DE2133015A1

DE2133015A1 - Verbindungsgestaenge zwischen einem Fahrzeug und einem Anhaenger

Info

Publication number: DE2133015A1
Application number: DE19712133015
Authority: DE
Inventors: Tapp Geoffrey Edward Ernest
Original assignee: County Commercial Cars Ltd
Current assignee: County Commercial Cars Ltd
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1971-07-02
Publication date: 1972-01-05
Also published as: SE363780B; GB1306443A; ZA713837B

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. MARTIN LICHT

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Dr. REINHOLD SCHMIDT

8 MÖNCHEN 2 · TH ERESI ENSTRASS E 33

Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXEL HANSMANN Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

München, den 1. Juli 1971

Ihr Zeichen Unser Zeichen

vBi/vL

COUNTY COMMERCIAL CARS LIMITED FLEET, ALDERSHOT, HAMPSHIRE, ENGLAND

Verbindungsgestänge zwischen einem Fahrzeug und einem

Anhänger

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungs— gestänge zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Gestänge geschaffen, das dazu dient, mit einem Fahrzeug, das Vorder- und Hinterräder aufweist, einen Anhänger zu verbinden, der auf das Fahrzeug eine nach unten gerichtete Last ausübt· Das Gestänge umfaßt ein Teil, das so mit dem Anhänger verbunden ist, daß es starr in einer senkrechten Ebene ist, sowie zwei Verbindungen zwischen diesem Teil und einem Teil des Fahrzeuges· Jede dieser Verbindungen ist derart, daß sie auf das Fahrzeug eine einzige Kraft entlang einer bestimmten Wirkungslinie ausübt, wobei die Wirkungslinien so angeordnet sind, daß die Resultierende der übertragenen Kräfte entlang diesen Linien von de* Anhänger auf das Fahrzeug eine nach vorn gerichtete Bewegung um seine Hinter-

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räder überträgt, um die Vorderräder des Fahrzeugs in Bodenkontakt zu halten.

Jede Verbindung kann ein Glied umfassen, dessen vorderes Ende durch eine Gelenkverbindung mit einem Teil des Fahrzeugs verbunden ist, und dessen hinteres Ende durch eine Gelenkverbindung mit dem genannten Teil verbunden ist, wobei die Linien, die die Gelenkverbindungen an den Enden des Verbindungsgliedes verbinden, die jeweiligen Wirkungslinien bilden.

Ein druckmittelbetätigter hydraulischer Zylinder kann an einem Ende mit einem der Verbindungsglieder verbunden sein und mit seinem anderen Ende mit dem Fahrzeug verbunden werden, so daß der Zylinder, wenn er zwischen dem Fahrzeug und dem Verbindungsglied angeordnet ist, ausgefahren oder eingezogen werden kann, um die Last zu ändern, die von dem Verbindungsglied getragen wird, mit dem er verbunden ist.

Vorzugsweise ist das genannte Verbindungsteil von dem Anhänger abnehmbar, und die Gelenkverbindung zwischen dem Teil und demjenigen Verbindungsglied, mit dem der hydraulische Zylinder nicht verbunden ist, ist abnehmbar, um zu gestatten , daß das Teil von dem Zylinder In eine Stellung bewegt wird, in der das Teil mit dem Anhänger verbunden werden kann.

In einer abgewandelten Ausführungsform umfaßt jede Verbindung eine Rollen- und Schlitzverbindung zwischen einem Teil des Fahrzeugs und einem starr mit dem genannten Teil verbundenen Teil, so daß jede Wirkungelinie eine Linie ist, die durch die Achse jeder Rolle und ihren Berührungspunkt mit einer Seite des Schlitzes verläuft. Vorzugsweise befinden sich die Rollen an dem starr mit dem Verbindungsteil verbundenen Teil, und die Sohlitze befinden sich an einem Teil des Fahrzeugs·

Bei jeder der oben genannten Anordnungen konvergieren die

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Wirkungslinien vorzugsweise nach vorn zu einem Punkt, der vor der Achse der Hinterräder des Fahrzeugs liegt. Beispielsweise kann der Schnittpunkt der Wirkungslinien zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern des Fahrzeugs liegen«

