DE202005003581U1

DE202005003581U1 - Deichselanschluß für Trennung von Deichsel und Anhänger

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Publication number: DE202005003581U1
Application number: DE200520003581
Authority: DE
Original assignee: "ZWEI PLUS ZWEI" MARKETING GmbH; ZWEI PLUS ZWEI MARKETING GmbH
Current assignee: ZWEI PLUS ZWEI GMBH, DE
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2015-03-03

Abstract

Kupplung, insbesondere zur lösbaren Verbindung eines Fahrrads mit einem Fahrradanhänger, mit einer Deichsel (2) und mindestens einem damit zusammenwirkenden Gegenstück (1), die eine Übertragung der dort auftretenden Kräfte und/oder Momente ermöglichen, gekennzeichnet durch mindestens ein in Arbeitsposition der Deichsel (2) und dem Gegenstück (1) zugeordnetes, elastisches – Bauteil (1,3,5,6 und/oder 7), das, vorzugsweise unmittelbar mindestens in Richtung der zu übertragenden Antriebs- bzw. Bremskräfte wirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches Element für eine Verbindungseinrichtung, insbesondere zwischen einem Fahrrad-Anhänger Chassis und einer ohne Werkzeug abnehmbaren Deichsel, welches durch seine Beanspruchung ermöglicht, die auf die Deichsel im Betrieb einwirkenden Zug- und Druckkräfte sowie Torsionsmomente spielfrei in den Anhängerrahmen zu übertragen.
Der Stand der Technik zu derartigen Verbindungseinrichtungen ist in dem Deutschen Gebrauchsmuster 20 2004 003 968.0 umfänglich beschrieben. Ziel solcher Verbindungseinrichtungen ist, eine sichere, möglichst verschleißfreie, spielfreie und einfach zu handhabende Verbindung zwischen dem Anhänger und der Deichsel herzustellen. Um den Einsatzbereich solcher Fahrzeuge zu erhöhen, ist es zudem wünschenswert, solche Verbindungselemente abnehmbar zu gestalten, damit sie z.B. durch solche mit einer Aufnahme für ein lenkbares oder starres Vorderrad anstelle der Deichsel ausgetauscht werden können.
In dem beschriebenen Gebrauchsmuster kann durch das Eindrehen der Deichsel in eine definierte Arbeitsposition mittels entsprechend gestalteter, senkrecht zur Deichselrichtung angeordneter, Andruckflächen eine Spielfreiheit in Zug- und Druckrichtung hergestellt werden. Nachteilig an dieser Verbindung ist das Erfordernis genauer Maßhaltigkeit aller verwendeten Bauteile zum einen und zum anderen, dass wechselnde Torsionsmomente – wie sie je nach Anbringung und Ausgestaltung der Deichsel im Fahrbetrieb auftreten können – nicht spielfrei übertragen werden. Außerdem hat die Hülse fertigungsbedingt den Nachteil, dass sie innen nicht ausreichend mit Lack gegen Korrosion geschützt werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstig herzustellende Verbindungseinrichtung zu schaffen, welche werkstoff- und fertigungsbedingte Abweichungen der Maßhaltigkeit bei den verwendeten Bauteilen toleriert und die Zug- und Druckkräfte sowie Torsionsmomente spielfrei von der Deichsel in den Anhänger überträgt. Außerdem soll die Handhabung intuitiv, einfach und sicher gegen Fehlbedienung möglich sein.
Diese Aufgabe wird bei der Verbindungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die die Zug- und Druckkräfte und die Torsionsmomente übertragende Bauteile der Deichsel in der Deichselaufnahme so angeordnet und ausgeführt sind, dass mindestens eines dieser Bauteile elastisch ist, welches unter Belastung in der Arbeitsposition dazu führt, dass die Zug- und Druckkräfte und die Torsionsmomente der Deichsel spielfrei über die Deichselaufnahme in den Anhänger übertragen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dieses elastische Bauteil in die Deichsel integriert und wird mit dem Erreichen der Arbeitsposition der Deichsel in der Deichselaufnahme zwingend belastet. Das Bauteil könnte aber ebenso gut auf Seiten der als Schiene ausgeführten Deichselaufnahme sein und wirken. Die werkstoffbedingte Elastizität des Elementes gleicht dabei für einen definierten Bereich innerhalb ihrer elastischen Verformung werkstoff- oder herstellbedingte Toleranzen aus. Anstelle eines besonderen Bauteiles mit konstruktiv bedingter Federwirkung wie dem hier beschrieben Gummiring zwischen Deichsel und Druckkopf können einzelne oder mehrere der beteiligten Bauteile selber derart elastisch ausgebildet werden, so dass sie diese Funktion übernehmen können.
