-
Die
Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere
für ein
landwirtschaftliches oder industrielles Nutzfahrzeug, vorzugsweise
für einen
Traktor. Die Kopplungsvorrichtung – auch Geräteanbau bzw. Hitch genannt – umfasst
zwei Verbindungselemente, die vorzugsweise in Form von Unterlenkern
ausgebildet sind.
-
Ein
landwirtschaftlich genutztes Fahrzeug, beispielsweise in Form eines
Traktors, ist ein Fahrzeug, das hauptsächlich dazu verwendet wird,
im Gelände
eingesetzt zu werden und wird hauptsächlich zum Antrieb von landwirtschaftlichen
Arbeitsgeräten eingesetzt.
Ein Traktor treibt sich selbst an, erzeugt eine Kraft in Fahrtrichtung
und stellt einen mechanischen, hydraulischen und/oder elektrischen
Antrieb für
landwirtschaftliche Arbeitsgeräte
zur Verfügung, um
deren bestimmungsgemäßen Gebrauch
zu ermöglichen.
Ein Dreipunkt-Geräteanbau
am hinteren Ende eines Traktors wird üblicherweise zum Koppeln eines
Arbeitsgeräts
an den Traktor eingesetzt, um die notwendige Kraftübertragung
auf das Arbeitsgerät
zu bewirken.
-
Die
zwei unteren Verbindungselemente eines Dreipunkt-Geräteanbaus
werden üblicherweise als
Unterlenker bezeichnet. Die Unterlenker werden mittels Kugelgelenke
an dem – in
Fahrtrichtung – vorderen
Ende eines jeden Unterlenkers am Traktor befestigt. Die Kugelgelenke
ermöglichen
durch Drehen beziehungsweise Schwenken in vertikaler Richtung um
die Kugelgelenke, ein Anheben oder Absenken der Unterlenker und
ermöglichen
durch Drehen beziehungsweise Schwenken in lateraler Richtung um die
Kugelgelenke eine Auslenkungsbewegung bzw. einen Ausschlag der Unterlenker
in lateraler Richtung. Wenn die Unterlenker mit einem Arbeitsgerät verbunden
werden, müssen
beide Unterlenker in lateraler Richtung miteinander bewegbar sein.
Diese laterale Bewegung, Auslenkung bzw. Ausschlag wird durch das
Zusammenwirken der inneren Oberfläche der Verbindungselemente
bzw. der Unterlenker mit einem seitlich am Traktor angeordneten
Anschlagblock begrenzt. Üblicherweise
werden Dämpfungsmittel
oder Pufferstücke
an der Innenseite der Unterlenker befestigt, welche jeweils an einem
am Traktorrahmen angeordneten Anschlagblock anstoßen. Separate
Dämpfungsmittel
ermöglichen
eine Einstellung des zugelassenen Ausmaßes des Ausschlags der Unterlenker
sowie eine Möglichkeit
zum Ersatz für
den Verschleiß der
aneinanderschlagenden Komponenten. Weiterhin können Dämpfungsmittel unterschiedlicher
Größen dazu
verwendet werden, den endseitigen Abstand der Unterlenker für unterschiedliche
Gerätekategorien
zu variieren.
-
Dämpfungsmittel,
die in Längsrichtung
der Unterlenker keilförmig
oder verjüngend
angeordnet sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Lediglich
beispielhaft wird hierzu auf die
US
4 470 613 verwiesen. Das hieraus bekannte Dämpfungsmittel
ist bezüglich
der Länge
der Unterlenker verjüngt
ausgebildet. Die Position des Dämpfungsmittels
ist in Längsrichtung
der Unterlenker einstellbar, wodurch geringfügige Einstellungen des endseitigen
Abstands der Unterlenker möglich
sind und ein Verschleiß zwischen
Dämpfungsmittel
und Anschlagblock ausgeglichen werden kann.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein
Kopplungsmittel der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches
die vorgenannten Probleme überwunden
werden. Insbesondere soll der endseitige Abstand der Unterlenker für unterschiedliche
Gerätekategorien
variierbar sein, ohne hierzu mehrere Dämpfungsmittel unterschiedlicher
Größe vorzusehen.
