DE102021109065B3 - Coupling pin for a towing vehicle of a vehicle combination - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kupplungsbolzen (12) für ein Zugfahrzeug (3) eines Fahrzeugverbundes (3, 4), welcher sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse (X') erstreckt. Der Kupplungsbolzen (12) ist gekennzeichnet durch wenigstens ein Verschleißdetektionsmittel (6), welches senkrecht zur Längsachse (X') ausgerichtet derart im Kupplungsbolzen (12) angeordnet ist, sodass ein Verschleiß des Kupplungsbolzens (12) senkrecht zur Längsachse (X') optisch und/oder sensorisch erkannt werden kann.The present invention relates to a coupling bolt (12) for a towing vehicle (3) of a vehicle combination (3, 4), which extends essentially along a longitudinal axis (X'). The coupling bolt (12) is characterized by at least one wear detection means (6) which is arranged in the coupling bolt (12) perpendicularly to the longitudinal axis (X') in such a way that wear of the coupling bolt (12) perpendicular to the longitudinal axis (X') is indicated optically and /or can be detected by sensors.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kupplungsbolzen für ein Zugfahrzeug eines Fahrzeugverbundes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Zugfahrzeug mit einem derartigen Kupplungsbolzen gemäß des Patentanspruchs 14 sowie einen Fahrzeugverbund mit einem derartigen Zugfahrzeug gemäß des Patentanspruchs 15.The present invention relates to a coupling bolt for a towing vehicle of a vehicle combination according to the preamble of
Um es einem Zugfahrzeug zu ermöglichen, einen Anhänger zu ziehen, ist es erforderlich, das Zugfahrzeug und den Anhänger miteinander kraftübertragend und lösbar zu verbinden. Derartige Zugfahrzeuge können zum Beispiel ein Personenkraftwagen (Pkw), ein Lastkraftwagen (Lkw), ein Omnibus, eine Baumaschine, ein forst- oder landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Militärfahrzeug oder ein sonstiges Landfahrzeug, insbesondere ein sonstiges Straßenfahrzeug oder Geländefahrzeug, sein. Derartige Zugfahrzeuge können mittels eines eigenen Antriebs bewegt werden bzw. fahren, d.h. können Fahrzeuge mit einem eigenen Antrieb sein. Ein Zugfahrzeug kann wenigstens einen Anhänger als Fahrzeug ohne eigenen Antrieb mit sich mit bewegen bzw. hinter sich her ziehen. Ein Anhänger dient üblicherweise dem Transport von Lasten und kann beispielsweise ein Pkw-Anhänger, ein Lkw-Anhänger, ein Wohnwagen, ein Pferdeanhänger, ein Bootstrailer und dergleichen sein. Anhänger weisen wenigstens eine Achse mit Rädern und häufig wenigstens zwei Achsen mit Rädern auf. Auch Anhänger können für den privaten, sportlichen sowie gewerblichen Gebrauch zum Beispiel im Speditionswesen, im Baugewerbe, in der Landwirtschaft und dergleichen ausgebildet sein. Zugfahrzeug und Anhänger können auch gemeinsam als Fahrzeugverbund bezeichnet werden. Das Zugfahrzeug kann auch als in Zug-, Fahrt- oder Bewegungsrichtung vorderes Fahrzeug und der Anhänger auch als in Zug-, Fahrt- oder Bewegungsrichtung hinteres Fahrzeug des Fahrzeugverbundes bezeichnet werden.In order to enable a towing vehicle to tow a trailer, it is necessary to power-transmittingly and detachably connect the towing vehicle and trailer to one another. Such towing vehicles can be, for example, a passenger car, a truck, a bus, a construction machine, a forestry or agricultural vehicle, a military vehicle or another land vehicle, in particular another road vehicle or off-road vehicle. Such towing vehicles can be moved or drive by means of their own drive, i.e. they can be vehicles with their own drive. A towing vehicle can move at least one trailer with it as a vehicle without its own drive or pull it behind it. A trailer is usually used to transport loads and can be, for example, a car trailer, a truck trailer, a caravan, a horse trailer, a boat trailer and the like. Trailers have at least one wheeled axle and often at least two wheeled axles. Trailers can also be designed for private, sporting and commercial use, for example in freight forwarding, in the construction industry, in agriculture and the like. Towing vehicle and trailer can also be referred to together as a vehicle combination. The towing vehicle can also be referred to as the front vehicle in the towing, driving or moving direction and the trailer can also be referred to as the rear vehicle in the towing, driving or moving direction of the vehicle combination.
Die Umsetzung einer lösbaren Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger erfolgt üblicherweise mit einer sogenannten Anhängekupplung zum Anhängen des Anhängers am Zugfahrzeug, welche als System wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und jeweils am Zugfahrzeug und am Anhänger eine Kupplungsvorrichtung aufweist, welche dort jeweils gehalten werden und miteinander lösbar verbunden werden können. Mehrere Anhänger können ebenso auf diese Art und Weise lösbar miteinander verbunden werden.A detachable connection between the towing vehicle and the trailer is usually implemented using a so-called hitch for hitching the trailer to the towing vehicle, which is designed as a system in at least two parts and has a coupling device on the towing vehicle and on the trailer, which are held there and are detachably connected to one another be able. Several trailers can also be detachably connected to one another in this way.
Bekannt sind dabei verschiedene Arten von Anhängekupplungen wie zum Beispiel Bolzenkupplungen und Maulkupplungen bzw. Bolzenkupplungssysteme und Maulkupplungssysteme, bei denen sich ein Schaft bzw. eine Deichsel vom Anhänger zum Zugfahrzeug hin erstreckt und dort am Ende eine Öse als Durchgangsöffnung in der vertikalen Richtung aufweist, welche auch als Zugöse oder als Kupplungsöse bezeichnet werden kann. Am gegenüberliegenden Ende ist der Schaft zum Beispiel als Flansch ausgebildet und feststehend am Gestell des Anhängers mittels Schrauben befestigt. Seitens des Zugfahrzeugs ist bei einer Bolzenkupplung eine Halterung feststehend am Gestell des Zugfahrzeugs befestigt, welche in der vertikalen Richtung zwei Flächen mit jeweils einer Durchgangsöffnung in der vertikalen Richtung aufweist. Die beiden Durchgangsöffnungen sind miteinander fluchtend angeordnet. Die Zugöse des Anhängers kann zwischen den beiden Flächen der Halterung des Zugfahrzeugs aufgenommen werden. Alle drei Durchgangsöffnungen können in der vertikalen Richtung durch einen Bolzen, auch Kupplungsbolzen genannt, miteinander verbunden werden, welcher mittels Verdickung oben auf der oberen Fläche aufliegen und am unteren Ende gesichert werden kann. Vergleichbar kann dies bei einer Maulkupplung bzw. bei einem Maulkupplungssystem erfolgen.Various types of trailer couplings are known, such as bolt couplings and jaw couplings or bolt coupling systems and jaw coupling systems, in which a shaft or a drawbar extends from the trailer to the towing vehicle and has an eyelet at the end as a through opening in the vertical direction, which also can be referred to as a towing eyelet or as a coupling eyelet. At the opposite end, the shank is formed, for example, as a flange and fixedly attached to the frame of the trailer by means of screws. On the part of the towing vehicle, a bracket is fixedly attached to the frame of the towing vehicle in the case of a bolt coupling, which bracket has two surfaces in the vertical direction, each with a through-opening in the vertical direction. The two passage openings are arranged in alignment with one another. The trailer towing eye can be received between the two surfaces of the tow vehicle bracket. All three through-holes can be connected to each other in the vertical direction by a bolt, also called a coupling bolt, which can rest on the upper surface by means of thickening and be secured at the lower end. This can be done in a comparable way with a jaw coupling or a jaw coupling system.
Aus dem
Bei derartigen Anhängekupplungen muss zum Beispiel zwischen dem Innendurchmesser der Zugöse der Anhängerdeichsel und dem Außendurchmesser des Kupplungsbolzens des Zugfahrzeugs ein gewisser Abstand von wenigen Millimetern vorhanden sein, um die jeweilige formschlüssige Verbindung überhaupt vornehmen zu können. Dies führt dazu, dass insbesondere in der Längsrichtung als wesentliche Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung ein Spiel vorhanden ist, welches zwar für das Verbinden bzw. für das Ankuppeln erforderlich ist, jedoch im Fahrtbetrieb eine gewisse Relativbewegung im Wesentlichen in der Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bzw. zwischen dem Kupplungsbolzen und der Zugöse ermöglicht.With such trailer couplings, for example, there must be a certain distance of a few millimeters between the inside diameter of the towing eye of the trailer drawbar and the outside diameter of the coupling bolt of the towing vehicle in order to be able to make the respective positive connection at all. This means that there is play, particularly in the longitudinal direction as the essential direction of travel, movement or pulling, which is required for connecting or coupling, but when driving a certain relative movement essentially in the travel, movement - Allows the direction of pull between the towing vehicle and the trailer or between the coupling pin and the towing eye.