Durch eine entsprechend vorteilhaft ausgestaltete Kinematik kann bei dem Einsetzen der Deichsel dabei bereits mit geringen Hebelkräften ein erheblich höherer Druck auf die oben beschriebenen lastführenden Berührungspunkte erreicht werden, als durch entsprechendes Drücken oder Ziehen der Deichsel in Längsrichtung in der Regel erreicht werden könnte.
Weitere Maßhaltigkeitsdifferenzen z.B. zwischen dem Deichselrohr und der als Schiene ausgeführten Deichselaufnahme können bei einem konisch ausgeführten Deichselende in Verbindung mit einem ebenfalls konisch oder rund ausgeführten Anschlagelement in der Deichselaufnahme ebenfalls großzügig ignoriert werden, da die Deichsel mit dem Einstellen in die Arbeitsposition automatisch zentriert und in Richtung der Schwenkachse fixiert wird. Diese Führung wird noch unterstützt durch ein z.B. ein elastisch ausgeführtes Lager im vorderen Bereich der Schiene, welches die Deichsel aufnimmt, zentriert und eventuelle Toleranzen des Deich selrohres bzw. der Schiene neutralisiert. Solche Toleranzen können z.B. auch durch unterschiedliche Schichtdicken von Lacken auftreten, die ansonsten entweder bei Gebrauch beschädigt werden oder die Handhabung durch zu strammes „Sitzen" beeinträchtigen. Außerdem sind diese Stellen nach Abplatzen oder Abschrammen von Lack erhöht korrosionsgefährdet und optisch wenig ansprechend.
Zusammengefasst stellt die Erfindung eine wesentliche technische Verbesserung bezogen auf die spielfreie Übertragung von verschleißwirksamen Kräften und Momenten dar. Werkstoff- oder fertigungsbedingte Toleranzen können in höherem Masse als unkritisch toleriert werden und stellen kein erhöhtes Verschleißrisiko mehr dar. Die Herstellung ist einfach und kostengünstig und die Handhabung im Gebrauch bei der Inbetriebnahme als auch bei der Außerbetriebnahme wird vereinfacht.
Die Deichsel (2) ist direkt oder indirekt mit dem Deichselstumpf (2) verbunden und die Schiene (1) ist mit dem Anhänger verbunden. Das Anbringen der Deichsel kann mit einer Hand erfolgen. Dabei wird der Deichselstumpf in einem schrägen Winkel in die Schiene (1) geführt. Die Schwenkachse (3) folgt beim Einsetzen den Führungsnuten (11, 12) rechts und links in den Schenkelkanten (13, 14) der Schiene (1). Durch die nun folgende Einklapp-Bewegung gelangen die Partner Deichsel (2) und Schiene (1) in einen eindeutigen und festen Formschluss. Mit der Bewegung der Deichsel in die Schiene herein, stützt diese sich mit ihrem Ende am geschlossenen Boden der Schiene ab. Die Schwenkachse (3) wird so in die Ausrundungen der Führungsnuten (11, 12) gepresst. Der Einklappvorgang wird durch das Einbringen des Verriegelungselementes (4) abgeschlossen.
Die vom Zugfahrzeug her rührenden über die Deichsel geleiteten Kräfte werden spielfrei, verdreh- und verschiebesicher in die Schiene und weiter zum Anhänger geleitet. Im Bereich des Verriegelungselementes (4) tritt das Maximum der Biegelast im Deichselstumpf auf. Hier kann vorteilhaft der volle Querschnitt des Profils tragen (keine Bohrungen o. sonstige Minderungen). Eine spielfreie Gestaltung der Verbindung ist dabei nicht erforderlich, da hier üblicher weise aufgrund der stets positiven Stützlast auf der Deichsel keine wechselnden Belastungen auftreten.