Vorzugsweise ist das oben genannte Verbindungsteil mit dem Anhänger gegenüber diesem um eine senkrechte Achse drehbar verbunden.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung

werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich- ( nungen ausführlicher beschrieben, in denen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zugmaschine, ein Verbindungsgestänge und einen Anhänger ist,

Fig. 2 eine Seitenrißansicht der Zugmaschine, des Verbindungsgestänges und des Anhängers ist,

Fig, 3 eine abgewandelte Form des Verbindungegestänges

zeigt, Fig. h eine Seitenrißansicht der Zugmaschine und der Verbindungsgestänges ist, das mit einer zweiten Form eines Anhängers verbunden ist,

Fig. 5 eine Seitenrißansicht einer dritten Form des Verbindungsgestänges ist und Ä

Fig. 6 eine Endaufrißansicht der dritten Form des Ver- ' bindungsgestänges ist.

Die Zugmaschine iO ist von herkömmlicher Art und weist einen Fahrzeugaufbau 11 auf, der von zwei lenkbaren Vorderrädern 12 und zwei angetriebenen Hinterrädern 13 getragen wird. Die Zugmaschine IO kann jedoch auch eine Zugmaschine mit Vierradantrieb sein.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt der Anhänger Ik einen Lasttragbehälter 15, der von zwei Trag- oder Stützteilen 16 getragen wird« Der Behälter 15 wird von zwei Rädern 17 getragen, die in Nähe des hinteren Endes des Behälters ange-

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bracht sind. Eine Verblndungsstange 18 geht von dem vorderen Ende des Anhängers lh aus und ist an seinem freien Ende mit einem senkrecht verlaufenden Loch (nicht gezeigt) ausgebildet, das einen Teil der Gelenkverbindung bildet.

Vie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt das Verbindungsgestänge 19 ein oberes Gabelglied 20 und ein unteres Gabelglied 21. Die beiden Glieder 20, 21 sind mit der Zugmaschine 10 durch Bolzengelenke 22 verbunden, die den Gliedern 20, 21 gestatten, sich in einer senkrechten Ebene um waagerechte Achsen zu drehen.

Ein Verbindungsteil 23 verläuft in senkrechter Richtung zwischen den äußeren Enden der oberen und unteren Glieder 20, 21, und ist mit diesen durch Bolzengelenke 2h verbunden. Das obere Glied 20 wird daher in einem Neigungswinkel zu dem unteren Glied 21 gehalten, wobei die beiden Glieder 20, 21, von der Zugmaschine hinweg auseinander verlaufen· Damit schneiden sich die Linien, die die beiden Gelenkverbindungen an den entgegengesetzten Enden jedes Gliedes 20, 21 verbinden, an einem Punkt zwischen den Vorderrädern 12 und den Hinterrädern 13 der Zugmaschine 10,

Das Verbindungsteil 23 ist mit einer waagerechten Bohrung ausgebildet, in die ein Verbindungsstück 27 verläuft, das mittels einer Mutter 28 in seiner Lage gehalten wird. Das Verbindungsstück 27 kann um eine waagerechte Achse gedreht werden. Das Verbindungsstück 27 umfaßt ferner zwei in Abstand voneinander verlaufende waagerechte Platten 29, in denen axial aufeinander ausgerichtete senkrechte Löcher ausgebildet sind, so daß ein Zapfen 30 durch die Platten 29 und das Loch in der Zugstange 18 verlaufen kann, um ein Gelenk zu bilden, das eine Drehbewegung des Anhängers 17 gegenüber der Zugmaschine 10 um eine senkrechte Achse gestattet.

Bei Gebrauch ist der Behälter 15 des Anhängers lh mit Material angefüllt. Durch diese Last wird der Anhänger 14 aus

