Die Erfindung betrifft eine Anhängekupplung für Kraftfahr
zeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, mit einer
Kupplungskugel, mit einem Kugelhals, dessen einer Endbereich
abgekröpft ist und die Kupplungskugel trägt, und mit einem
einen Antriebsmotor umfassenden Antrieb, durch welchen der
Kugelhals mit der Kupplungskugel von einer Arbeitsstellung in
eine Ruhestellung und umgekehrt bewegbar ist.
Eine derartige Anhängevorrichtung ist beispielsweise aus der
US 4,744,583 bekannt.
Eine derartige durch einen Antrieb bewegbare Kupplung birgt
eine Reihe von Sicherheitsrisiken, insbesondere bei unsach
gemäßer Betätigung derselben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mög
lichst sicher arbeitende Anhängekupplung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer Anhängekupplung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Steuerung zum Betreiben des Antriebs vorgesehen ist, welche
entweder ein Bewegen des Kugelhalses oder ein Fahren des
Fahrzeugs zuläßt.
Eine derartige Steuerung hat den großen Vorteil, daß mit
dieser verhindert wird, daß einerseits die Kupplung, bei
spielsweise aufgrund einer Fehlbedienung, während der Fahrt
bewegt wird, andererseits sichergestellt ist, daß während des
Bewegens der Kupplung zwischen Arbeitsstellung und Ruhestel
lung ein Fahren mit dem Fahrzeug nicht möglich ist, so daß
dadurch ebenfalls ausgeschlossen ist, daß das Fahrzeug wäh
rend des Bewegens der Kupplung in Betrieb gesetzt wird.
Besonders einfach läßt sich dies dadurch realisieren, daß die
Steuerung den Antrieb für das Bewegen des Kugelhalses dann
blockiert, wenn der Motor des Fahrzeugs läuft. In diesem Fall
kann das Verschwenken des Kugelhalses nur dann erfolgen, wenn
der Motor des Fahrzeugs abgeschaltet ist. Damit ist sicher
gestellt, daß während der Fahrt kein Verschwenken des Kugel
halses durch den motorischen Antrieb erfolgen kann.
Dies läßt sich, insbesondere bei einem Elektromotor für den
Antrieb, besonders einfach dann realisieren, wenn die Steue
rung eine Stromversorgung für den Elektromotor unterbricht.
Eine besonders sichere Funktion einer derart bewegbaren
Kupplung läßt sich dann erreichen, wenn die Steuerung ein
Laufen des Motors des Fahrzeugs nur dann zuläßt, wenn der
Kugelhals in der Arbeitsstellung oder in der Ruhestellung
steht, d. h., daß definitiv eine der beiden Stellungen er
reicht sein muß, bevor das Fahrzeug in Betrieb genommen
werden kann. Damit sind alle Fehlbedienungen dergestalt, daß
bei in irgendeiner Zwischenstellung zwischen der Arbeits
stellung und der Ruhestellung stehendem Kugelhals ein Fahren
mit dem Fahrzeug erfolgt, ausgeschlossen.
Die Erkennung der Arbeitsstellung und der Ruhestellung könnte
in unterschiedlicher Art und Weise erfolgen.
Rein prinzipiell wäre es möglich, die Arbeitsstellung oder
die Ruhestellung des Kugelhalses über eine Abfrage, bei
spielsweise eine Abfrage der Umdrehungen des Antriebs, zu
erfassen. Aus Sicherheitsgründen ist es jedoch besonders
zweckmäßig, wenn die Steuerung die Arbeitsstellung und die
Ruhestellung des Kugelhalses über einen jeweils diesen
Stellungen zugeordneten Sensor erfaßt, so daß über diesen
Sensor eine direkte, vom Antrieb unabhängige Rückmeldung auf
die Steuerung erfolgt.
Die Arbeitsstellung des Kugelhalses kann in unterschied
lichster Art und Weise abgefragt werden. Beispielsweise ist
es möglich, mittels des Sensors die Arbeitsstellung dadurch
abzufragen, daß der Kugelhals oder die Kupplungskugel in
einer der Arbeitsstellung entsprechenden Stellung stehen.
Eine erhöhte Sicherheit ist dadurch gegeben, daß die Steue
rung die Arbeitsstellung des Kugelhalses über einen eine ver
riegelnde Stellung einer Verriegelungsvorrichtung erfassenden
Sensor erkennt. D. h., die Arbeitsstellung wird nur dann er
faßt, wenn gleichzeitig die Verriegelungsvorrichtung in der
verriegelnden Stellung steht und somit auch sichergestellt
ist, daß der Kugelhals nicht nur in der Arbeitsstellung
steht, sondern auch gleichzeitig durch die Verriegelungs
vorrichtung gesichert ist.
Eine derartige besonders sichere Erfassung der Arbeits
stellung ist beispielsweise dadurch realisierbar, daß sowohl
die Arbeitsstellung des Kugelhalses als solche als auch die
verriegelnde Stellung der Verriegelungsvorrichtung entweder
über eine mechanische Und-Verknüpfung und einen Sensor oder
über zwei diese jeweils erfassende Sensoren erfaßt werden.
Um eine besonders einfache und sichere Bedienung beim Bewegen
zu ermöglichen und insbesondere auszuschließen, daß durch
Fehlbedienung der Kugelhals in irgendeiner Zwischenstellung
zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung stehen
bleibt, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Steuerung nach
einem einmaligen Betätigen eines Schaltelements den Motor so
lange betreibt, bis der Kugelhals entweder die Arbeits
stellung oder die Ruhestellung erreicht hat.
Um zusätzlich noch die Möglichkeit zu schaffen, daß eine
Bedienungsperson dann, wenn beispielsweise ein Hindernis im
Bewegungsweg von Kugelhals und Kupplungskugel auftaucht oder
erst nach Betätigen des Schaltelements und somit Auslösen der
Bewegung entdeckt wird, ist eine Notabschaltung vorgesehen.
Rein prinzipiell ist es möglich, als weiteres Sicherheits
element die Steuerung so auszulegen, daß bei einem Betätigen
des Schaltelements im Verlauf einer Bewegung des Kugelhalses
diese unterbrochen wird.
Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Steuerung nach
einem Betätigen des Schaltelements im Verlauf der Bewegung
des Kugelhalses zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhe
stellung die bis zu diesem Betätigen bestehende Bewegungs
richtung umkehrt. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, daß
bei Entdecken eines Hindernisses im Bewegungsbereich Kugel
hals und Kupplungskugel sich nicht weiterbewegen, sondern die
Bewegung nicht nur unterbrechen, sondern umkehren, wobei
hierbei davon ausgegangen wird, daß der Kugelhals und die
Kupplungskugel nach Umkehr der Bewegung in die Richtung
zurückbewegt werden, aus welcher sie kommen, wobei in diese
Richtung schwerlich ein Hindernis bestehen kann.
