DE19910542A1

DE19910542A1 - Anhängerkupplung

Info

Publication number: DE19910542A1
Application number: DE1999110542
Authority: DE
Inventors: Rudolf Staude; Henning F Afflerbach; Reinhard Gottschling
Original assignee: Cramer Kupplung GmbH and Co KG
Current assignee: Cramer Kupplung GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-09-14

Abstract

Es handelt sich um eine Anhängerkupplung mit einem Kupplungsmaul (1) und mit einem in dem Kupplungsmaul (1) anhebbar und absenkbar geführten Kupplungsbolzen (2). Dieser Kupplungsbolzen (2) weist zur Deichselkraftmessung eine Kraftmeßeinrichtung auf, mit deren Hilfe im Zuge eines Regelvorganges ein angeschlossener Anhänger entsprechend gebremst wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung, mit einem Kupplungsmaul, und mit einem in dem Kupplungsmaul anhebbar und absenkbar geführten Kupplungsbolzen.

Eine Anhängerkupplung des beschriebenen Aufbaus ist durch die DE-OS 44 12 088 bekannt geworden. Derartige Einrichtun gen haben sich bewährt, sind jedoch was die Fahrsicherheit und ein sicheres Halten eines angeschlossenen Anhängers angeht, verbesserungsfähig.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, die Fahrsicherheit eines an die Anhängerkupplung angeschlosse nen Anhängers zu verbessern. Außerdem sollen Schläge vermieden und ein Schieben des Anhängers auf ein zugehöri ges Zugfahrzeug verhindert werden. Zusätzlich wird eine Stabilisierung des Bremsvorganges bei Gefällefahrt gefordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Anhängerkupplung vor, daß der Kupplungs bolzen zur Deichselkraftmessung eine Kraftmeßeinrichtung aufweist, mit deren Hilfe im Zuge eines Regelvorganges ein angeschlossener Anhänger entsprechend gebremst wird. Bei der Kraftmeßeinrichtung kann es sich um einen Kraftmeß sensor auf Basis von z. B. Dehnungsmeßstreifen handeln. Dieser Kraftmeßsensor nimmt im allgemeinen rechtwinklig zur Längserstreckung des Kupplungsbolzens Kräfte in der Größen ordnung bis ca. 150 kN auf. In Axialrichtung des Kupplungs bolzens werden üblicherweise Kräfte bis ca. 30 kN beherrscht. Zur radialen Führung und Halterung des Kupplungsbolzens im Kupplungsmaul sind endseitige Maul abschnitte vorgesehen. Außerdem weist der Kupplungsbolzen bevorzugt ein mittiges, von einer Zugöse einer Deichsel umschlossenes Kugelsegment auf.

Im Inneren dieses Kugelsegmentes ist im allgemeinen der Kraftmeßsensor angeordnet. Um eine einwandfreie Messung der vom Anhänger auf den Kupplungsbolzen ausgeübten Kräfte zu gewährleisten, werden Drehungen des Kupplungsbolzens um seine Achse unterbunden. Dies kann durch entsprechende Führungen am Kupplungsbolzen und Kupplungsmaul erreicht werden. Das Kugelsegment weist im allgemeinen einen zugehörigen Segmentwinkel im Bereich zwischen ca. 40° und 90° auf.

Zur Darstellung des bereits angesprochenen geschlossenen Regelkreises ist die Kraftmeßeinrichtung größtenteils an eine Regeleinrichtung angeschlossen, welche mittels eines Stellgliedes die Deichsel ständig auf Zug in bezug auf den Kupplungsbolzen hält. Dies wird regelmäßig so bewerk stelligt, daß das Stellglied ein Bremsdruck-Regelventil einer Bremsanlage des über die Deichsel angeschlossenen Anhängers beaufschlagt. Folglich greift die Regel einrichtung über das Stellglied direkt in die Bremsanlage des Anhängers ein, und zwar dergestalt, daß die vorgenann ten Zugkräfte aufrechterhalten werden. Das gilt besonders für Bremsvorgänge und Gefällefahrt. Im normalen Zugbetrieb wird natürlich keine zusätzliche Anhängerbremskraft aufgebaut.

Insgesamt wird hierdurch ein geschlossener Regelkreis zur Ansteuerung des Bremsdruckes für den Anhänger dargestellt. Als Meßwertaufnehmer im Rahmen dieses Regelkreises dient die Kraftmeßeinrichtung bzw. der Kraftmeßsensor im Kupplungsbolzen. Mit Hilfe dieses Sensors läßt sich die über die Zugöse der Deichsel in den Kupplungsbolzen einge leitete dynamische Deichselkraft messen. Aus dieser Deichselkraft werden mit Hilfe der Regeleinrichtung Stell werte für das Stellglied bzw. den im Anhänger aufgebauten Bremsdruck abgeleitet. In diesem Zusammenhang lassen sich sowohl analoge als auch digitale Regler mit geeigneter Regelcharakteristik einsetzen.

Insgesamt wird die Fahrsicherheit erhöht, weil der Anhänger stets auf Zug mit Blick auf den Kupplungsbolzen gehalten wird. Schläge zwischen Anhänger und Zugfahrzeug werden verringert bzw. gänzlich beseitigt, so daß ein stoßarmer Betrieb erreicht wird. Außerdem wird hierdurch ein Schieben des Anhängers auf das Zugfahrzeug verhindert. Dies wirkt sich besonders bei Bremsvorgängen und/oder bei Gefällefahrt positiv aus, so daß besonders in diesen Fahrsituationen eine Stabilisierung des Zuges erreicht wird. Dies trägt außerordentlich zur Erhöhung der Fahrsicherheit bei.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Anhängerkupplung im Bereich des Kupplungsmaules mit eingeführtem Kupplungs bolzen.

Zu erkennen ist eine Anhängerkupplung, welche in ihrem grundsätzlichen Aufbau ein Kupplungsmaul 1 und einen in dem Kupplungsmaul 1 anhebbar und absenkbar geführten Kupplungs bolzen 2 aufweist. Der weitere prinzipielle Aufbau mag so verwirklicht sein, wie dies in der DE-OS 44 12 088 beschrieben ist, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Jedenfalls weist der dargestellte Kupplungsbolzen 2 zur Deichselkraftmessung eine nicht ausdrücklich gezeichnete Kraftmeßeinrichtung auf. Mit Hilfe dieser Kraftmeßeinrich tung wird ein angeschlossener Anhänger im Zuge eines Regel vorganges (insbesondere beim Bremsen und/oder bei Gefälle fahrt) entsprechend abgebremst. Dieser Anhänger ist mit Hilfe einer Zugöse 3 einer Deichsel an die Anhängerkupplung angeschlossen. Bei der Kraftmeßeinrichtung handelt es sich um einen Kraftmeßsensor auf Basis von Dehnungsmeßstreifen. Selbstverständlich sind an dieser Stelle auch piezo elektrische Ausführungsformen denkbar. Auch kann eine Kraftmessung über Variation eines Flüssigkeitsdrucks im Inneren des Kupplungsbolzens erfolgen.

Jedenfalls nimmt der Kraftmeßsensor rechtwinklig zur Längs erstreckung des Kupplungsbolzen 2 Kräfte in der Größen ordnung bis ca. 150 kN und in Axialrichtung des Kupplungs bolzens 2 Kräfte bis ca. 30 kN auf. Zur Führung des Kupplungsbolzens 2 weist dieser endseitige Maulabschnitte 4 auf, mit deren Hilfe der Kupplungsbolzen 2 im Kupplungsmaul 1 geführt und gehaltert wird. Um hier eine Verfälschung des (Kraft-)Meßergebnisses zu vermeiden, ist der Kupplungs bolzen 2 verdrehsicher im Kupplungsmaul 1 gehalten. Zu seinem Einbau wird der Kupplungsbolzen 2 im Betrieb über eine nicht ausdrücklich dargestellte Hubmechanik von Hand gehoben und durch Federkraft gesenkt. Dabei kann wiederum so vorgegangen werden, wie dies in der DE-OS 44 12 088 beschrieben ist. Jedenfalls legt der Kupplungsbolzen 2 beim Anheben bzw. Absenken einen Weg von jeweils ca. 8 cm zurück. Er wird im Bereich der jeweils endseitigen Maul abschnitte 4 mit einem Radialspiel von maximal 0,1 bis 0,3 mm im Kupplungsmaul 1 gehalten.

Mittig weist der Kupplungsbolzen 2 ein von der Zugöse 3 der Deichsel umschlossenes Kugelsegment 5 auf. Im Inneren dieses Kugelsegmentes 5 ist die Kraftmeßeinrichtung realisiert. Das vorgenannte Kugelsegment 5 besitzt einen zugehörigen Segmentwinkel α, welcher Werte im Bereich zwischen ca. 40° und 90° einnimmt.

Wie die zeichnerische Darstellung weiter erkennen läßt, ist die nicht ausdrücklich gezeigte Kraftmeßeinrichtung an eine Regeleinrichtung 6 angeschlossen. Diese Regeleinrichtung 6 hält mittels eines Stellgliedes 7 die Deichsel ständig auf Zug in bezug auf den Kupplungsbolzen 2. Dabei sind die Verbindungsleitungen zwischen dem Kraftmeßsensor im Kupplungsbolzen 2 und der Regeleinrichtung 6 bzw. Elektronikeinheit so gestaltet, daß die vorgenannten Hubbewegungen des Kupplungsbolzens 2 weder gebremst werden noch die Haltbarkeit der vorgenannten Verbindungsleitungen beeinträchtigt wird. Insgesamt ist der Anteil der Verbindungsleitungen, welcher die Hubbewegung aufnimmt, möglichst kurz bemessen, um den erforderlichen Bauraum so klein wie möglich zu halten.

Die Regeleinrichtung 6 wird über die ohnehin vorhandene Bordnetzspannung (24-Volt-Gleichspannung) mit Energie versorgt und steuert über das Stellglied 7 ein pneumati sches Bremsdruck-Regelventil. Jedenfalls wird im Zuge der Regelung mit Hilfe des geschlossenen Regelkreises bestehend aus Kraftmeßeinrichtung, Regeleinrichtung 6 sowie Stell glied 7 erreicht, daß die Zugöse 3 den Kupplungsbolzen 2 ständig auf Zug beansprucht. Selbstverständlich erfolgt dieses nur bei einer Bremsung und/oder Gefällefahrt. Um derartiges zu realisieren, werden zusätzlich nicht gezeigte Sensoren von der Regeleinrichtung 6 abgefragt. Hierbei kann es sich um einen Bremsdrucksensor, einen Verzögerungs sensor, Neigungssensor od. dgl. handeln. Hierdurch lassen sich insgesamt die eingangs bereits beschriebenen Vorteile geltend machen.

Claims

1. Anhängerkupplung, mit einem Kupplungsmaul (1), und mit einem in dem Kupplungsmaul (1) anhebbar und absenkbar geführtem Kupplungsbolzen (2), dadurch gekenn zeichnet, daß der Kupplungsbolzen (2) zur Deichsel kraftmessung eine Kraftmeßeinrichtung aufweist, mit deren Hilfe im Zuge eines Regelvorganges ein angeschlossener Anhänger entsprechend gebremst wird.

2. Anhängerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung als Kraftmeßsensor auf Basis von z. B. Dehnungsmeßstreifen ausgebildet ist, wobei der Kraftmeßsensor rechtwinklig zur Längserstreckung des Kupplungsbolzens (2) Kräfte in der Größenordnung bis ca. 150 kN und in Axialrichtung des Kupplungsbolzens (2) Kräfte bis ca. 30 kN aufnimmt.

3. Anhängerkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (2) endseitige Maulabschnitte (4) zur Führung und Halterung im Kupplungs maul (1) und ein mittiges, von einer Zugöse (3) einer Deichsel umschlossenes, Kugelsegment (5) aufweist.

4. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelsegment (5) einen zugehörigen Segmentwinkel (α) im Bereich zwischen ca. 40° und 90° aufweist.

5. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßeinrichtung an eine Regeleinrichtung (6) angeschlossen ist, welche mittels eines Stellgliedes (7) die Deichsel ständig auf Zug in bezug auf den Kupplungsbolzen (2) hält.

6. Anhängerkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (7) ein Bremsdruck-Regelventil einer Bremsanlage des über die Deichsel angeschlossenen Anhängers beaufschlagt.