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Beschreibung Trennbare Anhängerkupplung für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft eine trennbare Anhängerkupplung für Kraftfahrzeuge,
bei der ein am Kraftfahrzeug befestigter Grundkörper eine von diesem trennbare Kugelstange
aufnimmt.
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Anhängerkupplungen dieser Art sind bekannt; die Verbindung der trennbaren
Teile der Anhängerkupplungen erfolgt dabei durch gesicherte Befestigungsmittel wie
Schrauben und Muttern, Bolzen mit Exentern usw. Diese Verbindungsart hat jedoch
den Nachteil, daß sich bei nachlässiger Handhabung der abnehmbare Teil löst und
somit eine große Gefahr auftreten kann.
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Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Anhängerkupplung
der oben bezeichneten Art vorzuschlagen, bei der eine sichere Halterung des trennbaren
Teils der Anhängerkupplung im fest mit der Karosserie verbundenen Teil gewährleistet
ist und bei der bei nicht sicher durchgeführter Verbindung der trennbaren Teile
der Anhängerkupplung miteinander der abnehmbare Teil herausfällt oder aber in eine
Position fällt, die ebenfalls signalisiert, daß keine sichere Verbindung der trennbaren
Teile mehr besteht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im montierten Zustand der Anhängerkupplung
ein im Grundkörper bewegliches und in Bewegungsrichtung federbelastetes Fixierelement
in eine Ausnehmung der Kugelstange eingreift, (es können auch mehrere Fixierelemente
sein) und daß eine am Grundkörper angeordnete durch die Einschubbewegung der Kugelstange
entfernbare Sperre vorgesehen ist, die bei getrennter Anhängerkupplung in Haltekontakt
mit dem Fixierelement steht und beim Einführen der Kugel stange in den Grundkörper
in Wirkverbindung mit derselben tritt in der Weise, daß die Sperre aus ihrer Halteposition
wegbewegt wird und das Fixierelement somit freigeben wird, wobei in dieser Position
das Fixierelement mit der Ausnehmung der Kugelstange in ungehinderter Eingriffposition
ist. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß, abhängig von der korrekten
Einführung des trennbaren
Teiles der Anhängerkupplung in den festen
Teil bis in einer gewünschen Tiefe des Eindringens die Verriegelung des trennbaren
Teiles im festen Teil gesteuert und ausgelost wird (Falle) In Ausgestaltung der
Erfindung kann eine weitere Sperre für die Eingriffposition angeordnet sein, damit
das Fixierelement in dieser Position sich nicht lösen kann. Beide Sperren können
federbelastet oder wo möglich durch das Schwerkraftprinzip funktionieren. Das Fixierelement
kann mit translatorischer Bewegung in die Kugelstange eingreifen; aber auch eine
rotatorische Bewegung ist möglich. Bei der translatorischen Bewegung ist es sinnvoll,
den Sperrteil des Fixierelementes mit mindestens einer schrägen Ebene zu versehen,
die korrespondiert in einer innerhalb der Ausnehmung in der Kugelstange angeordneten
Ebene. Dadurch ist sichergestellt, daß die Bewegung des Fixierelementes in die Ausnehmung
in der Kugelstange erleichtert wird. Wenn dabei die am Fixierelement angeordnete,
schräge Ebene so ausgebildet und angeordnet ist, daß beim Einschub der Kugelstange
diese in die Einschubrichtung bewegbar ist, so ergeben sich weitere Vorteilelda
eine Komponente der auf das Fixierelement wirkenden Federkraft über den Fixierbolzen
die Kugelstange in die Montageposition drückt. Bei der rotatorischen Fixierbewegung
kann z. B. ein torsionsfederbelasteter Bolzen, der im Eingriffbereich in die Kugelstange
halbkreisförmig ausgebildet ist, und in Fixierposition in eine halbkreisförmige
Ausnehmung der Kugelstange eingreift, durch eine Sperre im Nichteingriffzusand gehalten
werden, die durch die Einschubbewegung in dem Moment durch Kontakt mit der Kugelstange
entfernt wird, in dem das Fixierelement durch Drehen den Teil mit dem halbkreisförmigen
Querschnitt in die halbkreisförmige Ausnehmung der Kugelstange einwandfrei hineinbringen
kann. Eine weitere Sperre hält das Fixierelement in dieser Position.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der in den Grundkörper
eingeführte Teil der Kugelstange sowie der die Kugel stange aufnehmende Teil des
Grundkörpers konisch ausgebildet sein. Hierdurch wird eine Trennung der Teile der
Kupplung voneinander insbesondere dann erleichtert, wenn keine Verriegelungswirkung
mehr vorhanden ist oder
auch nicht eingetreten ist. Eine besonders
einfache Konstruktion ergibt sich inn, wenn die konisch ausgebildeten Teile die
Form von Kegelstümpfen haben. Dabei ist auch vorteilhaft, wenn die konischen Teile
der Kugelstange und des Grundkörpers mit in Richtung der Einschubrichtung verlaufenden
Nuten bzw. Federn versehen sind; hierdurch werden Verdrehkräfte, wie sie insbesondere
bei einer Benutzung der Anhängerkupplung im Anhängerbereich günstig aufgenommen,
ohne daß die Verriegelungseinrichtung der Kugelstange im Grundteil über Gebühr belastet
wird.