Eine weitere Sicherheitsfunktion läßt sich dadurch erreichen,
daß die Steuerung eine Drehmomenterkennung für den Antrieb
umfaßt, welche ein Überschreiten einer Drehmomentschwelle des
Antriebs erkennt. Damit ist sichergestellt, daß auch dann,
wenn der Kugelhals oder die Kupplungskugel unverhoffterweise
gegen ein Hindernis laufen, weder an dem Hindernis noch an
der erfindungsgemäßen Kupplung Schaden entstehen kann.
Die Drehmomenterkennung könnte nun dazu dienen, ein Signal an
die Steuerung abzugeben, welches diese veranlaßt, die Bewe
gung des Kugelhalses zu unterbrechen.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Drehmomenter
kennung bei Überschreiten der Drehmomentschwelle ein Signal
abgibt, so daß die Steuerung die bisherige Schwenkrichtung
umkehrt. Damit wird in gleicher Weise, wie bereits beim Be
tätigen der Schalteinrichtung dargelegt, einerseits sicher
gestellt, daß Kugelhals oder Kupplungskugel nicht gegen ein
Hindernis laufen und nachhaltig weiter gegen dieses wirken,
sondern ihre Bewegung unterbrechen und sogar umkehren und
somit beispielsweise in die Stellung, aus der sie kommen,
zurückschwenken.
Im einfachsten Fall ist beispielsweise vorgesehen, daß die
Drehmomentschwelle in allen Stadien der Bewegung dieselbe
ist.
Um jedoch - insbesondere im Fall einer langen Verweildauer
von Kugelhals und Kupplungskugel in der Arbeitsstellung oder
der Ruhestellung - zum Verlassen dieser Stellungen ein mög
lichst großes Losbrechmoment zu haben, ist vorzugsweise vor
gesehen, daß die Drehmomentschwelle in der Arbeitsstellung
und der Ruhestellung bis zum Verlassen derselben höher liegt
als danach. Damit wird das Losbrechmoment für das Verlassen
der Arbeitsstellung oder Ruhestellung erhöht, was jedoch
keine Einbuße an Sicherheit darstellt, solange nach Verlassen
der Arbeitsstellung oder Ruhestellung die Drehmomentschwelle
wieder abgesenkt wird.
Die Drehmomenterkennung kann auf die unterschiedlichste Art
und Weise arbeiten. Eine einfache Lösung hierzu sieht vor,
daß die Drehmomenterkennung die Stromaufnahme des Motors
erfaßt.
Hinsichtlich der Anordnung des Schaltelements der Steuerung
wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der
einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht.
So sieht eine besonders vorteilhafte Lösung vor, daß das
Schaltelement und die Steuerung im Kofferraum des Kraftfahr
zeugs angeordnet sind. Eine derartige Anordnung bietet den
Vorteil einer relativ einfachen Unterbringung der Steuerung,
insbesondere nahe der übrigen Kupplungskomponenten, und
außerdem den Vorteil, daß das Schaltelement ebenfalls an der
Steuerung angeordnet werden kann und vom Kofferraum aus die
Steuerung betätigt werden kann.
Hinsichtlich der Wirkung des Antriebs auf Kugelhals und Kupp
lungskugel zur Durchführung der Bewegung sind alle möglichen
Lösungen eines zwischengeschalteten Getriebes denkbar. Be
sonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Antrieb über ein
selbsthemmendes Getriebe auf den Kugelhals wirkt, da in
diesem Fall bereits das selbsthemmende Getriebe dazu ein
gesetzt werden kann, den Kugelhals mit der Kupplungskugel in
der Ruhestellung und/oder der Arbeitsstellung zu fixieren.
Außerdem wirken keine auf die Kupplungskugel wirkenden Kräfte
als Momente auf den Motor des Antriebs zurück, so daß der
Motor lediglich so ausgelegt sein muß, daß er in der Lage
ist, ohne Krafteinwirkung auf Kupplungskugel und Kugelhals
diese zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung zu
bewegen.
Wie bereits im Vorstehenden erläutert, ist durch das
selbsthemmende Getriebe bereits sichergestellt, daß der
Kugelhals mit der Kupplungskugel in der Arbeitsstellung
stehen bleibt, auch wenn, beispielsweise durch einen
Anhänger, auf die Kupplungskugel die üblichen Zug- und Brems
kräfte wirken.
Um jedoch ein Höchstmaß an Sicherheit zu bieten, ist er
gänzend oder alternativ zu einem selbsthemmenden Getriebe
vorgesehen, daß der Kugelhals in der Arbeitsstellung durch
eine Verriegelungsvorrichtung fixierbar ist. Durch eine
derartige Verriegelungsvorrichtung besteht die Möglichkeit,
in gleicher Weise wie bei den bisher bekannten manuell
abnehmbaren und einsetzbaren Kupplungen, den Kugelhals in der
Arbeitsstellung betriebssicher zu fixieren.
Vorzugsweise ist dabei die Verriegelungsvorrichtung so aus
gebildet, daß sie bei Erreichen der Arbeitsstellung des
Kugelhalses selbsttätig in eine verriegelnde Stellung über
geht und somit den Kugelhals in der Arbeitsstellung fixiert.
Damit ist sichergestellt, daß der Kugelhals bei Erreichen der
Arbeitsstellung zwangsläufig in dieser Arbeitsstellung ver
riegelt wird.
Bei einer derartigen Verriegelungsvorrichtung ist zweck
mäßigerweise vorgesehen, daß diese zum Lösen der verriegeln
den Stellung über einen Auslöser betätigbar ist.
Der Auslöser kann auf die unterschiedlichste Art und Weise
betätigbar sein. Im einfachsten Fall wäre es denkbar, einen
manuellen Auslöser vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist es
jedoch, insbesondere im Zusammenhang mit dem einen Motor auf
weisenden Antrieb, wenn der Auslöser durch einen Auslöseran
trieb betätigbar ist. Ein derartiger Auslöserantrieb könnte
beispielsweise ein den Auslöser betätigender Magnet sein.
Eine besonders zweckmäßige Lösung, insbesondere hinsichtlich
der Einfachheit und Kostengünstigkeit des Aufbaus, sieht vor,
daß der Auslöser von dem Antrieb zum Bewegen des Kugelhalses
betätigbar ist, d. h., daß beispielsweise der Antriebsmotor,
mit welchem der Kugelhals bewegbar ist, gleichzeitig auch
dazu eingesetzt wird, den Auslöser zu betätigen.
Hinsichtlich der Lagerung des beweglichen Kugelhalses am
Fahrzeug sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar. Bei
spielsweise wäre es denkbar, den Kugelhals an der Stoßfänger
einheit des Kraftfahrzeugs zu lagern.
