DE2159234C3

DE2159234C3 - Abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung

Info

Publication number: DE2159234C3
Application number: DE2159234A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe Dickmann
Original assignee: Peka-Fahrzeugbau and Co Kg 7500 Karlsruhe De GmbH
Current assignee: Peka-Fahrzeugbau and Co Kg 7500 Karlsruhe De GmbH
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1981-09-03
Also published as: US3837679A; NL7215414A; NL156095B; DE2159234A1; IT973708B; CH553676A; GB1370994A; AT323565B; FR2163169A5; DE2159234B2

Description

Die Erfindung betrifft eine abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung, insbesondere für PKW, bestehend aus einer am Fahrzeugheck angebrachten Hülse und einer in die Hülse einschiebbaren Kugeltragstange, bei der eine am Schaft der Kugeltragstange vorgesehene, vorzugsweise konische Anschlagfläche durch in Längsrichtung des Schaftes wirkende Spannmittel auf einen entsprechenden Sitz an der Hülsenstirnseite aufpreßbar ist.

Bekannte derartige Vorrichtungen sind durchweg in ihrem Aufbau und in ihrer Handhabung verhältnismäßig kompliziert, daher störanfällig und teuer, sowie wartungsempfindlich und außerdem — zumindest nach längerer Gebrauchsdauer — nicht spiel- und klapperfrei. Das Problem bei derartigen abnehmbaren Vorrichtungen besteht ganz allgemein darin, daß alle Teile, die zur Verbindung ineinandergesteckt werden müssen, mit angemessenem Spiel ineinanderzufügen sind, damit eine leichte Bedienung gewährleistet ist. Nach dem Ineinanderfügen muß jedoch ein spielfreier Sitz gewährleistet sein. Ein noch vorhandenes Spiel wirkt sich nämlich sehr nachteilig auf die Fahreigenschaften des Zugfahrzeuges mit Anhänger aus. Ferner neigt eine nicht spielfreie Verbindung zum Klappern und zeigt Verschleißspuren, da sie im Fahrbetrieb durch Zug- und Druckkräfte, wie auch durch Kräfte, die quer zur Längserstreckung der Anhängevorrichtung auftreten, wechselnd beansprucht wird.

Bei einer Vorrichtung dieser Gattung, die Gegenstand des DE-Patents 16 30 928 ist, werden die Nachteile der bekannten abnehmbaren Vorrichtungen dadurch vermieden, daß die Kugeltragstange einen Schaft aufweist, der in eine als Haltevorrichtung dienende Hülse einschiebbar und über eine am Schaft vorgesehene Anschlagfläche auf einen Sitz an der Hülsenstirnseite aufpreßbar ist. Dieses Aufpressen kann in verschiedener Weise erfolgen, jedoch hat es sich bewährt, an der Schaftspitze mittels einer in der Hülse verdrehbaren Exzenterwelle die Anschlagfläche in den Sitz hineinzuziehen, so daß die Kugeltragstange mit ihrem Schaft in Längsrichtung fest verspannt ist. Dadurch wird das Spiel vollkommen eliminien und die auf die Verbindung wirkenden Kräfte durch den festen Sitz zwischen Anschlagfläche und Hülse spiel- und klapperfrei aufgenommen.

Da die erwähnte abnehmbare Kupplungskugal mit Halterung wegen des geringen Raumangebotes im PKW klein und kompakt gebaut werden soll, wird die Hülse zwangsläufig sehr steif. Fertigungstoleranzen können daher nicht mehr durch elastische Verformung der Hülse ausgeglichen werden. Deshalb müssen die Paßflächen von Anschlagfläche und Sitz exakt zu der Bohrung der Exzenterwelle einjustiert werden, um die beabsichtigte Wirkung tatsächlich auch zu erreichen bzw. den mit der Exzenterwelle verbundenen Hebel überhaupt in seine Arbeitslage bringen zu können. Es ist daher bei einer solchen Vorrichtung stets eine Paarung von Kugeltragstange mit Schaft und Anschlagfläche zur Hülse mit Sitz und Exzenterwelle notwendig, was selbstverständlich die Fertigung sehr erschwert und hohe Kosten verursacht. Außerdem ist es möglich, daß diese exakte Passung durch Montagearbeiten beeinträchtigt wird, ebenso wie im späteren Gebrauch durch sich ansammelnden Schmutz oder Rost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile dieser letzterwähnten Vorrichtung zu vermeiden und bei den gleichen Vorteilen, die diese abnehn.bare Kupplungskugel mit Halterung bietet, eine einfache Fertigung ohne den Zwang zur Paarung der beiden Bauteile zu ermöglichen, wie auch zu erreichen, daß selbst bei verschmutzter oder angerosteter Anhängevorrichtung ein leichtes Einführen der Kugeltragstange und ein einwandfreies Verspannen möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlagfläche und/oder der Sitz von einem sich an einer Schulter an der Hülsenstirnseite abstützenden ringförmig ausgebildeten Kunststoffkörper geringer Elastizität gebildet wird.

