (8, 9) mit jeweils zumindest einem Umgreifelement (20) angeordnet ist.
System (4) mit einer Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und zumindest einem Fahrzeug (2, 3), wobei eine selbstständige Kupplung zwischen der Kupplungsvorrichtung (1) und dem Fahrzeug (2, 3) herstellbar ist.
Verfahren zum selbstständigen Kuppeln von einem Fahrzeug (2) mit einem anderen Fahrzeug (3) mittels einer Kupplungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei - in einem ersten Kupplungsvorgang die Kupplungsvorrichtung (1) von dem Fahrzeug (2) selbstständig aufgenommen wird und die erste Kupplungsaktorik (8) der Kupplungsvorrichtung (1) mit dem, insbesondere autonom fahrenden, Fahrzeug (2) selbstständig gekuppelt wird, und - in einem zeitlich nach dem ersten Kupplungsvorgang durchgeführten zweiten Kupplungsvorgang das andere, insbesondere autonom fahrende, Fahrzeug (3) mit dem Fahrzeug (2) selbstständig gekuppelt wird, indem sich die Fahrzeuge (2, 3) durch Bewegen zumindest eines Fahrzeugs (2, 3) autonom nähern und die zweite Kupplungsaktorik (9) der Kuppelvorrichtung (1), welche von dem Fahrzeug (2) aufgenommen ist, mit dem anderen Fahrzeug (3) selbstständig gekuppelt wird.