DE3344391C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger bei Kurvenfahrt gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus dem DE-GM 77 08 186 bekannt. Diese Druckschrift bezieht sich auf eine Ansteuer­ vorrichtung für das Lenksystem eines Anhängers, bei der die die Zugmaschine und den Anhänger miteinander verbindende Zuggabel in Abhängigkeit von dem Lenkeinschlag des Anhängers aus- und eingefahren werden kann, um so den Abstand zwischen Zugmaschine und Anhänger zu vergrößern und eine Kollision der Anhängervorderecken mit der Zugmaschinenrückseite bei Kurvenfahrt zu vermeiden. Bei der bekannten Ansteuervor­ richtung befindet sich in dem unteren Drehkranz des Dreh­ gestells des Anhängers eine Schubstange, welche die Aus- und Einfahrbarkeit der Anhänger-Zuggabel ermöglicht, und es ist zwischen der Schubstange und dem Anhänger einer Steuerstange (Lenkstrebe) vorgesehen, deren Relativ­ lage zur Längsmittelebene des Fahrzeuges sich bei Kurven­ fahrt entsprechend dem Knickwinkel zwischen Zugmaschine und Anhänger ändert und zu einer Zwangsführung der Schub­ stange für die gewünschte Aus- und Einfahrbarkeit der Anhänger-Zuggabel führt. Die im Verhältnis zur Anhänger- Zuggabel exzentrische Anlenkung der Steuerstange führt dazu, daß das Auftreten eines Knickwinkels zwischen Zug­ maschine und Anhänger sofort ermittelt und in eine Steue­ rungsreaktion umgesetzt wird.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist die Steuerstange mit ihrem einen Ende an einer die Anhänger-Zuggabel tragenden, ausziehbaren Schubstange, und mit ihrem anderen Ende im Bereich der Längsachse des Anhängers an dessen Chassis angelenkt. Dabei kann die Steuerstange auch als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet sein, dessen Gesamtlänge in Abhängigkeit vom Einschlagwinkel des Drehgestells mit einer nicht gezeigten Steuerein­ richtung veränderbar ist, um so eine Vergrößerung der Ab­ standsveränderung zwischen der Zugöse und dem Drehpunkt des Anhänger-Drehgestelles zu erreichen.

Diese bekannte Anordnung ist konstruktiv speziell nur für die Aus- und Einfahrbarkeit der Anhänger-Zuggabel zur Abstandsveränderung zwischen Zugmaschinenrückseite und Anhängervorderseite ausgelegt und erfordert dabei eine Anlenkungsstelle der Steuerstange im Bereich der Längsachse des Anhängers an dessen Chassis.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger der in Rede stehen­ den Gattung derart auszugestalten, daß sie mit einer handelsüblich ausgestalteten und angebrachten Anhänger­ kupplung an einer Zugmaschine zusammenarbeiten kann, ohne daß an dem Anhänger oder der Kupplung irgendwelche Um­ bauten vorgenommen werden müssen.

Die Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Auf diese Weise wird es möglich, für die ständige Er­ mittlung des Knickwinkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger lediglich auf das Kupplungsgehäuse einer handelsüblichen Bolzenkupplung eine unverdrehbare Kappe aufzusetzen, mittels deren ein außerhalb der Drehachse des Kupplungsbolzens liegender Gelenkpunkt erzeugt wird, an welchem die Steuerstange festlegbar ist. Aus der durch die Exzentrizität beider Gelenkachsen resultierenden unterschiedlichen Bewegung der Steuerstangen und der Zugstangen wird dann in dem an der Zuggabel angebrachten Steuergerät ein dem jeweiligen Einknickwinkel proportionales Signal erzeugt. Die Verwendung dieses Signales beispiels­ weise zur Ansteuerung der Zuggabel-Verlängerung, der Ansteuerung einer zusätzlichen Anhängerlenkung oder auch der Ansteuerung einer Schlingerbremse ist möglich, soll aber nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sein.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung, wobei insbesondere auch das selbsttätige Einhängen und und Aushängen der Steuerstange beim Ankuppeln und Abkuppeln der Zuggabel von Vorteil ist.

Zum Stande der Technik sei noch darauf hingewiesen, daß die DE 31 50 335 A1 auch bereits eine längenver­ änderbare Zuggabel für Fahrzeuganhänger offenbart, bei der die Längenveränderung entweder per Hand oder auto­ matisch erfolgen kann. Dazu ist ein Geberzylinder für die Zuggabelverkürzung automatisch pneumatisch ansteuer­ bar. Es ist jedoch nicht die besonders einfache Vor­ richtung zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen Zug­ maschine und Anhänger gemäß der vorliegenden Erfindung offenbart oder nahegelegt. Entsprechendes gilt auch für das aus der DE 83 03 876 U1 bekanntgewordene Lenksystem eines Anhängers einer Anhängerzugeinheit. Zwar sind auch hier keine zusätzlichen Maßnahmen an der fahrzeugseitigen Anhängerkupplung zu treffen und erfolgt die Anlenkung des Anhängerdrehgestells über eine Lenkerstange, welche sowohl mit einer längenveränderbaren Zuggabel, als auch mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist und den eigentlichen Gelenk­ punkt steuert. Dabei soll besonders vorteilhaft sein, daß der Lenker in Verlängerung der Zuggabel ausgerichtet ist, weshalb sich dann sowohl bei Links- als auch bei Rechts­ kurven symmetrische Fahrzustände und entsprechend quantitativ gleichwertige Signale ergeben. Auch diese Konstruktion ist speziell auf die Abstandsverkürzung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ausgelegt und ermöglicht nicht die Ausnutzung der üblicherweise mit Kupplungsgehäuse und Kupplungsbolzen aus­ gestatteten Zugmaschinenkupplung als Konstruktionsteil einer Vorrichtung zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen Zug­ maschine und Anhänger, mit welcher dann unterschiedliche Steuergeräte ansteuerbar sind.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand von Zeichnungen.

Zur allgemeinen Veranschaulichung ist aus Fig. 1 eine Anhängerzug­ einheit in Seitenansicht zu ersehen und der Abstand (1) zwischen Zug­ maschinenaufbau (2) und Anhänger-Aufbau (3) zu erkennen.

Der Anhänger ist mit seiner Vorderachse (4) über die Zuggabel (5) mit der Zugmaschinenkupplung (7) verbunden und auf diese Verbindungsstelle (Zuggabel/Kupplung) bezieht sich im wesentlichen die eigentliche Er­ findung.

In Fig. 2 ist dieser Verbindungspunkt als vergrößerter Ausschnitt mit dem hinteren Fahrgestellende (8) und angekuppelter Zuggabel (5) ersicht­ lich. Dabei wird die Zuggabelöse (10) vom eingerasteten Kupplungsbolzen (9) in der Kupplung drehbewegungsfrei gehalten.

Fig. 3 zeigt den gleichen vergrößerten Ausschnitt wie in Fig. 2, jedoch mit ausgekuppelter Zuggabel (5).

Der Kupplungsbolzen (9) wird durch Betätigung des Kupplungsschalthebels (11) in das Kupplungsgehäuse zurückgezogen und gibt somit die Zuggabel­ öse frei. Die einzige Verbindung (Zuggabel/Kupplung) zwischen Zugma­ schine und Anhänger ist somit deutlich herausgestellt und erläutert.

Wird nun gemäß der Erfindung auf das Kupplungsgehäuse eine Ansteuervor­ richtung (6) wie in Fig. 4 ersichtlicht, aufgesetzt, oder das Kupplungs­ gehäuse entsprechend ausgebildet, dann kann, gemäß Fig. 5, beim Ankuppeln des Anhängers bzw. der Zuggabel (5) ein Gestänge (13) in den Lagerpunkt (14) der Ansteuervorrichtung (6) eingehängt werden.

Wird nun bei Kurvenfahrt des Anhängerzuges die Zuggabel (5) um den Kopp­ lungsbolzen (9) seitlich ausgeschwenkt, entsteht durch den außermittigen Lagerpunkt (14) eine zusätzliche Seitenbewegung des Steuergestänges (13 ) entsprechend dem gewählten Abstand (15).

Fig. 6 und Fig. 7 zeigen diese erfindungsgemäße Neuerung in Drauf­ sicht deutlich im Vergleich zueinander.

In Fig. 7 ist diese Winkelbewegungsdifferenz mit dem Winkel (21) gekennzeichnet. Der Ordnung halber muß noch auf eine beschränkte Vertikalbewegung der Zuggabel hingewiesen werden, die bei Gelände­ fahrt des Zuges auftreten kann und die dann durch die Längsver­ schiebbarkeit des Steuergestänges (13) über die Schubstange (16) abgefangen wird (siehe auch Fig. 5). Die Längsverschiebung löst keine zusätzliche seitliche Winkelbewegung des Steuergestänges (13) aus. Demzufolge wird dadurch auch kein Schaltvorgang am Steuergerät (18) ausgelöst.

Der bereits angesprochene Winkel (21) zur Zuggabelmittel, gemäß Fig. 7 löst nun in Abhängigkeit zur Zuggabelwinkelbewegung am Schaltpunkt (17) des Steuergerätes (18) eine Zylindersteuerung des Zylinders (19) aus. Dabei wird die Kolbenstange (20) aus- oder eingefahren. Erläuternd sei an dieser Stelle darauf hingewiese, daß die eigentliche Zuggabel (5) zeichnungsgemäß mit der Kolben­ stange zusammen gesehen werden muß, d. h. das vordere Ende der Zug­ gabel (5) ist mit der Zuggabelöse (10) gleichzeitig als Kolben­ stange (20) des Zylinders (19) als eine von mehreren Konstruktions­ möglichkeiten ausgebildet.

Fig. 7 zeigt nicht nur in Draufsicht die Seitenbewegung der Zug­ gabel (5) und des Steuergestänges (13) sondern auch schon die durch die Steuergerätbetätigung ausgelöste Kolbenstangenbewegung. Das heißt die Kolbenstange (20) ist im Gegensatz zu Fig. 6 bereits etwas ausge­ fahren und hat somit den ursprünglichen Abstand (1) der beiden Auf­ bauten, wie bei Kurvenfahrt nötig, zueinander vergrößert. Daraus ist nun erfindungsgemäß abzuleiten, daß bei Kurvenfahrt des Zuges, verbunden mit der seitlichen Zuggabelbewegung und der damit verur­ sachten Steuergestängebewegung, automatisch eine erforderliche Ab­ standsvergrößerung zwischen Zugmaschinenaufbau (2) und Anhängerauf­ bau (3) zwangsweise erfolgt.

Wie nun die Kraft, der Öldruck und die Zylinderbetätigung erzeugt wird, ist nicht Gegenstand der Erfindung und man kann hierbei auf bekannte Techniken, wie elektrisch, elektrohydraulisch, elektropneu­ matisch, mechanisch usw. zurückgreifen.

Der Erfindungsgedanke bezieht sich auf die neuartige Ansteuerung dieses Vorganges und stellt weiterhin heraus, daß z. B. beim Rangiervorgang auch eine andere Bewegung an den Anhängerkupplungspunkt möglich ist, und daß diese Möglichkeit bei normaler Vorwärts-Kurvenfahrt des Zuges üblicherweise nicht auftreten kann.

In Fig. 8 ist diese Möglichkeit in Draufsicht auf einem Anhängerzug dargestellt. Das heißt es ist beim Rangieren des Zuges möglich, daß sich die Zugmaschine nur um den Kupplungspunkt dreht und die Zuggabel, zum Anhänger gesehen, keine Bewegung ausführt. Das heißt Zuggabelmittellinie und Anhängermittellinie sind gleich.

In diesem Fall reagiert die erfindungsgemäße Ansteuerung trotzdem, ver­ gleichbar wie in Fig. 7 dargestellt, denn mit dem Zugfahrzeug dreht sich auch dessen Kupplung und betätigt somit durch den außermittigen Abstand (15) ebenfalls das Steuergestänge (13) und damit verbunden über das Steuergerät (18) die Zuggabelverlängerung.

Wichtig ist im Zusammenhang mit der Erfindungs- und Funktionsbeschreibung nochmals darauf hinzuweisen, daß die komplette Ansteuerung der Anhänger­ lenkvorrichtung einzig und allein über die Kupplungsstelle als solche und demzufolge nur auf die Zugmaschinenkupplung beschränkt ist, und daß keine anderen Kupplungs-, Anschlag- oder Steuerpunkte am Aufbau oder Zug­ maschinenfahrgestell erforderlich sind und demzufolge jede beliebige Zug­ maschine mit handelsüblicher Kupplung für diese Ansteuerung verwendet werden kann.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das Steuergestänge (13) mit der Ansteuervorrichtung (6) als Einheit zu sehen, genauso wie es technisch ohne weiteres möglich ist, dem Lagerpunkt (14) eine Ankuppelautomatik zuzuordnen, so daß mit dem Einführen der Zuggabel (5) in die Kupplung gleichzeitig das Steuergestänge (13) am Lagerpunkt (14) einrastet.

Die in den Skizzen aufgezeichnete Ausführung stellt deshalb eine stark vereinfachte Ausführungsmöglichkeit dar, die jedoch andererseits die Erfindungsbegründung vereinfacht und klar herausstellt.

In Erweiterung des Erfindungsgedankens im Zusammenhang mit Anspruch 3 sei noch auf folgende Möglichkeit der Lenkungsansteuerung bzw. Übertragung hingewiesen.

Da sich der Kupplungsbolzen (9) bei Zugmaschinen- oder Zuggabelbe­ wegung in der Zuggabelöse (10) dreht, bzw. die Zuggabelöse um den Kupplungsbolzen, ist daraus abzuleiten, daß bei entsprechender Ausbildung der Zuggabelöse bzw. des Kupplungsbolzen auch davon eine Lenkübertragung über die Anhängerzuggabel auf die Anhänger-Lenkvorrich­ tung abgeleitet werden kann. Das heißt man könnte z. B. den Zuggabelbolzen nicht rund sondern viereckig in der Zuggabelöse führen, oder die Zug­ gabelöse als solche mit Berührungsanschlägen nach innen oder außen versehen.

Allerdings wäre in diesem Fall nicht mehr die Verwendung einer bis jetzt üblichen Normkupplung möglich. Zur Abrundung des Erfindungs­ gedankens muß jedoch auf diese Möglichkeit hingewiesen werden, denn immerhin bleibt auch in diesem Fall die Ansteuervorrichtung nur auf die Anhängerkupplung konzentriert, was erfindungsgemäß als besonderer Vorteil mehrfach herausgestellt wurde.

Fig. 1 zeigt einen Anhängerzug in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt vergrößert einen Ausschnitt, u. z. den Kupplungs­ punkt am Zugmaschinenende bei angekuppelter Anhänger- Zuggabel (5) in der Zugmaschinenkupplung (7).

Fig. 3 ist vergleichbar mit Fig. 1, jedoch mit ausgekuppelter Anhänger-Zuggabel (5).

Fig. 4 zeigt die Zugmaschinen-Kupplung (7) mit aufgesetzter Ansteuervorrichtung (6).

Fig. 5 zeigt die Zugmaschinen-Kupplung (7) mit angekuppelter Zuggabel (5) und die Verbindung der Ansteuervorrich­ tung (6) mit dem Steuergestänge (13) sowie den Zylin­ dern (19) mit der ausfahrbaren Kolbenstange (20) bzw. Zuggabel (5) einschließlich dem Steuergerät (18) das von der Ansteuervorrichtung (6) über das Steuergestänge (13) betätigt wird.

Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 ersichtliche Ausführungsart in Draufsicht bei gestrecktem, d. h. bei geradgestelltem Anhängerzug.

Fig. 7 zeigt die Ausführung vergleichbar mit Fig. 6, jedoch bei Kurvenfahrt des Anhängerzuges.

Fig. 8 zeigt einen Anhängerzug, ähnlich wie in Fig. 1, jedoch in Draufsicht und nur mit Zugmaschineneinschlag, ohne Anhänger-Zuggabel-Bewegung, d. h. eine Anhängerzugstellung wie sie vorwiegend beim Zurückrangieren des Zuges auftreten kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger bei Kurvenfahrt mit einer im Verhältnis zur Anhänger-Zuggabel exzentrisch ange­ lenkten Steuerstange, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine in üblicher Weise mit Kupplungs­ gehäuse und Kupplungsbolzen (9) ausgestattete Zugmaschinen­ kupplung einen mit Bezug auf den Kupplungsbolzen (9) außer­ mittig angeordneten Lagerpunkt (14) aufweist, in den das zugfahrzeugseitige Ende der Steuerstange (13) einkuppelbar ist, während das anhängerseitige Ende (17) der Steuerstange (13) mit einem an der Zuggabel angebrachten Steuergerät (18) gelenkig verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt (14) sich in Abstand von dem Kupplungs­ bolzen (9) auf dem Kupplungsgehäuse befindet und das Steuergestänge (13) gelenkig in den Lagerpunkt (14) einhängbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuergestänge (13) beim Ankuppeln und Abkuppeln der Zuggabel (5) selbsttätig einhängbar bzw. aushängbar ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der voran­ stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge (13) in sich längsverschiebbar ist und mit dem Schaltpunkt (17) um eine senkrechte Achse drehstarr, aber in der senkrechten Ebene gelenkig verbunden ist.