Des Weiteren soll durch das Dämpfungsmittel
der zugelassene seitliche Ausschlag der Verbindungselemente einstellbar
sein.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
-
Erfindungsgemäß umfasst
eine Kopplungsvorrichtung der eingangs genannten Art zwei Verbindungselemente,
mindestens ein Dämpfungsmittel und
mindestens ein Mittel zur Kontrolle der Auslenkung des Verbindungselements.
Unter der Auslenkung im Sinn der hier vorliegenden Erfindung ist
insbesondere der laterale Ausschlag bzw. die laterale Schwingung
der Verbindungselemente zu verstehen, das heißt im Wesentlichen quer zur
Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Betriebsstellung. Die Verbindungselemente
sind an einen Rahmen des Fahrzeugs montierbar, wobei jedes Verbindungselement
eine längliche
Form, eine seitliche innere Oberfläche und eine Ausnehmung in
der inneren Oberfläche
aufweist. Jede Ausnehmung weist eine Rückwand mit einer konvex ausgebildeten
Oberfläche
auf, welche ein Krümmungszentrum
aufweist, wobei ein Dämpfungsmittel
in einer Ausnehmung eines Verbindungselements angeordnet ist. Das
Dämpfungsmittel
weist eine konkave innere Oberfläche
auf, die komplementär
zur konvex ausgebildeten Oberfläche
der Rückwand
der Ausnehmung ausgebildet ist. Das Dämpfungsmittel erstreckt sich
von der Ausnehmung zu einer konvex ausgebildeten äußeren Oberfläche, welche
exzentrisch zur konvex ausgebildeten Oberfläche der Rückwand der Ausnehmung ausgebildet
ist. Das Dämpfungsmittel
ist zumindest teilweise im Wesentlichen keilförmig ausgebildet, wobei mindestens ein
Teil der konvex ausgebildeten äußeren Oberfläche aus
der Ausnehmung hervorsteht. Das Dämpfungsmittel ist in Längsrichtung
des Verbindungselements kürzer
als die Ausnehmung ausgebildet, wobei das Dämpfungsmittel in der Ausnehmung schwenkbar
um das Krümmungszentrum
angeordnet ist. Das Mittel zur Kontrolle der Auslenkung des Verbindungselements
ist zum Zusammenwirken mit der äußeren konvexen
Oberfläche
eines Dämpfungsmittels
an der Seite des am Fahrzeug vorgesehenen Rahmens angeordnet, um
die seitliche Bewegung der Verbindungselemente zu begrenzen, wobei
das Ausmaß der
seitlichen Bewegung durch die Position des Dämpfungsmittels in der Ausnehmung
begrenzbar ist.
-
Vorzugsweise
weist die Ausnehmung eine obere und eine untere Wand auf, zwischen
denen das Dämpfungsmittel
in der Ausnehmung angeordnet ist und welche das Dämpfungsmittel
davon abhalten, sich in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung relativ
zum Verbindungselement zu bewegen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Mittel zur Kontrolle der Auslenkung des Verbindungselements
am Rahmen des Fahrzeugs reversibel anbaubar ausgebildet. Falls das
Mittel am Rahmen des Fahrzeugs angebaut ist, ist hierdurch der seitliche
Ausschlag der Verbindungselemente sowohl in einer abgesenkten als
auch in einer angehobenen Stellung der Verbindungselemente weitgehend
unterbunden. Wenn das Mittel nicht am Rahmen des Fahrzeugs angebaut
ist, ist ein seitlicher Ausschlag der Verbindungselemente möglich, und zwar
abhängig
von der räumlichen
Anordnung des Mittels am Fahrzeug.
-
Anhand
der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der
Erfindung näher
beschrieben und erläutert.