Eine besonders vorteilhaft einbaubare Lösung sieht vor, daß
der Kugelhals an einem ungefähr in derselben Orientierung wie
der hintere Stoßfänger quer zur Fahrzeuglängsrichtung ver
laufenden Querträgerkörper bewegbar gelagert ist. Ein der
artiger Querträgerkörper schafft die Möglichkeit, beim Aus
rüsten der Fahrzeuge eine von der Stoßfängereinheit unab
hängige Lagerung zu schaffen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Querträgerkörper
zwischen zwei Seitenträgern angeordnet und mit diesen ver
bunden ist und wenn die Seitenträger zu fahrzeugseitigen
Haltepunkten verlaufen. Somit sind zur Fixierung der Lagerung
am Fahrzeug drei Baueinheiten vorzusehen, wobei der Quer
trägerkörper und die Seitenträger vormontierbar sind, so daß
die gesamte Einheit aus Querträgerkörper und Seitenträger an
fahrzeugseitigen Haltepunkten zu montieren ist.
Die Unterteilung der Fixierung der Lagerung am Kraftfahrzeug
in einen Querträgerkörper und zwei seitliche Seitenträger
erlaubt es, in einfacher Weise eine Adaption an unterschied
lichste Fahrzeugtypen vorzunehmen, dergestalt, daß der Quer
trägerkörper, welcher die Lagerung trägt, stets dieselbe Ein
heit bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen darstellt, während
die Adaption auf die unterschiedlichen Fahrzeugtypen über die
Seitenträger realisierbar ist, die dann an die in den unter
schiedlichen Fahrzeugtypen zur Verfügung stehenden Halte
punkte anzupassen sind.
Eine besonders günstige Anpassung an unterschiedlichste Fahr
zeugtypen ist dann möglich, wenn der Querträgerkörper über
eine bezogen auf eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung ver
laufende Querachse in verschiedenen Drehstellungen fixierbare
Verbindung an den Seitenträgern befestigbar ist. Dies erlaubt
einerseits eine feste Verbindung zwischen dem Querträger
körper und den Seitenträgern bei der Herstellung derselben
vorzusehen, andererseits einen zusätzlichen Freiheitsgrad in
der Adaption der Einheit aus Querträgerkörper und Seiten
trägern an einzelne Fahrzeugtypen zu haben, nämlich dadurch,
daß der Querträgerkörper in unterschiedlichen Drehstellungen
relativ zu den Seitenträgern montierbar ist.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Verbindung zwischen dem
Querträgerkörper und den Seitenträgern zwei ineinander
greifende und nur um die Querachse gegeneinander verdrehbare
Verbindungselemente aufweist. Hiermit ist eine formschlüssige
und insbesondere für große Kräfte geeignete Verbindung ge
schaffen, die lediglich den einen Freiheitsgrad aufweist,
nämlich die Möglichkeit einer verdrehbaren Fixierung des
Querträgerkörpers relativ zu den Seitenträgern.
Eine aufgrund ihrer Einfachheit und Stabilität besonders
bevorzugte Verbindung sieht vor, daß diese in Richtung der
Querachse unter Bildung einer Steckverbindung ineinander
steckbare Verbindungselemente aufweist.
Diese Verbindungselemente erlauben somit aufgrund der Steck
verbindung eine formschlüssige Verbindung mit lediglich einem
hinsichtlich der Drehung möglichen Freiheitsgrad, wobei in
den verschiedenen Drehstellungen dann eine Festlegung der
Drehstellung zwischen dem Querträgerkörper und den Seiten
trägern erfolgt.
Vorzugsweise sind die Verbindungselemente dabei so ausge
bildet, daß sie die quer zur Querachse wirkenden Kräfte durch
die formschlüssige Steckverbindung übertragen.
Hinsichtlich der Position des Kugelhalses und der Kupplungs
kugel in der Ruhestellung relativ zum Querträgerkörper wurden
bislang keine näheren Angaben gemacht. So ist prinzipiell die
relative Lage von Kugelhals und Querträgerkörper zueinander
ohne große Relevanz für die erfindungsgemäße Lösung, da der
Querträgerkörper beliebige Formen aufweisen kann.
Eine, insbesondere hinsichtlich des erforderlichen Bauraums
besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß der Kugelhals
in der Ruhestellung sich zumindest abschnittsweise längs des
Querträgerkörpers erstreckt.
Besonders günstig hinsichtlich des Bauraums ist es, wenn der
Kugelhals in der Ruhestellung in ungefähr gleichbleibendem
Abstand von einer diesem zugewandten Seite des Querträger
körpers verläuft.
Eine besonders geeignete Stellung sieht vor, daß der Kugel
hals mit der Kupplungskugel in der Ruhestellung so liegt, daß
eine Verbindungslinie zwischen Lagerelement und Kupplungs
kugel ungefähr längs des Querträgerkörpers verläuft.
Um bei Ausbildung der Seitenträger keinen Beschränkungen hin
sichtlich der Form derselben zu unterliegen, ist vorteil
hafterweise vorgesehen, daß der Kugelhals und der Kupplungs
kugel in Ruhestellung zwischen den Enden des Querträger
körpers liegen.
Im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen
Ausführungsbeispiele wurde lediglich davon ausgegangen, daß
die Lagerung für den bewegbaren Kugelhals an dem Querträger
körper gehalten ist. Besonders vorteilhaft ist es jedoch
auch, wenn an dem Querträgerkörper der Antrieb für das Be
wegen des Kugelhalses gehalten ist, da somit der Querträger
körper in einfacher Weise eine Basis für die beiden zusammen
wirkenden Teile bildet.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß an dem
Querträgerkörper die Anschläge für die Begrenzung der Bewe
gung des Kugelhalses in der Arbeitsstellung und der Ruhe
stellung gehalten sind, so daß auch diese auf derselben Basis
angeordnet sind wie das Schwenklager und gegebenenfalls der
Antrieb.
Auch bei Vorsehen einer Verriegelungsvorrichtung ist vorteil
hafterweise vorgesehen, daß an dem Querträgerkörper die Ver
riegelungsvorrichtung angeordnet ist.
Ferner sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Anhängekupplung vor, daß die Kupplung
nur eine elektrische Funktionsgruppe, umfassend die Steue
rung, und nur eine mit dieser verbundene mechanische Funk
tionsgruppe, umfassend den Querträgerkörper mit dem an diesem
montierten Antrieb, und mit der beweglichen Lagerung des
Kugelhalses und der Kupplungskugel umfaßt.
Damit sind bei Montage der Kupplung nur die elektrische Funk
tionsgruppe und die mechanische Funktionsgruppe zu montieren,
letztere gemeinsam mit den Seitenträgern, so daß eine äußerst
einfache und kostensparende Montage der erfindungsgemäßen
Kupplung möglich ist.
Die bewegbare Lagerung von Kugelhals und Kupplungskugel kann
in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen.
Beispielsweise ist es denkbar, lediglich eine lineare Beweg
barkeit von Kugelhals und Kupplungskugel zwischen der
Arbeitsstellung und der Ruhestellung vorzusehen.