Nachteilig ist an diesem Spiel zwischen dem Kupplungsbolzen und der Zugöse im Fahrtbetrieb, dass die Zugöse und der Kupplungsbolzen aneinander reiben und bzw. oder gegeneinander stoßen können und hieraus aufgrund der vorliegenden Kräfte ein Abrieb bzw. ein Verschleiß an diesen Komponenten resultieren kann. Dieser mechanische Verschleiß kann nicht nur auf die Dauer die Materialstärke des Kupplungsbolzens reduzieren und hierdurch den Kupplungsbolzen als Übertragungselement im Kraftfluss zwischen Anhänger und Zugfahrzeug schwächen, sondern auch zunehmend das Spiel vergrößern, was dann zu größeren Relativbewegungen und hieraus resultierenden stärkeren Kräften mit einem zunehmenden mechanischen Verschleiß führen kann.The disadvantage of this play between the coupling bolt and the towing eye when driving is that the towing eye and the coupling bolt can rub and/or collide with one another and this can result in abrasion or wear on these components due to the forces present. This mechanical wear can not only reduce the material thickness of the coupling pin in the long run and thereby weaken the coupling pin as a transmission element in the power flow between trailer and towing vehicle Chen, but also increasingly increase the game, which can then lead to larger relative movements and the resulting stronger forces with increasing mechanical wear.
Daher ist es für die Verkehrssicherheit eines Anhängers erforderlich, regelmäßig, wie zum Beispiel in bestimmten Zeitabständen wie zum Beispiel halbjährig oder in Abhängigkeit der Benutzung des Anhängers zum Beispiel in Abhängigkeit der gefahrenen Kilometer, den Kupplungsbolzen des Zugfahrzeugs auf Verschleiß zu kontrollieren. Dies erfolgt bisher manuell, d. h. durch eine Person, welche mittels einer mechanischen Prüflehre bzw. Schablone die Maße des Kupplungsbolzens an bestimmten vorgegebenen Stellen misst um festzustellen, ob die gemessenen Maße die entsprechenden Vorgaben noch erfüllen oder nicht, d. h. der Kupplungsbolzen bereits übermäßig stark verschlissen ist und ausgetauscht werden muss oder noch nicht.It is therefore necessary for the traffic safety of a trailer to check the coupling bolt of the towing vehicle for wear regularly, for example at certain intervals such as every six months or depending on the use of the trailer, for example depending on the kilometers driven. Up to now this has been done manually, i. H. by a person who uses a mechanical test gauge or template to measure the dimensions of the coupling bolt at certain specified points in order to determine whether the measured dimensions still meet the relevant specifications or not, d. H. the coupling pin is already excessively worn and may or may not need to be replaced.
Nachteilig hieran ist, dass die Beurteilung eines zulässigen oder unzulässigen Verschleißes des Kupplungsbolzens der jeweiligen Person überlassen wird und somit eine gewisse Unsicherheit dahingehend besteht, dass die Beurteilung auch von der Aufmerksamkeit und bzw. oder von der Erfahrung der Person abhängen kann. Dies kann dazu führen, dass ein unzulässig stark verschlissener Kupplungsbolzen weiterhin verwendet wird, was die Verkehrssicherheit des Anhängers gefährden kann. Dies kann ebenso dazu führen, dass ein noch verwendbarer Kupplungsbolzen vorzeitig ausgetauscht wird, was zusätzlichen Aufwand, zusätzliche Kosten und bzw. oder einen unnötigen Ausfall des Zugfahrzeugs verursachen kann.The disadvantage here is that the assessment of permissible or impermissible wear of the coupling pin is left to the individual person and there is therefore a certain degree of uncertainty in that the assessment can also depend on the attentiveness and/or experience of the person. This can result in a coupling pin that is excessively worn to an inadmissible extent being used, which can jeopardize the road safety of the trailer. This can also lead to a coupling bolt that can still be used being replaced prematurely, which can cause additional effort, additional costs and/or an unnecessary breakdown of the towing vehicle.
Nachteilig ist hieran auch, dass der Verschleiß des Kupplungsbolzens des Zugfahrzeugs sehr unterschiedlich auftreten kann und somit innerhalb des zulässigen Zeit- bzw. Kilometerintervalls zwischen zwei Verschleißprüfungen bereits ein unzulässig hoher Verschleiß erreicht werden kann, ohne dass dies in diesem Moment festgestellt werden kann. Dies kann ebenfalls die Verkehrssicherheit des Anhängers gefährden.Another disadvantage of this is that the wear of the coupling bolt of the towing vehicle can vary greatly and thus an impermissibly high level of wear can already be reached within the permissible time or kilometer interval between two wear tests, without this being able to be determined at this moment. This can also endanger the traffic safety of the trailer.
Die
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kupplungsbolzen für ein Zugfahrzeug eines Fahrzeugverbundes der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, sodass die Überprüfung des Verschleißes des Kupplungsbolzens vereinfacht und bzw. oder verbessert werden kann. Insbesondere soll der Verschleiß des Kupplungsbolzens regelmäßiger als bisher und insbesondere sogar fortlaufend überwacht werden können. Dies soll insbesondere möglichst einfach, verlässlich, bauraumsparend, personenunabhängig und bzw. oder selbststätig erfolgen können. In jedem Fall soll hierdurch insbesondere die Verkehrssicherheit des Anhängers verbessert bzw. erhöht werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Möglichkeiten zur Überprüfung des Verschleißes des Kupplungsbolzens geschaffen werden.One object of the present invention is to provide a coupling bolt for a towing vehicle of a vehicle combination of the type described at the outset, so that checking the wear of the coupling bolt can be simplified and/or improved. In particular, the wear of the coupling bolt should be able to be monitored more regularly than before and in particular even continuously. In particular, this should be able to take place as simply, reliably, space-savingly, independently of persons and/or automatically as possible. In any case, this should in particular improve or increase the traffic safety of the trailer. At the very least, an alternative to the known options for checking the wear of the coupling pin should be created.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungsbolzen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Zugfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 sowie durch einen Fahrzeugverbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention by a coupling bolt with the features of
Somit betrifft die vorliegende Erfindung einen Kupplungsbolzen für ein Zugfahrzeug eines Fahrzeugverbundes, welcher sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstreckt. Der Kupplungsbolzen stellt dabei, wie eingangs beschrieben, einen bolzenartigen, rotationssymmetrischen und üblicherweise metallischen Vorsprung dar, welcher sich von der Unterseite des Fahrgestells in der vertikalen Richtung senkrecht nach unten erstreckt. Die Längsachse des Kupplungsbolzens als dessen Achse der Rotationssymmetrie fällt dabei bei der Verwendung an einem Zugfahrzeug mit der Achse der vertikalen Richtung in kartesischen Koordinaten, d.h. mit der Richtung der Schwerkraft, zusammen, welche sich senkrecht zur horizontalen Ebene erstreckt.The present invention thus relates to a coupling bolt for a towing vehicle of a vehicle combination, which extends essentially along a longitudinal axis. As described above, the coupling bolt is a bolt-like, rotationally symmetrical and usually metallic projection which extends vertically downwards from the underside of the chassis in the vertical direction. The longitudinal axis of the coupling bolt as its axis of rotational symmetry coincides with the axis of the vertical direction in Cartesian coordinates, i.e. with the direction of gravity, which extends perpendicularly to the horizontal plane when used on a towing vehicle.
Der erfindungsgemäße Kupplungsbolzen ist gekennzeichnet durch wenigstens ein Verschleißdetektionsmittel, welches senkrecht zur Längsachse ausgerichtet derart im Kupplungsbolzen angeordnet ist, sodass ein Verschleiß des Kupplungsbolzens senkrecht zur Längsachse optisch und bzw. oder sensorisch erkannt werden kann. Mit anderen Worten ist innerhalb der Kontur bzw. innerhalb des Materials des Kupplungsbolzens ein Verschleißdetektionsmittel derart angeordnet, sodass sowohl das Material des Kupplungsbolzens als auch das Material des Verschleißdetektionsmittels durch den Abrieb bzw. durch den Verschleiß, welcher im Betrieb wie eingangs beschrieben seitens des Kupplungsbolzens auftritt, in ihrer radialen Erstreckung reduziert werden.The coupling bolt according to the invention is characterized by at least one wear detection means, which is arranged in the coupling bolt perpendicular to the longitudinal axis in such a way that wear of the coupling bolt can be detected optically and/or by sensors perpendicular to the longitudinal axis. In other words, a wear detection means is arranged within the contour or within the material of the coupling bolt in such a way that both the material of the coupling bolt and the material of the wear detection means are affected by the abrasion or wear that occurs on the part of the coupling bolt during operation, as described above , be reduced in their radial extent.