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dem Gleichgewicht gebracht, so daß das vordere Ende des Anhängers nach unten kippt. Herkömmliche Verbindungsglieder zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger umfassen einen starren Arm, der von der Zugmaschine ausgeht, mit einem senkrechten Gelenk zwischen dem Arm und der Zugstange des Anhängers. Dabei wird die nach vorn gerichtete Kippbewegung des Anhängers als ein Kraftmoment übertragen, das bestrebt ist, die Vorderräder der Zugmaschine von dem Boden abzuheben und den Aufbau der Zugmaschine um ihre Hinterräder zu drehen.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die nach unten gerichtete Drehung des Anhängers über die senkrechten und waagerechten Gelenke und 27 übertragen und ist bestrebt, das Verbindungsteil 23 in einem Bogen um die Drehachsen der Räder 17 des Anhängers 14 infolge der starren Verbindung zwischen ihnen in einer senkrechten Ebene zu drehen. Die Bolzengeüenkverbindungen 24 zwischen dem Verbindungsteil 23 und den oberen und unteren Gliedern 20, 21 gestatten nicht die Übertragung eines Kraftmomentes von dem Verbindungsteil auf die Glieder 20, 21, und es werden einfache, in Längsrichtung wirkende Kräfte auf sie ausgeübt, die in dem vorliegenden Fall eine auf das obere Glied 20 ausgeübte Schubkraft und auf das untere Glied 21 ausgeübte Zugkraft sind.

Ferner kann kein Drehmoment durch die oberen und unteren Glieder 20, 21 über die Bolzengelenke 22 auf den Fahrzeugaufbau der Zugmaschine 10 ausgeübt werden. Damit übt jedes Glied 20, ahe einfache Kraft auf die Zugmaschine 10 in Richtung der Länge jedes Gliedes 20, 21 aus. Diese beiden Kräfte können sich zu einer einzigen, nach unten gerichteten Kraft vereinigen, die an dem Punkt 25 wirkt, an dem sich die Wirkungslinien der Kräfte schneiden,. Die einzige Kraft wirkt auf die Zugmaschine nach unten, um jeder Drehung der Vorderräder 12 um die Hinterräder 13 entgegenzuwirken, und damit wird die von dem Anhänger 14 getragene Last gleichmäßig auf die Zugmaschine verteilt. Eine

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derartige Lastverteilung ist in den Fällen von besonderer Bedeutung, in denen die Zugmaschine mit einem Vierradantrieb ausgerüstet ist, da es wünschenswert ist, eine gleichmäßige Last auf jedem angetriebenen Bäderpaar zu haben·

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf Armpaare begrenzt ist, deren Drehmittelpunkt zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern der Zugmaschine liegt. Unter bestimmten Umständen kann es erwünscht sein, daß der Punkt, an dem die zerlegten Kräfte gemeinsam wirken, sich vor den Vorderrädern 12 der Zugmaschine 10 oder an jedem anderen zweckmäßigen Punkt befindet, in dem die Neigung der Arme oder Glieder 20, 21 im Verhältnis zueinander geändert wird.

Ein abgewandeltes Verbindungsgestange ist in Fig. 3 gezeigt, wobei gleiche Teile in den Fig. 1, 2 und 3 gleiche Bezugszahlen haben. Bei dieser Anordnung ist ein doppelt wirkender hydraulischer Zylinder 31 gelenkig zwischen dem oberen Glied 20 und einem unteren Glied 32 angeordnet, das starr von dem Aufbau 11 der Zugmaschine 10 nach hinten verläuft.

Der Zylinder 31 kann dazu verwendet werden, eine auf dem Verbindungsteil 23 wirkende Last von den Vorderrädern der Zugmaschine auf die Hinterräder zu übertragen oder umgekehrt. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn die Zugmaschine eine Zugmaschine mit Vierradantrieb ist und die Vorder- und Hinterräder in Berührung mit verschiedenen Flächen stehen können. Wenn beispielsweise die Vorderräder in Berührung mit schlammigem Boden stehen, während die Hinterräder auf festem Grund stehen, ist es wünschenswert, die Last von den Vorderrädern auf die Hinterräder zu übertragen, indem der Zylinder ausgefahren wird.

Die Gelenkverbindung 24 zwischen dem unteren Glied 21 und dem Verbindungsteil 23 ist durch Herausnahme des Gelenkzapfens 33 abnehmbar, wodurch der hydraulische Zylinder 31 dazu verwendet werden kann, den Anhänger mit dem Gestänge zu verbinden.

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Wenn der Anhänger 14 von der Zugmaschine 10 getrennt wird, kippt er nach vorn, um auf der Zugstange 18 aufzuliegen. Wenn der Zylinder 31 nur zu dem Zweck der Verbindung des Anhängers mit dem Gestänge verwendet wird und nicht zur Übertragung einer Last auf die Vorder- oder Hinterräder der Zugmaschine, braucht nur ein einfach wirkender Zylinder verwendet werden, da die nach unten gerichtete Bewegung der Anordnung durch die Schwerkraft erfolgt.