Beim Aufpressen der Anschlagfläche auf den Sitz an der Hülsenstirnseite, beispielsweise durch eine an der Schaftspitze angreifende, in der Hülse verdrehbare Exzenterwelle, wird der elastisch nachgiebige Kunststoffkörper mehr oder weniger stark zusammengepreßt und ist damit in der Lage, eine gewisse Längentoleranz zwischen den Paßflächen von Anschlagfläche und Sitz zur Lagerung der Exzenterwelle auszugleichen. Trotzdem wird die gewünschte Wirkung erreicht, nämlich die Kugeltragstange sicher in diesen Paßflächen von Anschlagfläche und Sitz geführt und durch die Exzenterwelle unter Spannung gesichert. Die Zugkraft des Fahrzeugs wird hierbei ohne elastisches Glied von der Hülse über die Exzenterwelle und den Schaft auf die Kugeltragstange übertragen, wobei jedes Spiel durch die Vorspannung, mit der die Anschlagfläche auf den Sitz aufgepreßt ist, ausgeschaltet ist. Druckkräfte, wie auch quer an der Kugelstange angreifende Kräfte, werden jedoch, was durchaus erwünscht ist, elastisch von dem nachgiebigen Kunststoffkörper aufgenommen und gedämpft.

Damit sind aufgabengemäß die Vorteile der zum Stande der Technik gehörenden abnehmbaren Kupplungskugel mit Halterung, die aus einer am Fahrzeug angebrachten Hülse und einer in die Hülse einschiebbacn Kugeltragstange besteht, wobei eine am Schaft der Kugeltragstange vorgesehene Anschlagfläche über ein

in Längsrichtung des Schaftes wirkendes Spannmitte! auf einen entsprechenden Sitz an der Hülsenstirnseite aufpreßbar ist, beibehalten, jedoch die aufwendige Herstellung auf einfache Weise dadurch vermieden, daß der geringfügig elastisch nachgiebige Kun.tstoffkörper in der Lage ist, die Längentoleranzen aufzunehmen, als Dämpfungselement zu dienen und gleichzeitig einen Paßsitz zur einwandfreien Justierung der Kugeltragstange in der Hülse zu bilden.

Eine elastische Verbindung zwischen Kugeltragstange und Hülse, die insbesondere bei leichteren PKW-Anhängevorrichtungen erwünsch! ist, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß die Stirnfläche des Kunststoffkörpers ballig ausgeführt ist. Die mögliche Deformierung des Materials und damit auch die mögliche Längentoleranz sowie die mögliche Aufnahmefähigkeit für Bewegungen in der Längsachse der Anhängevorrichtung wie auch quer hierzu, wird du^rch eine solche Ausbildung wesentlich vergrößert.

Einem anderen Erfindungsmerkmal nach empfiehlt es sich, die auf der Kugeltragstange oder in der Hülse vorgesehene Schulter auf einer in Längsrichtung einstellbaren Muffe anzuordnen, beispielsweise einer auf- bzw. einschraubbaren Gewindemuffe. Bei einer derartigen Ausführung kann die Kugeltragstange in die Hülse eingeschoben, die Exzenterwelle eingefügt, danach die Gewindemuffe von Hand angelegt und sodann durch Verdrehen der Exzenterwelle die Kugeltragstange in der Hülse verspannt werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung in der Draufsicht, teilweise geschnitten,

F i g. 2 in gleicher Darstellung wie F i g. 1 eine zweite Ausführungsform und

Fig.3 eine abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung mit hakenförmig abgebogener Kugeltragstange.

Eine Kugeltragstange 1 weist an ihrem stirnseitigen Ende einen Scha^ct 2 auf. Der Schaft 2 endet bei einer Schulter 3, an der sich ein Kunststoffring 4 abstützt. Der Kunststoffring 4 kann hierbei fest mit dem Schaft 2 verbunden oder auf den Schaft aufgeschoben sein. Bei der Schulter 3 wird die Kugeltragstange 1 von einem Arretierbolzen 5 durchsetzt, der zum Arretieren eines Hebels 6 dient. Die damit verdrehbare Exzenterwelle 7 ist in einer Hülse 8 gelagert. Die Hülse 8 weist stirnseitig einen Sitz 9 auf, der zur Aufnahme des die Anschlagflächen bildenden Kunststoffringes4dient.