-
Es
zeigt:
-
1 in einer schematischen
Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs beispiels
einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung
für einen
Traktor,
-
2 eine schematische Darstellung
einer perspektivischen Ansicht eines Verbindungselements der Kopplungsvorrichtung
aus 1, welches eine
Ausnehmung in der inneren Oberfläche
des Verbindungselements aufweist,
-
3 eine schematische Schnittdarstellung eines
Ausschnitts eines Verbindungselements, welche ein Dämpfungsmittel
in der Ausnehmung zeigt, welches mit dem am Traktor angeordneten
Mittel zur Kontrolle der Auslenkung des Verbindungselements zusammenwirkt,
-
4 eine zur 3 vergleichbare Ansicht, in welcher das
Dämpfungsmittel
in einer anderen Position in der Ausnehmung angeordnet ist und
-
5 in einer schematischen
Darstellung eine perspektivische Ansicht eines Dämpfungsmittels gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
1 zeigt eine Kopplungsvorrichtung 10 für einen
Traktor. Die Kopplungsvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 12,
welches in für
landwirtschaftliche Traktoren konventioneller Weise an einen Traktorrahmen
gekoppelt ist bzw. mit diesem integraler Bestandteil ist. Die Kopplungsvorrichtung 10 umfasst ein
linkes und ein rechtes Verbindungselement 16, 18,
insbesondere Unterlenker, welches jeweils mit seinem – in Fahrtrichtung – vorderen
Ende 20 in bekannter Art und Weise an das Gehäuse 12 mittels
eines Lagers mit Kugelbewegung angebracht ist, beispielsweise mittels
einer Kugellagerverbindung, die für sich gesehen bekannt ist.
Die Verbindungselemente 16, 18 sind jeweils über eine
linke und eine rechte Hubstrebe 26, 28 und einen
linken und einen rechten Hubarm 30, 32 mit einer
Hubwelle 24 verbunden. Mit Hilfe der Hubzylinder 34,
die zwischen den Hubarmen 30, 32 und dem Gehäuse 12 angeordnet sind,
können
die Hubarme 30, 32 angehoben und abgesenkt werden,
wodurch die Verbindungselemente 16, 18 angehoben
bzw. abgesenkt werden. Ein oberes Verbindungselement 46 – ein so
genannter Oberlenker – ist
ebenfalls in bekannter Art und Weise an dem Gehäuse 12 angebracht.
Das obere Verbindungselement 46 und die Verbindungselemente 16, 18 bilden
eine in Form eines Dreipunkt-Geräteanbaus
ausgebildete Kopplungsvorrichtung 10. Ein Zugpendel 40 ragt
rückwärtig vom
Gehäuse 12 ab.
-
Linke
und rechte Dämpfungsmittel 48, 50 sind
auf der Innenseite der Verbindungselemente 16, 18 angebracht
und wirken mit den auf der linken und auf der rechten Seite angeordneten,
in Form eines Blocks ausgebildeten Auslenkungsmitteln 52 (Stabilisierungsanschlag)
zur Kontrolle der seitlichen Bewegung der Verbindungselemente 16, 18 zusammen, welche
ebenfalls am Gehäuse 12 angebracht
sind. In 1 ist lediglich
ein Block auf der linken Seite erkennbar. Der Kontakt zwischen den
Dämpfungsmitteln 48, 50 und
dem Block 52 beeinflusst die seitliche Auslenkung bzw.
den seitlichen Ausschlag der Verbindungselemente 16, 18.
Der Abstand zwischen den beiden Auslenkungsmitteln 52 vergrößert sich nach
oben hin, um einen seitlichen Ausschlag der Verbindungselemente 16, 18 in
einer angehobenen Transportposition zu verhindern und um einen seitlichen
Ausschlag der Verbindungselemente 16, 18 in einer
abgesenkten Position zu ermöglichen.