Alternativ dazu ist es denkbar, eine Kombination einer
linearen Bewegung mit einer Schwenkbewegung oder eine Kom
bination zweier Schwenkbewegungen vorzusehen, wie dies bei
spielsweise Gegenstand der deutschen Patentanmeldung
195 21 896.5 ist.
Als weitere Alternative ist es denkbar, eine Schwenkbewegung
um eine einzige Achse vorzusehen, wobei in diesem Fall ein
dem abgekröpften Endbereich gegenüberliegender Endbereich des
Kugelhalses mit einem Lagerelement verbunden ist, wobei
dieses Lagerelement um eine Schwenkachse schwenkbar in einem
fahrzeugfesten Schwenklager gehalten ist, so daß die Bewegung
zwischen der Arbeitsstellung und der Ruhestellung eine
Schwenkbewegung ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung einiger Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer
erfindungsgemäßen Anhängekupplung von hinten
mit teilweise weggebrochener Stoßfängerein
heit, wobei die Bildebene eine vertikale,
senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung ver
laufende Querebene darstellt;
Fig. 2 einen Schnitt durch einen hinteren Teil des
Fahrzeugs im Bereich der erfindungsgemäßen
Kupplung längs Linie 2-2 in Fig. 1, wobei die
Bildebene eine zu der Fahrzeuglängsrichtung
parallel verlaufende vertikale Längsebene
ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße
Kupplung in Richtung des Pfeils A in Fig. 1,
wobei die Bildebene eine horizontale Ebene
ist;
Fig. 4 eine Draufsicht ähnlich Fig. 3 einer Variante
der erfindungsgemäßen Lösung;
Fig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 in Fig. 1;
Fig. 6 eine Draufsicht ähnlich Fig. 3 einer zweiten
Variante einer erfindungsgemäßen Anhänge
kupplung;
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 der in Fig. 6
dargestellten Variante;
Fig. 8 eine ausschnittsweise Explosionsdarstellung
einer Verbindung zwischen Querträgerkörper
und Seitenträger im Bereich B in Fig. 7;
Fig. 9 eine Variante des in Fig. 6 und 7 darge
stellten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer erfin
dungsgemäßen Steuerung.
Ein in Fig. 1 bis 3 dargestelltes, als Ganzes mit 10 bezeich
netes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anhänge
kupplung umfaßt eine Kupplungskugel 12, welche von einem
Kugelhals 14 getragen ist, wobei der Kugelhals 14 einen abge
kröpften Endbereich 16 aufweist, auf welchem die Kupplungs
kugel 12 unmittelbar sitzt und diesem abgekröpften Endbereich
16 gegenüberliegend einen unteren Endbereich 18 aufweist,
welcher mit einem Lagerelement 20 verbunden ist, wobei dieses
Lagerelement 20 in einem Schwenklager 22, beispielsweise
umfassend einen Lagerkörper 24 mit zwei Lagerflanschen 26 und
28, um eine Schwenkachse 30 verschwenkbar ist.
Das Lagerelement 20 umfaßt vorzugsweise einen im Schwenklager
22, beispielsweise zwischen den Lagerflanschen 26 und 28
liegenden Schwenkkörper 19 und einen sich vom Schwenkkörper
19 zum Endbereich 18 des Kugelhalses 14 erstreckenden Arm 21,
wobei der Arm in einer Arbeitsstellung A des Kugelhalses 14A
schräg zur Krümmungsebene K des Kugelhalses 14 verläuft, und
zwar in einer einer Ruhestellung 12 des Kugelhalses entgegen
gesetzten Richtung, so daß das Schwenklager 22 und der
Schwenkkörper 19 im wesentlichen seitlich der Krümmungsebene
K liegt.
Das Schwenklager 22 ist seinerseits an einem als Ganzes mit
32 bezeichneten Querträgerkörper gehalten, der sich quer zu
einer Fahrzeuglängsrichtung 34 eines als Ganzes mit 36 be
zeichneten Kraftfahrzeugs und längs einer hinteren Stoßfän
gereinheit 38 desselben erstreckt.
Der Querträgerkörper 32 sitzt dabei vorzugsweise zwischen
zwei Seitenträgern 40 und 42, welche sich an in einer senk
recht zur Fahrzeuglängsrichtung 34 verlaufenden Fahrzeugquer
richtung 44 einander gegenüberliegenden Enden 46 und 48 des
Querträgerkörpers 32 anschließen und sich bis zu seitlichen
Befestigungsbereichen 50, 52 an einer Fahrzeugkarosserie 54
erstrecken.
In den Befestigungsbereichen 50 und 52 erfolgt die Verbindung
der erfindungsgemäßen Anhängekupplung mit der Fahrzeugkaros
serie 54.
Die Schwenkachse 30 verläuft schräg zu einer parallel zur
Fahrzeuglängsrichtung 34 verlaufenden vertikalen Längsebene
60, wobei die Projektion der Schwenkachse 30 in eine horizon
tale Ebene 62 mit der Längsebene 60 oder der Fahrzeuglängs
richtung 34 einen Winkel α einschließt, welcher beispiels
weise in einem Winkelbereich von ungefähr 50° bis ungefähr
60° liegt, vorzugsweise ungefähr 55° beträgt (Fig. 3).
Darüber hinaus schließt die Projektion der Schwenkachse 30 in
die Längsebene 60 - wie in Fig. 2 dargestellt - mit einer in
der Längsebene 60 verlaufenden Horizontalen 64 einen Winkel β
welcher beispielsweise in einem Winkelbereich von ungefähr
35° bis ungefähr 45° liegt, vorzugsweise ungefähr 40°
beträgt.
Ferner schließt die Projektion der Schwenkachse 30 in eine
parallel zur Fahrzeugquerrichtung 44 und senkrecht zur
Längsebene 60 stehende vertikale Querebene 66 - wie in Fig. 1
dargestellt - mit einer in dieser verlaufenden Horizontalen
68 einen Winkel γ welcher beispielsweise in einem Winkel
bereich von ungefähr 25° bis ungefähr 35° liegt, vorzugsweise
ungefähr 30° beträgt.
Der Kugelhals 14 ist um die Schwenkachse 30 von einer
Arbeitsstellung A, in welcher eine Kupplungskugelmittelachse
70 ungefähr senkrecht auf der horizontalen Ebene 62 steht und
der Kugelhals 14, wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, in einer
zur Längsebene 60 und durch die Kupplungskugelmittelachse 70
hindurch verlaufende Krümmungsebene K gekrümmt bis zum
Lagerelement 20 verläuft, in die Ruhestellung R schwenkbar.
In der Ruhestellung R verläuft die Kupplungskugelmittelachse
70R schräg zur horizontalen Ebene 62, wobei sich ausgehend
von der in Ruhestellung stehenden Kupplungskugel 12R der sich
an diesen anschließende gekröpfte Endbereich 16R des Kugel
halses 14R von einer einer Fahrbahnoberfläche 72 abgewandten
Seite der Kupplungskugel 12R ausgehend erstreckt.