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Wenn die Kontaktflächen der Kugelstange mit dem Grundkörper einen
Winkel in Längsmittelebene einschließen, der eine Selbsthemmung ausschließt, also
der Winkel größer 14 ° ist, so ist das eine weitere Verbesserung der erfindungsgem.
Anordnung. Die Ausschubkraft kann aber auch noch durch eine Federkraft, die entgegen
der Einschubrichtung arbeitet, bewirkt werden. In einem solchen Fall ist es sogar
von Vorteil die Kugelstange mittels eines Hebels gegen die Ausschubfederkraft einzuschieben.
Dieser Hebel bzw. Schlüssel kann auch zur Entfernung des Fixierelementes bei der
Demontage dienen. Die geometrischen Verhältnisse zwischen der Sperre des Fixierelementes,
die dasselbe vor dem Eingriff hält, und den Berührungsteil der Kugelstangekann über
eine Verstellvorrichtung den Notwendigkeiten der geometrischen Zuordnung des Fixierelementes
und der Kugelstange angepaßt werden, sodaß die Auslösung des Fixierelementes genau
zum richtigen Zeitpunkt erfolgt, wenn die Posititon der Ausnehmung der Kugelstange
und des eingreifenden Teiles des Fixierelementes optimal miteinander korrespondieren.
Die Erfindung wird weiter erläutert anhand von Figuren, in denen verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt sind.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ausführungsfomr der Erfindung,
teilweise geschnitten Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B in der Fig. 1
Fig.
3 einen Schnitt entlang der Linie C-D in der Fig. 1 Fig. 4 eine perspektive Ansicht
einer anderen Ausführungsform der Erfindung Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie
E-F in der Darstellung gem. Fig. 4 Fig. 6 eine Seitenansicht der Ausführungsform
gem.
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Fig. 4 und 5 wobei jedoch Teile fortgelassen sind.
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Fig. 7 zeigt eine Losung mit rotatorisch bewegtem Fixierelement.
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In den Figuren ist ein Grundkörper der trennbaren Anhängerkupplung
mit 1 bezeichnet. Im Grundkörper, belastet durch Federn 6, ist ein Fixierbolzen
3 angeordnet, der in der getrennten Position der Anhängerkupplung durch eine in
eine Sperrnut 4b eingreifende Sperrvorrichtung 4 im Grundkörper 1 gehalten wird.
Die Sperrvorrichtung 4 ist in der Ausführungsform der Fig. 1-3 hutförmig ausgebildet
und ist durch Federn 6 unter Spannung gehalten, wobei die Führung der Sperrvorrichtung
4 durch Schrauben 6a erfolgt. In der Sperrvorrichtung 4 ist ein Anschlag 8 angeordnet,
der einstellbar sein kann; der untere Teil des Anschlags 8 ist als Kontaktelement
27 bezeichnet. In den Grundkörper 1 eingeführt wird eine Kugelstange 9, die die
für die Kupplung des Anhängers erforderliche Kugel trägt. In dem Teil der Kugelstange
9, die in den Grundkörper 1 eingeführt wird, befindet sich eine Ausnehmung 10. Diese
Ausnehmung kann als konische Bohrung ausgeführt werden. Der Sperrteil 28 des Fixierbolzens
3 greift im Montagezustand der Kupplung in die Ausnehmung 10 ein. Dabei ist die
Anordnung so ausgelegt, daß im Augenblick der Lösung der Sperrvorrichtung 4 aus
der Sperrnut 4b sich der Fixierbolzen 5 mit dem Sperrteil 28 in einer solchen Position
befindet, daß der Sperrteil 28
etwa mit der Ausnehmung 10 fluchtet;
dadurch ist sichergestellt, daß der Sperrteil 28 in die Kugelstange eingreift und
diese in Einschubrichtung drückt. Wird die Ausnehmung 10 etwas größer ausgeführt
als das Sperrteil 28 des Fixierbolzens 3, wobei diese ein Konus sein kann, und liegt
die verwendete Schräge geringfügig tiefer als der Fixierbolzen, so zieht dieser
die Kugelstange in die entsprechende Öffnung in den Grundkörper 1 hinein. Zur Aufnahme
der seitlichen Kräfte übertragen von der Kugelstange auf den Grundkörper, können
das Aufnahmeteil 29 des Grundkörpers 1 und das Kupplungsteil 30 der Kugelstange
als Vierkant ausgebildet sein; es ist jedoch auch möglich, diese Teile als Kegel
auszubilden, die Nuten 21 und entsprechende Federn aufweisen.