Ein abnehmbares Blockelement 54 ist in 1 gezeigt, das im unteren Bereich des
Blocks 52 angeordnet ist. Das untere Blockelement 54 ist
lediglich auf der linken Seite der Kopplungsvorrichtung 10 in 1 gezeigt. Wenn die Blockelemente 54 eingebaut
sind, ist der Ausschlag der Verbindungselemente 16, 18 in deren
unteren Position ebenfalls begrenzt. Der Block 52 und das
abnehmbare Blockelement 54 bilden zusammen die Oberfläche des
Mittels 52, 54 zur Kontrolle der Auslenkung der
Verbindungselemente 16, 18, welche mit den Dämpfungsmitteln 48 zusammenwirken.
-
In 2 ist das linke Verbindungselement 16 vergrößert dargestellt.
Das Verbindungselement 16 umfasst an seinem vorderen Ende 20 ein
Lager mit Kugelbewegung, mit welchem das Verbindungselement 16 an
dem Gehäuse 12 angebracht
wird. Das Verbindungselement 16 hat grundsätzlich eine
längliche
Form in Richtung der x-Achse, ein seitliches Ausmaß in Richtung
der y-Achse und
ein vertikales Ausmaß in
Richtung der z-Achse. Die Längsachse
bzw. die x-Achse ist durch die Länge
des Verbindungselements 16 definiert. Die Auslenkung bzw.
der Ausschlag des Verbindungselements 16 erfolgt in seitlicher
Richtung, das heißt
in Richtung der y-Achse. Der Ausschlag erfolgt grundsätzlich in
linker und rechter Richtung relativ zur Traktorlängsachse, auch wenn die Verbindungselemente 16, 18 in
Längsrichtung
des Traktors nicht immer parallel zur Traktorlängsachse ausgerichtet sind.
Eine vertikale Bewegung wird durch das Anheben oder das Absenken des
rückwärtigen Endes
der Verbindungselemente 16, 18 durch Drehung um
die Kugellagerverbindung am vorderen Ende 20 der Verbindungselemente 16, 18 bewirkt.
Die Begriffe vertikal, seitlich und in Längsrichtung werden lediglich
zur Beschreibung der hier vorliegenden Erfindung verwendet und sind
weder im Sinn einer absoluten räumlichen
Beziehung noch einschränkend
auf den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
-
In 2 ist die seitliche innere
Oberfläche 64 des
Verbindungselements 16 gezeigt. Das Verbindungselement 16 ist
mit einer Vertiefung versehen bzw. weist eine Ausnehmung 66 auf,
welche in der inneren Oberfläche 64 angeordnet
ist. Die Ausnehmung 66 ist zum Teil durch eine obere Wand 68,
eine untere Wand 70 und eine Rückwand 72 definiert.
Die Rückwand 72 weist
eine konvex ausgebildete Oberfläche 74 auf,
die am besten in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Oberfläche 74 der
Rückwand 72 ist
konvex bezüglich
des Krümmungszentrums 76 ausgebildet,
was in 4 gezeigt ist.
In den 3 und 4 ist ein in der Ausnehmung 66 angeordnetes
Dämpfungsmittel 48 gezeigt.
Das Dämpfungsmittel 48 umfasst
eine innere Oberfläche 80,
die konkav und komplementär
zur konvexen Oberfläche 74 der
Rückwand 72 der
Ausnehmung 66 ausgebildet ist, was beispielsweise in 5 gezeigt ist. Das Dämpfungsmittel 48 ist
in Längsrichtung
des Verbindungselements 16 kürzer als die Ausnehmung 66 ausgebildet, so
dass die Position des Dämpfungsmittels 48 in
der Ausnehmung 66 – in
Längsrichtung – veränderbar
ist. In 3 ist das Dämpfungsmittel
am vorderen Ende der Ausnehmung 66 positioniert. In 4 hingegen ist das Dämpfungsmittel 48 am
hinteren Ende der Ausnehmung 66 positioniert. Das Dämpfungsmittel 48 ragt
in seitliche Richtung von der Ausnehmung 66 ab bzw. aus
ihr heraus und erstreckt sich bis zu einer konvexen äußeren Oberfläche 82.
