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Die
Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung
mit einer Kupplungskugel und einem in einer Fixierstellung mittels
eines Verriegelungselementes fixierbaren Niederhalter, wobei der
Niederhalter eine Kontaktfläche
zum Kontakt mit einer Zugöse
aufweist und – in
Betriebslage für
den Kuppelvorgang gesehen – die
Kontaktfläche
in der Fixierstellung im wesentlichen oberhalb der Kupplungskugel
angeordnet ist, wobei der Niederhalter im von dem Verriegelungselement
freigegebenen Zustand um eine unterhalb des höchsten Punktes der Kupplungskugel
angeordneten Drehachse verschwenkbar ist, ein Anschlag zur Begrenzung
der Verschwenkung des Niederhalters von der Kupplungskugel weg vorgesehen ist
und der Niederhalter zwischen einer ersten Position und einer Anschlagposition,
bei der der Niederhalter mit dem Anschlag in Eingriff ist, verschwenkbar ist.
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Bei
bekannten derartigen Anhängerkupplungen
wird der Niederhalter beim Kuppelvorgang von der Kupplungskugel
weggeschwenkt, in dieser Stellung gehalten, anschließend eine
Zugöse
auf die Kupplungskugel aufgesetzt und abschließend der Niederhalter wieder
in Richtung der Kupplungskugel und der Zugöse geschwenkt und fixiert.
Nachteilig dabei ist, daß der
Kuppelvorgang nur aufwendig automatisierbar ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Anhängerkupplung
der oben genannten Art anzugeben, bei der die bekannten Nachteile
vermieden werden, die einen einfachen Kuppelvorgang ermöglicht und
die auf einfache Weise automatisierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird dies
dadurch erreicht, daß im
Verschwenkbereich zwischen der Anschlagposition und der ersten Position – im unbelasteten Zustand
der Anhängerkupplung
in Betriebslage für den
Kuppelvorgang und bei vom Verriegelungselement freigegebenem Niederhalter – lediglich
eine Gleichgewichtsposition des Niederhalters ausgebildet ist und
die Gleichgewichtsposition näher
bei der ersten Position als bei der Anschlagposition ist.
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Vorteilhaft
dabei ist, daß der
vom Verriegelungselement freigegebene Niederhalter beim Kuppelvorgang
nicht von der Kupplungskugel weggeschwenkt werden muß, bevor
die Zugöse
auf die Kupplungskugel aufgesetzt wird, sondern bei der Aufsetzbewegung
von der Zugöse
angehoben wird und auf diese aufgleitet. Dadurch kann mit der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
der Kuppelvorgang wesentlich vereinfacht werden, wodurch auch eine
einfachere Automatisierung möglich
ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Gleichgewichtsposition
im Bereich zwischen der Fixierstellung und der ersten Position angeordnet
ist. Dadurch kann sichergestellt werden, daß der Niederhalter nach dem
Aufsetzen der Zugöse
auf die Kupplungskugel mit der Zugöse in Kontakt ist und sich
im wesentlichen in der Fixierstellung befindet, wodurch die Fixierung
schnell und einfach durchgeführt
werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die erste
Position als Gleichgewichtsposition ausgebildet ist, wobei die Gleichgewichtsposition
durch einen Anschlag ausgebildet sein kann, an dem der Niederhalter
aufgrund der Schwerkraft anliegt.
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In
weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Kontaktfläche in der Gleichgewichtsposition
anliegend an die Kupplungskugel angeordnet ist. Dies stellt eine
besonders einfache Ausbildung der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung dar, wobei als
Anschlag die Kupplungskugel dient und der Niederhalter in der Gleichgewichtslage
aufgrund der Schwerkraft an der Kupplungskugel anliegt.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Niederhalter im Bereich
der Kontaktfläche
eine Aufgleit-Unterstützungseinrichtung
aufweist, wobei die Aufgleit-Unterstützungseinrichtung insbesondere
einen Fortsatz umfaßt.
Durch die Aufgleit-Unterstützungseinrichtung
kann sichergestellt werden, daß der
Niederhalter auch bei schräg
angesetzter Zugöse
auf die Zugöse
aufgleitet, wodurch die Zuverlässigkeit
eines erfolgreichen Kuppelvorgangs erhöht wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Aufgleit-Unterstützungseinrichtung
eine Abrundung und/oder eine Abschrägung und/oder eine Ausnehmung
entlang einer Kante aufweist. Dies stellt einfache, robuste und
zuverlässige
Ausführungsformen
der Aufgleit-Unterstützungseinrichtung
dar.
