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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für ein Zugfahrzeug, insbesondere zum Verbinden des Zugfahrzeugs mit einem Anhänger, mit einem Kupplungsbolzen zum Einhängen einer Anhängevorrichtung des Anhängers, wie einer Deichsel oder dergleichen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kupplungssystem und einen Fahrzeugzug mit einer solchen Anhängerkupplung.
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Wenn hier von einem Zugfahrzeug gesprochen wird, so ist das Zugfahrzeug, relativ von einem zu ziehenden Anhänger ausgehend betrachtet, dasjenige Fahrzeug, welches den jeweiligen Anhänger zieht. Das Zugfahrzeug ist dabei nicht zwingend angetrieben bzw. motorisiert. Auch ein erster, gezogener Anhänger kann folglich für einen, dem ersten Anhänger in einem Zugverband entgegen der Fahrtrichtung nachfolgenden und seinerseits von dem ersten Anhänger gezogenen, zweiten Anhänger das Zugfahrzeug darstellen.
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Eine Anhängerkupplung der hier in Rede stehenden Art kann beispielsweise mit der Deichsel eines Anhängers verbunden werden, die an ihrem der Anhängerkupplung zugeordneten Ende eine kreisrunde Ausnehmung aufweist, das sogenannte Deichselauge. Im verkoppelten Zustand durchdringt der Kupplungsbolzen das Deichselauge, wobei der Kupplungsbolzen insbesondere an einem Rahmenteil des Zugfahrzeugs befestigt sein kann. So wird in bekannter Weise in Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungsbolzen und der Deichsel des Anhängers hergestellt.
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Solche Anhängerkupplungen werden beispielsweise in Routen- oder Schleppzügen eingesetzt, die in der industriellen Fertigung dem Materialtransport dienen. Dabei werden üblicherweise mehrere Anhänger gleichzeitig mit Hilfe einer Zugmaschine gezogen. Die Transportwege, auf denen sich diese Routenzüge bewegen, sind in Fertigungs- und Lagerhallen meist rasterartig verzweigt, so dass ein häufiges Abbiegen der Routenzüge erforderlich ist. Insbesondere müssen dabei 90°-Kurven auf vergleichsweise engem Raum kollisionsfrei durchfahren werden.
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Bei jedem Abbiegen bzw. jeder Richtungsänderung des Zugfahrzeugs kommt es zu einer reibungsbehafteten Relativbewegung zwischen dem an dem Zugfahrzeug befestigten Kupplungsbolzen und dem ihn formschlüssig umgreifenden Teil der Anhängevorrichtung des Anhängers. Die Kontaktfläche zwischen dem Kupplungsbolzen und der Anhängevorrichtung ist dabei üblicherweise ziemlichschmal ausgebildet, da die Materialdicke der Anhängevorrichtung zur Reduktion des Gewichts und des Materialaufwands möglichst gering gehalten wird. Der Kupplungsbolzen erfährt im Bereich dieser schmalen Kontaktfläche zu der Anhängevorrichtung einen erhöhten Reibverschleiß, der die Lebensdauer der Anhängerkupplung herabsetzen kann. Je nach Verschleißgrad besteht die Gefahr eines Abreißens der Kupplung, was zur Personen- oder Sachschäden führen kann.
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Vor diesem Hintergrund lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige und in einfacher Weise herstellbare Anhängerkupplung anzugeben, die die zuvor genannten Nachteile nicht oder nur in geringerem Maße aufweist und insbesondere robust gegenüber Reibverschleiß ist. Zudem sollten ein Kupplungssystem und ein Fahrzeugzug mit einer solchen Anhängerkupplung angegeben werden.