In der gezeichneten Darstellung befindet sich die abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung in der Gebrauchslage. Durch die Exzenterwelle 7 ist der Schaft 2 der Kugeltragstange 1 in die Hülse 8 hineingezogen worden, wobei der sich an der Schulter 3 abstützende Kunststoffring 4 auf den Sitz 9 der Hülse 8 aufgepreßt wird. In Schaftlängsrichtung wirkende Zugkräfte werden hierbei ohne ein elastisches Zwischenglied über die Hülse 8, die Exzenterwelle 7 und den Schaft 2 auf die Kugeltragstange 1 übertragen. Auf die Kugel 10 der Kugeltragstange 1 in Längsrichtung einwirkende Druckkräfte oder quer zu dieser Richt'ing angreifende Kräfte werden elastisch gedämpft von dem Kunststoffring 4 aufgenommen.

Fi g. 2 zeigt eine Version, bei der die Schulter 3 von einer Gewindemuffe 13 gebildet ist. Diese Gewindemuffe 13 kann vor- und zurückgedreht und damit die Kraft der Verspannung durch die Exzenterwelle 7 beeinflußt werden. Dies ist insbesondere bei einem verhältnismäßig steifen Kunststoffkörper, wie dies bei der beispielsweise eingezeichneten Kunststoffeder 14 der Fall sein kann, nötig.

Aus beiden Darstellungen ist ersichtlich, daß eine eventuelle Verschmutzung der Hülse 8 oder auch dort abgesetzter Rost die Funktion der erfindungsgemäßen abnehmbaren Kupplungskugel mit Halterung kaum behindert, ebensowenig wie das Einführen des Schaftes 2 der Kugeltragstange 1 in die Hülse 8. Für den Gebrauchszweck maßgebend ist letztlich lediglich die durch die Exzenterwelle 7 in den Schaft 2 der Kugeltragstange 1 eingeleitete, zwischen ihm und dem Sitz in der Hülse 8 wirkende Spannung, die den festen Sitz der Kugeltragstange 1 in der Hülse 8 bewirkt und damit auch die Aufnahmemöglichkeit der verschiedenen Zug- und Druckkräfte, die an der Kugel 10 der Kugeltragstange 1 angreifen.

Dieser einwandfreie Sitz der Kugeltragstange 1 in der Hülse 8 läßt auch die Möglichkeit zu, die Hülse 8 senkrecht an einem Fahrzeug anzubringen. In F i g. 3 ist die Hülse 8 mit einer Anschraubplatte 12 ausgestattet, die in der gezeichneten Lage am Fahrzeugheck befestigt wird. Eine Kugeltragstange 21 ist bei dieser Ausführungsform hakenförmig abgebogen. Sowohl die normalerweise an der Kugel 10 angreifenden Zugkräfte, wie auch die Druckkräfte und die quer hierzu angreifenden Kräfte, wirken auf den Sitz der Kugeltragstange 21 in der Hülse 8 ein. Es ist ersichtlich, daß gerade diese Ausführung ein unbedingt sicheres Aufpressen der Anschlagfläche des Schaftes 2 an dem Sitz in der Hülse 8 verlangt, um ein Arbeiten dieser Paßflächen und damit einen Verschleiß, der nach kurzer Gebrauchsdauer ein Klappern der Vorrichtung hervorrufen würde, zu verhindern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abnehmbare Kupplungskugel mit Halterung, insbesondere für PKW, bestehend aus einer am Fahrzeugheck angebrachten Hülse und einer in die Hülse einschiebbaren Kugeltragstange, bei der eine am Schaft der Kugeltragstange vorgesehene, vorzugsweise konische Anschlagfläche durch in Längsrichtung des Schaftes wirkende Spannmittel auf einen entsprechenden Sitz an der Hülsenstirnseite aufpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche und/oder der Sitz (9) von einem sich an einer Schulter (3) an der Hülsenstirnseite abstützenden, ringförmig ausgebildeten Kunststoffkörper (4,14) geringer Elastizität gebildet wird.

2. Kupplungskugel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Kunststoffkörpers (4,14) ballig ausgeführt ist.

3. Kupplungskugel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Kugeltragstange (1, 21) oder in der Hülse (8) vorgesehene Schulter (3) auf einer in Längsrichtung einstellbaren Muffe (13) angeordnet ist.

4. Kupplungskugel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (13) eine Gewindemuffe ist.