DE10335264B4 - Vorrichtung zur Stromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers, der in einem von einem Zugfahrzeug gezogenen Trailer angeordnet ist - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur Stromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers, der in einem, von einem Zugfahrzeug gezogenen Trailer angeordnet ist, aus einer im Zugfahrzeug angeordneten Stromversorgungsquelle mit elektrischen stromführenden Versorgungsleitern und einer elektrischen Verbindungseinrichtung mit voneinander trennbaren Kontaktelementen, welche wenigstens zwei im Trailer vorgesehene Versorgungsleiter und wenigstens zwei im Zugfahrzeug vorgesehene Versorgungsleitern verbinden, wobei die trennbaren Kontaktelemente der elektrischen Verbindungseinrichtung in Kupplungsköpfen, die zum Anschließen wenigstens einer Druckluftleitung des Zugfahrzeugs an wenigstens eine Druckluftleitung des Trailers dienen, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgabe zwischen den elektrischen Kontaktelementen (20, 21 und 22, 23) durch die Kupplungskraft, mit welcher die Kupplungsköpfe (12, 13 und 14, 15) miteinander druckdicht verbunden werden, erfolgt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers, der in einem von einem Zugfahrzeug gezogenen Trailer, welcher als Anhänger oder Auflieger ausgebildet sein kann, angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art erfolgt die Stromversorgung von im Trailer (Anhänger oder Auflieger oder dergleichen) über separate Steckverbindungen, die Stromversorgungsleiter im Zugfahrzeug und im Trailer lösbar miteinander verbinden. In herkömmlicher Weise sind diese Steckverbindungen als 7-polige Stecker mit entsprechenden trennbaren Kontaktelementen ausgebildet. Die Stromversorgungsquelle ist im Zugfahrzeug angeordnet. Über die mehrpolige Steckverbindung erfolgt die Stromversorgung der im Trailer vorgesehenen Verbraucher, wobei ein relativ hoher Aufwand an elektrischen Leitern und Verbindungskabeln zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer erforderlich ist.
• Aus der DE 296 06 479 U1 ist eine Steckkupplung für Versorgungs- und/oder Überwachungs- und Steuerleitungen mit Steckdose und Stecker bekannt. Steckdose und Stecker bilden wenigstens drei Kupplungsstellen aus Kupplungsstiften einerseits und Kupplungshülsen anderseits. Neben den Kupplungsstellen ist zur Kupplung elektrischer Leitungen eine Kupplungsstelle vorgesehen, die gleichzeitig zur Kupplung einer Druckmittelleitung dient, wobei der Kupplungsstift und die Kupplungshülse dieser Kupplungsstelle Axialbohrungen und endseitige Schlauchanschlüsse aufweisen. Zumindest die Kupplungshülse besitzt ein durch den eindringenden Kupplungsstift aufdrückbares Rückschlagventil.
• Aus der DE 200 14 884 U1 ist eine Mehrfachwendelleitung zur Verbindung eines Anhängers mit einem Zugfahrzeug zu einem Lastzug im Straßenverkehr bekannt. Die Mehrfachwendelleitung weist einen, bezogen auf den Querschnitt in etwa runden Mittelteil auf, der als spiralförmig angeordnete Wendel ausgebildet ist, in dem zumindest zwei Druckluftleitungen ausgebildet sind. Sie weist darüber hinaus Endstücke auf, die sich an beiden Enden des wendelförmig angeordneten Mittelteils anschließen, wobei an den Endstücken die zumindest zwei Druckluftleitungen einzeln und in etwa gerade geführt werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher mit verringertem Aufwand die elektrische Stromversorgung, insbesondere die lösbare elektrische Verbindung der elektrischen Leiter zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer verringert wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Bei der Erfindung sind die trennbaren Kontaktelemente der elektrischen Verbindungseinrichtung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer in Kupplungsköpfen, welche zum Anschließen von Druckluftleitungen des Zugfahrzeug an Druckluftleitungen des Trailers dienen, angeordnet. Hierdurch erreicht man eine Einsparung oder zumindest Entlastung der elektrischen Verbindungseinrichtung, insbesondere Steckverbindung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer, welcher als Anhänger oder Auflieger oder dergleichen ausgebildet sein kann.