Hierzu kann das wenigstens eine Verschleißdetektionsmittel genau radial bzw. senkrecht zur Längsachse oder zumindest derart schräg zur Längsachse im Kupplungsbolzen angeordnet sein, sodass der Abrieb bzw. der Verschleiß auch das Verschleißdetektionsmittel von außen reduzieren kann.For this purpose, the at least one wear detection means can be arranged exactly radially or perpendicularly to the longitudinal axis or at least obliquely to the longitudinal axis in the coupling bolt so that the abrasion or wear can also reduce the wear detection means from the outside.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Ausbildung eines Teils des Kupplungsbolzens als bzw. mit einem Verschleißdetektionsmittel das Maß des Abriebs bzw. des Verschleißes des Kupplungsbolzens an dieser Stelle von außen optisch erkennbar und bzw. oder sensorisch erfassbar gemacht werden kann. In jedem Fall kann der Zustand des Verschleißdetektionsmittels auf diese Art und Weise einfacher erkannt bzw. überwacht werden als dies bisher durch regelmäßige manuelle Kontrollen des Kupplungsbolzens selbst wie eingangs beschrieben möglich ist. Dies kann den Aufwand und damit auch die Kosten der Kontrolle des Maßes des Verschleißes des Kupplungsbolzens reduzieren. Dies kann auch die Verlässlichkeit des Ergebnisses der Kontrolle erhöhen, was zum einen die Verkehrssicherheit des Anhängers des Fahrzeugverbundes erhöhen und zum anderen einen vorzeitigen bzw. unnötigen Austausch eines noch verwendbaren Kupplungsbolzens vermeiden kann. Dabei das Verschleißdetektionsmittel innerhalb des Kupplungsbolzens anzuordnen kann den Aufwand der Umsetzung und insbesondere den hierfür erforderlichen Bauraum geringhalten. Insbesondere kann eine durchgängige bzw. deutlich regelmäßigere Kontrolle bzw. Überwachung des Maßes des Verschleißes des Kupplungsbolzens als bisher bekannt erfolgen, was die Verkehrssicherheit des Anhängers des Fahrzeugverbundes sowie die Dauer der Verwendung eines Kupplungsbolzens erhöhen kann.The present invention is based on the finding that by designing part of the coupling bolt as or with a wear detection means, the degree of abrasion or wear of the coupling bolt at this point can be made optically recognizable from the outside and/or can be detected by sensors. In any case, the state of the wear detection means can be identified or monitored in this way more easily than was previously possible by regular manual checks of the coupling bolt itself, as described above. This can reduce the effort and thus also the costs of checking the degree of wear of the coupling pin. This can also increase the reliability of the result of the check, which on the one hand increases the traffic safety of the trailer of the vehicle combination and on the other hand can prevent premature or unnecessary replacement of a coupling bolt that can still be used. In this case, arranging the wear detection means within the coupling bolt can keep the implementation effort and in particular the installation space required for this low. In particular, a continuous or much more regular control or monitoring of the degree of wear of the coupling pin than previously known can take place, which can increase the traffic safety of the trailer of the vehicle combination and the duration of use of a coupling pin.
Vorzugswiese ist das Verschleißdetektionsmittel in wenigstens einem Horizontalhohlraum des Kupplungsbolzens angeordnet, wobei das Verschleißdetektionsmittel wenigstens ein erstes Verschleißelement einer ersten Farbe aufweist, welches zwischen dem äußeren Rand des Horizontalhohlraums und einer Verschleißgrenze angeordnet ist. Die erste Farbe des Verschleißelements unterscheidet sich signifikant von der Farbe des Materials des Kupplungsbolzens selbst. Mit anderen Worten kann als Verschleißdetektionsmittel wenigstens ein farbiges Verschleißelement, insbesondere aus einem farbigen Kunststoff, verwendet werden, welches in einen entsprechenden Hohlraum des Kupplungsbolzens eingebracht sein kann und nach außen hin mit der Kontur bzw. Oberfläche des Kupplungsbolzens abschließt und von einer Person optisch erkannt werden kann. Ist das farbige Verschleißelement noch nicht vollständig abgerieben, so kann das farbige Verschleißelement von der Person optisch erkannt und hieraus auf einen zulässigen Verschleiß des Kupplungsbolzens geschlossen werden. Ist das farbige Verschleißelement für die Person nicht mehr optisch erkennbar, so kann die Person hieraus schließen, dass das farbige Verschleißelement vollständig abgerieben und somit die Grenze des zulässigen Verschleißes erreicht oder überschritten ist. Dies kann eine besonders einfache Umsetzung der vorliegenden Erfindung darstellen, welche einer Person eine regelmäßige optische Kontrolle des Verschleißes erlauben kann. Insbesondere kann der Kraftfahrer der Zugfahrzeugs, welcher einen Anhänger ankoppeln soll, einfach und schnell selbst den Verschleißzustand des Kupplungsbolzens des Zugfahrzeugs optisch kontrollieren. Dies kann das Vertrauen des Kraftfahrers in die Verwendung eines fremden bzw. unbekannten Zugfahrzeugs erhöhen.The wear detection means is preferably arranged in at least one horizontal cavity of the coupling bolt, the wear detection means having at least one first wear element of a first color which is arranged between the outer edge of the horizontal cavity and a wear limit. The first color of the wearing element differs significantly from the color of the material of the coupling bolt itself. In other words, at least one colored wearing element, in particular made of a colored plastic, can be used as a wear detection means, which can be introduced into a corresponding cavity of the coupling bolt and to the outside flush with the contour or surface of the coupling bolt and can be visually recognized by a person. If the colored wearing element has not yet been completely worn down, the person can visually recognize the colored wearing element and from this it can be concluded that the coupling bolt has been subjected to permissible wear. If the colored wearing element is no longer visually recognizable to the person, the person can conclude from this that the colored wearing element has been completely worn down and the limit of permissible wear has therefore been reached or exceeded. This can represent a particularly simple implementation of the present invention, which can allow a person to regularly visually check the wear. In particular, the driver of the towing vehicle who is to couple a trailer can easily and quickly visually check the state of wear of the coupling pin of the towing vehicle. This can increase the driver's confidence in using a strange or unfamiliar tow vehicle.
Das Verschleißdetektionsmittel kann auch wenigstens zwei unterschiedlich farbige Verschleißelemente aufweisen, welcher radial hintereinander abgeordnet ist, um die Aussagefähigkeit zu erhöhen, wie weiter unten näher beschrieben werden wird.The wear detection means can also have at least two differently colored wear elements, which are arranged radially one behind the other in order to increase the informative value, as will be described in more detail below.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verschleißdetektionsmittel eine elektronische Überwachung des Verschleißzustand bzw. der Verschleißgrenze des Kupplungsbolzens ermöglichen, wie weiter unter näher beschrieben werden wird.Alternatively or additionally, the wear detection means can enable electronic monitoring of the state of wear or the wear limit of the coupling bolt, as will be described in more detail below.
In jedem Fall kann das Verschleißdetektionsmittel in der horizontalen Ebene bzw. im Querschnitt des Kupplungsbolzens betrachtet an einer Stelle angeordnet sein, an welcher üblicherweise ein besonders signifikanter Abrieb bzw. Verschleiß auftritt bzw. an welcher üblicherweise zuerst das Erreichen eines unzulässig hohen Verschleißes zu erwarten ist. Dies kann die Aussagefähigkeit des Verschleißdetektionsmittels entsprechend erhöhen.In any case, the wear detection means can be arranged in the horizontal plane or viewed in the cross section of the coupling bolt at a point at which particularly significant abrasion or wear usually occurs or at which an impermissibly high degree of wear is usually to be expected first. This can correspondingly increase the informative value of the wear detection means.
Es können auch, in der horizontalen Ebene bzw. im Querschnitt des Kupplungsbolzens betrachtet, mehrere gleiche oder unterschiedliche Verschleißdetektionsmittel verwendet werden, um die zuvor beschriebene Kontrolle des Verschleißes an entsprechend vielen Stellen des Kupplungsbolzens umsetzen zu können. Hierdurch können insbesondere mehrere Stellen, welche üblicherweise einem signifikanten Verschleiß unterliegen, gleichzeitig wie zuvor beschrieben auf Verschleiß überwacht werden. In diesem Fall kann beispielsweise wenigstens ein sensorisches Verschleißdetektionsmittel an einer Stelle des Kupplungsbolzens angewendet werden, welche für die Person bzw. für den Kraftfahrer optisch schlecht bis gar nicht zu erfassen ist. Wenigstens ein optisches Verschleißdetektionsmittel kann an einer Stelle des Kupplungsbolzens angewendet werden, welche für die Person bzw. für den Kraftfahrer gut bzw. einfach optisch zu erfassen ist.It can also be considered in the horizontal plane or in cross section of the coupling bolt, several identical or different wear detection means are used to to be able to implement the previously described check of wear at a correspondingly large number of points on the coupling pin. In this way, in particular, a number of points, which are usually subject to significant wear, can be monitored for wear at the same time, as described above. In this case, for example, at least one sensory wear detection means can be used at a point on the coupling bolt that is difficult or impossible to detect optically for the person or for the driver. At least one optical wear detection means can be used at a point on the coupling bolt which the person or the driver can easily or easily detect optically.
