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Kupplungsvorrichtung für Einachs- und Tandem - Anhänger
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Kupplungsvorrichtungen zwischen einer LKW-Zugmaschine und einem An
-hänger bzw. Sattelauflieger sind bekannt. Zwei vorwiegend verwendete Grundausführungen
sollen zur Erläuterung angeführt werden.
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Die Sattelkupplung gemäß Figur 1 mit Sattelplatte (1) und Unterbau
die zum Transport von Sattelaufliegern (2) Verwendung findet, ist auf dem Fahrgestellrahmen
(3) der LKW-Zugmaschine befestigt und geht davon aus, dass der Sattelauflieger sich
auf der Sattelplatte drehbar beweglich abstützt und durch einen senkrecht nach unten
stehenden Bolzen mit Ansatz (sogenannter Königszapfen) (4) in die Sattelplatte eingeführt
und durch eine Sicherung, die unterhalb oder innerhalb der Sattelplatte angeordnet
ist, gehalten wird. Dieser Bolzen ist nach dem Einrasten im Regelfall nicht mehr
oder kaum noch sichtbar.
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Schlecht oder nur teilweise sichtbar ist auch das eigentliche Sicherungselement
und insbesonders dessen kinematische Ansteuerung die nur, ohne den Sattelauflieger
oder nach Abbau der Kupplungsplatte, einwandfrei geprüft werden kann.
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Desweiteren sei die ebenfalls weit verbreitete und vorwiegend verwendete
Anhängerkupplung (5) (siehe Figur 2) angesprochen. Die Kupplung ist im Regelfall
am Fahrzeugrahmenende der Zugmaschine oder etwas innerhalb der beiden Fahrzeugrahmen-Längsträger
angeordnet.
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In diese Kupplung, die häufig ein Einführungsmaul besitzt, wird die
Anhänger-Zuggabel 16) mit einer Zugöse am vorderen Ende, eingeführt und nach dem
Koppeln der Zugöse durch einen Bolzen, der sich im Einführungsmaul befindet, gehalten.
Diese Verbindung ist optisch leicht einsehbar und demzufolge ohne besondere Schwierigkeiten
zu kontrollieren. Diese allgemein bekannte Anhängerkupplungsart
(Kupplung
und Zugöse) ist vorwiegend zur Aufnahme von Längskräften, d. h. Zug-und Schubkräften
in Fahrtrichtung gesehen, ausgelegt und konzipiert. Denn bei normalem Anhängerbetrieb,
d.h. bei Verwendung eines Zwei-oder Dreiachs-Anhänger (wie in Figur 2 ersichtlich)
mit größerem Achsabstand ergeben sich im Regelfall bei waagrecht angeo ineter Zuggabel
(6) am vorderen Ende der Zuggabel, also an der Zugöse, kaum oder nur geringe Vertikalkräfte,
insbesonders hervorgerufen durch das Eigengewicht der Zuggabel. Das Gewicht des
Anhängers erzeugt beim Anfahren und Abbremsen nur Kräfte in Längsrichtung der Zuggabel,
so daß an der Verbindungsstelle der Zugöse mit der Kupplung auch nur solche Kräfte
aufgenommen werden müssen.
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Wird nun kein normaler. d.h. Zwei-oder Dreiachs-Anhänger mit weit
auseinanderliegenden Achsen, sondern ein Einachs-Anhänger (wie in Figur 3 ersichtlich)
oder ein Tandem-Anhänger, d.h. mit zwei sehr eng aneinanderliegenden Achsen (Tandem-Doppelachsen)
verwendet, dann muß die Anhängerkupplung bzw. die Zugöse nicht nur die üblichen
Längskräfte (HorizontalKräfte] sondern auch noch zusätzlich Vertikalkräfte aufnehmen,
da sich ein Einachs-Anhänger labil verhält und ein Tandem-Anhänger durch den kleinstmöglichen
Achsabstand annähernd den gleichen labilen Zustand aufweist wie ein Einachs-Anhänger,
was durch einen langen oder hohen Anhängeraufbau noch verstärkt wird.