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Bezüglich der Anhängerkupplung ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass die Anhängerkupplung die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend, wie auch der allgemeine Erfindungsgedanke, näher beschrieben.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass eine Anhängerkupplung der hier in Rede stehenden Art kostengünstig und in einfacher Weise herstellbar und zudem robust gegenüber Reibverschleiß ausgestaltet werden kann, indem eine Hülse oder Buchse vorgesehen wird, die auf dem Kupplungsbolzen sitzt und bei angehängter Anhängevorrichtung zwischen der Anhängevorrichtung und dem Kupplungsbolzen angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Hülse oder Buchse stellt ein Zwischenelement dar, das, bei eingehängter Anhängevorrichtung, zwischen dem Kupplungsbolzen, der insbesondere als ein im Wesentlichen zylinderförmiges Bauteil ausgestaltet sein kann, und der Anhängevorrichtung des Anhängers sitzt. Auf diese Weise ist der Kupplungsbolzen nicht mehr im direkten Kontakt mit der Anhängevorrichtung des Anhängers, so dass der Reibverschleiß der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, im Wesentlichen im Bereich der äußeren Mantelfläche der Hülse auftritt. Der Kupplungsbolzen, der als Strukturbauteil im Wesentlichen der Aufnahme und Übertragung der im Zugbetrieb in die Anhängerkupplung eingeleiteten Kräfte und Momente dient, wird folglich nicht durch den aus einem direkten Kontakt mit der Anhängevorrichtung resultierenden Reibverschleiß angegriffen bzw. geschwächt. Der Kupplungsbolzen ist folglich durch die Hülse in einfacher und zuverlässiger Weise vor Reibungseinflüssen, die bei Releativbewegungen der Anhängevorrichtung des Anhängers in Bezug auf den Kupplungsbolzen auftreten, geschützt. Der Kupplungsbolzen kann folglich im Wesentlichen unabhängig vom Reibverschleiß hinsichtlich der erforderlichen Festigkeit gegenüber Betriebsbelastungen durch Zugkräfte und der dadurch in die Anhängerkupplung eingeleiteten Biegemomente dimensioniert werden, während die auf dem Kupplungsbolzen sitzende Hülse lokal die Widerstandsfähigkeit des Kupplungsbolzens gegen ein Materialversagen durch Reibverschleiß erhöht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Hülse besonders robust gegenüber den im Betrieb auftretenden Reibungsbelastungen ausgeführt, indem die Hülse gehärtet ist und/oder aus einem verschleißfesten Material, insbesondere aus Kunststoff, Metall, und/oder Keramik hergestellt ist. Hierdurch kann die Lebensdauer der Hülse selbst bzw. die der Anhängerkupplung insgesamt weiter erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der Kupplungsbolzen und die Hülse aus unterschiedlichen Materialien hergestellt und/oder die Hülse (Buchse) ist aus einem im Vergleich zum Kupplungsbolzen weicheren Material hergestellt. Beispielsweise ist die Hülse aus Bronze oder Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, vorzugsweise aus PET, PTFE oder Polyamid hergestellt. Ist die Hülse (Buchse) aus einem im Vergleich zum Kupplungsbolzen weicheren Werkstoff hergestellt, ist damit insbesondere bei auf dem Kupplungsbolzen drehbar gehaltener Hülse sichergestellt, dass beim Reibkontakt zwischen Kupplungsbolzen und Hülse in erster Linie die Hülse verschleißt und das Material des Kupplungsbolzens weitestgehend unbeschädigt bleibt. Dabei können die jeweiligen Werkstoffe an die jeweils im Betrieb zu ertragenden Beanspruchungen angepasst sein. Zur weiteren Verbesserung der Gleiteigenschaften bzw. zur Minimierung der Reibung kann die Hülse und/oder der Kupplungsbolzen zudem eine Oberflächenbehandlung aufweisen und/oder beschichtet sein.