Das heißt mit anderen Worten, daß die Kupplungskugel 12A in der
Arbeitsstellung A von der Fahrbahnoberfläche 12 weg nach oben
weist und sich der Kugelhals 14 ausgehend von der Kupplungs
kugel 12A in Richtung der Fahrbahnoberfläche 72 nach unten
erstreckt, während in der Ruhestellung R die Kupplungskugel
12R zur Fahrbahnoberfläche 72 hinweist, während sich der
Kugelhals 14R ausgehend von der Kupplungskugel 12R nach oben,
d. h. von der Fahrbahnoberfläche 72 weg in einem Bogen bis
zum Schwenklager 22 erstreckt.
Insbesondere erstreckt sich in der Ruhestellung R der Kugel
hals 14R längs des Querträgerkörpers 32, vorzugsweise mög
lichst nahe an einer der Fahrbahnoberfläche 72 zugewandten
Unterseite 74 desselben, um einen möglichst kleinen Ruhe
stellungsraums 78 zur Aufnahme des Kugelhalses 14R der
Kupplungskugel 12R in der Ruhestellung R zu erhalten.
Ferner ist in der Ruhestellung R der Kugelhals 14R mit der
Kupplungskugel 12R im wesentlichen oberhalb einer die Boden
gruppe der Karosserie oder die Stoßfängereinheit 38 berühren
den, in der Längsebene 60 verlaufenden und 15° gegenüber der
Fahrbahnoberfläche 72 geneigten Sichtlinie S angeordnet, um
den Kugelhals 14R mit der Kupplungskugel 12R im wesentlichen
für eine außenstehende Person unsichtbar zu positionieren.
Zur Veranschaulichung der Schwenkbewegung des Kugelhalses 14
mit der Kupplungskugel 12 von der Arbeitsstellung A in die
Ruhestellung R sind in den Fig. 1 bis 3 die Arbeits
stellung A und die Ruhestellung R derselben durchgezogen
gezeichnet, während Zwischenstellungen zwischen beiden
gestrichelt angedeutet sind.
Dabei ist zu erkennen, daß aufgrund der Schräglage der
Schwenkachse 30 der sich zunächst in der Arbeitsstellung A
parallel zur Längsebene 60 mit seiner Krümmungsebene K
erstreckende Kugelhals 14 in eine Stellung übergeht, in
welcher sich dessen Krümmungsebene K schräg und/oder quer zur
Längsebene 60 erstreckt.
Die Bewegung des Kugelhalses 14 mit der Kupplungskugel 12 und
insbesondere die Verschwenkung derselben lassen sich - wie in
Fig. 2 dargestellt - besonders einfach durch die Darstellung
der Projektion der Kupplungskugelmittelachse 70 auf die ver
tikale Längsebene 60 oder eine zu dieser parallelen Ebene
beschrieben. In der Arbeitsstellung A weist die Projektion
der Kupplungskugelmittelachse 70A in die Längsebene 60 einen
Winkel WA mit der Horizontalen 64 von ungefähr 90° auf. Die
Kupplungskugelmittelachse 70 wird während des Verschwenkens
des Kugelhalses 14 mit der Kupplungskugel 12 von der Arbeits
stellung A in die Ruhestellung R so weit verschwenkt, daß die
Projektion der Kupplungskugelmittelachse 70 in der Längsebene
60 eine Drehung erfährt, und zwar so weit, daß die Projektion
der Kupplungskugelmittelachse 70R in Ruhestellung in der
Längsebene 60 mit der Horizontalen 64 einen Winkel WR ein
schließt, welcher größer als 180° ist. Der Winkel beträgt
vorzugsweise mehr als 225°.
Um insbesondere den Kugelhals 14R und die Kupplungskugel 12R
in der Ruhestellung R möglichst für einen Betrachter des
Kraftfahrzeugs 36 unsichtbar werden zu lassen, liegt in der
Ruhestellung R die Kupplungskugel 12R auf einer der Fahr
bahnoberfläche 72 abgewandten Seite einer horizontalen Ebene
76, deren Höhe über der Fahrbahnoberfläche 72 durch eine
Unterkante des Schwenklagers 22 definiert ist, oder berührt
diese horizontale Ebene 76, so daß ein tiefster Punkt PR vom
Kugelhals 14R und Kupplungskugel 12R in Ruhestellung - in
diesem Fall der tiefste Punkt PR der Kupplungskugel 12R in
einer horizontalen Ebene 77 - höher liegt als die horizon
tale Ebene 76 (Fig. 1) und höher als ein tiefster Punkt PA
des Kugelhalses 12A in Arbeitsstellung A.
Vorzugsweise liegen der Kugelhals 14R und die Kupplungskugel
12R in der Ruhestellung R in einem Ruhestellungsraum 78,
welcher zwischen der hinteren Stoßfängereinheit 38 und der
Fahrzeugkarosserie 54 liegt und sich längs der Stoßfängerein
heit 38 in der Fahrzeugquerrichtung 44 erstreckt.
Zweckmäßigerweise liegt der Ruhestellungsraum 78 oberhalb
einer durch eine Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie 54 und
der Stoßfängereinheit 38 definierten bodenseitigen Fläche 79
des Kraftzeugs 36 (Fig. 2).
Zum Antreiben der Schwenkbewegung des Kugelhalses 14 mit der
Kupplungskugel 12 um die Schwenkachse 30 ist ein als Ganzes
mit 80 bezeichneter Antrieb vorgesehen, welcher einen elek
trischen Motor 82 sowie beispielsweise ein selbsthemmendes
oder selbstsperrendes Getriebe 84 umfaßt. Auf einer Abtriebs
welle 86 des Getriebes 84 sitzt ein Kegelrad 88, mit welchem
ein Kegelrad 90 antreibbar ist, welches drehfest mit dem
Lagerelement 20 verbunden ist und vorzugsweise auf einer der
Fahrbahnoberfläche 72 zugewandten Seite des Lagerelements 20
sitzt.
Das selbstsperrende Getriebe 84 ist so ausgebildet, daß es
gegenüber äußeren, auf die Abtriebswelle 86 wirkenden Dreh
momenten blockiert und nur über den Motor 82 antreibbar ist.
Beispielsweise ist das selbstsperrende Getriebe 84 als
Schneckengetriebe ausgebildet.
Bei einer Variante des ersten Ausführungsbeispiels, darge
stellt in Fig. 4, umfaßt der Antrieb 80′ ebenfalls den Elek
tromotor 82 und ein mit diesem verbundenes Getriebe 84′,
welches nicht notwendigerweise als selbstsperrendes Getriebe
ausgebildet sein muß, sondern beispielsweise ein Winkelge
triebe darstellt. Das Getriebe 84′ treibt seinerseits ein auf
seiner Abtriebswelle sitzendes Schneckenrad 92, welches
wiederum ein drehfest mit dem Lagerelement 20 verbundenes und
mit dem Schneckenrad 92 in Eingriff stehendes Zahnrad 94
antreibt, die zusammen ein selbsthemmendes Getriebe bilden.