-
Die
konvexe äußere Oberfläche 82 ist
exzentrisch zur konvexen Oberfläche 74 der
Ausnehmung 66 ausgebildet. Somit weist das Dämpfungsmittel 48 im
Wesentlichen eine keilförmige
Form auf. Wenigstens ein Teil der konvex ausgebildeten äußeren Oberfläche 82 ragt
aus der Ausnehmung 66 heraus und wirkt mit dem Block des
Mittels 52 zur Kontrolle der Auslenkung des Verbindungselements 16 zusammen,
was den 3 und 4 entnehmbar ist. Wenn das
Dämpfungsmittel 48 in
der Ausnehmung 66 von einer Position zu einer anderen Position
bewegt wird, dreht bzw. schwenkt es um das Krümmungszentrum 76.
Das Ausmaß der
Auslenkung bzw. der seitlichen Bewegung des Verbindungselements 16, 18 wird
durch die Position des Dämpfungsmittels 48 in
der Ausnehmung 66 begrenzt. Wird das Dämpfungsmittel in einer Position
derart angeordnet, dass ein dickerer Teil des Dämpfungsmittels 48 Kontakt
zum Block des Mittels 52 zur Kontrolle der Auslenkung des
Verbindungselements 16 hat, wird hierdurch eine verringerte
seitliche Bewegung des Verbindungselements 16, 18 zugelassen.
-
In 5 ist gezeigt, dass das
Dämpfungsmittel 48 eine
im Querschnitt T-förmige
Nut 86 aufweist, die entlang der konkaven inneren Oberfläche 80 verläuft. Die
Nut 86 nimmt den quadratischen Kopf einer Kopfschraube 88 auf,
was in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Kopfschraube 88 erstreckt
sich durch eine Öffnung 90 in
dem Verbindungselement 16, um das Dämpfungsmittel 48 in
der Ausnehmung 66 zu montieren. Eine nicht gezeigte Mutter
wird auf die Kopfschraube 88 aufgeschraubt, wodurch das Dämpfungsmittel 48 fixiert
wird.
-
Die
obere und die untere Wand 68, 70 der Ausnehmung 66 haben
verjüngt
Abschnitte 94, die mit komplementär dazu ausgebildeten Oberflächenabschnitte 96 des
Dämpfungsmittels 48 zusammen wirken,
wodurch das Dämpfungsmittel 48 in
vertikaler Richtung in der Ausnehmung 66 gehalten wird. Diese
verjüngt
ausgebildeten Oberflächen 94, 96 verhindern
eine vertikale Bewegung des Dämpfungsmittels 48 relativ
zum Verbindungselement 16. Die auf die Dämpfungsmittel 48 in
vertikaler Richtung wirkenden Lasten werden von den Dämpfungsmitteln 48 unmittelbar
auf das Verbindungselement 16 bzw. 18 übertragen,
wodurch eine Biegebeanspruchung der Kopfschraube 88 verringert
wird.
-
Durch
das Verdrehen des keilförmig
ausgebildeten Dämpfungselements 48 der
vorliegenden Erfindung erübrigt
sich eine Montage von Unterlegscheiben, um das Maß des Ausschlags
beziehungsweise der Auslenkung des Verbindungselements 16, 18 einzustellen.
Das Maß der
Exzentrizität
zwischen der äußeren Oberfläche 82 und
der inneren Oberfläche 80 des Dämpfungsmittels 48 ermöglicht ganz
allgemein, dass das Dämpfungsmittel 48 zur
Durchführung
von Feineinstellungen des Ausschlags verwendet werden kann oder
dass hierdurch eine Auslenkung der Verbindungselemente 16, 18 völlig unterbunden
werden kann, je nachdem, was gewünscht wird.
Um den endseitigen Abstand der Verbindungselemente 16, 18 für einen
anderen Dreipunkt-Geräteanbau
zu verändern,
können
andere Dämpfungsmittel 48 mit
einer unterschiedlichen seitlichen Dicke bzw. einem unterschiedlichen
seitlichen Maß verwendet
werden.