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Die Erfindung betrifft eine Kugelkopfkupplung für Fahrzeuganhänger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Kugelkopfkupplung ist aus der
DE 102 09 866 C1 bekannt. Diese bekannte Kugelkopfkupplung weist ein Kupplungsgehäuse und ein Kalottenelement auf, das beweglich im Kupplungsgehäuse gelagert und zum Halten der Kugelkopfkupplung am Kugelkopf ausgebildet ist. Mit dem Kalottenelement wirkt ein Steuerhebel zusammen, welcher das Kalottenelement in der Verschlussposition verriegelt. Der Steuerhebel ist schwenkbar am Kupplungsgehäuse gehaltert und mittels eines mit dem Steuerhebel gekoppelten Handhebels betätigbar. Das Kalottenelement wird in der Verschlussposition des Handhebels mittels einer elastischen Vorspanneinrichtung, die über den Handhebel auf den Steuerhebel einwirkt, in seine Verschlussposition gedrängt. Weiterhin ist eine Sicherungseinrichtung vorgesehen, welche die Schwenkbewegung des Handhebels aus einer Zwischenposition, in der die Vorspanneinrichtung zumindest weitgehend entspannt ist, in eine Öffnungsposition verhindert, in der das Kalottenelement in seine Öffnungsposition bewegbar ist. Diese Sicherungseinrichtung weist einen am Handhebel angeordneten Anschlag auf, der in der Zwischenposition an einem am Kupplungsgehäuse vorgesehenen Gegenanschlag anschlägt. Dieser Gegenanschlag gibt die weitere Öffnungsbewegung des Handhebels erst nach einer Verschiebung des Handhebels relativ zum die Drehachse des Handhebels bildenden Anlenkbereich des Steuerhebels frei.
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Mittels dieser bekannten Sicherungseinrichtung soll vermieden werden, dass die Kupplung zufällig vollständig geöffnet wird. Ferner soll diese bekannte Kugelkopfkupplung eine einhändige Betätigung ermöglichen, das heißt, die Sicherungseinrichtung und der Handhebel sollen gleichzeitig mit einer Hand betätigbar sein.
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Nachteilig ist bei dieser bekannten Kugelkopfkupplung, dass zur Ausbildung des Gegenanschlags am Kupplungsgehäuse zusätzliche Fräsarbeiten erforderlich sind und am Handhebel ein zusätzlicher Anschlag angebracht werden muss. Dies erhöht den Aufwand bei der Herstellung der Kugelkopfkupplung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine alternative Kugelkopfkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kugelkopfkupplung mit den Merkmalen den Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Bei der erfindungsgemäßen Kugelkopfkupplung besteht die Sicherungseinrichtung aus einer zwischen dem Steuerhebel und dem Handhebel wirkenden Sperreinrichtung, wobei der am Handhebel angeordnete Anschlag in der Zwischenposition in einer eine weitere Winkelverstellung zwischen Handhebel und Steuerhebel in Richtung Öffnungsposition blockierenden Weise am Steuerhebel anschlägt.
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Mittels der Erfindung wird somit eine alternative Sicherungseinrichtung geschaffen, die nicht mehr zwischen Handhebel und Kupplungsgehäuse, sondern zwischen Handhebel und Steuerhebel wirkt. Die Sicherungseinrichtung ist hierbei als Sperreinrichtung ausgebildet, welche die Winkelbeweglichkeit zwischen Steuerhebel und Handhebel blockiert oder freigibt. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass für die Ausbildung des mit dem Handhebel zusammenwirkenden Gegenanschlags der Sicherungseinrichtung keine zusätzlichen Fräsarbeiten am Kupplungsgehäuse vorgenommen werden müssen. Die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung kann kostengünstiger gefertigt werden. Weiterhin liegt die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung in einem Bereich, der weniger verschmutzungsanfällig ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform werden der am Handhebel angeordnete Anschlag durch eine am vorderen Ende des Handhebels angeordnete Stirnkante des Handhebels und der Gegenanschlag durch eine dem Kalottenelement zugewandte Gegenanschlagfläche des Steuerhebels gebildet. Hierdurch kann die Sicherungseinrichtung besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Zusätzliche Elemente am Handhebel oder Steuerhebel sind nicht erforderlich. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, den Anschlag anstelle der Stirnkante durch Laschen oder sonstige quer abstehende Erhebungen zu bilden, die am Handhebel befestigt sind. Der Gegenanschlag kann auch auf andere Weise, beispielsweise durch einen seitlichen Vorsprung des Steuerhebels, realisiert werden.
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Vorteilhafterweise schließt an die Gegenanschlagfläche des Steuerhebels eine Ausnehmung des Steuerhebels an, in welche der Abschlag des Handhebels durch das Verschieben des Handhebels bewegbar ist und die derart ausgebildet ist, dass sie für den Anschlag einen für das vollkommene Öffnen des Handhebels erforderlichen Freiraum bietet. Bei dieser Ausführungsform kann der Anschlag, vorzugsweise die Stirnkante des Handhebels, wenn dieser insbesondere über ein Langloch etwas nach schräg nach oben vom Kupplungsgehäuse weggezogen wird, in die Ausnehmung im Steuerhebel eintauchen. Hierdurch wird die Winkelbeweglichkeit geschaffen, die zum vollständigen Öffnen der Kugelkopfkupplung erforderlich ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1: eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Kugelkopfkupplung schräg von oben;
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2: einen mittigen Längsschnitt durch die Kugelkopfkupplung von 1, wobei zusätzlich der vordere Bereich einer Deichsel gezeigt ist, an der die Kugelkopfkupplung befestigt ist;
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3: die Kugelkopfkupplung von 2 in der teilweise geöffneten Zwischenstellung;
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4: die Einzelheit IV von 3 in vergrößerter Darstellung, wobei die Zugfeder der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist;
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5: die Einzelheit V von 3 in vergrößerter Darstellung;
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6: die Kugelkopfkupplung von 2 in der vollständig geöffneten Stellung;
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7: die Einzelheit VII von 6 in vergrößerter Darstellung; und
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8: die Einzelheit VIII von 6 in vergrößerter Darstellung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kugelkopfkupplung 1 für Fahrzeuganhänger wie beispielsweise Wohnwagen. Die Kugelkopfkupplung 1 umfasst ein Kupplungsgehäuse 2 und einen schwenkbaren Handhebel 3. Weiterhin ist ein am hinteren Ende des Kupplungsgehäuses 2 befestigter Faltenbalg 4 dargestellt. Der vordere Endbereich der Kugelkopfkupplung 1 ist mittels eines Rammschutzes 5 aus einem relativ weichen, elastischen Material abgedeckt.
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Die Ausdrücke "hinten" und "vorn" beziehen sich auf die Position in Längsrichtung der Kugelkopfkupplung 1.
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2 zeigt einen mittigen Längsschnitt durch die Kugelkopfkupplung 1, die im gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Zugstange 6 einer Anhängerdeichsel befestigt ist. Diese Zugstange 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel Teil einer Auflaufbremseinrichtung und kann beim Bremsen eines nicht dargestellten Zugfahrzeugs aufgrund der auflaufenden trägen Masse des Fahrzeuganhängers in ein Deichselgehäuse 7 eingeschoben werden. Das Deichselgehäuse 7 umgibt ein Führungsrohr 8 und eine Führungsbuchse 9, in der die Zugstange 6 längsverschiebbar geführt ist. Weiterhin ist in 2 noch ein Teil eines Auflaufdämpfers 10 dargestellt, der die Einschubbewegung der Zugstange 6 dämpft. Die Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 2 und der Zugstange 6 erfolgt mittels einer vertikalen Befestigungsschraube 11, die gleichzeitig das vordere Ende des Auflaufdämpfers 10 durchdringt und dieses festlegt, sowie mittels einer quer verlaufenden Befestigungsschraube 12.
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Das Kupplungsgehäuse 2 weist einen vorderen Wandabschnitt 13 auf, der im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildet ist und zur vorderen und seitlichen Abstützung eines Kugelkopfes 14 (3) dient. Hierzu ist am vorderen Wandabschnitt 13 ein Reibelement 15 befestigt, das am Kugelkopf 14 anliegt.
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Der vordere Wandabschnitt 13 und das Reibelement 15 begrenzen einen Kugelkopfaufnahmeraum nach vorne und etwas zur Seite. Nach hinten wird der Kugelkopf durch ein beweglich im Kupplungsgehäuse 2 gelagertes Kalottenelement 16 begrenzt, an dem ebenfalls ein Reibelement 17 befestigt ist, das mit dem Kugelkopf 14 in Eingriff gebracht werden kann.
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Das Kalottenelement 16 ist um eine Schwenkachse 18 schwenkbar im Kupplungsgehäuse 2 gelagert. Die Schwenkachse 18 wird durch einen im Kupplungsgehäuse 2 gehalterten und quer zur Längsachse der Kugelkopfkupplung 1 verlaufenden Lagerzapfen 19 gebildet.
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2 zeigt das Kalottenelement 16 in der geschlossenen Stellung, in welcher es an dem in 2 nicht darstellten Kugelkopf 14 anliegt und diesen derart untergreift, dass die Kugelkopfkupplung 1 nicht nach oben vom Kugelkopf 14 abgehoben werden kann. Die Reibelemente 15, 17 werden dabei mit einem bestimmten Druck an den Kugelkopf 14 angepresst, um Schlingerbewegungen des Fahrzeuganhängers entgegenzuwirken.
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Die korrekte Position der Kugelkopfkupplung 1 auf dem Kugelkopf 14 wird durch einen Anzeigestift 42 signalisiert. Dieser Anzeigestift 42 ragt durch eine obere Öffnung im Kupplungsgehäuse 2 nach oben um ein bestimmtes Maß über das Kupplungsgehäuse 2 vor, wenn die Kugelkopfkupplung 1 ordnungsgemäß auf dem Kugelkopf 14 aufsitzt.
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Das Kalottenelement 16 wird in der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung durch einen Steuerhebel 20 gehalten. Dieser Steuerhebel 20 ist um eine Schwenkachse 21 schwenkbar im Kupplungsgehäuse 2 gelagert. Die Schwenkachse 21 verläuft quer zur Längsachse der Kugelkopfkupplung 1 und wird durch einen Lagerzapfen 22 gebildet, der beidseitig im Kupplungsgehäuse 2 gelagert ist. Weiterhin weist der Steuerhebel 20 einen vorderen Eingriffsabschnitt 23 auf, der in der in 2 gezeigten Sperrstellung an hinteren Anlageflächen des Kalottenelements 16 derart anliegt, dass sich das Kalottenelement 16 nicht im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkachse 18 drehen kann, so dass das Kalottenelement 16 in der geschlossenen Stellung verriegelt ist.
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Das Öffnen der Kugelkopfkupplung 1 erfolgt dadurch, dass der Steuerhebel 20 etwas im Uhrzeigersinn um seine Schwenkachse 21 geschwenkt wird, so dass der Eingriffsabschnitt 23 etwas nach oben in eine Stellung bewegt wird, die ein Verschwenken des Kalottenelements 16 im Gegenuhrzeigersinn in gewissem Umfang ermöglicht.
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Die Betätigung des Steuerhebels 20 erfolgt mittels eines Handhebels 24. Der Handhebel 24 ist hierzu in seinem vorderen Endbereich gelenkig mit einem oberen Endbereich des Steuerhebels 20 verbunden. Die Gelenkverbindung wird durch einen querverlaufenden, eine Drehachse 40 bildenden Gelenkbolzen 25 geschaffen, der den Anlenkbereich des Steuerhebels 20 bildet und am Steuerhebel 20 befestigt ist. Der Gelenkbolzen 25 durchdringt dabei ein Langloch 26 des Handhebels 3. Das Langloch 26 verläuft in der in 2 gezeigten Seitenansicht leicht schräg zur Längsachse des Handhebels 3. Aufgrund des Langlochs 26 kann der Handhebel 3 geringfügig in seiner Längsrichtung relativ zum Gelenkbolzen 25 verschoben werden, wodurch sich die Position der Drehachse 40 relativ zum Handhebel 3 ändert.
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Am Gelenkbolzen 25 ist auch das vordere Ende einer Zugfeder 27 eingehängt. Das hintere Ende dieser Zugfeder 27 ist an einem Querbolzen 28 eingehängt, der ortsfest im Handhebel 3 gelagert ist. Aufgrund der Zugfeder 27 wird somit der Steuerhebel 20 im Uhrzeigersinn, d.h. in Entriegelungs- bzw. Öffnungsrichtung, vorgespannt und gleichzeitig der Handhebel 3 über den Querbolzen 28 nach vorne gedrängt.
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Die Kugelkopfkupplung 1 weist ferner eine elastische Vorspanneinrichtung 29 auf, die derart ausgebildet ist, dass sie in der Verschlussposition des Handhebels 3 das Kalottenelement 16 in seine Verschlussposition drängt. Diese Vorspanneinrichtung 29 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Druckfedern 30 gebildet, die in einem Federgehäuse 31 angeordnet sind. Die Druckfedern 30 sind an ihrem vorderen Ende am Handhebel 3, insbesondere am Querbolzen 28 des Handhebels 3, abgestützt. An ihrem hinteren Ende sind die Druckfedern 30 am Kupplungsgehäuse 2, insbesondere an einem Querbolzen 32, abgestützt, der in nach oben vorragenden Haltelaschen 33 des Kupplungsgehäuses 2 gelagert ist. Der hintere Querbolzen 32 ist somit am Kupplungsgehäuse 2 befestigt, nicht jedoch am Handhebel 3.
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Aus 2 ist erkennbar, dass die Verbindungslinie zwischen den Querbolzen 32 und 28 und damit die Druckrichtung der Druckfedern 30 unterhalb des Lagerbolzens 25 liegt. Hierdurch wird der Handhebel 3 in seine in 2 dargestellte untere End- oder Verschlussposition vorgespannt. In dieser unteren Endposition liegt der Lagerbolzen 25 am hinteren Ende des Langlochs 26 an. Der durch die Vorspanneinrichtung 29 über den Querbolzen 28 nach vorne gedrängte Handhebel 3 drängt somit auch den Gelenkbolzen 25 des Steuerhebels 20 nach vorne, wodurch dieser eine Drehvorspannung im Gegenuhrzeigersinn erhält und sein Eingriffsabschnitt 23 nach unten, d.h. in die Verschlussposition, vorgespannt wird. Der Eingriffsabschnitt 23 drängt damit das Kalottenelement 16 mit einer derartigen Kraft gegen den Kugelkopf 14, dass die zur Reduzierung von Schlingerbewegungen gewünschte Reibkraft zwischen dem Kugelkopf 14 und Kugelkopfkupplung 1 erzeugt wird.
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Ein ungewolltes Öffnen der Kugelkopfkupplung 1 im Fahrbetrieb ist in diesem geschlossenen Zustand nicht möglich, da sich die Vorspanneinrichtung 29 in der dargestellten, selbstsichernden Untertotpunktstellung befindet.
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Zum Öffnen der Kugelkopfkupplung 1 wird der Handhebel 3 an seinem hinteren Ende manuell nach oben gezogen. Dies ist zunächst nur bis zu der in den 3 bis 5 dargestellten, teilweise geöffneten Zwischenposition möglich, in der zwar der Anpressdruck der Reibelemente 15, 17 aufgehoben ist, das Kalottenelement 16 jedoch durch den Steuerhebel 20 noch in einer Stellung gehalten wird, in der ein Abheben der Kugelkopfkupplung 1 vom Kugelkopf 14 noch nicht möglich ist. In dieser Zwischenposition ist die Vorspanneinrichtung 29 maximal entspannt. Dies bedeutet, dass der Querbolzen 28 durch die Druckfedern 30 in einem Langloch 34 des Federgehäuses 31 maximal nach vorne verschoben worden ist. Die Verbindungslinie zwischen den Querbolzen 28, 32 und damit die Druckrichtung der Druckfedern 30 liegt oberhalb des Gelenkbolzens 25 der Steuerhebels 20. Der Eingriffsabschnitt 23 des Steuerhebels 20 kann etwas nach oben schwenken und dadurch den Druck auf das Kalottenelement 16 verringern oder ganz aufheben. Gleichzeitig zieht die Zugfeder 27 den Querbolzen 28 und damit den Handhebel 3 nach vorne und unten. Dieser Zug bewirkt, dass der Gelenkbolzen 25 am hinteren bzw. oberen Ende des Langlochs 26 bleibt.
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Um zu verhindern, dass die Kugelkopfkupplung 1 aus der dargestellten Zwischenposition ungewollt in die vollkommene Öffnungsposition überführt wird, in welcher die Kugelkopfkupplung 1 vom Kugelkopf 14 abgehoben werden kann, ist eine Sicherungseinrichtung 35 vorgesehen, die aus den 3 und 4 näher ersichtlich ist. Diese Sicherungseinrichtung 35 besteht aus einer zwischen dem Steuerhebel 20 und dem Handhebel 3 wirkenden Sperreinrichtung mit einem am Handhebel 3 vorgesehenen Anschlag 36, der bei Erreichen der Zwischenposition an einer Gegenanschlagfläche 37 des Steuerhebels 20 anschlägt. Vorzugsweise wird, wie dargestellt, der Anschlag 36 durch einen am vorderen Ende oder in der Nähe des vorderen Endes des Handhebels 3 angeordneten Abschnitt des Handhebels 3, insbesondere durch die vordere Stirnkante des Handhebels 3, gebildet, die, wie aus 4 ersichtlich, in der Zwischenposition an der Gegenanschlagfläche 37 des Steuerhebels 20 anschlägt. Alternativ hierzu ist es ohne weiteres möglich, den Anschlag 36 durch ein Anschlagelement zu realisieren, das sich an anderer Stelle des Handhebels 3 im Überlappungsbereich zwischen dem Handhebel 3 und dem Steuerhebel 20 befindet. Insbesondere kann der Anschlag 36 auch durch ein Anschlagelement gebildet werden, das separat vom Handhebel 3 hergestellt und an diesem nachträglich befestigt wird.
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Die Gegenanschlagfläche 37 des Steuerhebels 20 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine vordere Fläche des Steuerhebels 20 gebildet, d.h. durch diejenige Fläche, die dem Kalottenelement 16 zugewandt ist. Diese Gegenanschlagfläche 37 befindet sich in der oberen Hälfte des Steuerhebels 20.
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An die Gegenanschlagfläche 37 schließt nach oben eine Ausnehmung 38 an, die derart ausgebildet ist, dass eine vordere Fläche 39 des Steuerhebels 20 gegenüber der Gegenanschlagfläche 37 zurückversetzt verläuft und dazwischen eine Stufe vorhanden ist. Die Ausnehmung 38 befindet sich somit zwischen der Gegenanschlagfläche 37 und dem Gelenkbolzen 25.
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Weiterhin ist die Ausnehmung 38 derart angeordnet und ausgebildet, dass die vordere Stirnkante und damit der Anschlag 36 über die Stufe in die Ausnehmung 38 gelangen kann, wenn der Handhebel 3 längs des Langlochs 26 schräg nach oben und hinten gezogen wird, wie in den 6 bis 8 dargestellt. Dieses Verschieben des Handhebels 3 erfolgt gegen die Vorspannkraft der Zugfeder 27, die den Handhebel 3 schräg nach unten zu ziehen versucht. Befindet sich der Anschlag 36 des Handhebels 3 innerhalb der Ausnehmung 38 des Steuerhebels 20, kann der Handhebel 3 weiter nach oben bis in seine vollständige Öffnungsposition geschwenkt werden, die in den 6 bis 8 dargestellt ist. Die Ausnehmung 38 schafft somit einen zusätzlichen Freiraum für den Anschlag 36 zum vollständigen Öffnen des Handhebels 3.
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In der in den 6 bis 8 dargestellten Öffnungsposition der Kugelkopfkupplung 1 ist der Steuerhebel 20 mittels des Handhebels 3 soweit im Uhrzeigersinn verschwenkt, dass sich sein Eingriffsabschnitt 23 in einer maximal angehobenen Stellung befindet. In dieser Stellung, die in 8 gezeigt ist, gibt der Steuerhebel 20 dem Kalottenelement 16 auf dessen Rückseite genügend Freiraum, damit sich das Kalottenelement 16 nach hinten bewegen, d.h. im Gegenuhrzeigersinn um die Schwenkachse 18 in seine Öffnungsposition schwenken kann. In dieser Öffnungsposition kann die Kugelkopfkupplung 1 vom Kugelkopf 14 abgehoben werden. Das Verschwenken des Kalottenelements 16 in seine in 8 dargestellte Öffnungsposition wird zweckmäßigerweise durch eine nicht dargestellte Feder unterstützt, mit der das Kalottenelement 16 in die Öffnungsposition vorgespannt ist.
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Das Überführen der Kugelkopfkupplung 1 von ihrer noch geschlossenen, jedoch entspannten Zwischenposition in ihre Öffnungsposition wird somit erst freigegeben, wenn der Handhebel 3 relativ zum Anlenkbereich des Steuerhebels 20 verschoben wird und der Anschlag 36 des Handhebels 3 in die Ausnehmung 38 des Steuerhebels 20 eintauchen kann.
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Beim Aufsetzen der geöffneten Kugelkopfkupplung 1 auf den Kugelkopf 14 wird das Kalottenelement 16 durch den Kugelkopf 14 automatisch in die Verschlussposition geschwenkt. Der Steuerhebel 20 kann sich, unterstützt durch eine Feder 43, in Richtung Verschlussposition drehen, wobei sich der Anschlag 36 aus dem Bereich der Ausnehmung 38 hinausbewegt. Die Zugfeder 27, die als Rückholfeder wirkt, zieht den Handhebel 3 längs des Langlochs 26 schräg nach unten/vorne. Durch manuellen Druck auf das freie Ende des Handhebels 3 können dann das Kalottenelement 16 und damit die Reibelemente 15, 17 mit dem gewünschten Druck an den Kugelkopf 14 angedrückt und die Kugelkopfkupplung 1 in die in 2 gezeigte Verschlussstellung überführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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