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Die Hülse (Buchse) kann fest auf dem Kupplungsbolzen sitzen, wobei dazu insbesondere ein Presssitz oder ein Verschweißen der Hülse mit dem Kupplungsbolzen vorgesehen sein kann. In einer bevorzugten Variante der Erfindung sitzt die Hülse jedoch schiebebeweglich und/oder drehbeweglich auf dem Kupplungsbolzen. So kann die Hülse den Relativbewegungen der Anhängevorrichtung gegenüber dem Kupplungsbolzen zumindest teilweise folgen. Die Gleitbewegung zwischen Hülse und Anhängevorrichtung wird auf diese Weise reduziert, so dass auch der Verschleiß an der der Anhängevorrichtung zugeordneten Mantelfläche der Hülse reduziert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist, bei eingehängter Anhängevorrichtung, eine erste Kontaktfläche zwischen der Hülse und dem Kupplungsbolzen ausgebildet, die größer ist, als eine zweite Kontaktfläche, die zwischen der Hülse und der jeweiligen Anhängevorrichtung ausgebildet ist, so dass die an dem Kupplungsbolzen im Zugbetrieb belastete Fläche im Vergleich zu einem direkten Kontakt des Kupplungsbolzens mit der Anhängevorrichtung vergrößert ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die in Längsrichtung des Kupplungsbolzens gemessene Höhe der Hülse größer ist, als die in dieser Richtung gemessene Materialdicke (Stabdicke) der Anhängevorrichtung, insbesondere im Bereich der zweiten Kontaktfläche.
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Die Hülse kann auf dem Kupplungsbolzen der Art befestigt oder gehalten sein, dass ein zerstörungsfreies Lösen bzw. eine zerstörungsfreie Demontage der Hülse von dem Kupplungsbolzen nicht möglich ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung ist die Hülse jedoch austauschbar an dem Kupplungsbolzen montiert. Sie stellt in diesem Fall ein ersetzbares Verschleißteil dar. So kann auf besonders kostengünstige und einfache Weise die Funktionsfähigkeit bzw. die Betriebssicherheit der Anhängerkupplung im Falle einer verschlissenen Hülse dadurch wiederhergestellt bzw. erhalten werden, dass lediglich die Hülse und nicht die gesamte Anhängerkupplung erneuert wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Anhängerkupplungen, die eine derartige auswechselbare Verschleißhülse nicht aufweisen, können daher durch die erfindungsgemäße Anhängerkupplung Kosten gesenkt werden, da die Lebensdauer der Anhängerkupplung auf einfache Weise erhöht wird.
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Kupplungsbolzen von Anhängerkupplungen der hier in Rede stehenden Art sind im fertig montierten Zustand üblicherweise vertikal an einem Zugfahrzeug ausgerichtet. Dabei kann das freie Ende des Kupplungsbolzens, in das die Anhängevorrichtung eines Anhängers eingehängt werden soll, sowohl in Richtung des zu befahrenden Bodens nach unten weisend, als auch in entgegen gesetzter, von dem zu befahrenden Boden weg weisender Richtung orientiert sein. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Verliersicherung vorgesehen, wobei die Verliersicherung die Hülse auf dem Kupplungsbolzen hält. Dies ist insbesondere im Falle eines im Einbauzustand vertikal nach unten gerichteten freien Endes des Kupplungsbolzens vorteilhaft. Die Verliersicherung kann dabei gleichzeitig einen Anschlag darstellen, der im Wesentlichen die vertikale Position der Hülse auf dem Kupplungsbolzen festlegt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfundung ist diese Verliersicherung aus einer zweiten Hülse gebildet, die vorzugsweise lösbar mit dem Kupplungsbolzen verbunden ist. Die lösbare Verbindung kann bespielsweise durch eine stirnseitige Verschraubung im Bereich des freien Endes des jeweiligen Kupplungsbolzens hergestellt werden.