Vorzugsweise ist der Antrieb 80 auf einer der Ruhestellung R
des Kugelhalses 14R gegenüberliegenden Seite des Schwenk
lagers 22 angeordnet und an dem Querträgerkörper 32 fixiert.
Zur genauen Festlegung der Arbeitsstellung A ist, wie in Fig.
5 dargestellt, das Lagerelement 20 beispielsweise mit einem
nasenähnlichen Vorsprung 100 versehen, welcher in der
Arbeitsstellung an einem fest mit dem Querträgerkörper 32
verbundenen Anschlag 102 anliegt, wobei der Anschlag 102 bei
spielsweise als ein sich zwischen den Lagerflanschen 26 und
28 erstreckender Bolzen ausgebildet ist.
Bei einer Einschwenkbewegung in Richtung 104 in die Arbeits
stellung A kommt dabei der Vorsprung 100 an dem Anschlag 102
zur Anlage.
Erfolgt bei der erfindungsgemäßen Lösung der Antrieb über das
selbsthemmende Getriebe 84 oder das Schneckenrad 92 mit dem
Zahnrad 94, welches ebenfalls als selbsthemmendes Getriebe
wirkt, so wäre es prinzipiell nicht notwendig, bei Anlegen
des Vorsprungs 100 an dem Anschlag 102 eine zusätzliche
Sicherung vorzusehen, da das selbsthemmende Getriebe 84 bzw.
92, 94 einer Ausschwenkbewegung in Richtung des Pfeils 106
aus der Arbeitsstellung A heraus entgegenwirkt und diese
nicht zuläßt.
Zur Sicherung des Kugelhalses 14A in der Arbeitsstellung A
ohne Vorhandensein eines selbsthemmenden Getriebes oder zur
zusätzlichen Sicherheit bei Vorhandensein eines selbsthemmen
den Getriebes ist eine Verriegelungsvorrichtung 110 vorge
sehen, welche beispielsweise eine schwenkbar um eine Achse
112 gelagerte Verriegelungsklinke 114 aufweist, welche in
ihrer den Kugelhals 14A in Arbeitsstellung A verriegelnden
Stellung, dargestellt in Fig. 5 mit durchgezogenen Linien,
den Vorsprung 100 auf einer dem Anschlag 102 gegenüberliegen
den Seite 116 hintergreift und mit einer Verriegelungsfläche
118 gegen eine Bewegung in Ausschwenkrichtung 106 fixiert, so
daß der Vorsprung 100 zwischen der Verriegelungsfläche 118
und dem Anschlag 102 gegen ein Verschwenken gesichert ist.
Um die Verriegelungsklinke 114 in ihrer verriegelnden
Stellung zu halten, ist beispielsweise eine Feder 120 vorge
sehen, welche die Verriegelungsklinke 114 in Richtung ihrer
verriegelnden Stellung beaufschlagt und sich beispielsweise
an dem Lagerkörper 24 abstützt.
Um zu ermöglichen, daß der Vorsprung 100 bei Bewegung des
Lagerelements 20 in Einschwenkrichtung 104 in die Stellung
zwischen dem Anschlag 102 und der Verriegelungsfläche 118
einschwenken kann, ist die Verriegelungsklinke 114 noch mit
einer Einlaufschräge 122 versehen, welche in einem spitzen
Winkel gegenüber der Verriegelungsfläche 118 verläuft und dem
sich in Einschwenkrichtung 104 nähernden Vorsprung 100 zuge
wandt ist, so daß der sich in Einschwenkrichtung 104 bewe
gende und gegen die Einlaufschräge 122 wirkende Vorsprung 100
die Verriegelungsklinke 114 aus ihrer verriegelnden Stellung
gegen die Wirkung der Feder 120 herausbewegt und somit die
Möglichkeit hat, über die Einlaufschräge 122 hinweg sich in
seine Arbeitsstellung A zu bewegen, in welcher er an dem An
schlag 102 anliegt. In dieser Arbeitsstellung A des Vor
sprungs 100 bewegt sich die Verriegelungsklinke 114 wieder in
Richtung ihrer verriegelnden Stellung, wobei die Verriege
lungsfläche 118 die Seite 116 des Vorsprungs 100 hintergreift
und diesen fixiert.
Um den Vorsprung 100 aus seiner in Arbeitsstellung A verrie
gelten Stellung herausbewegen zu können, ist eine Betätigung
der Verriegelungsklinke 114 erforderlich, die diese in ihre
gestrichelt in Fig. 5 angedeutete entriegelnde Stellung
bewegt. Im einfachsten Fall erfolgt die Betätigung der Ver
riegelungsklinke 114 manuell.
Diese Betätigung der Verriegelungsklinke 114 erfolgt bei Vor
handensein eines motorischen Antriebs 80, 80′ vorzugsweise
über einen von dem Antrieb 80 oder 80′ bewegbaren Nocken 124,
wobei der Nocken 124 beispielsweise durch ein reibschlüssig
angetriebenes Element erfolgt, welches beim Loslaufen des An
triebs den Nocken 124 gegenüber dem Lagerelement 20 voraus
eilend antreibt, so daß die Verriegelungsklinke 114 bereits
in ihrer in Fig. 5 gestrichelt angedeuteten entriegelnden
Stellung steht, bevor der Vorsprung 100 sich von dem Anschlag
102 in Ausschwenkrichtung 106 wegbewegt. Ein derartiges Vor
auseilen des Antriebs des Nockens 124 ist beispielsweise
durch ein Spiel zwischen dem über Reibschluß angetriebenen
und den Nocken 124 bewegenden Element und dem Antrieb des
Lagerelements 20, beispielsweise über das Kegelrad 90 oder
das Zahnrad 94, realisierbar.
Bei einer bevorzugten Variante einer erfindungsgemäßen Lösung
ist, wie in Fig. 6 dargestellt, der Querträgerkörper 32′ als
Formteil, beispielsweise als Gußteil, ausgebildet, an welches
sowohl das gesamte Schwenklager 22 mit allen Einzelheiten als
auch eine Aufnahme 130 für den Antrieb 80 sowie eine Aufnahme
für die Verriegelungsvorrichtung 110 einstückig angeformt
sind, so daß eine Montage des gesamten Antriebs 80 in ein
facher Art und Weise möglich ist.
Bei dieser Variante ist, wie beispielsweise in Fig. 7 darge
stellt, der Querträgerkörper 32′ im Bereich seiner beiden
Enden 46 und 48 mit Montageflanschen 132 und 134 versehen,
wobei jeder der Montageflansche 132, 134, wie in Fig. 8 dar
gestellt, einen Durchbruch 136 aufweist, in welchen der
Jeweilige Seitenträger 40, 42 mit einem Zapfen 138 form
schlüssig, jedoch um eine Achse 140 drehbar, eingreift.
Sind die beiden Zapfen 138 der beiden Seitenträger 40, 42
koaxial zueinander angeordnet, so ist insgesamt der Quer
trägerkörper 32′ gegenüber den Seitenträgern 40 und 42 um die
Achse 140, welche quer zur Fahrzeuglängsrichtung 34 verläuft,
verschwenkbar, im übrigen mit den Seitenträgern 40 und 42
jedoch fest verbunden, so daß die Zugbelastungen im wesent
lichen durch die Zapfen 138 auf die Montageflansche 132, 134
übertragbar sind. Die drehfeste Fixierung der Montageflansche
132 an den Seitenträgern 40 und 42 kann über jegliche Art von
zusätzlicher Verbindung, wie beispielsweise ein zusätzliches
Durchschrauben oder Schweißen oder Nieten erfolgen.
Bei einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Lösung,
dargestellt in Fig. 9, ist der ebenfalls als Formteil ge
staltete Querträgerkörper 32′′ im Bereich seiner Enden 46, 48
mit zylindrische Außenflächen aufweisenden Fortsätzen 142
versehen, welche in innenzylindrische Aufnahmen 144 der
Seitenträger 40′ und 42′ eingreifen. Damit ist der Quer
trägerkörper 32′′ ebenfalls um die Achse 140 kippbar, im
übrigen aber formschlüssig mit dieser verbunden.
Eine zusätzliche drehfeste Fixierung des Querträgerkörpers
32′′ an den Seitenträgern 40′, 42′ erfolgt ebenfalls entweder
über Schrauben, Schweißen oder Nieten.
Mit den Lösungen gemäß Fig. 7 und 8 oder Fig. 9, welche beide
eine in verschiedenen Kippstellungen mögliche Montage des
Querträgerkörpers 32′ oder 32′′ relativ zu den Seitenträgern
40, 42 oder 40′, 42′ erlauben, besteht die Möglichkeit, einen
einzigen Querträgerkörper 32′ oder 32′′ für eine Vielzahl von
Fahrzeugtypen herzustellen und die Adaption an den jeweiligen
Fahrzeugtyp - wenn erforderlich - über die Form der Seiten
träger 40, 42 oder 40′, 42′ zu realisieren und gleichzeitig
noch eine Anpassung an den jeweiligen Fahrzeugtyp durch eine
Verdrehung des Querträgerkörpers 32 oder 32′ gegenüber den
jeweiligen Seitenträgern 40, 42 oder 40′, 42′ durch Montage
in unterschiedlichen, um die Achse 140 gekippten Stellungen
zu variieren.
In allen Ausführungsbeispielen trägt der Querträgerkörper 32
oder 32′ oder 32′′ den gegebenenfalls vorhandenen Antrieb 80
oder 80′ und über das Schwenklager 22 den Kugelhals 14 mit
der Kupplungskugel 12 sowohl in Arbeitsstellung als auch in
Ruhestellung und erstreckt sich vorzugsweise in der Fahr
zeugquerrichtung 44 so weit, daß der Antrieb 80 oder 80′
sowie der Kugelhals 14R und die Kupplungskugel 12R in der
Ruhestellung R innerhalb der Enden 46 und 48 liegen.
Somit sind an dem Querträgerkörper 32 oder 32′ oder 32′′ sämt
liche für die Funktion der erfindungsgemäßen Schwenkbarkeit
des Kugelhalses 14 erforderlichen Elemente angeordnet und
keinerlei funktionsrelevante Elemente sind in den Seiten
trägern 40, 42 oder 40′, 42′ vorgesehen, so daß diese Seiten
träger 40, 42 bzw. 40′, 42′ lediglich zur Adaption an den je
weiligen Fahrzeugtyp zu variieren sind.
Zum Betreiben der erfindungsgemäßen Lösung ist eine in Fig.
10 dargestellte Steuerung 190 vorgesehen, welche als zen
trales Element eine Steuerlogik 200 umfaßt. Diese Steuerlogik
200 wird beispielsweise durch einen Prozessor oder eine fest
programmierte Logikschaltung realisiert.
Mit der Steuerlogik 200 ist ein Sensor 202, beispielsweise in
Form eines Endschalters, verbunden, welche die Arbeits
stellung A des Kugelhalses 14 und der Kupplungskugel 12
detektiert.
Beispielsweise besteht die Möglichkeit, den Endschalter so
anzuordnen, daß er dann betätigt ist, wenn das Lagerelement
20 die Arbeitsstellung A erreicht hat. Insbesondere wäre es
möglich, den Endschalter 202 über den Vorsprung 100 zu be
tätigen.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn der Endschalter 202
nicht nur die Arbeitsstellung A des Lagerelements 20 erfaßt,
sondern auch erfaßt, ob die Verriegelungsvorrichtung 110 das
Lagerelement 20 in der Arbeitsstellung A zusätzlich ver
riegelt. Dies ist dadurch realisierbar, daß die Anwesenheit
des Lagerelements 20 in der Arbeitsstellung und die ver
riegelnde Stellung der Verriegelungsvorrichtung 110, d. h. in
diesem Fall der Verriegelungsklinke 114, so verknüpft werden,
daß sie nur dann den Endschalter 202 betätigen, wenn beide
Bedingungen erfüllt sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, zwei Sensoren 202 vorzusehen,
wobei einer der Sensoren 202 die Anwesenheit des Lager
elements 20 in der Arbeitsstellung A und der andere die ver
riegelnde Stellung der Verriegelungsvorrichtung 110, insbe
sondere der Verriegelungsklinke 114, detektiert.
Ferner ist die Steuerlogik 200 mit einem zweiten Sensor 204
verbunden, welcher dazu dient, zu erfassen, wann der Kugel
hals 14 und die Kupplungskugel 12 die Ruhestellung R erreicht
haben. Auch dieser Sensor 204 ist beispielsweise als End
schalter ausführbar und bei in Ruhestellung stehendem Kugel
hals 14R, beispielsweise unmittelbar durch diesen, betätig
bar.
Die Steuerlogik 200 steuert ferner ein erstes Motorrelais 206
und ein zweites Motorrelais 208, welche Umschaltkontakte 210
bzw. 212 aufweisen, wobei die Umschaltkontakte 210 und 212
jeweils eine mit Anschlußleitungen 214 und 216 des Elektro
motors 82 verbundene Kontaktzunge 218 bzw. 220 aufweisen. In
der Ruhestellung liegt die Kontaktzunge 218 bzw. 220 jeweils
an einem Massekontakt 222 bzw. 224 und in der Schaltstellung
an einem auf Speisespannung 226 bzw. 228 liegenden Kontakt.
Je nach dem, welches der Schaltrelais 206 oder 208 durch die
Steuerlogik 200 angesteuert wird, wird der Elektromotor 82
entweder im Rechtslauf oder im Linkslauf betrieben.
In der mit den Massekontakten 222 und 224 der Schaltrelais
206 bzw. 208 verbundenen Masseleitung ist ein vor dem
Masseanschluß 230 liegender Widerstand 232 vorgesehen, an
welchem eine dem durch den Motor 82 fließenden Strom propor
tionale Spannung UD abfällt. Diese Spannung UD stellt auf
grund der Abhängigkeit des durch den Motor 82 fließenden
Stroms von dessen Gegendrehmoment ein Maß für das an dem
Motor 82 wirkende Gegendrehmoment dar. Die Spannung UD wird
über eine als Schwellwertschaltung arbeitende Drehmoment
erkennungsschaltung 234 an einem Eingang eines Operationsver
stärkers 238 erfaßt und wenn sie einen dieser Schwellwert
schaltung vorgegebenen Schwellwert übersteigt, gibt der
Operationsverstärker 238 der Drehmomenterkennungsschaltung
234 an die Steuerlogik 200 ein Signal.
Vorzugsweise sind der Drehmomenterkennungsschaltung 234 über
die Steuerlogik 200 unterschiedliche Schwellwerte vorgebbar.
Die Steuerlogik 200 gibt beispielsweise dann, wenn der Kugel
hals 14 sich aus der Arbeitsstellung oder der Ruhestellung
herausbewegen soll, der Schwellwerterkennungsschaltung 234
durch Parallelschalten eines Widerstands 239 am Spannungs
teiler 236 einen höheren Schwellwert vor, um ein hohes Los
brechmoment des Elektromotors 82 beim Herausbewegen des
Kugelhalses 14 aus der Arbeitsstellung A oder der Ruhe
stellung R zur Verfügung zu haben. Dieser erhöhte Schwellwert
läßt sich durch die Sensoren 202 oder 204 auslösen. Nachdem
der Kugelhals 14 die Arbeitsstellung A oder die Ruhestellung
R, detektiert durch die Sensoren 202 bzw. 204, verlassen hat,
arbeitet die Schwellwerterkennungsschaltung 234 mit einem
herabgesetzten Schwellwert, so daß ein gegenüber dem Los
brechmoment niedrigeres Gegendrehmoment ausreicht, um mit der
Drehmomenterkennungsschaltung 234 ein Signal an die Steuer
logik 200 zu geben.
Erhält die Steuerlogik 200 ein Signal durch die Drehmoment
erkennungsschaltung 234, so führt dies dazu, daß die Steuer
logik 200 sofort die Ansteuerung des Elektromotors 82 unter
bricht und die vorgesehene Drehrichtung invertiert. D. h. die
Schaltrelais 206 und 208 werden umgekehrt angesteuert als vor
Erhalt des Signals aus der Drehmomenterkennungsschaltung 234.
Ferner ist die erfindungsgemäße Steuerung 190 mit einem mit
der Steuerlogik 200 verbundenen Startschalter 240, beispiels
weise in Form eines Tasters, versehen. Wird der Startschalter
240 dann betätigt, wenn der Kugelhals 14 mit der Kupplungs
kugel 12 entweder in Arbeitsstellung A oder Ruhestellung R
steht, so betätigt die Steuerlogik 200 die Schaltrelais 206
und 208 derart, daß der Motor 82 mit der Drehrichtung an
läuft, welche erforderlich ist, um den Kugelhals 14 mit der
Kupplungskugel 12 in die jeweils andere Stellung zu ver
schwenken. D. h. bei in Arbeitsstellung A stehendem
Kupplungshals 14 wird der Elektromotor 82 so anlaufen, daß
ein Verschwenken desselben in Richtung der Ruhestellung R
erfolgt, während bei in Ruhestellung R stehendem Kugelhals 14
der Motor 82 so anlaufen wird, daß ein Verschwenken desselben
in Richtung der Arbeitsstellung A erfolgt.
Bereits nach einmaligem Betätigen des Startschalters 214
läuft der Elektromotor 82 so lange, bis die jeweilige End
stellung, d. h. die Ruhestellung oder die Arbeitsstellung,
erreicht ist und durch die Sensoren 202 oder 204 der Steuer
logik gemeldet wird, die dann den Elektromotor 82 abschaltet.
Der Startschalter 240 dient ferner noch gleichzeitig als Not
ausschalter, denn ein Betätigen des Startschalters 240 in
einer Stellung des Kugelhalses 14, die weder der Arbeits
stellung A noch der Ruhestellung R entspricht, veranlaßt die
Steuerlogik 200, die Laufrichtung des Motors 82 umzukehren,
d. h. die Schaltrelais 206 und 208 werden in umgekehrter
Weise angesteuert, so daß der Kugelhals 14 in Richtung der
Endstellung bewegt wird, aus welcher er vor Betätigen des
Startschalters 240 als Notausschalter herausbewegt wurde.
Ferner ist die Steuerlogik 200 noch mit einem Melderelais 250
verbunden. Dieses Melderelais 250 steuert mit einer Motor
steuerung 260 des Kraftfahrzeugs 36 verbundene Kontakte 252,
wobei beispielsweise bei in einer ersten Stellung stehenden
Kontakten 252 die Motorsteuerung 260 ein Laufen des Motors
des Kraftfahrzeugs 36 ermöglicht, während bei einer zweiten
Stellung der Kontakte 252 des Melderelais 250 und somit ange
steuertem Melderelais 250 die Motorsteuerung 260 ein Laufen
des Motors des Kraftfahrzeugs 36 nicht mehr zuläßt. Die
Steuerlogik 200 betätigt stets dann das Melderelais 250, wenn
der Elektromotor 82 zum Verschwenken des Kupplungshalses 14
angesteuert wird, so daß sichergestellt ist, daß ein Schwen
ken des Kupplungshalses 14 zwischen der Arbeitsstellung A und
der Ruhestellung R nicht bei fahrendem Kraftfahrzeug 36 er
folgen kann.
Ferner steuert die Motorsteuerung 260 ein Melderelais 270 an,
dessen Kontakte 272 mit der Steuerlogik 200 verbunden sind,
wobei beispielsweise die Kontakte 272 bei nichtlaufendem
Motor des Kraftfahrzeugs 36 in einer ersten Stellung stehen,
welche der Steuerlogik 200 die Information vermittelt, daß
ein Verschwenken des Kugelhalses 14 möglich ist, während bei
laufendem Motor des Kraftfahrzeugs 36 die Kontakte 272 in
einer zweiten Stellung stehen und somit der Steuerlogik 200
die Information vermitteln, daß eine Betätigung des Start
schalters 240 unberücksichtigt bleiben soll und der Elektro
motor 82 nicht anlaufen darf.