Mehrere gleiche oder unterschiedliche Verschleißdetektionsmittel können auch in der vertikalen Richtung, d.h. entlang der Längsachse, versetzt zueinander angeordnet werden, um unterschiedliche Abschnitte des Kupplungsbolzens und bzw. oder mehrere Stellen eines Abschnitts des Kupplungsbolzens wie zuvor beschrieben zu überwachen, wie im Folgenden noch näher beschrieben werden wird. Auch hierdurch kann die Aussagefähigkeit der Verschleißdetektionsmittel entsprechend erhöht werden.Several identical or different wear detection means can also be arranged offset from one another in the vertical direction, i.e. along the longitudinal axis, in order to monitor different sections of the coupling bolt and/or several points of a section of the coupling bolt as described above, as will be described in more detail below becomes. In this way, too, the informative value of the wear detection means can be correspondingly increased.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Verschleißdetektionsmittel in wenigstens einem Horizontalhohlraum des Kupplungsbolzens angeordnet, wobei das Verschleißdetektionsmittel wenigstens ein erstes Verschleißelement einer ersten Farbe, welches zwischen dem äußeren Rand des Horizontalhohlraums und einer Verschleißgrenze angeordnet ist, und wenigstens ein zweites Verschleißelement einer zweiten, unterschiedlichen Farbe aufweist, welches innerhalb der Verschleißgrenze angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann die erste Farbe des ersten Verschleißelements von der Person bzw. von dem Kraftfahrer erkannt und auf einen zulässigen Verschleiß des Kupplungsbolzens geschlossen werden. Wird von der Person bzw. vom Kraftfahrer die zweite Farbe des zweiten Verschleißelements optisch erkannt, so kann hierdurch auf einen unzulässigen Verschleiß des Kupplungsbolzens geschlossen werden.According to one aspect of the invention, the wear detection means is arranged in at least one horizontal cavity of the coupling bolt, the wear detection means having at least a first wear element of a first color, which is arranged between the outer edge of the horizontal cavity and a wear limit, and at least a second wear element of a second, different color has, which is located within the wear limit. In this way, the first color of the first wear element can be recognized by the person or the driver and a conclusion can be drawn as to permissible wear of the coupling pin. If the person or the driver visually recognizes the second color of the second wearing element, this can be used to conclude that the coupling bolt is wearing in an unacceptable manner.
Somit kann, als Weiterentwicklung des zuvor beschriebenen lediglich einen farbigen Verschleißelements, aus der optisch erkannten zweiten Farbe des zweiten Verschleißelements darauf geschlossen werden, dass das zweite Verschleißelement weiterhin vorhanden ist. Würde lediglich ein erstes farbiges Verschleißelement verwendet werden, so könnte dessen Abwesenheit sowohl durch das Erreichen der zulässigen Verschleißgrenze als auch dadurch begründet sein, dass sich das einfarbige Verschleißelement gelöst hat und aus dem Kupplungsbolzen herausgefallen ist. In diesem Fall würde ein noch verwendbarer Kupplungsbolzen als verschlissen bewertet und unnötigerweise ausgetauscht werden. Dies kann durch diesen Aspekt der Erfindung vermieden werden.Thus, as a further development of the previously described only one colored wearing element, it can be concluded from the optically recognized second color of the second wearing element that the second wearing element is still present. If only a first colored wear element were to be used, its absence could be due to the permissible wear limit being reached as well as to the fact that the single-colored wear element has become detached and fallen out of the coupling pin. In this case, a still usable coupling pin would be evaluated as worn and unnecessarily replaced. This can be avoided by this aspect of the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Verschleißdetektionsmittel wenigstens ein Leuchtmittel auf, welches innerhalb des Horizontalhohlraums und bzw. oder innerhalb eines Vertikalhohlraums des Kupplungsbolzens angeordnet und ausgebildet ist, das erste Verschleißelement durch das zweite Verschleißelement hierdurch zu durchleuchten. Das Leuchtmittel kann insbesondere als LED umgesetzt werden. Der Betrieb des Leuchtmittels kann insbesondere dauerhaft bzw. durchgängig erfolgen, um jederzeit den Verschleißzustand des Kupplungsbolzens kontrollieren zu können. Ferner kann ein entsprechender Aufwand, das Leuchtmittel einzuschalten und auszuschalten bzw. hierfür entsprechende elektrische Möglichkeiten wie zum Beispiel einen von außen zugänglichen Schalter am Kupplungsbolzen vorsehen zu müssen, vermieden werden.According to a further aspect of the invention, the wear detection means has at least one lamp, which is arranged within the horizontal cavity and/or within a vertical cavity of the coupling bolt and is designed to transilluminate the first wear element through the second wear element. The light source can be implemented in particular as an LED. In particular, the lamp can be operated permanently or continuously in order to be able to check the state of wear of the coupling bolt at any time. Furthermore, a corresponding effort to switch the lamp on and off or to have to provide appropriate electrical options for this, such as a switch on the coupling bolt that is accessible from the outside, can be avoided.
Die Materialien des ersten und des zweiten Verschleißelements, beispielsweise aus Kunststoff, können entsprechend farbig sowie lichtdurchlässig ausgebildet sein, sodass die Materialien des ersten und des zweiten Verschleißelements radial von innen bzw. „von hinten“ durchleuchtet werden können und das Licht in der Farbe des zuletzt durchleuchteten Verschleißelements nach außen austritt. Hierdurch kann der zuvor beschriebene Aspekt des zweifarbigen Verschleißdetektionsmittels in seiner Erkennbarkeit bzw. in seiner Aussagefähigkeit für die Person bzw. für den Kraftfahrer weiter verbessert werden, da die Farbe aufgrund des Leuchtens optisch besser wahrgenommen werden kann. Dies kann es der Person bzw. dem Kraftfahrer insbesondere bei Dunkelheit, bei schlechten Sichtverhältnissen und bzw. oder bei verschmutzter Oberfläche des Kupplungsbolzens erleichtern bzw. ermöglichen, das Verschleißdetektionsmittel an sich und insbesondere dessen Farbe optisch zu erkennen.The materials of the first and second wearing element, for example made of plastic, can be colored accordingly and translucent, so that the materials of the first and second wearing element can be illuminated radially from the inside or "from behind" and the light in the color of the last X-ray wear element exits to the outside. As a result, the previously described aspect of the two-colored wear detection means can be further improved in terms of its recognizability or its ability to provide information for the person or for the driver, since the color can be visually perceived better due to the glow. This can make it easier for the person or the driver, particularly in the dark, in poor visibility and/or when the surface of the coupling bolt is dirty, to visually recognize the wear detection means itself and in particular its color.