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Der Kopplungsbolzen kann derart geformt oder ausgestaltet sein, dass er direkt an einem Zugfahrzeug befestigt werden kann, oder bereits unlösbar mit dem Zugfahrzeug, insbesondere durch Schweißen, verbunden ist. So ist es denkbar, dass der Kupplungsbolzen nach Art einer KFZ-Anhängerkupplung mit einem bogenförmigen Halter versehen ist und damit direkt oder mit Hilfe einer Befestigungsvorrichtung mit dem Zugfahrzeug verbunden ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung weist die Anhängerkupplung ein Profilelement zum Befestigen der Anhängerkupplung an dem Zugfahrzeug auf, wobei das Profilelement vorzugsweise U-förmig ausgebildet ist. Das Profilelement kann beispielsweise mittels einer Durchsteckverbindung an dem Rahmen eines Zugfahrzeugs befestigt werden. Eine besonders Platz sparende und zugleich steife Anbindung ergibt sich, wenn das Profilelement U-förmig ausgebildet ist und so auf ein Rahmenteil des Zugfahrzeugs aufgeschoben werden kann, dass die beiden Schenkel des Profils das Rahmenteil seitlich einfassen und eine das Rahmenteil und das Profil durchdringende Durchsteckverbindung realisiert wird. In weiteren Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung ist es selbstverständlich auch denkbar, beliebige andere Profilformen zur Anbindung der Anhängerkupplung an ein Zugfahrzeug vorzusehen, wie z. B. T-Profile, Z-Profile, H-Profile, L-Profile und dergleichen, oder auch Voll- oder Hohlprofile. Zudem kann die Anhängerkupplung in weiteren Varianten der Erfindung stoffschlüssig mit dem Rahmen eines Zugfahrzeugs verbunden sein, insbesondere durch Schweißen.
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Der Kupplungsbolzens kann in beliebiger Art und Weise hinsichtlich der im Betrieb über den Kupplungsbolzen in die Anhängerkupplung eingeleiteten Lasten abgestützt sein. Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung liegt der Kupplungsbolzen zumindest teilweise an dem Profilelement an. So kann beispielsweise der dem freien, zum Einhängen der Anhängevorrichtung ausgebildeten Ende abgewandte Abschnitt des Kupplungsbolzens an dem Profilelement anliegen. Neben seiner Befestigungsfunktion dient das Profilelement dann gleichzeitig dazu, in den Kupplungsbolzen eingeleitete Kräfte und Momente abzustützen und damit die Anhängerkupplung gegen Verbiegen und/oder Verformen zu versteifen.
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Kupplungsbolzen der hier in Rede stehenden Art können eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Form aufweisen. Dabei kann ein dem Zugfahrzeug zugeordneter Halterungsabschnitt des Kopplungsbolzens im montierten Zustand im Wesentlichen horizontal oder leicht geneigt zur horizontalen Ebene verlaufen, während ein dem zu ziehenden Anhänger zugeordneter Abschnitt des Kopplungsbolzens im fertig montierten Zustand im Wesentlichen vertikal orientiert ist. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Trägerelement vorgesehen, welches den Kupplungsbolzen trägt, wobei der Kupplungsbolzen das Trägerelement vorzugsweise durchdringt. Der Kupplungsbolzen kann dadurch, dass er von dem Trägerelement getragen wird, besonders einfach gestaltet sein, insbesondere dann, wenn die strukturelle Verbindung des Kupplungsbolzens zu weiteren Strukturbauteilen der Anhängerkupplung oder dem Zugfahrzeug über das Trägerelement hergestellt ist. So können beispielsweise das Trägerelement, das Profilelement und/oder der Kupplungsbolzen miteinander verschweißt sein, wobei der Kupplungsbolzen im Wesentlichen zylinderförmig ist. Das Trägerelement ist vorzugsweise aus Metallblech gefertigt.