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Um im weiteren die Beschreibung zu vereinfachen, wird nur noch von
Einachs-Anhängern gesprochen und der Tandem-Anhänger mit seinem ähnlichen und vergleichbaren
Verhalten ausser-acht gelassen.
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Der Erfindungsgedanke befaßt sich nun im speziellen mit diesem Einachsanhänger
und dessen Verbindung mit der Zugmaschine, d.h. mit der eigentlichen Kupplungsvorrichtung.
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Insbesonders bei leichten LKW-Zugmaschinen, z.b. unter 7,5 t zulässigem
Gesamt-Gewicht wirkt sich eine Vertikalbelastung der Kupplung in Verbindung mit
dem hinteren Rahmenüberhang (d.h. von Mitte
Hinterachse bis zur
Kupplung am Rahmenende) sehr ungünstig auf die Fahreigenschaften aus, da mit zunehmender
vertikaler Kupplungsbelastung auch gleichzeitig die Lenkachse entlastet und die
hintere Zugmaschinenachse zusätzlich belastet wird. In Figur 3 sind die Zusatzkräfte
mit Richtungspfeilern eingetragen die z.B. beim Abbremsvorgang in Verbindung mit
einem Einachs-Anhänger bei der Zugkombination auftreten. Andererseits ist bei Kurvenfahrten
durch das Ausschwenken des Rahmenüberhanges und damit verbunden auch der Kupplung
das Nachlaufverhalten eines Einachs-Anhängers ungünstiger als z.ß. das Nachlaufverhalten
eines normalen Anhängers mit eigener drehkranzgelagerter Anhängervorderachse.
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Wesentlich für beide Kupplungsarten, d.h. für die Sattelkupplung gemäß
Figur 1 und die Anhängerkupplung nach Figur 2 ist dass sie nach oben gerichtete
Kupplungskräfte auch nur im begrenzten Umfang aufnehmen können. Einer der Erfindungsgrundgedanken
ist es, dieser Negativ-Eigenschaft entgegenzutreten, ohne an der eigentlichen Kupplungsstelle
bezogen auf die Kupplungselemente von der bekannten und beschriebenen Anhängerkupplung,
bestehend aus Kupplung und Zugöse, abzuweichen und diese durch Zusatzelemente so
zu ergänzen, daß sie einer erweiterten Forderung standhalt und somit den Stand der
Technik anhebt.
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Erreicht wird dies, wie aus Figur 4 hervorgeht, in dem eine normaLe
Anhängerkupplung vom Fahrzeugrahmenende auf den Fahrzeugrahmen in den bekannten
Bereich einer Sattelkupplung verlegt wird. Wird nun ein Einachs-Anhänger z.B. abgebremst,
dann treten Kräfte gemäß den Pfeilangaben, wie aus Figur 4 ersichtlich,auf. Eine
Entlastung der Zugmaschinenvorderachse (wie in Figur 3 ersichtlich) ist nicht mehr
gegeben. Aus dem Vergleich Figur 3 und Figur 4 ist auch ein weiterer sich daraus
ergebender Vorteil zu ersehen, u.z. ein engeres Zusammenführen von der LKW-Zugmaschine
und dem Einachs-Anhänger. Daß zudem das Auflageteil (7) des Einachs-Anhängers als
erweiterte Ladefläche, ähnlich wie beim Sattelauflieger (siehe Figur 1), Verwendung
finden kann, ist bei dieser Anhängerkupplungslage deutlich zu erkennen.
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Figur 5 zeigt den aus Figur 4 ersichtlichen Kupplungspunkt in vergrößerter
Darstellung. D. h. mit LKW-Zugmaschinen-Fahrgestellrahmen (3) ist ein Kupplungsträger
t8) fest verbunden. Auf dem gebogenen Oberteil des Kupplungsträgers (8 liegt das
Auflageteil (7) des Einachs-Anhängers auf, so dass vom Einachs-Anhänger ausgehende
und nach unten gerichtete Kräfte durch das Auflageteil (7) über den Kupplungsträger
tB1 direkt auf den Fahrgestellrahmen (3) weiter geleitet werden können. D.h. die
Anhängerkupplung (9) wird von diesen Auf lagekräften umgangen. Um nach oben gerichtete
Kräfte ebenfalls ohne Kupplungsbeanspruchung abfangen zu können, ist der Kupplungsträger
(8) mit einem Haltebügel (lo) versehen, der das Auflageteil (7) umgreift.