Hierbei den Kupplungsbolzen mit einem Vertikalhohlraum zu versehen kann ausreichend Bauraum innerhalb des Kupplungsbolzens schaffen, um das wenigstens eine Leuchtmittel und insbesondere mehrere Leuchtmittel dort anzuordnen. Insbesondere kann durch einen, entsprechend kleinen, Vertikalhohlraum eine Schwächung des Kupplungsbolzens ausreichend vermieden werden, sodass der Kupplungsbolzen seine kraftübertragende Funktion ohne Einschränkung ausüben kann.In this case, providing the coupling bolt with a vertical cavity can create sufficient installation space within the coupling bolt in order to arrange the at least one light source and in particular a plurality of light sources there. In particular, a weakening of the coupling bolt can be sufficiently avoided by a correspondingly small vertical cavity, so that the coupling bolt can perform its force-transmitting function without restriction.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Vertikalhohlraums, wenigstens einen elektrischen Energiespeicher auf, welcher ausgebildet ist, wenigstens das Leuchtmittel, vorzugsweise ferner eine Detektionseinheit und bzw. oder eine drahtlose Kommunikationseinheit, elektrisch zu versorgen. Hierdurch kann eine elektrische Energieversorgung des Leuchtmittels und gegebenenfalls mehrerer bzw. aller Leuchtmittel direkt seitens des Kupplungsbolzens selbst erfolgen, sodass auf eine elektrisch leitfähige Verbindung zur elektrischen Energieversorgung von außerhalb des Kupplungsbolzens verzichtet werden kann. Dies kann den Aufwand der Verwendung wenigstens eines Leuchtmittels wie zuvor beschrieben entsprechend geringhalten. Insbesondere bei der Verwendung von LEDs als Leuchtmittel, welche üblicherweise einen sehr geringen elektrischen Energiebedarf aufweisen, kann ein dauerhafter bzw. durchgängiger Betrieb des Leuchtmittels durch den elektrischen Energiespeicher auch über Jahre gewährleistet sein, sodass auf ein Wiederaufladen oder auf ein Austauschen des elektrischen Energiespeichers verzichtet werden kann. Ggfs. können weitere elektrische bzw. elektronische Komponenten des Verschleißdetektionsmittels ebenfalls von dem elektrischen Energiespeicher elektrisch versorgt werden, so dass auf die Verwendung weiterer bzw. separater elektrischer Energiespeicher verzichtet werden kann.According to a further aspect of the invention, the wear detection means, preferably within a vertical cavity, has at least one electrical energy storage device, which consists of is formed, at least the light source, preferably also a detection unit and / or a wireless communication unit to supply electricity. As a result, electrical energy can be supplied to the lamp and possibly several or all lamps directly from the coupling bolt itself, so that an electrically conductive connection to the electrical energy supply from outside the coupling bolt can be dispensed with. This can correspondingly keep the expense of using at least one light source low, as described above. In particular when using LEDs as light sources, which usually have a very low electrical energy requirement, permanent or continuous operation of the light source can be guaranteed by the electrical energy store for years, so that there is no need to recharge or replace the electrical energy store can. possibly further electrical or electronic components of the wear detection means can also be electrically supplied by the electrical energy store, so that the use of further or separate electrical energy stores can be dispensed with.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Verschleißdetektionsmittel in wenigstens einem Horizontalhohlraum des Kupplungsbolzens angeordnet, wobei das Verschleißdetektionsmittel wenigstens ein erstes Verschleißelement, welches zwischen dem äußeren Rand des Horizontalhohlraums und einer Verschleißgrenze angeordnet ist, und wenigstens ein zweites Verschleißelement aufweist, welches innerhalb der Verschleißgrenze angeordnet ist, wobei an der Verschleißgrenze wenigstens ein elektrisch leitfähiges Element eines elektrischen Kreises derart angeordnet ist, sodass das elektrisch leitfähige Element durch den Verschleiß des Kupplungsbolzens durchtrennt wird, wenn der Verschleiß die Verschleißgrenze erreicht, wobei das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Vertikalhohlraums, eine Detektionseinheit aufweist, welche ausgebildet ist, die elektrische Leitfähigkeit des elektrisch leitfähigen Elements zu überwachen und, vorzugsweise beim Durchtrennen des elektrisch leitfähigen Elements, eine entsprechende Information auszugeben. Die beiden Verschleißelemente können die zuvor beschriebenen beiden einfarbigen ersten und zweiten Verschleißelemente oder auch zwei Verschleißelemente beliebiger gleicher Farbe sein.According to a further aspect of the invention, the wear detection means is arranged in at least one horizontal cavity of the coupling bolt, the wear detection means having at least one first wear element, which is arranged between the outer edge of the horizontal cavity and a wear limit, and at least one second wear element, which is arranged within the wear limit at least one electrically conductive element of an electrical circuit is arranged at the wear limit in such a way that the electrically conductive element is severed by the wear of the coupling bolt when the wear reaches the wear limit, the wear detection means, preferably within a vertical cavity, having a detection unit , which is designed to monitor the electrical conductivity of the electrically conductive element and, preferably when cutting through the electrically conductive n elements to output corresponding information. The two wear elements can be the previously described two single-colored first and second wear elements or two wear elements of any desired same color.
Diesem Aspekt der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zusätzlich oder alternativ zu den zuvor beschriebenen optischen Möglichkeiten der Verschleißüberwachung durch die Person bzw. durch den Kraftfahrer auch eine sensorische Möglichkeit der Überwachung geschaffen werden kann. Hierzu kann ein elektrisch leitfähiges Element wie zum Beispiel ein elektrischer Leiter bzw. eine elektrische Leiterschleife derart genau bis an die Verschleißgrenze eines zulässigen Verschleißes des Kupplungsbolzens an dieser Stelle geführt werden, was insbesondere innerhalb des zweiten Verschleißelements als beispielsweise Kunststoffteil erfolgen kann, welches gleichzeitig durch das erste Verschleißelement als beispielsweise Kunststoffteil nach außen hin abgedeckt bzw. geschützt sein kann.This aspect of the invention is based on the finding that, in addition to or as an alternative to the previously described optical options for monitoring wear and tear by the person or by the motorist, a sensory option for monitoring can also be created. For this purpose, an electrically conductive element such as an electrical conductor or an electrical conductor loop can be guided precisely up to the wear limit of a permissible wear of the coupling bolt at this point, which can take place in particular within the second wear element as a plastic part, for example, which at the same time can be first wear element can be covered or protected as a plastic part, for example, to the outside.
In diesem Fall wird das erste, äußere Verschleißelement zusammen mit dem Kupplungsbolzen abgerieben bzw. verschlissen, bis die Verschleißgrenze erreicht ist. Bei Erreichen der Verschleißgrenze unterliegt auch das elektrisch leitfähige Element dem Abrieb bzw. dem Verschleiß, welcher von außen auf den Kupplungsbolzen wirkt. Dabei wird das elektrisch leitfähige Element derart abgerieben, sodass es durchtrennt wird, sodass das elektrisch leitfähige Element keinen elektrischen Strom mehr übertragen bzw. keine elektrische Spannung mehr über das elektrische leitfähige Element anliegen kann, was von der Detektionseinheit erkannt werden kann. Somit kann seitens der Detektionseinheit selbsttätig auf das Erreichen der Verschleißgrenze geschlossen werden.In this case, the first, outer wear element is abraded or worn out together with the coupling pin until the wear limit is reached. When the wear limit is reached, the electrically conductive element is also subject to abrasion or wear, which acts on the coupling pin from the outside. The electrically conductive element is rubbed off in such a way that it is severed so that the electrically conductive element can no longer transmit an electric current or no longer have an electric voltage across the electrically conductive element, which can be detected by the detection unit. The detection unit can thus automatically conclude that the wear limit has been reached.
Eine entsprechende Information kann von der Detektionseinheit nach außen ausgegeben werden. Werden mehrere Verschleißdetektionsmittel verwendet, so kann die Information der Detektionseinheit auch eine Information enthalten, welche die Identifikation des jeweiligen verschlissenen bzw. durchtrennten elektrisch leitfähigen Elements bzw. dessen Detektionseinheit enthält, sodass der Ort des erreichten bzw. überschrittenen zulässigen Verschleißes erkannt werden kann.Corresponding information can be output from the detection unit to the outside. If several wear detection means are used, the information from the detection unit can also contain information which contains the identification of the respective worn or severed electrically conductive element or its detection unit, so that the location of the permissible wear that has been reached or exceeded can be identified.
In jedem Fall kann die Ausgabe einer entsprechenden Information mittels einer drahtlosen Kommunikationseinheit erfolgen, welche wenigstens Daten bzw. Informationen nach außerhalb des Kupplungsbolzens drahtlos aussenden und vorzugsweise ferner Daten und Informationen von außerhalb empfangen kann. Dies kann seitens der Detektionseinheit selbsttätig unmittelbar dann erfolgen, wenn die Verschleißgrenze erreicht ist, sodass von der Person bzw. vom Kraftfahrer hierauf sofort reagiert werden kann. Diese Information kann von der Detektionseinheit fortlaufend bzw. sich regelmäßig wiederholend ausgegeben werden, um sicherzustellen, dass diese Information die Person bzw. den Kraftfahrer erreicht. Die Ausgabe diese Information seitens der Detektionseinheit kann gegebenenfalls durch eine Eingangsbestätigung seitens der Person bzw. des Kraftfahrers beendet werden, um elektrische Energie seitens der Detektionseinheit zu sparen. Die Ausgabe diese Information seitens der Detektionseinheit kann gegebenenfalls zusätzlich oder alternativ erst bei einer Abfrage bzw. in Reaktion auf eine Aufforderung von außerhalb erfolgen, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird. In any case, corresponding information can be output by means of a wireless communication unit, which can transmit at least data or information wirelessly to the outside of the coupling bolt and can preferably also receive data and information from the outside. This can be done automatically by the detection unit immediately when the wear limit is reached, so that the person or the driver can react to this immediately. This information can be output by the detection unit continuously or regularly, in order to ensure that this information reaches the person or the motorist. The output of this information by the detection unit can optionally be terminated by an acknowledgment of receipt by the person or the driver in order to save electrical energy by the detection unit. The output of this information from the detection unit can optionally additionally or alternatively only take place upon a query or in response to a request from outside, as will be described in more detail below.