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In
Weiterführung
der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Symmetrieachse der Kontaktfläche – in Betriebslage
für den
Kuppelvorgang gesehen – in
der Fixierstellung gegenüber
der Vertikalen um einen Winkel im Bereich von etwa 5° bis 20°, insbesondere
im Bereich von 10° bis
15°, geneigt
ist. Durch das Vorsehen dieses Winkels kann die Zuverlässigkeit
des Aufgleitens des Niederhalters auf die Zugöse bei schräg angesetzter Zugöse verbessert werden.
Bei dieser Anordnung weist der Niederhalter weiters einen verkürzten Hebelarm
zwischen der Drehachse und der Kontaktfläche auf, wodurch die Belastbarkeit
der Anhängerkupplung
erhöht
werden kann. Weiters kann durch diese Anordnung die Verschwenkbarkeit
der Zugöse
auf der Kupplungskugel vergrößert werden,
wodurch die Sicherheit der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung verbessert wird. Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine
Fernbedienungseinheit für
das Verriegelungselement vorgesehen ist. Durch die Fernbedienungseinheit
kann der Niederhalter vom Führerstand
des Zugfahrzeuges aus bedient werden, wodurch der Kuppelvorgang
vom Fahrer des Zugfahrzeuges alleine durchgeführt werden kann, wobei er den
Führerstand
des Zugfahrzeuges nicht verlassen muss.
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Eine
Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass das Verriegelungselement
als federbelastete Nocke ausgebildet ist. Eine federbelastete Nocke
stellt ein besonders einfaches Verriegelungselement dar, welches
mittels eines Hebels und einer daran befestigten Zugleine oder dergleichen
fernbedienbar ausgestaltet werden kann.
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In
Weiterführung
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Niederhalter im Bereich
der Kupplungskugel angeordnet ist und dass die Zugöse in einer
Relativbewegung an den Niederhalter heranführbar ist und durch eine Weiterführung der
Relativbewegung der Zugöse
der Niederhalter mittels der Zugöse
von der Kupplungskugel weg verschwenkbar und auf die Zugöse aufgleitbar
ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Niederhalter vor
dem Heranführen
der Zugöse
nicht von der Kupplungskugel in eine Kuppelstellung weggeschwenkt
werden muss, wodurch die Gefahr eines unbeabsichtigten Zurückschwenkens
des Niederhalters, das zur Beschädigung
der Anhängerkupplung
und/oder der Zugöse führen kann,
vermieden wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die für den Kuppelvorgang
benötigte
Zeit besonders gering gehalten werden kann.
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In
Weiterführung
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Niederhalter vor dem
Kuppeln anliegend an die Kupplungskugel angeordnet ist. Dabei kann
der Niederhalter auch über eine
längere
Zeit in dieser Position verbleiben, wodurch die für den Kuppelvorgang
benötigte
Zeit weiter reduziert werden kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der
Niederhalter nach dem Aufgleiten auf die Zugöse mittels eines Verriegelungselementes
fixierbar und/oder vor dem Kuppelvorgang von dem Verriegelungselement
freigebbar ist. Durch das Fixieren des Niederhalters kann die Zugöse sicher
zwischen dem Niederhalter und der Kupplungskugel gehalten werden.
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen,
in welchen Ausführungsformen
dargestellt sind, näher
beschrieben. Dabei zeigt:
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1 eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
und einer Zugöse
vor dem Kuppelvorgang;
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2 und 3 die Anhängerkupplung und die Zuögse nach 1 während des Kuppelvorgangs;
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4 die Anhängerkupplung
und die Zugöse
nach 1 nach dem Kuppelvorgang; 5 bis 8 entsprechen den 1 bis 4,
wobei die Zugöse schräg angestellt
ist;
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9 eine Detailansicht des
Niederhalters einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung und einer Zugöse, in Seitenansicht
und teilweise im Schnitt;
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10 und 11 eine Detailansicht der Anhängerkupplung
nach 9 im Schrägriss;
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12 und 13 eine Schrägansicht der Anhängerkupplung
nach 1 ohne Zugöse; und
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14 eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
im Schrägriss.
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In
den 1 bis 8 ist eine Anhängerkupplung 1 mit
einer Kupplungskugel 11 und einem in einer Fixierstellung
mittels eines Verriegelungselementes 3 fixierbaren Niederhalter 2 dargestellt.
Die Fixierstellung und das Verriegelungselement sind aus den 4 und 8 ersichtlich. Der Niederhalter 2 weist
eine Kontaktfläche 23 zum
Kontakt mit einer Zugöse 6 auf.
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Die
in der Beschreibung angegebenen Relationen beziehen sich auf die
für den
Kuppelvorgang vorgesehene Betriebslage der Anhängerkupplung 1. Dabei
ist die Kontaktfläche 23 in
der Fixierstellung im wesentlichen oberhalb der Kupplungskugel 11 angeordnet.
Der Niederhalter 2 ist im von dem Verriegelungselement 3 freigegebenen
Zustand um eine unterhalb des höchsten
Punktes der Kupplungskugel 11 angeordneten Drehachse 21 verschwenkbar.
Ein Anschlag 12 begrenzt die Verschwenkung des Niederhalters 2 von
der Kupplungskugel 11 weg. wobei der Niederhalter 2 zwischen
einer ersten Position und einer Anschlagposition, bei der der Niederhalter 2 mit dem
Anschlag 12 in Eingriff ist, verschwenkbar ist. In 9 ist der Niederhalter 2 mit
dem Anschlag 12 in Eingriff, wobei der Anschlag zwei getrennte
Teilbereiche umfaßt.
In anderen Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
kann auch nur ein Anschlag 12 oder mehr als zwei zusammenwirkende
Anschläge 12 vorgesehen
sein.
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Im
Verschwenkbereich zwischen der Anschlagposition und der ersten Position
ist im unbelasteten Zustand der Anhängerkupplung 1 in
Betriebslage für
den Kuppelvorgang und bei vom Verriegelungselement 3 freigegebenem
Niederhalter 2 lediglich eine Gleichgewichtsposition des
Niederhalters 2 ausgebildet, wobei die Gleichgewichtsposition
näher bei
der ersten Position als bei der Anschlagposition ist. Die Anschlagposition
ist als Ungleichgewichtsposition ausgebildet, wobei der Niederhalter 2 sich
ohne äußeren Zwang
in Richtung der ersten Position bewegt.
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Die
Beschreibung erfolgt mit Bezugnahme auf die Betriebslage für den Kuppelvorgang,
da insbesondere bei Verwendung der Anhängerkupplung 1 in
der Landwirtschaft große
Neigungen der Anhängerkupplung 1 auftreten
können,
wobei auch die Anschlagposition bei einer Bergabfahrt des Zugfahrzeugs
eine Gleichgewichtslage sein könnte.
Deshalb erscheint es zweckmäßig zu sein,
auf die Betriebslage für
den Kuppelvorgang Bezug zu nehmen, bei dem die Anhängerkupplung 1 etwa
in der in den 1 bis 8 dargestellten Lage ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung
befindet sich der Niederhalter 2 nach der Freigabe durch
das Verriegelungselement 3 in der Gleichgewichtsposition
im Bereich der Kupplungskugel 11. Bei dem Kuppelvorgang
wird die Zugöse 6 in
einer Relativbewegung an den Niederhalter 2 heran geführt. Dabei
kann auch die Kupplungskugel 11 an die Zugöse 6 heran
geführt
werden. Anschließend
wird durch eine Weiterführung
dieser Relativbewegung der Niederhalter 2 mittels der Zugöse 6 von
der Kupplungskugel 11 weg verschwenkt, wobei der Niederhalter 2 auf
die Zugöse 6 aufgleitet.
Dies ist insbesondere aus den 2, 3, 6 und 7 ersichtlich.
Die Zugöse 6 kann
beim Kuppelvorgang verschwenkt sein und auch aus unterschiedlichen
Richtungen an die Kupplungskugel 11 heran geführt werden.
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Nach
dem Aufgleiten des Niederhalters 2 auf der Zugöse 6 kann
der Niederhalter 2 mittels des Verriegelungselementes 3 fixiert
werden. Vor dem Kuppelvorgang kann vorgesehen sein, daß der Niederhalter 2 von
dem Verriegelungselement 3 freigegeben wird. In anderen
Ausführungsformen
kann der Niederhalter 2 auch über eine längere Zeit in der Gleichgewichtsposition
sein.
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In
einer besonders einfachen Ausführungsform
liegt der Niederhalter 2 in der Gleichgewichtsposition
vor dem Kuppelvorgang an der Kupplungskugel 11 an, wobei
die Kupplungskugel 11 den Verschwenkweg des Niederhalters 2 begrenzt.
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Bei
anderen Ausführungsformen
kann vorgesehen sein, daß die
Gleichgewichtsposition im Bereich zwischen der Fixierstellung und
der ersten Position angeordnet ist. Dabei ist der Niederhalter 2 in der
Gleichgewichtsposition von der Kupplungskugel 11 beabstandet
und die Zugöse 6 kommt
beim Kuppelvorgang zu einem späteren
Zeitpunkt mit dem Niederhalter 2 in Kontakt. Weiters wird
die Bewegungsrichtung des Niederhalters 2 am Beginn der Aufgleitphase
verändert,
wodurch der Kuppelvorgang auch bei schräg angesetzten Zugösen 6 sichergestellt
ist. Die Gleichgewichtsposition kann z.B. mittels eines Federelementes
od. dgl. im Bereich zwischen der Fixierstellung und der ersten Position
angeordnet werden.
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Die
Gleichgewichtsposition kann auch der ersten Position entsprechen,
wobei insbesondere mittels eines Anschlags od. dgl. der Niederhalter 2 von
der Kupplungskugel 11 beabstandet angeordnet sein kann.
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Eine
besonders einfache Ausführungsform ergibt
sich, wenn die Kontaktfläche 23 in
der Gleichgewichtsposition anliegend an die Kupplungskugel 11 angeordnet
ist und der ersten Position entspricht. Dabei kann auf zusätzliche
Anschläge
zur Ausbildung der ersten Position und/oder auf Federelemente zur
Ausbildung der Gleichgewichtsposition verzichtet werden.
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Im
Bereich der Kontaktfläche 23 kann
der Niederhalter 2 eine Aufgleit-Unterstützungseinrichtung 25 aufweisen,
die das Aufgleiten des Niederhalters 2 auf die Zugöse 6 sicherstellt.
Einfache Ausführungsformen
der Aufgleit-Unterstützungseinrichtung 25 können eine
Abrundung und/oder eine Abschrägung
und/oder eine Ausnehmung entlang einer Kante sein. Dadurch kann
die Zugöse 6 bereits
teilweise unter den Niederhalter 2 gebracht werden, bevor
ein Kontakt auftritt und der Niederhalter 2 von der Zugöse 6 angehoben
wird. Andere Ausführungsformen der
Aufgleit-Unterstützungseinrichtung 25 können abstehende
Fortsätze 26,
Stege od. dgl. umfassen. Die in den 9 bis 14 dargestellten Niederhalter 2 weisen
jeweils eine Aufgleit-Unterstützungseinrichtung 25 auf.
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In 12 ist eine Öffnung 29 des
Niederhalters 2 gezeigt, in der die Niederhalterschraube 22 mit der
Kontaktfläche 23 angeordnet
werden kann. In 12 ist
der Niederhalter 2 in einer Ungleichgewichtslage, bei der
er mit dem Anschlag 12 in Eingriff ist, und in den 13 und 14 jeweils in Betriebslage dargestellt.
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Bei
dem in 14 dargestellten
Niederhalter 2 ist die Aufgleit-Unterstützungseinrichtung 25 über die
gesamte Stirnseite des Niederhalters 2 im Bereich der Niederhalterschraube 22 ausgebildet,
wobei sie weiters einen nach oben verlängerten Fortsatz 26 umfaßt. Der
Fortsatz 26 weist den Vorteil auf, daß der Bereich vergrößert wird,
in dem auch bei einer ungenauen Annäherung der Zugöse 6 an
den Niederhalter 2 ein zuverlässiger Kuppelvorgang gewährleistet
ist.
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Das
Verriegelungselement 3 kann, wie bei der dargestellten
Ausführungsform
in den 1 bis 8, als Steckbolzen ausgebildet
sein. Bei andern Ausführungsformen
kann beispielsweise auch eine federbelastete Nocke vorgesehen sein,
mit welcher die Bewegung des Niederhalters gehemmt werden kann. Die
Nocke kann auf einfache Weise mittels eines Hebels betätigbar ausgestaltet
werden. Wird an dem Ende des Hebels eine Zugleine od. dgl. angebracht, so
ergibt sich eine einfache Fernbedienungseinheit für das Verriegelungselement.
Die Fernbedienungseinheit und/oder das Verriegelungselement 3 können auch
auf eine andere bekannte Weise ausgestaltet sein, um die Verschwenkbarkeit
des Niederhalters 2 festzulegen. Es hat sich weiters als
günstig
herausgestellt, die Symmetrieachse 24 der Kontaktfläche 23 in
der Fixierstellung gegenüber
der Vertikalen um einen Winkel α im
Bereich von etwa 5° bis
20°, insbesondere
im Bereich von 10° bis
15° geneigt
ist. Dadurch kann das von der Zugöse 6 auf den Niederhalter 2 erzeugte
Drehmoment im gekuppelten Zustand verringert werden, wodurch die
Belastbarkeit der Anhängerkupplung 1 verbessert
wird. Ein anderer Vorteil ist, daß ein zuverlässiges Aufgleiten
des Niederhalters 2 auf die Zugöse 6 erreicht wird.
Weiters kann eine große
Verschwenkbarkeit der Zugöse 6 im
gekuppelten Zustand gegenüber
der Anhängerkupplung 1 erreicht
werden, wodurch die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Anhängerkupplung 1 verbessert wird.
Dabei hat sich gezeigt, daß durch
den Winkel α die
Gefahr eines unbeabsichtigten Abhebens der Zugöse 6 von der Kupplungskugel 11 nicht
erhöht
wird und auch bei einer geneigten Kontaktfläche 23 ein sicherer
Halt der Zugöse 6 auf
der Kupplungskugel 11 sichergestellt ist.