Um den Anhänger 14 mit der Zugmaschine 10 zu verbinden, wird der untere Gelenkstift 33 herausgenommen, und das Verbin- , dungsteil 23 kann frei um den oberen Arm 20 schwingen. Der ™

hydraulische Zylinder 31 wird dann dazu verwendet, den Verbindungsarm zu senken, bis die waagerechte Bohrung 26 an den zylindrischen Teil 27 des Verbindungsstückes gelangt. Der zylindrische Teil 27 wird dann in das Loch 26 eingeführt und in dieser Stellung mit der Nutter 28 befestigt. Der hydraulische Zylinder hebt das Verbindungsteil 23 an, wodurch der Anhänger 14 angehoben wird, und das Verbindungsgestänge wird durch Einführung des Gelenkzapfens 33 durch das untere Glied 21 und das Verbindungsteil 23 wieder verbunden.

Eine andere, abgewandelte Form der Verbindung zwischen

der Zugmaschine IO und dem Anhänger 14 ist in Fig. 4 gezeigt, Λ in der gleiche Teile wie in Fig. 2 mit der gleichen Bezugszahl bezeichnet sind. In diesem Fall umfaßt die Zugstange ein Schwanenhalsteil 34, das durch eine Doppelgelenkanordnung, wie oben beschrieben, mit einer Verbindungsstange 35 verbunden ist, die kürzer ist, als die entsprechende Verbindungsstange in Fig. i und 2. Das obere Glied 36 und das untere Glied 37 sind kürzer als die entsprechenden Teile in den Fig. 1 und 2, wenngleich sich der Schnittpunkt 25 der die Gelenke an jedem Ende jedes Gliedes 36, 37 verbindenden Linien bei beiden Anordnungen an der gleichen Stelle befindet.

Wenn die Zugmaschine iO gewendet wird, dreht sich das

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Schwanenhalsteil 34 um das senkrechte Gelenk 30 und kommt damit nicht in Kollision mit den Hinterrädern 13.

Wenngleich die Figuren 1, 2, 3 und 4 das untere Glied 21 bzw. 37 unter der Höhe des Zugmaschinenaufbaus 11 zeigen, ist es ersichtlich, daß dieses Glied auch an jeder beliebigen Stelle an der Rückseite der Zugmaschine angebracht sein kann.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt, in denen zwei parallele senkrechte Plattenpaare 50, 51 gezeigt sind, die an dem Fahrzeugaufbau 11 der Zugmaschine 10 angebracht sind. Diese Plattenpaare sind jeweils mit zwei Schlitzpaaren 52, 531 54 und 55 versehen. Die oberen vier Schlitze 52, 54t sind ebenso waagerecht aufeinander ausgerichtet, wie die unteren vier Schlitze 53, 55. Jeder Schlitz hat längliche Form mit halbkreisförmigen Enden 56 und parallelen, flachen Seiten 57. In jedes benachbarte Paar von Schlitzen 52, 53, 54 und 55 verlaufen vier Rollen 58, die in den Schlitzen 52, 53, und 55 entlanggleiten können. Mit den oberen Rollen 58 ist ein oberes Gabelglied 59 verbunden, und mit den unteren Rollen 58 ist ein unteres Gabelglied 60 verbunden. Das obere Glied 59 und das untere Glied 60 sind durch ein Verbindungsstück 6l miteinander verbunden, das mit einem waagerechten zylindrischen Loch 62 ausgebildet ist. Ein Verbindungsteil 63 ist durch das zylindrische Loch 62 eingeführt, um ein waagerechtes Drehgelenk zu bilden. Das Verbindungsteil 63 umfaßt ferner zwei parallele, waagerechte Platten 64, in denen zwei aufeinander ausgerichtete senkrechte Löcher ausgebildet sind, die einen Teil eines Drehgelenke zur Verbindung mit dem Schwanenhalsteil 65 eines Anhängers der oben beschriebenen Art bilden.