In jedem Fall kann die Ausgabe dieser Information seitens der Detektionseinheit derart an die Person bzw. an den Kraftfahrer erfolgen, dass diese Information drahtlos an ein elektronisches Empfangsgerät wie zum Beispiel an ein mobiles Endgerät zum Beispiel in Form eines Smartphones, eines Tablets oder dergleichen der Person bzw. des Kraftfahrers ausgesendet wird. Zusätzlich oder alternativ kann diese Information seitens der Detektionseinheit auch drahtlos an ein elektronisches Empfangsgerät des Zugfahrzeugs ausgesendet, dort empfangen sowie weiterverarbeitet und dem Kraftfahrer über ein Ausgabeelement wie insbesondere ein Anzeigeelement des Zugfahrzeugs ausgegeben bzw. angezeigt werden. Diese Information kann in diesem Fall gegebenenfalls von dem Zugfahrzeug bzw. dessen Steuerungseinheit drahtlos an ein Flottenmanagementsystem weitergeleitet werden, um dort den Austausch des verschlissenen Kupplungsbolzens berücksichtigen und planen zu können.In any case, the detection unit can output this information to the person or the driver in such a way that this information is sent wirelessly to an electronic receiving device such as a mobile terminal device, for example in the form of a smartphone, a tablet or the like of the person or the driver is sent. Additionally or alternatively, this information can also be sent wirelessly by the detection unit to an electronic receiver of the towing vehicle, received and processed there and output or displayed to the driver via an output element such as in particular a display element of the towing vehicle. In this case, this information can optionally be forwarded wirelessly by the towing vehicle or its control unit to a fleet management system in order to be able to take into account and plan the replacement of the worn coupling pin there.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Vertikalhohlraums, wenigstens eine drahtlose Kommunikationseinheit, vorzugsweise eine drahtlose Sendeeinheit, auf, welche ausgebildet ist, wenigstens eine Information der Detektionseinheit drahtlos nach außerhalb des Kupplungsbolzens auszusenden. Hierdurch können die entsprechenden zuvor bereits beschriebenen Eigenschaften umgesetzt werden.According to a further aspect of the invention, the wear detection means has, preferably within a vertical cavity, at least one wireless communication unit, preferably a wireless transmission unit, which is designed to wirelessly transmit at least one item of information from the detection unit to the outside of the coupling bolt. As a result, the corresponding properties already described above can be implemented.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die drahtlose Kommunikationseinheit ausgebildet, von außerhalb des Kupplungsbolzens drahtlos zum Aussenden einer Information der Detektionseinheit aufgefordert zu werden. Hierdurch können die entsprechenden zuvor bereits beschriebenen Eigenschaften umgesetzt werden.According to a further aspect of the invention, the wireless communication unit is designed to be prompted wirelessly from outside the coupling bolt to transmit information from the detection unit. As a result, the corresponding properties already described above can be implemented.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die drahtlos ausgesendete Information der Detektionseinheit den Zustand des elektrisch leitfähigen Elements und bzw. oder eine aus dem Zustand des elektrisch leitfähigen Elements abgeleitete Information. Der Zustand des elektrisch leitfähigen Elements kann wenigstens dahingehend unterschieden werden, ob das elektrisch leitfähige Element durchtrennt ist oder nicht. Eine hieraus abgeleitete Information seitens der Detektionseinheit kann sein, dass die entsprechende Verschleißgrenze als erreicht oder noch nicht erreicht erkannt wird. Letztere Schlussfolgerung kann jedoch auch dort erfolgen, wo die drahtlos ausgesendete Information der Detektionseinheit empfangen und weiterverarbeitet wird, was die Umsetzung der Detektionseinheit vereinfachen und damit dort elektrische Energie, Kosten und bzw. oder Bauraum sparen kann.According to a further aspect of the invention, the wirelessly transmitted information from the detection unit contains the state of the electrically conductive element and/or information derived from the state of the electrically conductive element. The state of the electrically conductive element can be distinguished at least as to whether the electrically conductive element is severed or not. Information derived from this on the part of the detection unit can be that the corresponding wear limit is recognized as having been reached or not yet reached. However, the latter conclusion can also be made where the wirelessly transmitted information from the detection unit is received and further processed, which can simplify the implementation of the detection unit and thus save electrical energy, costs and/or installation space there.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Kupplungsbolzen entlang seiner Längsachse einen Kupplungsabschnitt auf, welcher ausgebildet ist, in ein Kupplungsauge einer Kupplungsöse entlang der Längsachse einzugreifen, wobei das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise wenigstens ein erstes Verschleißelement und ein zweites Verschleißelement, wenigstens ein Mal im Kupplungsabschnitt angeordnet ist. Entsprechend kann eine Überwachung auf Verschleiß wie zuvor beschrieben an den entsprechenden Stellen des Kupplungsabschnitts des Kupplungsbolzens erfolgen.According to a further aspect of the invention, the coupling bolt has a coupling section along its longitudinal axis, which is designed to engage in a coupling eye of a coupling eyelet along the longitudinal axis, the wear detection means, preferably at least a first wearing element and a second wearing element, being arranged at least once in the coupling section is. Correspondingly, wear can be monitored at the corresponding points of the coupling section of the coupling bolt, as described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise wenigstens ein erstes Verschleißelement und ein zweites Verschleißelement, wenigstens zwei Mal, vorzugsweise einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend, im Kupplungsabschnitt angeordnet. Dies kann die Anzahl der Stellen innerhalb des Kupplungsabschnitts des Kupplungsbolzens erhöhen, welche wie zuvor beschrieben auf Verschleiß überwacht werden können. Hierbei die beiden Verschleißdetektionsmittel einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend, d. h. in der Ebene des Querschnitts um 180° zueinander versetzt, anzuordnen, kann es ermöglichen, den Verschleiß möglichst gleichmäßig verteilt überwachen zu können.According to a further aspect of the invention, the wear detection means, preferably at least a first wear element and a second wear element, is arranged at least twice, preferably diametrically opposite one another with respect to the longitudinal axis, in the coupling section. This can increase the number of locations within the coupling portion of the coupling pin that can be monitored for wear as previously described. Here, the two wear detection means diametrically opposite each other to the longitudinal axis, i. H. 180° offset from one another in the plane of the cross section can make it possible to monitor the wear as evenly distributed as possible.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Verschleißdetektionsmittel, vorzugsweise wenigstens ein erstes Verschleißelement und ein zweites Verschleißelement, wenigstens zwei Mal paarweise, vorzugsweise als Paar einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend und besonders vorzugsweise paarweise rechtwinkelig zueinander versetzt, im Kupplungsabschnitt angeordnet. Somit können die insgesamt vier Verschleißelemente in einer Ebene des Querschnitts, insbesondere um 90° zueinander versetzt, angeordnet werden. Hierdurch kann die Gleichmäßigkeit der Überwachung des Kupplungsbolzens auf Verschleiß weiter erhöht werden.According to a further aspect of the invention, the wear detection means, preferably at least a first wear element and a second wear element, is arranged in pairs at least twice, preferably as a pair diametrically opposite one another to the longitudinal axis and particularly preferably offset in pairs at right angles to one another, in the coupling section. Thus, the total of four wearing elements can be arranged in one plane of the cross section, in particular offset by 90° to one another. As a result, the uniformity of the monitoring of the coupling pin for wear can be further increased.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Detektionseinheit ausgebildet, die elektrische Leitfähigkeit aller elektrisch leitfähigen Elements zu überwachen und, vorzugsweise beim Durchtrennen wenigstens eines der elektrisch leitfähigen Elemente, eine entsprechende Information auszugeben. Hierdurch kann der Aufwand, mehrere Detektionseinheiten zu verwenden, vermieden werden, wobei gleichzeitig die eine Detektionseinheit entsprechend ausgebildet ist, alle elektrisch leitfähigen Elemente überwachen zu können. Dies kann gleichzeitig den elektrischen Energieverbrauch und bzw. oder den erforderlichen Bauraum reduzieren.According to a further aspect of the invention, the detection unit is designed to monitor the electrical conductivity of all electrically conductive elements and, preferably when at least one of the electrically conductive elements is severed, to output corresponding information. As a result, the expense of using a plurality of detection units can be avoided, with the one detection unit being designed accordingly, all electrically conductive elements to be able to monitor. At the same time, this can reduce the electrical energy consumption and/or the installation space required.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die drahtlos ausgesendete Information der Detektionseinheit ferner eine Identifikation des durchtrennten elektrisch leitfähigen Elements. Dies kann die Unterscheidung der einzelnen elektrisch leitfähigen Elemente auch bei Verwendung einer einzigen Detektionseinheit ermöglichen.According to a further aspect of the invention, the wirelessly transmitted information from the detection unit also contains an identification of the severed electrically conductive element. This can enable the individual electrically conductive elements to be distinguished even when using a single detection unit.
