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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von zwei
in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
Vorrichtungen sind allgemein bekannt. So umfassen solche Vorrichtungen
in aller Regel zwei Abstützelemente
an einander zugewandten Enden der zwei Fahrzeugelemente und eine
Verbindungseinrichtung, die zwischen den zwei Abstützelementen
angeordnet ist und der Übertragung
von Kräften
zwischen den Fahrzeugelementen dient. Nachteilig bei diesen Vorrichtungen
hat sich allerdings deren konstruktive Ausgestaltung insgesamt erwiesen.
Demnach ist die Befestigung wenigstens des Abstützelementes des zugseitigen
Fahrzeugelementes oftmals nur ungenügend. Dies hat einerseits zur
Folge, dass die Auflagelast bzw. Anhängerlast zwischen den Fahrzeugelementen
des Fahrzeugs oftmals begrenzt und somit im Verhältnis zu der eigentlichen Zugkraft
des zugseitigen Fahrzeugelementes des Fahrzeugs unterdimensioniert
ist. Andererseits wirkt sich eine solche Bauweise auf die Lebensdauer
der Vorrichtung insgesamt aus. So können mithin Verschleißerscheinungen
bereits bei verhältnismäßig geringen
Lastwechseln auftreten. Auch kann es häufig bei unvorhergesehener Überschreitung
von maximalen Zulässigkeitsgrenzen
durch auftretende Zug-, Druck- und Torsionskräfte zu Brucherscheinigungen
oder sonstigen Beschädigungen
kommen. Beides führt
zu erhöhten
Sicherheitsrisiken im alltäglichen
Verkehr.
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Darüber hinaus
ist in der
DE 198
09 209 A1 ein Fahrgestell eines Frontlenker-Lastkraftwagens mit
einem Rohrquerträger,
an dem ein Abschlepp-Fangmaul oder zwei Abschlepphaken etc. für ein nicht
dargestelltes zweites Fahrzeugelement befestigbar ist, beschrieben.
Das Fahrgestell des Frontlenker-Lastkraftwagens soll in dessen vorderen Bereich
so ausgestaltet sein, dass zwischen dessen beiden Längsträgern ein
Antriebsaggregat samt räumlich
vorgeordnetem Kühler-/Lüfter-Aggregat möglichst
tiefliegend eingebaut werden kann, die Stabilität des Rahmens trotzdem gesichert
ist und sich außerdem
die Anzahl der Bauteile, die für
den Anbau der im vorderen Fahrgestellbereich vorgesehenen Fahrzeugteile
notwendig sind, auf einige wenige reduziert lässt. Demnach sind zwei Multifunktionslagerschilde
vorgesehen, die jeweils im Wesentlichen parallel und spiegelsymmetrisch
zu der Mittellängsachse
des zugseitigen Fahrzeugelementes an diesem angeordnet und einen
Querträger
zum Halten und Abstützen
einer Verbindungseinrichtung aufnehmen. Die zwei Multifunktionslagerschilde
sind jeweils durch ein Guß-
oder Schmiedeteil dargestellt, das nach dem Ausformen an einer Vielzahl
von Stellen nach- bzw. endbearbeitet ist, um Anlageflächen, Abstützflächen, Bohrungen,
Löcher
und Gewindebohrungen für
die Anbringung der unterschiedlichsten Fahrzeugtteile zu bilden.
Die zwei Multifunktionslagerschilde selbst sind aufgrund dessen
derart biege- und torsionssteif ausgebildet, dass eine zusätzliche Verstärkung nicht
mehr erforderlich ist. Ansonsten ließen sich die nicht unerheblichen
Gewichtsmassen der vorgenannten Fahrzeugteile nicht allesamt formstabil
halten und abstützen.
Längsträgerverstärkungselemente
sind bei den zwei Multifunktionslagerschilden mithin nicht vorhanden.
Somit fehlt es zugleich an einer zusätzlichen Befestigung der (nicht vorhandenen)
Längsträgerverstärkungselemente
an dem Fahrgestell und/oder der Bodengruppe des Fahrzeugs.
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Die
DE 296 06 636 U1 zeigt
des Weiteren eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Anhängerkupplung
mit Längsträgerelementen
und einer Traverse zum Halten und Abstützen der Anhängerkupplung. Abgesehen
davon, dass mit dieser Vorrichtung eine Torsionsfähigkeit
zwischen dem Fahrzeuguntergestell und der Anhängerkupplung hergestellt werden soll,
sind konstruktiv lediglich Befestigungswinkel vorgesehen. Durch
die Befestigungswinkel soll dabei allein eine Befestigung der Traverse
zwischen den unteren Teilen der Seitenteile erfolgen. Zur Versteifung
jedes Seitenteils ist auf dessen Innenseite ein Verstärkungsblech
aufgeschweißt.
Es sind bei dieser Vorrichtung daher weder Längsträgerverstärkungselemente noch konstruktive
Maßnahmen
zur zusätzlichen
Befestigung solcher Längsträgerverstärkungselementen
an dem Fahrgestell und/oder der Bodengruppe des Fahrzeugs vorhanden.
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Die
DE 44 28 101 A1 offenbart
schließlich
einen Rahmenkopf für
einen Tragrahmen eines Lastkraftwagens. Der Rahmenkopf ist Teil
eines Tragrahmens eines Lastkraftwagens, welcher zwei sich in Längsrichtung
des Lastkraftwagens erstreckende Längsträger aufweist. Weiterhin umfasst
der Rahmenkopf einen Frontquerträger,
der über
zwei Rahmenanschlußstücke an den
Längsträgern befestigt ist.
Die beiden Rahmenanschlußstücke sind
spiegelsymmetrisch ausgebildet und aus einem äußeren Bauteil in Form eines
Blechbiegeteils sowie einem inneren Bauteil in Form eines länglichen
Sphärogußteils zusammengesetzt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
lösbaren
Verbindung von zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines
Fahrzeugs zur Verfügung
zu stellen, mit welcher sich die obigen Nachteile verhindern lassen; welche
mithin konstruktiv besonders einfach, zugleich kompakt und stabil
ausgebildet ist und mittels welcher sich die maximal zulässigen Lasten
wesentlich erhöhen
lassen.
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Diese
Aufgabe wird auf überraschend
einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach
ist die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von
zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines Fahrzeugs mit
zwei Abstützelementen
an einander zugewandten Enden der zwei Fahrzeugelemente und einer
zwischen den zwei Abstützelementen
angeordneten Verbindungs einrichtung zur Übertragung von Kräften zwischen
den Fahrzeugelementen, wobei wenigstens das Abstützelement des zugseitigen Fahrzeugelementes
zwei Längsträgerelemente
umfasst, die jeweils im Wesentlichen parallel und spiegelsymmetrisch
zu der Mittellängsachse
des zugseitigen Fahrzeugelementes an dem zugseitigen Fahrzeugelement
angeordnet sind und einen Querträger
zum Halten und Abstützen
der Verbindungseinrichtung aufnehmen, wobei wenigstens das Abstützelement
des zugseitigen Fahrzeugelementes zwei Längsträgerverstärkungselemente, die den zwei
Längsträgerelementen
zugeordnet sind, aufweist, wobei die zwei Längsträgerelemente am Rahmen des zugseitigen
Fahrzeugelementes an der Unterseite der Bodengruppe anbringbar sind
und wobei die zwei Längsträgerverstärkungselemente
zwischen dem jeweiligen Längsträgerelement
und dem Querträger
befestigbar und am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes an der
Unterseite der Bodengruppe anbringbar sind, eine besonders einfache, zudem
kompakte Bauweise der Vorrichtung insgesamt erreicht. Darüber hinaus
ist diese erfindungsgemäße Vorrichtung
in ihrer Bauweise ausgesprochen stabil. Schließlich hat die erfindungsgemäße Vorrichtung
den wesentlichen Vorteil, wesentlich höhere Lasten ohne Verschleiß und/oder
Beschädigung
aufnehmen zu können
und damit die heutigen sicherheitstechnischen Standards in befriedigender
Weise zu erfüllen.
Insbesondere lassen sich, wie sich in der Praxis herausgestellt
hat, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Auflage- bzw. Anhängerlasten
erreichen, die um ein Drittel bis zum Teil weit über das Doppelte höher sind
als diejenigen, welche herkömmliche
Vorrichtungen aufzunehmen bzw. abzufangen imstande sind. Während beispielsweise
Auflagelasten bzw. Anhängerlasten
von etwa 1,7 t bei herkömmlichen
Vorrichtungen eine maximale Zuladegrenze bedeuteten, lassen sich
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Auflagelasten bzw. Anhängerlasten
von bis zu 2,5 t und mehr erreichen.
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Weitere
vorteilhafte Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den
Ansprüchen 2
bis 13 beschrieben.
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Vorteilhafterweise
sind die Längsträgerelemente
nach Anspruch 2 unterseitig am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes
mittels Schrauben anbringbar.
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Weiterhin
liegt es im Rahmen der Erfindung entsprechend dem Anspruch 3, die
zwei Längsträgerverstärkungselemente
unterseitig am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes durch Schrauben
anzubringen.
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Vorzugsweise
sind die zwei Längsträgerverstärkungselemente
in diesem Zusammenhang entsprechend Anspruch 4 im Wesentlichen parallel
oder im Wesentlichen senkrecht zur Mittellängsachse am Rahmen des zugseitigen
Fahrzeugelementes anbringbar.
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In
diesem Zusammenhang liegt es im Rahmen der Erfindung, die zwei Längsträgerverstärkungselemente
entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 bevorzugt jeweils mit
länglichen
Halteelementen am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes an der
Unterseite der Bodengruppe zu verschrauben.
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Von
besonderer Bedeutung für
eine einfache, gleichzeitig kompakte und stabile wie auch zuverlässige Bauweise
sind die Maßnahmen
des Anspruchs 6, wonach die zwei Längsträgerverstärkungselemente eine Länge aufweisen,
die um den Faktor von etwa 1,2 bis ca. 3,0, insbesondere von etwa
1,6 bis ca. 2,5, vorzugsweise von ungefähr 2,0, größer ist als die Länge der
zwei Längsträgerelemente.
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Zur
weiteren Vereinfachung der Bauweise insgesamt wie auch zur Erhöhung der
Stabilität
sind die zwei Längsträgerelemente
und die zwei Längsträgerverstärkungselemente
in vorteilhafter Weise nach Anspruch 7 jeweils im Wesentlichen L-förmig abgewinkelt
ausgebildet.
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In
diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, dass der jeweils kleinere
Schenkel der zwei Längsträgerelemente
und der zwei Längsträgerverstärkungselemente
nach Anspruch 8 am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes dessen
Bodengruppe zugewandt zur Anlage kommt und daran befestigbar ist.
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Die
bauliche Ausgestaltungen entsprechend den Maßnahmen des Anspruchs 9, wonach
der jeweils größere Schenkel
der zwei Längsträgerelemente
und der zwei Längsträgerverstärkungselemente
mit dem jeweils zugewandten, stirnseitigen Ende des Querträgers verschraubbar
ist, dient einer weitergehenden Stabilitätserhöhung der Vorrichtung insgesamt.
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Durch
die Maßnahmen
des Anspruchs 10, das an dem jeweils größeren Schenkel der zwei Längsträgerelemente
mindestens ein, insbesondere zwei, Winkelbleche angebracht sind,
die zur Verschraubung mit dem jeweils kleineren Schenkel der zwei
Längsträgerverstärkungselemente
zusammenwirken, lässt
sich eine Aufnahme zusätzlicher
Zug-, Druck- und Torsionskräfte,
die zwischen den beiden Fahrzeugelementen des Fahrzeugs während des Betriebs
auftreten können,
weiter verbessern.
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In
alternativer Ausgestaltung kommt der eine Schenkel der zwei Längsträgerverstärkungselemente
entsprechend den Maßnahmen
des Anspruchs 11 am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes dessen
Bodengruppe zugewandt zur Anlage und ist daran befestigbar.
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In
diesem Fall ist der andere Schenkel der zwei Längsträgerverstärkungselemente nach Anspruch
12 mit dem jeweils zugewandten, stirnseitigen Ende des Querträgers über ein
etwa laschenförmig ausgebildetes
Befestigungselement verschraubbar.
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Schließlich liegt
es noch im Rahmen der Erfindung, dass an dem Querträger nach
Anspruch 13 eine Kupplungskugel angeordnet ist, die mit einer korrespondierend
ausgebildeten Kupplungspfanne an den weiteren Fahrzeugelement zusammenwirkt.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
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1 eine
teilweise abgebrochene, schematische Darstellung von zwei in Reihe
angeordneten Fahrzeugelementen eines Fahrzeugs,
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2 eine
schematische, teilweise auseinander gezogene und perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung zur lösbaren
Verbindung von zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines Fahrzeugs,
und
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3 eine
schematische, teilweise auseinander gezogene und perspektivische
Ansicht einer anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung zur lösbaren
Verbindung von zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen eines
Fahrzeugs.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist zur lösbaren
Verbindung von zwei in Reihe angeordneten Fahrzeugelementen 12, 12' eines Fahrzeugs
vorgesehen. Bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind
einander entsprechende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen
Bezugsziffern versehen.