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Anhängevorrichtungen, insbesondere Deichseln, von Routenzügen sind üblicherweise gelenkig an einem Anhänger angebunden. Dabei kann die Deichsel im nicht angekuppelten Zustand in einer vertikalen Position gehalten sein bzw. federvorgespannt so gehalten sein, dass die Längserstreckung der Deichsel vertikal ausgerichtet ist. Beim Einhängen der Deichsel in eine Anhängerkupplung wird die Deichsel entgegen der Federverspannung in eine horizontale Lage gebracht und in das in diesem Fall vertikal nach unten ausgerichtete, freie Ende des Kupplungsbolzens eingehängt. Die gespannte Feder hält die Deichsel entgegen ihrem Eigengewicht in der verkoppelten Position. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Führungsblech zum Führen der Anhängevorrichtung während des Einhängens in den Kupplungsbolzen vorgesehen. So kann vermieden werden, dass die Anhängevorrichtung im Kupplungsvorgang auf Grund einer exzentrischer Positionierung relativ zu dem Kupplungsbolzen seitlich abrutscht. Insbesondere bei den zuvor erwähnten federvorgespannten Deichseln ist dies vorteilhaft, da ein Zurückschnellen der Deichsel durch die Führung vermieden werden kann. Das Führungsblech kann beispiesweise als V-förmiges Winkelblech ausgestaltet sein, dessen Schenkel sich in Richtung des Kopplungsbolzens öffnen. Das Führungsblech kann zudem in das Trägerelement oder das Profilelement integriet oder an diesen befestigt sein.
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Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung kann je nach Anwendungsfall beliebig dimensioniert sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt der Durchmesser des Kupplungsbolzens im Bereich von 10 mm–50 mm. Es ist also möglich, mit Hilfe der Erfindung Anhängerkupplungen sowohl für schwere als auch für vergleichsweise geringe zu ziehende Nutzlasten bereitzustellen.
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Die Anhängerkupplung kann insbesondere zumindest teilweise als Schweißkonstruktion, mit Hilfe lösbare Verbindungen oder einstückig hergestellt sein.
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Bezüglich des Kupplungssystems und des Fahrzeugszugs ist die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst worden, dass das Kupplungssystem die in Anspruch 14 angegebenen Merkmale und der Fahrzeugzug die in Anspruch 15 angegebenen Merkmale aufweist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 eine Anhängerkupplung in einer perspektivischen Ansicht;
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2 die Anhängerkupplung aus 1 in einer Frontansicht (2a), einer Seitenansicht (2b) und einer Draufsicht (2c);
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3 eine Deichsel in einer Seitenansicht und einer Draufsicht; und
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4 ein Kupplungssystem mit der Anhängerkupplung aus 2 und der Deichsel aus 3.
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1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Anhängerkupplung 1. Die Anhängerkupplung 1 weist ein U-förmiges Profilelement 2 auf, das zur Anbindung der Anhängerkupplung 1 an ein Zugfahrzeug (nicht dargestellt) dient. Das U-förmige Profilelement 2 weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schenkel 2.2, 2.3 und einen die beiden Schenkel 2.2, 2.3 verbindenden Mittelabschnitt 2.4 auf. Das Profilelement 2 kann beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung an dem Zugfahrzeug befestigt werden. Dazu sind zwei sich paarweise gegenüberliegende Durchgangsbohrungen 2.1 in den beiden Schenkeln 2.2, 2.3 des U-förmigen Profilelements 2 vorgesehen. So kann das U-förmige Profilelement 2 beispielsweise derart auf ein Rahmenteil des Zugfahrzeugs aufgeschoben werden, dass die beiden Schenkel 2.2, 2.3 das Rahmenteil zweiseitig einfassen und die sich paarweise gegenüberliegenden Durchgangsbohrungen 2.1 jeweils fluchtend mit einer Durchgangsbohrung des Rahmenteils ausgerichtet sind, so dass eine Durchsteckverbindung hergestellt werden kann. Auf diese Weise kann eine besonders robuste und platzsparende Anbindung der Anhängerkupplung 1 an den Rahmen des Zugfahrzeugs hergestellt werden. Es versteht sich, dass der Rahmen des Zugfahrzeugs und das U-förmige Profilelement 2 in diesem Fall aneinander angepasst sind. In Abwandlung des hier gezeigten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung ist es auch denkbar, andere Profilformen zur Anbindung der Anhängerkupplung an ein Zugfahrzeug vorzusehen, wie z. B. T-Profile, Z-Profile, H-Profile, L-Profile und dergleichen, oder auch Voll- oder Hohlprofile. Zudem kann die Anhängerkupplung in weiteren Varianten der Erfindung stoffschlüssig mit dem Rahmen eines Zugfahrzeugs verbunden werden, insbesondere durch Schweißen.