Die Erfindung betrifft auch ein Zugfahrzeug mit einem Kupplungsbolzen wie zuvor beschrieben. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Aspekte eines erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens bei einem Zugfahrzeug umgesetzt und dort genutzt werden.The invention also relates to a towing vehicle with a coupling pin as described above. As a result, the previously described aspects of a coupling bolt according to the invention can be implemented in a towing vehicle and used there.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugverbund mit einem Zugfahrzeug wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Fahrzeugverbund geschaffen werden, um dort die zuvor beschriebenen Aspekte eines erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens bei dessen Zugfahrzeug umzusetzen und zu nutzen.The invention also relates to a combination of vehicles with a towing vehicle as described above. In this way, a combination of vehicles can be created in order to implement and use the previously described aspects of a coupling bolt according to the invention in its towing vehicle.
Mehrere Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:
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1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundes mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsbolzen gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels; -
2 eine Detailansicht der1 , teilweise als Schnittdarstellung; -
3 eine schematische seitliche Darstellung, teilweise im Schnitt, des erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens gemäß des ersten Ausführungsbeispiels; -
4 eine schematische seitliche Darstellung, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels; -
5 eine schematische seitliche Darstellung, teilweise im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels; und -
6 einen Querschnitt durch den Übergangsabschnitt des Kupplungsbolzens gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der3 .
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1 a schematic side view of a vehicle assembly according to the invention with a coupling bolt according to the invention according to a first embodiment; -
2 a detailed view of1 , partially as a sectional view; -
3 a schematic side view, partially in section, of the coupling bolt according to the invention according to the first embodiment; -
4 a schematic side view, partially in section, of a coupling bolt according to the invention according to a second embodiment; -
5 a schematic side view, partially in section, of a coupling bolt according to the invention according to a third embodiment; and -
6 a cross section through the transition section of the coupling bolt according to the first embodiment of3 .
Die o.g. Figuren werden in kartesischen bzw. in zylindrischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich in kartesischen Koordinaten eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann. In der vertikalen Richtung Z erstreckt sich auch in zylindrischen Koordinaten eine Längsachse X'. Senkrecht zur Längsachse X' erstreckt sich eine radiale Richtung R von der Längsachse X' weg. Senkrecht zur radialen Richtung R und um die Längsachse X' herum erstreckt sich eine Umfangsrichtung U.The above figures are viewed in Cartesian or in cylindrical coordinates. A longitudinal direction X, which can also be referred to as depth X or length X, extends in Cartesian coordinates. A transverse direction Y, which can also be referred to as width Y, extends perpendicularly to the longitudinal direction X. A vertical direction Z, which can also be referred to as the height Z, extends perpendicularly both to the longitudinal direction X and to the transverse direction Y. The longitudinal direction X and the transverse direction Y together form the horizontal X, Y, which can also be referred to as the horizontal plane X, Y. A longitudinal axis X' also extends in the vertical direction Z in cylindrical coordinates. A radial direction R extends perpendicular to the longitudinal axis X' away from the longitudinal axis X'. A circumferential direction U extends perpendicular to the radial direction R and around the longitudinal axis X′.
An dem Zugfahrzeug 3 ist in der Längsrichtung X an dessen Heck eine erste Kupplungsvorrichtung 1 feststehend angeordnet, welche in der Längsrichtung X zum Anhänger 4 hin zeigt. In der Längsrichtung X ist ferner eine zweite Kupplungsvorrichtung 2 an der Vorderseite des Anhängers 4 dem Zugfahrzeug 3 zugewandt feststehend an einem Gestell 40 bzw. an einem Rahmen 40 des Anhängers 4 feststehend angeordnet. Die beiden Kupplungsvorrichtungen 1, 2 verbinden das Zugfahrzeug 3 kraftübertragend in der Längsrichtung X mit dem Anhänger 4 und bilden so gemeinsam die Anhängekupplung 1, 2, welche auch als Anhängekupplungssystem 1, 2 bezeichnet werden kann.A
Entlang der Längsachse X' weist der Kupplungsbolzen 12 etwa mittig einen Kupplungsabschnitt 13 auf. Der Kupplungsabschnitt 13 wird im angekoppelten Zustand des Anhängers 4 an dem Zugfahrzeug 3 von dessen Kupplungsauge 22 aufgenommen und in der Umfangsrichtung U vollständig umschlossen. Hierdurch kann es im Betrieb des Fahrzeugverbundes 3, 4 mit Anhänger 4 und Zugfahrzeug 3 zu einem Abrieb bzw. zu einem Verschleiß der zylindrischen Außenfläche des Kupplungsbolzen 12 im Kupplungsabschnitt 13 kommen, welcher im Laufe der Zeit den Querschnitt bzw. die Materialstärke des Kupplungsabschnitt 13 des Kupplungsbolzens 12 derart schwächen kann, dass eine sichere Kraftübertragung zwischen Anhänger 4 und Zugfahrzeug 3 über den Kupplungsbolzen 12 nicht mehr gewährleistet werden kann.The
Erfindungsgemäß kann der Verschleiß des Kupplungsbolzens 12 im Bereich des Kupplungsabschnitts 13 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der
Das Verschleißdetektionsmittel 6 weist randseitig jeweils ein erstes, äußeres farbliches Verschleißelement 60 auf, zwischen denen ein zweites, inneres farbliches Verschleißelement 61 angeordnet ist. Die beiden ersten, äußeren farblichen Verschleißelemente 60 sind stoffschlüssig, zum Beispiel durch Kleben oder durch eine einstückige, d. h. integrale, Herstellung, mit dem dazwischenliegenden zweiten, inneren farblichen Verschleißelement 61 verbunden. Die beiden ersten, äußeren farblichen Verschleißelemente 60 weisen eine andere Farbe als das zweite, innere farbliche Verschleißelement 61 auf. Vorzugsweise sind die beiden ersten, äußeren farblichen Verschleißelemente 60 grün, insbesondere neongrün, und das zweite, innere farbliche Verschleißelement 61 rot, insbesondere neonrot, ausgebildet. Der Übergang bzw. die Grenze zwischen einem ersten, äußeren farblichen Verschleißelement 60 und dem entsprechenden zweiten, inneren farblichen Verschleißelement 61 ist durch die Dimensionierung der Verschleißelemente 60, 61 derart vorgesehen, dass dieser Übergang der zulässigen Verschleißgrenze des Kupplungsabschnitts 13 des Kupplungsbolzens 12 entspricht.The wear detection means 6 has a first, outer
Ist das Zugfahrzeug 3 ohne Anhänger 4 abgestellt und wird der Kupplungsbolzen 12 in den geschlossenen Zustand, d.h. in seine untere Position, bewegt, so ist der erfindungsgemäße Kupplungsbolzen 12 in der horizontalen Ebene X, Y zugänglich und kann insbesondere von der Person wie zum Beispiel von dem Kraftfahrer, welcher das Zugfahrzeug 3 mit seinem Anhänger 4 verbinden möchte, optisch betrachtet werden. Hierbei kann die Person die Verschleißdetektionsmittel 6 des Kupplungsabschnitt 13, je nach Ausrichtung, von wenigstens einer Seite oder seitlich von zwei Seiten mit dem Auge erkennen und feststellen, ob (jeweils) das erste, äußere farbliche Verschleißelement 60 oder das zweite, innere Verschleißelement 61 nach außen sichtbar ist.If the towing
Erkennt die Person das erste, äußere farbliche Verschleißelement 60, so kann hieraus geschlussfolgert werden, dass an dieser Stelle des Kupplungsabschnitts 13 des Kupplungsbolzens 12 der Verschleiß des Materials des Kupplungsbolzens 12, welcher entsprechend auch das jeweilige Verschleißdetektionsmittel 6 in seiner radialen Erstreckung reduziert, noch in einem zulässigen Maß liegt. Erkennt die Person das zweite, innere farbliche Verschleißelement 61, so kann hieraus geschlussfolgert werden, dass an dieser Stelle des Kupplungsabschnitts 13 des Kupplungsbolzens 12 das erste, äußere farbliche Verschleißelement 60 vollständig abgerieben und daher das radial darunterliegende zweite, innere farbliche Verschleißelement 61 von außen sichtbar ist. Dies bedeutet, dass an dieser Stelle des Kupplungsabschnitts 13 des Kupplungsbolzens 12 der zulässige Verschleiß bereits erreicht bzw. überschritten ist und der Anhänger 4 nicht mehr verkehrssicher am Zugfahrzeug 3 verwendet werden kann. Vielmehr ist der Kupplungsbolzen 12 auszutauschen.If the person recognizes the first, outer