• In vorteilhafter Weise erreicht man eine elektrische Stromverbindung, bei welcher alle bisher erforderlichen Verbindungskabel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer entfallen können oder zumindest eine erhebliche Reduzierung dieser Verbindungskabel.
• In vorteilhafter Weise können elektrische Kontaktelemente der Verbindungseinrichtung in ersten Kupplungsköpfen und zweite elektrische Kontaktelemente in zweiten Kupplungsköpfen, welche die Druckluftversorgung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer herstellen, angeordnet sein. Dabei können durch die ersten elektrischen Kontaktelemente an Masse liegende Versorgungsleiter und durch die zweiten elektrischen Kontaktelemente Pluspotential führende Versorgungsleiter im Zugfahrzeug und im Trailer miteinander verbunden werden. Als Druckluftleitungen eignen sich vorzugsweise eine Bremsleitung und eine Vorratsleitung der Trailerbremsanlage, welche über die die elektrischen Kontaktelemente enthaltenden Kupplungsköpfe an eine Druckmittelbeschaffungsanlage im Zugfahrzeug anzuschließen sind. Vorzugsweise sind die Stromversorgungsleiter in oder an den Druckleitungen vorgesehen.
• Die Implementierung der elektrischen Kontaktelemente in die Kupplungsköpfe erfolgt zumindest flüssigkeitsdicht, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Gummidichtungen oder O-Ringen, welche die elektrischen Kontaktelemente umfassen und nach außen hin abdichten.
• Die Kontaktgabe zwischen den elektrischen Kontaktelementen erfolgt vorzugsweise durch die Kupplungskraft, mit welcher die Kupplungsköpfe der Druckleitungen druckdicht miteinander verbunden werden. Die Kupplungsköpfe können in herkömmlicher Weise als Ringverschlüsse, insbesondere Bajonettverschlüsse ausgebildet sein.
• Die Implementierung der Kontaktelemente in den Kupplungsköpfen erfolgt verpolungs- und berührungssicher auch gegenüber Karosserieteilen des Zugfahrzeugs und Trailers.
• Die Datenkommunikation zwischen dem Zugfahrzeug und dem Trailer kann über wenigstens einen CAN-Bus, der in oder an wenigstens einer Druckluftleitung vorgesehen ist, erfolgen. Der CAN-Bus kann als zweiachsiges, verdrilltes Kabel oder als Koaxialkabel oder dergleichen ausgebildet sein. Die Leitungen des CAN-Busses können auch separat im Zugfahrzeug und im Trailer geführt sein. Um die CAN-Busverbindung zwischen Zugfahrzeug und Trailer herzustellen, können in den Kupplungsköpfen wenigstens einer Druckluftleitung ferner Busanschlusskontakte wenigstens eines CAN-Busses vorgesehen sein. Auf diese Weise erreicht man an der Druckluftanschlussstelle zwischen Zugfahrzeug und Trailer ferner eine Strom- und gegebenenfalls Datenschnittstelle für die Datenübertragung. Hierdurch erreicht man eine erhebliche Entlastung der elektrischen Steckverbindung oder es kann eine derartige zusätzliche Steckverbindung entfallen. Durch diese Datenkommunikation können bestimmte Einrichtungen des Trailers, beispielsweise lichttechnische Einrichtungen, Bauelemente der elektronisch/elektrisch gesteuerten Bremsanlage oder von Lift- und Lenkachsen und dergleichen gesteuert und überwacht werden.
• Es ist jedoch auch möglich, diese Datenübertragung für die Steuerung und Überwachung der im Trailer angeordneten Einrichtungen drahtlos per Funk durchzuführen.
• Bei der Erfindung ist die Datenkommunikation nicht mehr auf die bisher begrenzte Leitungs-/Pin-Belegung eingeschränkt, sondern kann in einfacher Weise auch auf Informationsdaten, wie Reifendrücke, Schwerpunkts- oder Beladungsveränderungen, Laderaumüberwachung und dergleichen erweitert werden.
• Anhand der Figur wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
• Die Figur zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel zur Stromversorgung von im Trailer angeordneten elektrischen Einrichtungen, welche über die Druckluftversorgung zwischen Zugfahrzeug und Trailer (Anhänger, Auflieger oder dergleichen) erfolgt.
• Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel stellt den Anschlussbereich der Druckluftversorgung vom Trailer 19 zum Zugfahrzeug 18 dar, wobei in diesem Anschlussbereich auch Kontaktelemente 20 bis 23 der elektrischen Verbindungseinrichtung der Stromversorgung angeordnet sind. Anschlusseinrichtungen einer Bremsleitung 10 und einer Vorratsleitung 11 weisen Kupplungsköpfen 12 bis 15 auf, in denen die Kontaktelemente 20 bis 23 der elektrischen Verbindungseinrichtung vorgesehen sind. Ferner sind Druckleitungsstücke im Zugfahrzeug 18 und dem Trailer 19, welche zur Bremsleitung 10 gehören, sowie Druckleitungsstücke im Zugfahrzeug 18 und im Trailer 19, welche zur Vorratsleitung 11 gehören, dargestellt. Die Bremsleitung 10 und die Vorratsleitung 11 sind Bestandteile einer druckmittelbetätigten Bremsanlage, wie sie beispielsweise aus DE 199 13 726 A1 bekannt ist. Um die Druckleitungsstücke der Bremsleitung 10 im Zugfahrzeug 18 und Trailer 19 miteinander zu verbinden, sind erste Kupplungsköpfe 12 und 13 vorgesehen. Um die Druckleitungsstücke der Vorratsleitung 11, welche im Zugfahrzeug 18 und im Trailer 19 vorgesehen sind, miteinander zu verbinden, sind zweite Kupplungsköpfe 14 und 15 vorgesehen.
• In den ersten Kupplungsköpfen 12 und 13, von denen der eine Kupplungskopf 12 am Zugfahrzeug 18 und der andere Kupplungskopf am Druckleitungsstück des Trailers 19 vorgesehen sind, sind erste elektrische Kontaktelemente 20, 21 angeordnet. Im Kupplungskopf 12 befindet sich das elektrische Kontaktelement 20 und im Kupplungskopf 13 befindet sich das elektrische Kontaktelement 21. Diese elektrischen Kontaktelemente 20, 21 sind mit ersten Stromversorgungsleiter 16 und 17 elektrisch verbunden. Der Stromversorgungsleiter 16 ist in dem am Zugfahrzeug 18 vorgesehenen Druckleitungsstück der Bremsleitung 10 und der Stromversorgungsleiter 17 in dem am Trailer 19 vorgesehenen Druckleitungsstück der Bremsleitung 10 angeordnet. Die ersten Stromversorgungsleiter 16, 17 sowie die dazugehörigen ersten Kontaktelemente 20, 21 liegen bei Kontaktgabe am Pluspotential.
• Ferner sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel zweite Kupplungsköpfe 14, 15 vorgesehen, mit denen Druckleitungsstücke der Vorratsleitung 11 am Zugfahrzeug 18 und Trailer 19 miteinander verbunden werden können. In diesen zweiten Kupplungsköpfen 14 und 15 sind zweite elektrische Kontaktelemente 22, 23 implementiert. Das im Kupplungskopf 14 vorgesehene Kontaktelement 22 ist mit einem zweiten Stromversorgungsleiter 24 elektrisch verbunden. Der Stromversorgungsleiter 24 ist in dem am Zugfahrzeug 18 vorgesehenen Druckleitungsstück der Vorratsleitung 11 angeordnet. In gleicher Weise ist am zweiten Kupplungskopf 15 das zweite elektrische Kontaktstück 23 angeordnet, welches elektrisch mit dem Stromversorgungsleiter 25 verbunden ist. Der elektrische Stromversorgungsleiter 25 ist in dem Druckluftleitungsstück der Vorratsleitung, welche am Trailer 19 vorgesehen ist, angeordnet.
• Die zweiten Stromversorgungsleiter 24, 25 sind bei ihrer Kontaktgabe über die zweiten elektrischen Kontaktelemente 22 und 23 an die Masse einer nicht näher dargestellten Stromversorgungsquelle am Zugfahrzeug verbunden.
• Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Kontaktgabe zwischen den elektrischen Kontaktelementen 20 und 21 sowie 22 und 23 beim Verbinden der Kupplungsköpfe 12 und 13 sowie 14 und 15. Die elektrische Kontaktgabe wird dabei durch die Kupplungskraft, mit welcher die Kupplungsköpfe jeweils miteinander verbunden werden, unterstützt oder zustandegebracht. Die Kupplungsköpfe 12 bis 15 sind vorzugsweise als Ringverschlüsse, insbesondere Bajonettverschlüsse in bekannter Weise ausgebildet.
• Beim Herstellen der Druckluftverbindung zwischen dem Zugfahrzeug 18 und dem Trailer 19 erfolgt gleichzeitig die elektrische Kontaktgabe der Stromversorgungsleiter 16, 17 und 24, 25. Über diese Stromversorgungsleiter erfolgt die Stromversorgung eines oder mehrerer Verbraucher 26 im Trailer 19. Die nicht näher dargestellte Stromversorgungsquelle, an welche die Stromversorgungsleiter angeschlossen sind, befindet sich im Zugfahrzeug 18.
• Die in die Kupplungsköpfe 12 bis 15 implementierten elektrischen Kontaktelemente 20 bis 23 sind insbesondere nach dem Zusammenfügen der Kupplungsköpfe flüssigkeitsdicht, insbesondere wasserdicht nach außen hin abgedichtet. Dies kann durch O-Ringe oder Gummidichtungen, welche die Kontaktelemente umgeben, erfolgen.
• Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die an Masse und an Pluspotential gelegten Stromversorgungsleiter in zwei unterschiedlichen Druckleitungen angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, in einer Druckleitung beide Stromversorgungsleiter, von denen der eine Leiter Pluspotential führt und der andere Leiter an Masse liegt, anzuordnen.
• An den Kupplungsköpfen 12 bis 15 können ferner, wie es in der Figur dargestellt ist, Busanschlusskontakte 29 für eine CAN-Busleitung CAN-High und Busanschlusskontakte 30 für jeweils eine CAN-Busleitung CAN-Low vorgesehen sein. Hierdurch erreicht man eine Schnittstelle für im Zugfahrzeug 18 und im Trailer 19 vorgesehene CAN-Busse 27 und 28. Falls für die zu übertragende Datenmenge ein CAN-Bus ausreicht, wird nur ein CAN-Bus 27 oder 28 vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die CAN-Busse 27 und 28 in den Druckluftleitungen der Bremsleitung 10 und der Vorratsleitung 11 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, die CAN-Busleitungen an der Außenseite der Druckluftleitungen oder separat anzuordnen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt jedoch die Verbindung über die in den Kupplungsköpfen 12 bis 15 vorgesehenen Busanschlusskontakten 29 und 30. Die Kontaktgabe an den Busanschlusskontakten 29, 30 erfolgt ebenfalls vorzugsweise durch die Kupplungskraft, mit welcher die Kupplungsköpfe miteinander verbunden werden. Die Busanschlusskontakte sind ebenfalls feuchtigkeitsdicht und verpolungs- und berührungssicher gegenüber Karosserieteilen des Zugfahrzeugs und Trailers angeordnet.
• In den Ausführungsbeispielen befinden sich die Stromversorgungsleiter 16, 17 und 24, 25 in oder an den Druckleitungen der Bremsleitung 10 und der Vorratsleitung 11. Es ist jedoch auch möglich, diese Stromversorgungsleiter separat zu führen. Außerdem kann am jeweiligen Kupplungskopf ein Anschlussstück für die jeweiligen elektrischen Kontaktelemente 20 bis 23 vorgesehen sein. Insbesondere am Zugfahrzeug kann eine separate Kabelzuführung für die Stromversorgungsleiter vorhanden sein, da die Kupplungsköpfe 12 und 14 normalerweise fest mit dem Zugfahrzeug 18 verbunden sind.
• Bei einer Ausführung von Druckluftverschlüssen, bei denen zwei Druckluftleitungen in einem Ringverschluss untergebracht sind, ist die Erfindung analog anwendbar.

10

Druckluftleitung (Bremsleitung)

11

Druckluftleitung (Vorratsleitung)

12, 13

erste Kupplungsköpfe

14, 15

zweite Kupplungsköpfe

16, 17

erste Stromversorgungsleiter

18

Zugfahrzeug

19

Trailer (Anhänger, Auflieger)

20, 21

erste elektrische Kontaktelemente

22, 23

zweite elektrische Kontaktelemente

24, 25

zweite Stromversorgungsleiter

26

Verbraucher

27

erster CAN-Bus

28

zweiter CAN-Bus

29

Busanschlusskontakte (CAN-High)

30

Busanschlusskontakte (CAN-Low)

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Stromversorgung wenigstens eines elektrischen Verbrauchers, der in einem, von einem Zugfahrzeug gezogenen Trailer angeordnet ist, aus einer im Zugfahrzeug angeordneten Stromversorgungsquelle mit elektrischen stromführenden Versorgungsleitern und einer elektrischen Verbindungseinrichtung mit voneinander trennbaren Kontaktelementen, welche wenigstens zwei im Trailer vorgesehene Versorgungsleiter und wenigstens zwei im Zugfahrzeug vorgesehene Versorgungsleitern verbinden, wobei die trennbaren Kontaktelemente der elektrischen Verbindungseinrichtung in Kupplungsköpfen, die zum Anschließen wenigstens einer Druckluftleitung des Zugfahrzeugs an wenigstens eine Druckluftleitung des Trailers dienen, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgabe zwischen den elektrischen Kontaktelementen (20, 21 und 22, 23) durch die Kupplungskraft, mit welcher die Kupplungsköpfe (12, 13 und 14, 15) miteinander druckdicht verbunden werden, erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in ersten Kupplungsköpfen (12, 13) erste elektrische Kontaktelemente (20, 21) und in zweiten Kupplungsköpfen (14, 15) zweite elektrische Kontaktelemente (22, 23) angeordnet sind, wobei die ersten elektrischen Kontaktelemente (20, 21) Pluspotential führende Versorgungsleiter (16, 17) und die zweiten elektrischen Kontaktelemente (22, 23) an Masse liegenden Versorgungsleiter (24, 25) im Zugfahrzeug (18) und im Trailer (19) miteinander verbinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftleitungen (10, 11) eine Bremsleitung und eine Vorratsleitung der Trailerbremsanlage sind, welche über die Kupplungsköpfe (12, 13 und 14, 15) an eine Druckmittelbeschaffungsanlage des Zugfahrzeugs (18) anzuschließen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleiter (16, 17 und 24, 25) in oder an den Druckleitungen (10, 11) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kupplungsköpfen (12, 13 und/oder 14, 15) wenigstens einer Druckluftleitung (10 und/oder 11) ferner Busanschlusskontakte (29, 30) wenigstens eines CAN-Busses (27 und/oder 28) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragung zur Steuerung von im Trailer (19) vorgesehenen, insbesondere die Betriebssicherheit und den Fahrbetrieb überwachenden Einrichtungen drahtlos erfolgt.