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Die
Vorrichtung 10 nach der Erfindung eignet sich besonders
zur lösbaren
Kopplung von zwei in Reihen angeordneten Fahrzeugelementen 12, 12' von Gliederfahrzeugen
auf dem Lande, wie (Last- oder Personen-)Kraftfahrzeuge mit Anhänger, oder dergleichen.
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In
den 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform
einer solchen Vorrichtung 10 nach der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist dabei zwei Abstützelemente 14, 14' an einander
zugewandten Enden 16, 16' der zwei Fahrzeugelemente 12, 12', nämlich des
vorderen Fahrzeugelementes 12 und des hinteren Fahrzeugelementes 12', auf. In der 2 ist
lediglich die Vorrichtung 10 nach der Erfindung, welche
dem vorderen Fahrzeugelement 12 zugeordnet ist, gezeigt.
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Weiterhin
umfasst die Vorrichtung 10 nach der Erfindung eine Verbindungseinrichtung 18.
Die Verbindungseinrichtung 18 ist zwischen den zwei Abstützelementen 14, 14' angeordnet
und dient der Übertragung
von Kräften
zwischen den Abstützelementen 14, 14' und damit den
Fahrzeugelementen 12, 12' selbst.
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Entsprechend
der Ausgestaltung der Erfindung umfasst wenigstens das Abstützelement 14 des zugseitigen
bzw. vorderen Fahrzeugelementes 12 zwei Längsträgerelemente 20, 20'. Die Längsträgerelemente 20, 20' sind jeweils
im Wesentlichen parallel und spiegelsymmetrisch zu der Mittellängsachse 22 des
zugseitigen Fahrzeugelementes 12 an dem zugseitigen Fahrzeugelement 12 angeordnet.
Wie aus der 2 entnehmbar ist, nehmen die
Längsträgerelemente 20, 20' weiterhin einen
Querträger 24 auf, der
zum Halten und Abstützen
der Verbindungseinrichtung 18 vorgesehen ist.
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Zusätzlich umfasst
wenigstens das Abstützelement 14 des
zugseitigen Fahrzeugelementes 12 zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26'. Die Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' sind den zwei
Längsträgerelementen 20, 20' zugeordnet.
Des Weiteren sind die zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' zwischen dem
jeweiligen Längsträgerelement 20 bzw. 20' und dem Querträger 24 befestigbar.
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Entsprechend
der 2 sind die zwei Längsträgerelemente 20, 20' am Rahmen (nicht
gezeigt) des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 an der Unterseite
der Bodengruppe (ebenfalls nicht dar gestellt) anbringbar. Zu diesem
Zweck sind vorzugsweise Bohrungen 28 vorgesehen, die mit
nicht gezeigten Schrauben zusammenwirken.
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In
entsprechender Weise sind die zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26', wie aus der 2 ableitbar
ist, am Rahmen (nicht gezeigt) des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 ebenfalls
an der Unterseite der Bodengruppe (ebenfalls nicht dargestellt)
anbringbar. Hierfür
sind Bohrungen 30 vorgesehen, die mit gleichfalls nicht
gezeigten Schrauben zusammenwirken.
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Zur
weiteren Stabilisierung der Vorrichtung 10 an dem zugseitigen
Fahrzeugelement 12 sind die zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' zusätzlich jeweils
mit länglichen,
schienenförmigen
Halteelementen 32, 32' am Rahmen mittels der Bohrungen 30 und
nicht dargestellten Schrauben befestigbar. Die Halteelemente 32, 32' sind von der
Oberseite der Bodengruppe (nicht gezeigt) her montierbar.
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Bei
der in der 2 dargestellten Ausführungsform
der Vorrichtung 10 nach der Erfindung weisen die zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' eine Länge auf,
die um den Faktor von etwa 1,2 bis ca. 3,0, insbesondere von etwa
1,6 bis ca. 2,5, vorzugsweise von ungefähr 2,0, größer ist als die Länge der
zwei Längsträgerelemente 20, 20'. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 10 sind die Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' mithin etwa
doppelt so lang ausgestaltet wie die zwei Längsträgerelemente 20, 20'. Auf diese
Weise lassen sich hohe Zug-, Druck- und Torsionskräfte sicher auffangen,
wobei die Gefahr von Verschleiß bzw.