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Die mit dem Einachs-Anhänger verbundene Anhänger-Zuggabel (11) greift
mit ihrer Zugöse (12) wie ublich und bekannt in das Kupplungsmaul (13) und ist dort,
ebenfalls in bekannter Weise, gehalten.
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Die Zugöse (12) kann sich bei entsprechendem Spiel um den Bolzen drehen
und leicht neigen. Ein ähnlicher Spielraum muß zwangsweise auch zwischen dem Haltebügel
(lol und dem Auflageteil (7) vorhanden sein.
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Wie aus Figur 5 deutlich zu ersehen ist kann und soll die Zuggabel
nur Kräfte in den Pfeilrichtungen (141 also Horizontalkräfte aufnehmen. Vertikalkräfte
treten weder an der Kupplung (9) noch an der Anhänger-Zuggabel t111 bzw. an der
Zugöse (12) auf.
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Soll nun die Beweglichkeit im Kupplungsbereich erheblich vergrößert
werden, dann kann in Erweiterung des Erfindungsgedankens die aus Figur 5 bekannte
Kupplungslösung durch einen zusätzlichen Drehkranz (15) und einem zusätzlichen Wipp-Punkt
(16) erweitert werden (siehe Figur 6).D.h. der Kupplungsträger (8) kann sich mit
dem Drehkranz (151 drehen und gleichzeitig wenn nötig, um den Wipp-Punkt (161 neigen.
Da diese Bewegungen vom Einachs-Anhänger über das Auflageteil (7) eingeleitet werden,
ist es zweckmäßig den Haltebügel (lo) durch einen Führungsbügel (171 ohne Spielraum
zu ersetzen.
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Mit dieser erfindungsgemä6en Lösungsart ergibt sich keine Bewegung
mehr zwischen Kupplung (91 und Anhänger-Zuggabel (11) im Gegensatz zu der aus Figur
5 gezeigten einfacheren Lösungsart.
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Aus Figur 7 ist eine weitere Ergänzung des Erfindungsgedankens zu
ersehen, u.z. ausgehend aus der in Figur 6 gezeigten Lösung. Durch die bereits geschilderte
ZwangsfLhrung des Auflageteiles 7) durch den Führungsbügel (17] bewegt sich auch
zwangsläufig das ganze Kupplungsteil gemäß der Einachs-Anhänger-Bewegung. Wird nun
ein Anbauteil 118) mit dem Kupplungsträger (8) bzw. mit dem Kupplungsteil fest verbunde,
dann schwenkt auch dieses Anbauteil (18) genau mit der Einachs-Anhänger-Bewegung
mit und kann demzufolge als Aufbauverlängerung Verwendung finden. Wird dieses Anbauteil
(18) mit einer Stirnwand (19] ausgerüstet, dann reicht die Anhänger-Ladefläche von
der Einachs-Anhänger-Rückwand (2o] bis zur Stirnwand (19].
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Abschließend sei auf einen weiteren Vorteil hingewiesen. Wird das
Auflageteil 17) des Einachs-Anhängers abnehmbar ausgebildet, so ist es, da normale
und übliche Kupplungsteile verwendet wurden, d.h. in diesem Fall Zugöse, auch ohne
weiteres möglich diesen Einachs-Anhänger, wie in Figur 3 ersichtlich, hinten in
der bis jetzt üblichen Art an einer Zugmaschine anzuhängen. Daß dabei die Zuggabel
(11) zweckmäBigerweise neigungsverstellbar und arretierbar sein sollte, ist ausser
der technischen Begründung ebenfalls ein Erfindungsbestandteil der im wesentlichen
auf die Verwendung von Norm-Kupplungsteilen zurückzuführen ist.
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Der Ordnung halber sei darauf hingewiesen, daß die in Figur 4,5,6
und 7 zeichnerisch erfassten Konstruktionsmerkmale nur eine von mehreren möglichen
Ausführungsarten darstellt, wobei eine sehr einfache zur Beschreibungserleichterung
dargestellt wurde.