Wenn die Zugmaschine bei Gebrauch mit einem beladenen Anhänger (nicht gezeigt) einer der oben beschriebenen Arten verbunden ist, sind die einzigen Kräfte, die von dem Anhänger über das Gestänge auf die Zugmaschine übertragen werden, rechtwinklig auf die Seiten 57 der Schlitze 52, 53, 54, 55 wirkende

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Kräfte, Diese Kräfte vereinigen sich zu einer einzigen Kraft, die an dem Schnittpunkt der Wirkungsrichtungen der Kräfte 66 nach unten wirken.

Dieses Gestänge verteilt also ebenfalls so die Last auf die Zugmaschine, daß die Vorderräder nicht bestrebt sind, um die Hinterräder zu kippen. Es ist ersichtlich, daß durch die Verstellung der Lage der Schlitze 52, 53, 5^, 55 der Wirkungspunkt der vereinigten Kraft an jede gewünschte Stelle bewegt werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. /Gestänge, das mit einem Fahrzeug mit Vorder- und Hinter- ^jräÄern einen Anhänger verbindet, der eine nach unten gerichtete Last auf das Fahrzeug ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge ein Teil (23) umfaßt, das so mit dem Anhänger (14) verbunden ist, daß es in einer senkechten Ebene starr ist, sowie zwei Verbindungsteile (20, 2l) zwischen dem Teil (23) und einem Teil des Fahrzeugs (lO), wobei jedes Verbindungsteil (20, 2l) eine einzige Kraft entlang einer gegebenen Wirkungslinie auf das Fahrzeug ausübt und die Wirkungslinien so angeordnet sind, daß die Resultierende der von dem Anhänger (14) entlang den Linien übertragenen Kräfte auf das Fahrzeug eine nach vorn gerichtete Bewegung um seine Hinterräder (l3) ausübt, um die Vorderräder (12) des Fahrzeugs in Bodenkontakt zu halten.

2. Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungsteil ein Glied (20, 21) umfaßt, dessen vorderes Ende durch eine Gelenkverbindung (22) mit einem Teil des Fahrzeugs verbunden ist und dessen hinteres Ende durch eine Gelenkverbindung (24) mit dem Teil (23) verbunden ist, und daß die die Gelenkverbindungen (22, 24) an den Enden der Glieder verbindenden Linien die jeweiligen Wirkungslinien bilden.

3« Gestänge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckmittelbetätigter hydraulischer Zylinder (31, Fig. 3) an einem Ende mit einem der Glieder (20) verbunden ist und mit seinem anderen Ende mit dem Fahrzeug (iO) verbunden werden kann, so daß der Zylinder, wenn er zwischen dem Fahrzeug und dem Glied angeordnet ist, betätigt werden kann, um die Last zu ändern, die von dem Glied getragen wird, mit dem er verbunden ist.

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k. Gestänge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (23) von dem Anhänger (lk) abnehmbar ist und die Gelenkverbindung (24) zwischen dem Teil (23) und dem Glied (21), mit dem der Zylinder (31) nicht verbunden ist, abnehmbar ist, um zu gestatten, daß das Teil (23) durch den Zylinder in eine Stellung bewegt wird, in der das Teil mit dem Anhänger verbunden werden kann.

5. Gestänge nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungsteil eine Rollen- und Schlitzverbindung (52, 53, 54, 55, 58, Fig. 5) zwischen einem Teil (50, 5i) des Fahrzeuges und einem Teil (59, 60) uafaßt, das starr mit dem Verbindungsteil verbunden ist, so daß jede Wirkungslinie eine Linie ist, die durch die Achse jeder Rolle und deren Berührungspunkt mit einer Seite des Schlitzes verläuft.

6. Gestänge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (58) an dem starr mit dem Verbindungsteil verbundenen Teil (59, 60) vorgesehen sind und die Schlitze (52, 53, 54, 55) an einem Teil des Fahrzeuges ausgebildet sind.

7. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungslinien nach vorn zu einem Punkt konvergieren, der vor der Achse der Hinterräder (i3) des Fahrzeuges liegt.

8. Gestänge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der Wirkungslinien zwischen den Vorderrädern (i2) und den Hinterrädern (l3) des Fahrzeugs liegt.

9. Gestänge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (23) mit dem Anhänger (14) diesem gegenüber um eine senkrechte Achse drehbar verbunden ist.

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