Beschädigungen
oder Bruch an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 oder
sogar dem zugseitigen Fahrzeugelement 12 von vornherein
ausgeschlossen sind.
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Wie
die 2 weiterhin zeigt, sind die zwei Längsträgerelemente 20, 20' und die zwei
Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' im Wesentlichen L-förmig abgewinkelt
ausgebildet. Der je weils kleinere Schenkel 34, 34' der zwei Längsträgerelemente 20, 20' und der jeweils
kleinere Schenkel 36, 36' der zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' liegt dabei
am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 dessen Bodengruppe
zugewandt auf und ist an diesem befestigbar. Der jeweils kleinere
Schenkel 34, 34' der
zwei Längsträgerelemente 20, 20' ist bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
zweigeteilt ausgebildet. Der jeweils größere Schenkel 38, 38' der zwei Längsträgerelemente 20, 20' und der jeweils größere Schenkel 40, 40' der zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' ist zugleich
mit dem jeweils zugewandten stirnseitigen Ende 42, 42' des Querträgers 24 verschraubbar.
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Darüber hinaus
ist der 2 entnehmbar, dass an dem jeweils
größeren Schenkel 40, 40' der zwei Längsträgerverstärkungselemente 26, 26' mindestens
ein, wie im vorliegenden Fall insbesondere zwei, Winkelbleche 44 angebracht
sind. Die Winkelbleche 44, von denen lediglich die zwei
an dem linken Längsträgerverstärkungselement 26 gezeigt
sind, wirken mit den jeweils kleineren Schenkeln 34, 34' der zwei Längsträgerelemente 20, 20' zu deren gegenseitigen
Verschraubung über
die Bohrungen 28, 40 zusammen.
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Schließlich ist
entsprechend der 2 in dem Querträger 24 eine
Kupplungskugel 46 angeordnet, die mit einer korrespondierend
ausgebildeten Kupplungspfanne (nicht dargestellt) in dem weiteren Fahrzeugelement 12' zusammenwirkt.
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Das
in der 3 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 unterscheidet
sich von der Ausführungsform
der 2 dadurch, dass die zwei Längsträgerverstärkungselemente 26'', 26''' nicht im Wesentlichen
parallel, sondern etwa senkrecht zur Mittellängsachse 22 am Rahmen
des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 anbringbar sind.
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Wie
der 3 ebenfalls zu entnehmen ist, sind die zwei Längsträgerelemente 20'', 20''' und die zwei
Längsträgerver stärkungselemente 26'', 26''' wiederum im
Wesentlichen L-förmig abgewinkelt ausgebildet.
Dabei ist/sind an den zwei Längsträgerelementen 20'', 20''' mindestens
ein, wie im vorliegenden Fall insbesondere drei, Winkelbleche 48 angeformt.
Die Winkelbleche 48 kommen an der Unterseite des Rahmens
des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 zur Anlage und sind
daran über
Bohrungen 50 mittels nicht dargestellter Schrauben befestigbar.
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Die
jeweils zwei Schenkel 52, 52' der zwei Längsträgerverstärkungselemente 26'', 26''' sind einander
entsprechend ausgebildet. Der eine Schenkel 52 der zwei
Längsträgerverstärkungselemente 26'', 26''' kommt dabei
am Rahmen des zugseitigen Fahrzeugelementes 12 dessen Bodengruppe
zugewandt zur Anlage und ist daran über Bohrungen 54 mittels ebenfalls
nicht dargestellter Schrauben befestigbar ist. Der andere Schenkel 52' der zwei Längsträgerverstärkungselemente 26'', 26''' ist demgegenüber mit
einem etwa laschenförmig
ausgebildeten Befestigungselement 56 versehen, das zwischen
das jeweilige Längsträgerelement 20'', 20''' und das diesem
jeweils zugewandte, stirnseitige Ende 34, 34' des Querträgers 24 eingreift
und über
Bohrungen 58, 60 verschraubbar ist. In dem laschenförmig ausgebildeten
Befestigungselement 56 ist eine Längsbohrung 60 vorgesehen,
die dem Ausgleich von Toleranzungenauigkeiten dient.
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Sämtliche
beschriebenen Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bestehen
aus Stahl und/oder, insbesondere nichtrostenden, Stahl enthaltenden
Legierungen, wodurch eine hohe Festigkeit und damit einhergehend
eine hohe Lebensdauer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 insgesamt
gewährleistet
ist.