Das Abnehmen der Deichsel aus der Schiene erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen die beteiligten Bauteile derart anzuordnen, dass die Aufgabe der Erfindung mit größter Kompensation gegen Unwägbarkeiten dauerhaft und sicher gehandhabt werden kann. In diesem Zusammenhang ist daran gedacht, die Einflüsse der Fertigung (durch sich ändernde Werkstoffeigenschaften, Maßungenauigkeiten) und dem Gebrauch (Abnutzung usw.) weitest gehend unschädlich zu halten. Aus diesem Grund ist vorgesehen den Druckkopf (6) an die Deichsel (2) anzuschließen. Er ist dort radial fixierend und axial verschiebbar gelagert. Als vermittelndes Element wird das federelastische Element (7) (z.B. O-Ring/Elastomer) zwischen Deichsel (2) und Druckkopf (6) gebracht. Die axiale Freiheit sowie jene der Verdrehung des Druckkopfes (6) werden durch das federelastische Element (7) und den Schwenkachse (3) in Grenzen gehalten. So begrenzt das federelastische Element (7) mit definierter Nachgiebigkeit die Einfahr-Richtung, in Ausfahr-Richtung und Verdrehung begrenzt die Schwenkachse (3). Ist die Deichsel montiert, wird vom Anschlagelement (5) ausgehend, über den Druckkopf (6) und das federelastische Element (7) eine axial gerichtete Kraft auf die Deichsel (2) ausgeübt. Das federelastische Element (7) erzeugt nun eine Vorspannung, die den zu erwartenden Lasten genügt und Spielfreiheit sicher stellt.
Ausführungsbeispiel
Auf den Skizzen ist die Schiene (1) mit U-förmigem Profil abgebildet. Sie ist Teil des Anhängers, bzw. direkt oder indirekt mit ihm verbunden. Oben in die Schiene ist ein Fenster eingebracht, dass Raum für die Handhabung und insbesondere für den Druckkopf (6) frei gibt. Seitlich sind jeweils rechts und links die Führungsnuten (11, 12) ausgespart. Eine Bohrung zur Aufnahme des Verriegelungselementes (4) ist eingebracht.
Die Schwenkachse (3) bzw. der Druckkopf (6) werden entweder direkt in die Deichsel (2) montiert oder, falls es sich z.B. um ein integriertes separates Bauteil handelt, indirekt mit der Deichsel verbunden.
Die Schwenkachse (3) ist fest (fixiert in alle Richtungen) mit der Deichsel (2) verbunden. Seitlich ist sie in Form scheibenartiger Borde ausgeführt, die bei Überlast des Deichselanschlusses der Verbindung zusätzlich Halt gibt.
Das Verriegelungselement (4) fixiert die angeklappte Deichsel (2) in der Schiene (1).
Das Anschlagelement (5) kann Teil der Schiene (1) sein, bzw. direkt oder indirekt mit ihr oder einem anderen Bauteil auf der Anhängerseite verbunden sein.
Der Druckkopf (6) ist mit der Deichsel (2) verbunden. Er überträgt die Druckkraft ausgehend vom Anschlagelement (5) über das elastische Federelement (7) auf die Deichsel (2). Die Bohrung um die Schwenkachse lässt axiale Verschiebung des Druckkopfes (6) in der Deichsel (2) zu.
Der Druckkopf (6) kann auch als Druckzapfen (9) kopfseitig quadratisch ausgeführt sein, so dass das Einfädeln in die Schiene erleichtert wird.
Das ebenfalls dann v-förmig ausgeführte Anschlagelement (5) und der Druckzapfen (9) berühren sind V-förmig. Neben der axial wirkenden Druckkraft werden so auch seitlich wirksame Führungskräfte von der Deichsel (2) auf die Schiene (1) übertragen.
Das federelastische Element (7), hier als Elastomer ausgebildet, stellt eine definierte Nachgiebigkeit dar.
Das Lager (8) nimmt die Deichsel (2) in seiner End- und Festposition formschlüssig auf.
Bezugszeichenliste

Claims

Kupplung, insbesondere zur lösbaren Verbindung eines Fahrrads mit einem Fahrradanhänger, mit einer Deichsel (2) und mindestens einem damit zusammenwirkenden Gegenstück (1), die eine Übertragung der dort auftretenden Kräfte und/oder Momente ermöglichen, gekennzeichnet durch mindestens ein in Arbeitsposition der Deichsel (2) und dem Gegenstück (1) zugeordnetes, elastisches – Bauteil (1,3,5,6 und/oder 7), das, vorzugsweise unmittelbar mindestens in Richtung der zu übertragenden Antriebs- bzw. Bremskräfte wirkt.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenstück eine als längliches U-Profil ausgebildete Schiene (1) ist, in deren offene Seite die Deichsel (2) eingreift.
Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Ende der Deichsel (2) zugewandte Ende der Schiene (1) ein Anschlagelement (5) aufweist, an dem die Stirnseite des Deichselendes in Arbeitsposition anliegt.
Kupplung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch an gegenüberliegenden Seiten der Schiene (1) ausgebildete, parallel verlaufende Führungsnuten (11, 12) zur Aufnahme einer mit der Deichsel (2) verbundenen Schwenkachse (3), die jeweils von den der offenen Seite der Schiene (1) zugewandten Schenkelkanten (13, 14) der Schiene (1) ausgehen, und deren den Schenkelkanten (13, 14) abgewandte Enden als Anschlag für die Schwenkachse dienen.
Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (3) in Arbeitsposition im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene verläuft.
Kupplung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (11, 12) jeweils in ihrem den Schenkelkanten (13, 14) zugewandten Teil im Wesentlichen senkrecht zu den Schenkelkanten (13, 14) verlaufen.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (11, 12) jeweils in ihrem den Schenkelkanten (13, 14) abgewandten Teil in Richtung vom Anschlagelement (5) der Schiene (1) weg verlaufen.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnuten (11) jeweils in ihrem von den Schenkelkanten (13, 14) abgewandten Teil parallel oder in einem spitzen Winkel zu den Schenkelkanten (13, 14) verlaufen.
Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (3) der Deichsel in Arbeitsposition so angeordnet ist, dass das Ende der Deichsel (2) im Bereich zwischen seiner Schwenkachse (3) und seiner Stirnseite zwischen den Enden der Führungsnuten (11, 12) auf der einen Seite und dem Anschlagelement (S) auf der anderen Seite eingeklemmt ist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen in das Deichselende eingesteckten Druckkopf (6), der in Arbeitsposition mit dem Anschlagelement (5) der Schiene (1) zusammenwirkt.
Kupplung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein federelastisches Element (7) zwischen Druckkopf (6) und Deichsel (2).
Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (5) Teil der Schiene (1) ist.
Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (5) eine vorwiegend konische Anschlagfläche (15) aufweist.
Kupplung nach Anspruch 10, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (6) und/oder das Anschlagelement (5) und/oder der Bolzen (3) elastisch ausgebildet sind.
Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, gekennzeichnet durch ein im Bereich der der offenen Seite der Schiene (1) zugewandten Schenkelkanten (13, 14) der Schiene (1) befestigbares Verriegelungselement (4) zum Halten der Deichsel (2) in Arbeitsposition.
Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine elastische Ummantelung der Schwenkachse (3).
Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (6) eine runde, konische oder vierseitig symmetrisch gewölbte Oberfläche (16) aufweist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, gekennzeichnet durch ein in Arbeitsposition zwischen der Deichsel (2) und der Schiene (1) in zur Längsachse des Deichselendes radial Richtung angeordnetes Lager (8).
Kupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (8) den an der Schiene (1) angreifenden bzw. in die Schiene eingreifenden Teil der Deichsel (2) halbseitig ummantelt.
Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Gegenstück (1) angreifende Teil der Deichsel (2) bzw. der in die Schiene (1) eingreifende Teil der Deichsel (2) in Arbeitsposition in allen translatorischen Freiheitsgraden spielfrei gehalten ist.
Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie die um die Längsachse der Deichsel (2) herum wirkenden Torsionsmomente spielfrei überträgt.