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An dem die beiden Schenkel 2.3, 2.3 verbindenden Mittelabschnitt 2.4 des U-förmigen Profilelements 2 ist an der den Schenkeln 2.3, 2.3 abgewandten Außenseite 2.5 des Mittelabschnitts 2.4 ein winkelförmiges Trägerelement 3 angeordnet. Das Trägerelement ist vorzugsweise aus Metallblech, beispielsweise Stahlblech hergestellt. Das Trägerelement 3 weist einen ersten und einen zweiten Schenkel 3.1, 3.2 auf und ist mit dem U-förmigen Profilelement 2 verschweißt. In anderen Varianten einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung kann die Verbindung zwischen dem Trägerelement 3 und dem Profilelement 2 selbstverständlich auch durch andere stoff-, form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen realisiert werden. Weiterhin können das Profilelement 2 und das Trägerelement 3 in einer Ausgestaltung der Erfindung monolithisch ausgebildet sein.
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Der erste Schenkel 3.1 des Trägerelements 3 liegt an dem Mittelabschnitt 2.4 des U-förmigen Profilelements 2 an und ragt seitlich über die Breite b des Profilelements 2 hinaus. Im verkoppelten Zustand der Anhängerkupplung 1 mit einer Anhängevorrichtung 9 (vgl. 3, 4) eines Anhängers (nicht dargestellt), wie z. B. einer Deichsel 9, ist der erste Schenkel 3.1 des winkelförmigen Trägerelements 3 in Richtung des von dem Zugfahrzeug zu ziehenden Anhängers gerichtet, bzw. dem Anhänger zugewandt. Der im Wesentlichen unter einem rechten Winkel zu dem ersten Schenkel 3.1 orientierte zweite Schenkel 3.2 des Trägerelements 3 ragt von dem U-förmigen Profilelement 2 weg.
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Der erste Schenkel 3.1 des winkelförmigen Trägerelements 3 trägt in seinem über das U-förmige Profilelement 2 auskragenden Schenkelabschnitt 3.3 einen ihn durchdringenden Kupplungsbolzen 4. In dem hier gezeigten Beispiel ist der Kupplungsbolzen 4 mit dem Trägerelement 3 verschweißt. In weiteren Varianten der Erfindung kann der Kupplungsbolzen 4 auch durch eine andere geeignete form-, kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung an dem Trägerelement 3 befestigt sein.
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Der Kupplungsbolzen 4 liegt mit einem ersten Abschnitt 4.1 an dem U-förmigen Profilelement 2 an. Der zweite Abschnitt 4.2 des Kupplungsbolzens 4 ragt von dem U-förmigen Profilelement 2 weg. Der zweite Abschnitt 4.2 des Kupplungsbolzens 4 dient dem Einhängen der Anhängevorrichtung 9 des Anhängers. Dabei durchdringt der Kupplungsbolzen 4 das so genannte Deichselauge 9.4 der Deichsel 9, eine kreisrunde Durchgangsöffnung am freien Ende der Deichsel 9. Im Zugbetrieb wirkt auf Grund der formschlüssigen Verbindung zwischen der Anhängerkupplung 1 und der Anhängevorrichtung 9 eine Kraft F auf den Kupplungsbolzen 4, die entgegengesetzt zur Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs gerichtet ist. Das auf diese Weise in die Anhängerkupplung 1 eingeleitete Biegemoment wird im Kontaktbereich zwischen dem ersten Abschnitt 4.1 des Kupplungsbolzens 4 und dem U-förmigen Profilelement 2 abgestützt.
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Um den Verschleiß des Kupplungsbolzens 4 zu reduzieren, ist eine Buchse oder Hülse 5 auf den Kupplungsbolzen 4 aufgeschoben. Im verkoppelten Zustand bzw. im Zugbetrieb zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, ist die Hülse 5 im Bereich des formschlüssigen Kontaktes zwischen dem Kupplungsbolzen 4 und der Anhängevorrichtung 9 des Anhängers und damit innerhalb des Deichselauges 9.4 angeordnet.
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Die Hülse (Buchse) 5 ist mit einer ersten Stirnseite dem ersten Schenkel 3.1 des winkelförmigen Trägerelements zugeordnet und weist an dieser Stirnseite einen Flansch oder Bund 5.1 auf. Der Bund 5.1 schützt das Trägerelement 3 vor einem Reibkontakt mit der Anhängevorrichtung 9. Die Hülse 5 ist bezüglich des Kupplungsbolzens 4 mit Spiel ausgeführt, so dass sie im Wesentlichen kraftfrei auf den Kupplungsbolzen 4 aufschiebbar ist. An der dem Bund 5.1 abgewandten Stirnseite ist die Hülse 5 durch eine ebenfalls auf den Kopplungsbolzen 4 aufgeschobene zweite Hülse 6 gesichert. Die zweite Hülse 6 ist am freien Ende des zweiten Abschnitts 4.2 des Kupplungsbolzens 4 durch eine Schraubenverbindung 7 an dem Kupplungsbolzen 4 fixiert und stellt eine lösbare Axialsicherung der Hülse 5 dar. Man kann diese Axialsicherung auch als Verliersicherung bezeichnen. Bei der Schraube der Schraubenverbindung handelt es sich vorzugsweise um eine Zylinderkopfschraube (Innensechskantschraube). Der Schraubenkopf ist geschützt in einer Ausnehmung der zweiten Hülse 6 aufgenommen. Die Hülse 6 ist zum freien Ende des Kupplungsbolzens 4 hin konisch verjüngt ausgebildet, um das Einfädeln des Deichselauges 9.4 zu erleichtern.
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Die Hülse 5 ist im fertig montierten Zustand, d. h. bei fixierter Verliersicherung 6, relativ zum Kupplungsbolzen 4 drehbeweglich auf diesem gehalten, so dass sie der Relativbewegung der Anhängevorrichtung 9 im Kontaktbereich zur Anhängerkupplung 1, insbesondere bei Kurvenfahrten, im Zugbetrieb folgen kann. Mittels der Hülse 5 wird folglich, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, die belastete Fläche des Kupplungsbolzens 4 im Vergleich zu einem direkten Kontakt zwischen dem Kupplungsbolzen 4 und Anhängevorrichtung 9 deutlich vergrößert. Grundsätzlichist es in anderen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anhängerkupplung auch möglich, die Hülse zu fixieren, so dass sie relativ zum Kupplungsbolzen drehstarr festgelegt ist.
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An dem zweiten Schenkel 3.2 des winkelförmigen Trägerelements 3 ist ein V-förmiges Führungsblech 8 befestigt, welches in Richtung des zweiten Abschnitts 4.2 des Kupplungsbolzens 4 hin geöffnet, d. h. geweitet ist. Das Führungsblech 8 dient der Führung der Anhängevorrichtung 9 beim Einhängen derselben an den Kupplungsbolzen 4. In dem hier gezeigten Beispiel beträgt der Öffnungswinkel des V-förmigen Führungsblechs 8 etwa 90°. In weiteren Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung ist es grundsätzlich auch denkbar, einen Öffnungswinkel für das Führungsblech 8 vorzusehen, der von 90° verschieden ist.
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3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anhängevorrichtung 9 eines Anhängers (nicht dargestellt) in Form einer Deichsel 9. Die Deichsel 9 weist einen dem Anhänger zugeordneten Befestigungsabschnitt 9.1 auf, in dem Durchgangsbohrungen 9.2 vorgesehen sind. Die Deichsel 9 ist im Bereich des Befestigungsabschnitts 9.1 mit einer um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Radachse (Lenkachse) des Anhängers verbindbar. Insbesondere kann die hier dargestellte Deichsel 9 mittels einer Durchsteckverbindung durch die Durchgangsbohrungen 9.2 an der Lenkachse des Anhängers befestigt werden. Ferner ist es auch denkbar, die Deichsel 9 mit einem Rahmenteil der Lenkachse des Anhängers zu verschweißen.
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An einem dem Zugfahrzeug zugeordneten Kopplungsabschnitt 9.3 der Anhängevorrichtung 9 ist das Deichselauge 9.4 vorgesehen. Das Deichselauge 9.4 ist dazu ausgebildet, mit dem Kupplungsbolzen 4 eine formschlüssige Verbindung herzustellen. Dazu wird das Deichselauge 9.4 über den freien Abschnitt 4.2 des Kupplungsbolzens 4 geführt.
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4 zeigt ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem mit der Anhängerkupplung 1 und einer Deichsel 9, wobei die Deichsel 9 an die Anhängerkupplung 1 angehängt ist. Die Anhängerkupplung 1 ist mit ihrem Profilelement 2 mit einem Zugfahrzeug (nicht gezeigt) verbindbar. Ebenso ist die Deichsel 9 mit ihrem Befestigungsabschnitt 9.1 mit der Lenkachse des Anhängers verbindbar. Der Kupplungsbolzen 4 durchdringt das Deichselauge 9.4, so dass quer zur vertikalen Längsachse des Kupplungsbolzens 4 eine formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsbolzen 4 und Deichsel 9 hergestellt ist. Zwischen dem Kupplungsbolzen 4 und der Deichsel 9 ist die Hülse 5 angeordnet, um den Kupplungsbolzen 4 vor Reibverschleiß im Zugbetrieb zu schützen. Die Hülse 5 ist mit der Verliersicherung 6 auf dem Kupplungsbolzen 4 gehalten.
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Der Durchmesser des Kupplungsbolzens 4 beträgt in dem hier gezeigten Beispiel ca. 25 mm, der Durchmesser des Deichselauges ca. 27 mm. Es ist in weiteren Varianten der Erfindung selbstverständlich auch denkbar, je nach den zu erwartenden Betriebslasten, größere oder kleinere Durchmesser für den Kupplungsbolzen 4 und das Deichselauge 9.4 vorzusehen. Gleiches gilt für die Höhe der Hülse 5, die beispielsweise ca. 30 mm beträgt, und die Materialdicke (Flachstabdicke) der Deichsel 9, die z. B. ca. 12 mm beträgt.
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Die erfindungsgemäße Anhängerkupplung kann nicht nur in Anwendungsfällen genutzt werden, in denen ein gezogener Anhänger eine Deichsel aufweist, die mit der am Zugfahrzeug angebrachten Anhängerkupplung gekoppelt ist, sondern insbesondere auch in Anwendungsfällen, in denen die Anhängerkupplung am Anhänger angebracht ist und der Anhänger mittels einer Deichsel gezogen wird, die am Zugfahrzeug oder an einem anderen Anhänger befestigt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anhängerkupplung
- 2
- Profilelement
- 2.1
- Durchgangsbohrung
- 2.2, 2.3
- Schenkel des Profilelements 2
- 2.4
- Mittelabschnitt des Profilelements 2
- 2.5
- Außenseite des Mittelabschnitts 2.4
- 3
- Trägerelement (Trägerblech)
- 3.1
- Erster Schenkel des Trägerelements 3
- 3.2
- Zweiter Schenkel des Trägerelements 3
- 3.3
- Schenkelabschnitt des ersten Schenkels 3.1
- 4
- Kupplungsbolzen
- 4.1
- Erster Abschnitt des Kupplungsbolzens 4
- 4.2
- Zweiter Abschnitt des Kupplungsbolzens 4
- 5
- Hülse (Buchse)
- 5.1
- Bund (Flansch)
- 6
- Zweite Hülse
- 7
- Schraubenverbindung
- 8
- Führungsblech
- 9
- Deichsel
- 9.1
- Befestigungsabschnitt
- 9.2
- Durchgangsbohrungen
- 9.3
- Kopplungsabschnitt
- 9.4
- Deichselauge