An den radial inneren Enden der zweiten, inneren farblichen Verschleißelemente 61 ist jeweils ein Leuchtmittel 62 in Form einer LED 62 derart radial nach außen gerichtet angeordnet, sodass die Verschleißelemente 60, 61 vom Licht der jeweiligen LED 62 radial nach außen durchleuchtet werden, wenn die LED 62 betrieben wird. Die Speisung der LEDs 62 mit elektrischer Energie für einen durchgängigen bzw. dauerhaften Betrieb kann seitens eines elektrischen Energiespeichers 66 in Form einer Batterie 66 erfolgen, welche ebenfalls innerhalb des Vertikalhohlraums 14 angeordnet ist. Der Betrieb der LEDs 62 kann bei Montage des Kupplungsbolzens 12 am Zugfahrzeug 3 gestartet werden und anhalten, bis die elektrische Energie der Batterie 66 verbraucht ist.A
Auch in diesem Fall des zweiten Ausführungsbeispiels der
Entsprechend kann von der Person eine Unterscheidung zwischen einem zulässigen oder unzulässigen Verschleiß aufgrund der Farbe des Lichts erfolgen, welches an der jeweiligen Stelle optisch wahrgenommen werden kann. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Verschleißkontrolle des Kupplungsbolzens 12 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der
In jedem Fall erstreckt sich jeweils ein elektrisch leitfähiges Element 63 in Form einer Leiterschleife 63 derart durch das jeweilige zweite, innere Verschleißelement 61 hindurch, dass die Leiterschleifen 63 an der Grenze zwischen dem ersten, äußeren Verschleißelement 60 und dem zweiten, inneren Verschleißelement 61 verläuft bzw. umkehrt. Alle Leiterschleifen 63 sind elektrisch leitfähig mit einer Detektionseinheit 64 verbunden, welche innerhalb des Vertikalhohlraums 14 angeordnet ist und auch als Steuerungseinheit 64 bezeichnet werden kann. Die Detektionseinheit 64 ist signalübertragend mit einer drahtlosen Kommunikationseinheit 65 verbunden, welche ebenfalls innerhalb des Vertikalhohlraums 14 angeordnet ist und zumindest drahtlose Signale aussenden kann, weshalb die drahtlose Kommunikationseinheit 65 auch als Sendeeinheit 65 bezeichnet werden kann. Sowohl die Detektionseinheit 64 als auch die Sendeeinheit 65 sind elektrisch leitfähig mit der Batterie 66 verbunden und werden durch elektrische Energie der Batterie 66 betrieben.In each case, an electrically
Erreicht in diesem Fall der Verschleiß des Kupplungsbolzens 12 an einer Stelle des Kupplungsabschnitts 13 die Verschleißgrenze, so wird hierdurch die entsprechende Leiterschleifen 63 abgerieben und durchtrennt. Seitens der Detektionseinheit 64 kann für jede der Leiterschleifen 63 festgestellt werden, ob die Leiterschleifen 63 durchgängig elektrisch leitfähig geschlossen oder durchtrennt sind. Dies kann beispielsweise durch das Anlegen einer Meßspannung seitens der Detektionseinheit 64 erfolgen. Hierdurch kann seitens der Detektionseinheit 64 für die Stellen der Kupplungsabschnitt 13 des Kupplungsbolzens 12, an welchen die Leiterschleifen 63 vorgesehen sind, unterschieden werden, ob dort der Verschleiß ein noch zulässiges Maß aufweist oder nicht. Eine entsprechende Information kann von der Detektionseinheit 64 mittels der Sendeeinheit 65 nach außerhalb des Kupplungsbolzens 12 drahtlos ausgesendet werden.If, in this case, the wear of the
Diese Information kann beispielsweise von einem Handgerät wie zum Beispiel von einem mobilen Endgerät wie zum Beispiel von einem Smartphone einer Person bzw. des Kraftfahrers des Fahrzeugverbundes 3, 4 empfangen und dort angezeigt werden. Das Aussenden dieser Information kann durchgängig erfolgen, was jedoch den Verbrauch elektrischer Energie erhöhen kann. Das Aussenden dieser Information kann auch erst dann erfolgen, wenn die Person bzw. der Kraftfahrer den erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens 12 durch eine entsprechende Information hierzu auffordert, was ebenfalls seitens des Smartphones erfolgen kann. Hierdurch kann die entsprechende Information bei Bedarf abgefragt werden, was elektrischen Energieverbrauch des erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens 12 reduzieren und damit die Betriebsdauer der Detektionseinheit 64 sowie der Sendeeinheit 65 erhöhen kann.This information can be received, for example, by a hand-held device such as a mobile terminal device such as a smartphone of a person or the driver of the
Diese Information kann beispielsweise auch von einer Steuerungseinheit der Zugfahrzeugs 3 empfangen und dort dem Kraftfahrer angezeigt werden. Auch in diesem Fall kann das Aussenden der Informationen seitens des erfindungsgemäßen Kupplungsbolzens 12 durchgängig oder erst nach Aufforderung durch die Steuerungseinheit des Zugfahrzeugs 3 erfolgen. In jedem Fall kann die erhaltene Information dem Kraftfahrer des Zugfahrzeugs 3angezeigt werden, um insbesondere während des Betriebs des Fahrzeugverbundes 3, 4 über den verkehrssicheren Zustand des Kupplungsbolzens 12 informiert zu sein.This information can, for example, also be received by a control unit of the towing
In jedem Fall kann seitens der Detektionseinheit 64 zwischen den verschiedenen Leiterschleifen 63 unterschieden werden, sodass in den nach außen ausgesendeten Informationen auch eine Identifikation der jeweiligen Leiterschleifen 63 enthalten sein kann. Erreicht somit eines der ersten, äußeren Verschleißelemente 60 seine Grenze und die entsprechende Leiterschleifen 63 wird durchtrennt, kann der Person bzw. dem Kraftfahrer konkret mitgeteilt werden, an welcher Stelle des Kupplungsabschnitts 13 des Kupplungsbolzens 12 der zulässige Verschleiß erreicht bzw. unterschritten wird.In any case, the
BezugszeichenlisteReference List
- AA
- Fahrtrichtung; Bewegungsrichtung; Zugrichtungdriving direction; direction of movement; pulling direction
- XX
- Längsrichtung; Tiefe; Längelongitudinal direction; Depth; length
- YY
- Querrichtung; Breitetransverse direction; Broad
- ZZ
- vertikale Richtung; Höhevertical direction; Height
- X, YX, Y
- Horizontale; horizontale EbeneHorizontal; horizontal plane
- RR
- radiale Richtungradial direction
- Uu
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- X'X'
- Längsachse longitudinal axis
- 1, 21, 2
- Anhängekupplung; Anhängekupplungssystem; Kupplungsvorrichtungen hitch; hitch system; coupling devices
- 11
-
erste Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A vorderen Fahrzeugs 3first coupling device of the vehicle in front in the pulling
direction A 3 - 1010
- Kupplungsaufnahmeclutch mount
- 1111
- Kupplungsmaulcoupling mouth
- 1212
- Kupplungsbolzencoupling bolt
- 1313
- Kupplungsabschnittcoupling section
- 1414
- Vertikalhohlraum; Kernbohrungvertical cavity; core drilling
- 1515
-
Horizontalhohlraum des Kupplungsabschnitts 13
Horizontal cavity of the
coupling section 13 - 22
- zweite Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A hinteren Fahrzeugs 4second coupling device of the rear vehicle in the pulling direction A 4
- 2020
- (Anhänger-)Deichsel; (Anhänger-/Zug-)Schaft(trailer) drawbar; (Trailer/train) shaft
- 2121
- Kupplungsöse; Zugöse; Kugelkopfkupplungcoupling eyelet; towing eye; Ball Head Coupling
- 2222
- Kupplungsauge; Kupplungsösenauge; Zugösenauge; Zugösenbuchse clutch eye; coupling eyelet; drawbar eye; drawbar bushing
- 3,43.4
- Fahrzeugverbund vehicle network
- 33
- in Zugrichtung A vorderes Fahrzeug; Zugfahrzeug vehicle in front in train direction A; towing vehicle
- 44
- in Zugrichtung A hinteres Fahrzeug; Anhängervehicle behind in train direction A; follower
- 4040
- Gestell; Rahmen Frame; frame
- 55
- Untergrund underground
- 66
- Verschleißdetektionsmittelwear detection means
- 6060
- erste, äußere (farbliche) Verschleißelementefirst, outer (colored) wearing elements
- 6161
- zweite, innere (farbliche) Verschleißelementesecond, inner (colored) wear elements
- 6262
- Leuchtmittel; LEDsbulbs; LEDs
- 6363
- elektrisch leitfähige Elemente; Leiterschleifenelectrically conductive elements; conductor loops
- 6464
- Detektionseinheit; Steuerungseinheitdetection unit; control unit
- 6565
- drahtlose Kommunikationseinheit bzw. drahtlose Sendeeinheitwireless communication unit or wireless transmission unit
- 6666
- elektrischer Energiespeicher; Batterieelectrical energy storage; battery
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-
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- 2021-04-12 DE DE102021109065.2A patent/DE102021109065B3/en active Active
-
2022
- 2022-04-07 WO PCT/EP2022/059217 patent/WO2022218799A1/en active Application Filing
- 2022-04-07 EP EP22721325.3A patent/EP4323208A1/en active Pending
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: RUEHLICKE GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: RUEHLICKE, STEFAN, 30175 HANNOVER, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |