DE112004000916B4

DE112004000916B4 - Anhängerzugvorrichtung

Info

Publication number: DE112004000916B4
Application number: DE112004000916.2T
Authority: DE
Inventors: Eric M. Terpsma; David O. Roe; Richard T. Polanic; Rudolph A. Bahnsen
Original assignee: Holland Group Inc
Current assignee: Holland Group Inc
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2024-05-29
Also published as: CA2525721C; WO2004110847A3; CA2772665A1; BRPI0410625A; GB2430659B; US20040239077A1; DE112004003078B4; CA2772665C; GB2416523A; GB2430659A; WO2004110847A2; US7431321B2; GB0523359D0; WO2004110847B1; CA2525721A1; GB2416523B; GB0625831D0; MXPA05012432A; DE112004000916T5

Abstract

Anhängerzugvorrichtung (10), umfassend: ein Aufnahmeteil (12), das so ausgestaltet ist, dass es funktionell mit einem Zugfahrzeug gekoppelt werden kann, und einen zylindrisch geformten Hohlraum (24) aufweist; ein zylindrisch geformtes Buchsenteil (13, 14), das in dem Hohlraum (24) des Aufnahmeteiles (12) aufgenommen ist; ein Zugteil (16), das so gestaltet ist, dass es funktionell mit einem gezogenen Fahrzeug koppelbar ist und einen zylindrischen Schaft (28) aufweist, der schwenkbar in dem Buchsenteil (13, 14) aufgenommen ist, wobei mindestens wahlweise eines von dem Buchsenteil (13, 14) oder dem Schaft (28) zumindest teilweise ein Material umfasst, welches im Wesentlichen die Anwendung eines gesondert eingebrachten Schmiermittels während der Benutzung der Anhängerzugvorrichtung unnötig macht, wobei die Buchsenteile (13, 14) ein selbstschmierendes Material umfassen, wobei der Hohlraum (24) des Aufnahmeteiles (12) teilweise durch eine Innenwand gebildet wird, wobei wahlweise mindestens eines von der Wand des Hohlraumes (24) oder des Schaftes (28) ein korrosionsfestes Material umfasst, wobei ein erstes Dichtungsteil (30) vorgesehen ist, welches zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) angeordnet und so gestaltet ist, dass es den Eintritt von Schmutz in den Hohlraum (24) verhindert, und wobei das erste Dichtungsteil (30) innerhalb des Hohlraumes (24) des Aufnahmeteils (12) aufgenommen ist, wobei eine Filzpackung (35, 43) vorgesehen ist, welche zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängerzugvorrichung, insbesondere eine schmiermittelfreie Vorrichtung.
Zugvorrichtungen werden in großem Umfang bei von Zugfahrzeugen durchzuführenden Arbeiten und Anwendungen benutzt, und sie stehen in beträchtlicher Anzahl von Konfigurationen und Ausführungen zur Verfügung. Derartige Zugvorrichtungen umfassen typischerweise ein erstes Element, das mit dem Zugfahrzeug gekoppelt ist, und ein zweites Element, das funktionell mit dem ersten Element gekoppelt und so gestaltet ist, dass es mit einem zu ziehenden Fahrzeug gekoppelt werden kann. Bisher war die Kopplung zwischen dem ersten und dem zweiten Element dieser Zugvorrichtungen für Verunreinigungen durch Fremdkörper, wie Schmutz und Flüssigkeiten zugänglich, die zwischen den Kopplungsteilen eindringen und dadurch zu raschem Verschleiß der verbundenen Bauteile führen konnten. Weiterhin kann die Verunreinigung durch Schmutz innerhalb der Kopplung die freie Bewegung der Kopplung in ihrem Funktionsbereich einschränken. Darüber hinaus kann die Verunreinigung der verbundenen Bauteile zu einem vollständigen Ausfall der Zugvorrichtung durch Rost, Korrosion o. ä. führen.
Die DE 42 40 559 A1 betrifft die Anordnung einer Anhängerkupplung an einem Zugfahrzeug, wobei die Anhängerkupplung an einer Zugstange befestigt ist, wobei die Zugstange in einem Lagerrohr gelagert und das Lagerrohr an einem Fahrzeugrahmen des Zugfahrzeuges befestigt ist. Besonderes Merkmal ist dabei, dass das Lagerrohr zumindest gegen Momente um eine horizontale Querachse an dem Rahmen des Zugfahrzeuges in einem Stützbereich abgestützt ist.
Die DE 198 40 001 A1 betrifft eine Kupplungseinrichtung mit einem an einem Zugfahrzeug befestigbaren Kupplungskörper mit Führungsmitteln für einen mit einer Zugöse eines Anhängerfahrzeugs kuppelbaren Kupplungsbolzen und einem um die Achse der Führungsmittel drehbar gelagerten Kupplungsmaul. Es ist dabei insbesondere eine Einweiserrolle vorgesehen, welche das Einführen einer Zugöse des Anhängerfahrzeuges in das Kupplungsmaul erleichtert.
Die DE 101 59 502 C2 betrifft ein Verbundgleitlager mit einer Tragschicht und einer damit verbundenen Gleitschicht, wobei die Gleitschicht Polytetrafluourethylen-Fasern, Polyethersulfon-Fasern und eine Epoxidharzmatrix umfasst.
Die DE 15 75 362 A betrifft ein Gleitlager und ein Verfahren zu dessen Herstellung, welches als Reibungsmindernde Fläche ein Mehrlagengewebe aufweist, wobei alle Lagen aus ”Teflon”-Fäden gebildet sind.
Die DE 43 42 342 A1 betrifft eine Lauffläche in einer Dichtungsanordnung oder eine Lagerbuchse, wobei die Oberfläche der Lauffläche aus einer Oxyd-Keramikschicht besteht bzw. durch ein erweitertes Nitrocarborierverfahren erzeugt wurde, um sie besonders widerstandsfähig sowie rosthemmend zu machen.
Das Fachbuch BEITZ, W.; GROTE, K.-H.: Taschenbuch für den Maschinenbau/Dubbel. Springer, 2001 offenbart in Abschnitt E40 verschiedene Behandlungsmethoden zur Erhöhung der Oberflächenfestigkeit bzw. Verschleißbeständigkeit wie beispielsweise das Einsatzhärten bzw. das Carbonitrieren. In Abschnitt G104 desselben Dokuments wird auf Gleitlagerdichtungen sowie auf wartungsfreie Gleitlager eingegangen.
Die DIN ISO 6691 betrifft thermoplastische Polymere für Gleitlager, wobei unter Abschnitt B.3.3 insbesondere auf Gleitpartner eingegangen wird und offenbart ist, dass sich als Gleitpartner für thermoplastische Polymere insbesondere gehärteter Stahl eignet.
Die DE 17 96 083 U betrifft eine Anhängerkupplung für geländegängige Fahrzeuge mit auf der Stangenführung der Zugstange angeordneter Blattfeder.
BARTZ, Wilfried J.: Selbstschmierende und wartungsfreie Gleitlager. Expert-Verl., 1993 betrifft Gleitlageranordnungen für wartungsfreie Gleitlager, bei denen Kunststoffe zum Einsatz kommen um den Einsatz von Schmierstoffen zu vermeiden.
Die Auszüge von der Internet-Seite von FEDERAL-MOGUL ”Sliding bearing installation seals” und ”Composition GLYCODUR F” betreffen Gleitlager welche in erhöhtem Maße einer Verschmutzung durch Staub ausgesetzt sind und entsprechende Dichtungen aufweisen um dennoch eine hohe Lebensdauer zu erreichen.
Eine Art von Zugvorrichtungen bilden die herkömmlichen Zughaken, welche bei verschiedenen Zugfahrzeugen verwendet werden, wie z. B. bei LKWs, bei Erdbewegungsgeräten sowie landwirtschaftlichen Geräten, um das Zugfahrzeug mit einem Anhänger zu verbinden. Ein Beispiel einer herkömmlichen Zughaken-Konstruktion ist in 1 dargestellt. Wie erkennbar ist, umfasst der Zughaken 100 einen Hauptkörper 101, welcher eine integrale Basisplatte 102 und einen integralen oberen Klauenhaken 104 aufweist. Eine obere Klauenrastung 106 ist mit dem Körper 101 um einen Schwenkbolzen 108 schwenkbar verbunden. Wie in 2 erkennbar ist, kann die obere Klauenrastung 106 nach oben schwenken, und zwar von einer geschlossenen Position A in eine geöffnete Position B, in welcher der Zughaken eine Zugstangenöse oder eine andere Kopplungsstruktur aufnehmen kann, die mit einem zugehörigen Anhänger verbunden ist. Die obere Klauenrastung 106 kehrt dann wieder in die geschlossene Position A zurück, und ein Verriegelungsmechanismus 110 verriegelt die obere Klaue in der Position A. Der Verriegelungsmechanismus 110 umfasst typischerweise eine Verriegelungsnase 112, welche über einen Schwenkbolzen 114 schwenkbar mit der Klauenrastung 106 verbunden ist, und welche zwischen einer verriegelten Position, in welcher die Verriegelungsnase 112 mit einer Nase 116 zusammenwirkt, die integral mit dem Körper 101 verbunden ist, und einer unverriegelten Position, in welcher die Nase 112 nach oben geschwenkt wird, um über die Nase 116 zu gelangen, schwenkbar ist. Bisher wurden zahlreiche Befestigungen benutzt, um die Zughaken in der geschlossenen Position zu verriegeln, so z. B. Lastösenbolzen, Formschlussbolzen, Halteseile aus Nylon oder Draht, Drahtverriegelungsstifte, sowie Verriegelungsdorne. Die Entfernung dieser Befestigungen von den Zugvorrichtungen hat sich als kompliziert erwiesen, da beide Hände erforderlich sind, um den Zughaken zu entriegeln und in gleicher Weise ist ihre Anbringung ebenfalls schwierig und ineffizient, und sie entsprechen, wie nachfolgend dargestellt, teilweise nicht den Scherbelastungsanforderungen, und sie sind teuer in der Herstellung und können leicht verlegt werden oder verloren gehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Zugvorrichtung bereitzustellen, die den Eintritt von Verunreinigungen in die Zugvorrichtung vermindert und/oder verhindert, die den Verschleiß der verbundenen Bauteile reduziert und eine lange Nutzungsdauer der Zugvorrichtung ohne das Erfordernis von wesentlichen Instandhaltungsmaßnahmen sicherstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Anhängerzugvorichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Anhängerzugvorrichtung, die ein Aufnahmeteil umfasst, das so gestaltet ist, dass es funktionell mit einem Zugfahrzeug gekoppelt werden kann und einen zylindrisch geformten Hohlraum aufweist, sowie ein zylindrisch geformtes Buchsenteil, das in dem Hohlraum des Aufnahmeteiles aufgenommen ist. Die Anhängerzugvorrichtung umfasst weiterhin ein Zugteil, das so gestaltet ist, dass es funktionell mit einem gezogenen Fahrzeug koppelbar ist und einen zylindrischen Schaft aufweist, der schwenkbar in dem Buchsenteil aufgenommen ist, wobei mindestens wahlweise eines von dem Buchsenteil und dem Schaft teilweise ein Material umfasst, welches im Wesentlichen die Anwendung eines gesondert eingebrachten Schmiermittels während der Benutzung der Anhängerzugvorrichtung unnötig macht.
1 ist eine perspektivische Ansicht von oben und hinten auf einen Zughaken, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist;
2 ist die Seitenansicht eines Zughakens des Standes der Technik mit einer Verriegelungsklaue des Zughakens, welche in einer geschlossenen Position mit Volllinien, in einer geöffneten Position mit gestrichelten Linien, und mit inneren Bauteilen der Verriegelungsklaue mit gestrichelten Linien dargestellt ist;
3 ist eine perspektivische Ansicht von oben und hinten auf eine erfindungsgemäße Anhängerzugvorrichtung;
4 ist eine Draufsicht auf eine Anhängerzugvorrichtung in einer geschlossenen Position, und mit einer Teilschnittansicht zur Veranschaulichung einer Buchsenanordnung;
5 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht des Bereichs V in 4;
6 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht des Bereichs VI in 4;
Zum Zwecke der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe und deren Ableitungen „obere/r”, „untere/r”, „rechte/r”, „linke/r”, „hintere/r”, „vorderer”, „vertikale/r” und „horizontale/r” auf die Erfindung gemäß 3. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen und Schrittfolgen, falls nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges genannt wird, umfassen kann. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, dass die spezifischen Vorrichtungen und Prozesse, die in den anliegenden Zeichnungen und in der folgenden Beschreibung dargestellt sind, beispielhafte Ausführungsformen des erfinderischen Konzeptes sind, welches in den anliegenden Ansprüchen definiert wird. Demzufolge stellen spezifische Abmessungen und andere physische Merkmale der hier dargestellten Ausführungsformen keine Beschränkung dar, soweit in den Ansprüchen nicht ausdrücklich etwas Gegenteiliges genannt wird.
Das Bezugszeichen 10 (3) bezeichnet insgesamt eine Anhängerzugvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Anhängerzugvorrichtung 10 ein Aufnahmeteil 12, ein vorderes Buchsenteil 13 (4), ein hinteres Buchsenteil 14 sowie ein Zugteil 16.
Das Aufnahmeteil 12 umfasst eine im Wesentlichen viereckige Befestigungsplatte 18 mit einer Vielzahl von Öffnungen 20, die proximal zu den Ecken angeordnet sind. Die Öffnungen 20 sind so gestaltet, dass sie Montagehilfen (nicht dargestellt) für die Befestigung einer Anhängerzugvorrichtung 10 an einem Strukturbauteil eines zugehörigen Zugfahrzeuges aufnehmen können. Das Aufnahmeteil 12 umfasst weiterhin ein zylindrisch geformtes Aufnahmerohr 22, das integral mit der Befestigungsplatte 18 gebildet ist und einen vorderen Bereich 19 aufweist, der sich von der Befestigungsplatte 18 nach vom erstreckt, und einen hinteren Bereich 21, der sich von der Befestigungsplatte 18 nach hinten erstreckt. Das Rohr 22 umfasst einen sich in Längsrichtung erstreckenden zylindrisch geformten Hohlraum bzw. eine Bohrung 24 mit einer ersten Gegensenkung 25 und einer zweiten Gegensenkung 27.
Die vorderen und hinteren Buchsenteile 13, 14 sind jeweils zylindrisch geformt und jeweils fest in der Gegensenkung 25 und in der Gegensenkung 27 aufgenommen. Die Buchsenteile 13, 14 sind jeweils aus einem Material gefertigt, das gegenüber Abrieb hochbeständig ist, wie z. B. selbstschmierendes Verbundmaterial, vorzugsweise verstärktes Material, wie z. B. warmausgehärteter Kunststoff mit einem Teflonzusatz. Weiterhin wurden die Bohrung 24 und der Schaft 28 behandelt bzw. beschichtet, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und/oder die Reibung zwischen diesen und anderen aneinander liegenden Bauteilen zu verringern, z. B. durch Nitro-Karbonisierung.
Das Zugteil 16 umfasst einen zylindrischen Schaft 28, welcher in den Buchsenteilen 13, 14 und in dem Hohlraum 24 des Aufnahmeteiles so aufgenommen ist, dass die äußere Oberfläche 33 des Schaftes 28 an der Buchsenoberfläche 26 der Buchsenteile 13, 14 anliegt. Eine flexible Stulpendichtung mit U-förmigem Querschnitt 30 umgibt den Schaft 28 und liegt an diesem an, und sie ist in der Gegensenkung 25 des Hohlraumes 24 so aufgenommen, dass die Dichtung 30 an dem vorderen Buchsenteil 13 und der Gegensenkung 25 anliegt. Eine ringförmige Filzscheibe 35 ist in der Gegensenkung 25 aufgenommen und liegt an der Dichtung 30 an. Eine ringförmige flexible Dichtung 37 befindet sich innerhalb der Nut 31 des Aufnahmerohres 22 und umfasst einen Basisbereich 39 und einen nach außen vorstehenden flexibel elastischen Finger 91. Eine ringförmige Filzscheibe 43 ist in der Gegensenkung 27 aufgenommen und liegt an dem hinteren Buchsenteil 14 an. Die Dichtungen 30, 37 sind jeweils flexibel elastisch, und Teile mit geringer Reibung ermöglichen eine Bewegung in allen sechs Freiheitsgraden, und sie bestehen vorzugsweise aus einem synthetischen, verschleißfesten Material, jedoch können andere metallische, nichtmetallische, keramische sowie gummiartige Materialien wie Kautschuk dafür ausgetauscht werden.
Das Zugteil 16 ist mit dem Aufnahmeteil 12 gekoppelt, und zwar durch Aufnahme des Schafes 28 in der Bohrung 24, sowie durch Anordnung einer beschichteten Scheibe 79 über dem Schaft 28 und das Aufschrauben einer Mutter 81 auf das Ende des Schaftes 28, wodurch die Scheibe 79 zwischen dem Aufnahmeteil 12 und der Mutter 81 befestigt wird. Die Mutter 81 wird an ihrem Platz am Schaft 28 durch einen Splint 83 gesichert.
Die erfindungsgemäße Anhängerzugvorrichtung vermindert und/oder beseitigt den Eintritt von Schmutz in die Zugvorrichtung, verringert die Abnutzung der beanspruchten Bauteile und sichert eine lange Nutzungsdauer. Die Anhängerzugvorrichtung ermöglicht weiterhin eine einfache Handhabung des zugehörigen Zughakens und erfüllt die damit verbundenen Sicherungsanforderungen durch Gewährleistung eines geeigneten Zusammenwirkens.
Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden für die Fachwelt durch Bezugnahme auf die Beschreibung, die Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen verständlich und nachvollziehbar.

Claims

Anhängerzugvorrichtung (10), umfassend: ein Aufnahmeteil (12), das so ausgestaltet ist, dass es funktionell mit einem Zugfahrzeug gekoppelt werden kann, und einen zylindrisch geformten Hohlraum (24) aufweist; ein zylindrisch geformtes Buchsenteil (13, 14), das in dem Hohlraum (24) des Aufnahmeteiles (12) aufgenommen ist; ein Zugteil (16), das so gestaltet ist, dass es funktionell mit einem gezogenen Fahrzeug koppelbar ist und einen zylindrischen Schaft (28) aufweist, der schwenkbar in dem Buchsenteil (13, 14) aufgenommen ist, wobei mindestens wahlweise eines von dem Buchsenteil (13, 14) oder dem Schaft (28) zumindest teilweise ein Material umfasst, welches im Wesentlichen die Anwendung eines gesondert eingebrachten Schmiermittels während der Benutzung der Anhängerzugvorrichtung unnötig macht, wobei die Buchsenteile (13, 14) ein selbstschmierendes Material umfassen, wobei der Hohlraum (24) des Aufnahmeteiles (12) teilweise durch eine Innenwand gebildet wird, wobei wahlweise mindestens eines von der Wand des Hohlraumes (24) oder des Schaftes (28) ein korrosionsfestes Material umfasst, wobei ein erstes Dichtungsteil (30) vorgesehen ist, welches zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) angeordnet und so gestaltet ist, dass es den Eintritt von Schmutz in den Hohlraum (24) verhindert, und wobei das erste Dichtungsteil (30) innerhalb des Hohlraumes (24) des Aufnahmeteils (12) aufgenommen ist, wobei eine Filzpackung (35, 43) vorgesehen ist, welche zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) angeordnet ist.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher die Buchsenteile (13, 14) einen faserverstärkten Verbundstoff umfassen.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Buchsenteile (13, 14) einen wärmeaushärtenden Kunststoff mit geringer Reibung umfassen.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher wahlweise mindestens eines von der Wand des Hohlraumes (24) oder des Schaftes (28) nitrokarbonisiert ist.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das erste Dichtungsteil (30) eine Stulpendichtung mit U-förmigem Querschnitt umfasst.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche weiterhin umfasst: ein zweites Dichtungsteil (37), welches zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) angeordnet und so gestaltet ist, dass es den Eintritt von Schmutz in den Hohlraum (24) des Aufnahmeteiles (12) verhindert.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach Anspruch 6, bei welcher das zweite Dichtungsteil (37) zwischen einer nach hinten weisenden Fläche des Aufnahmeteils (12) und dem Zugteil (16) angeordnet ist.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Filzpackung (35) zwischen dem Aufnahmeteil (12) und dem Zugteil (16) im Wesentlichen proximal zum ersten Dichtungsteil (30) angeordnet ist.
Anhängerzugvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Zugteil (16) eine Schaft-Haken-Kombination umfasst.