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In der Sperrvorrichtung 4 ist, wie insbesonders aus Fig. 2 hervorgeht,
eine weitere Sperrvorrichtung 4a angeordnet, die federbelastet ist und unter der
Wirkung dieser Feder dann in eine Sperrnut 12 in Fixierbolzen 3 eindringt, wenn
die Kupplung sich in der montierten Position befindet.
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Die Demontage der Kugelstange 9 kann dadurch vorgenommen wcrden,dLiß
am Ende ein Bügel 13 zum Herausziehen des Fixierbolzens 3 dn diesem angeordnet ist.
Bei einer anderen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich die Anordnung mit einem
Schlitz 13a zu versehen, in den ein Schlüssel 14 gesteckt werden kann, der um einen
Drehpunkt 15 drehbar betatigt wird. Dadurch wird der Fixierbolzen 3 zurückbewegt,
bis die Sperrvorrichtung 4 in die Sperrnut 4b einschnappt.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist eine seitshe Klinke
17 angeordnet. Der Grundkörper 1 ist hier integriert in ein in der Stoßstange des
Kraftfahrzeuges verlaufendes Querrohr 16. Auch hier wird der Fixierbolzen 3 durch
die Klinke 17, die die Funktion einer Sperrvorrichtung innehat, in der getrennten
Position der Kupplung außer Eingriff mit der Ausnehmung 10 in der Kugelstange 9
gehalten. Beim Einstecken der Kugelstange 9 wird über eine an dieser angeordneten
Nase 19 die Klinke 17 angehoben und gibt somit den Fixierbolzen 3 frei. An der Klinke
17 ist eine weitere Sperre 20 angeordnet,
die dann fällt, wenn
der Fixierbolzen 3 in Endposition steht, also wenn der Grundkörper 1 mit der Kugelstange
9 verbunden wird.
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Auch die Klinke 17 zieht eine Feder 24.
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AuS der Darstellung gem. Fig. 5 geht hervor, daß die Absicherung in
Drehrichtung zwischen dem Gründkörper 1 und der Kugelstange 9 auch dadurch erfolgen
kann, daß Bolzen 22, an der Kugelstange 9 angeordnet, in Bohrungen 23 eingreifen,
oder umgekehrt. Zum Ausrücken des Fixierbolzens 3 kann wiederum ein Schlüssel verwendet
werden, der über einen Dre} nkt nach dem Einstccken -in einen Schlitz des Fixierbolzens
denselben durch Drehen herauszieht.
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In Figur 7 ist perspektivisch eine Konstruktion mit rotatorischer
Fixierelementbewegung dargestellt. Die Kugelstange 31 wird in die am Fahrzeug befestigte
Büchse 32 geschoben. Das Fixierelement 33 ist dort, wo die Kugelstange eine halbkreisförmige
Ausnehmung 34 aufweist, ebenfalls halbkreisförmig 35 ausgebildet. Das Fixierelement
33 wird durch eine Torsionsfeder 36 beim Herausdrehen des halbkreisformigen Teiles
35 durch Drehung gesperrt. (sodaß der halbkreisförmige Teil 35 nicht im Eingriff
ist) Beim Drehen des Fixierelementes 33 wird durch den Hebel 38 über die schräge
Ebene 39 des Pendels 37, dasselbeldas als Sperre dient, weggeschwenkt und fällt
wieder vor den Hebel 38 und hält somit das Fixierelement in gespannter Stellung.
Bei Einführen der Kugelstange 31 wird über die Seite 40 des Teils 41, das als Sperre
dienende Pendel 37 wegbewegt. Sobald der halbkreisförmige Teil 35 mit 34 übereinstimmt,
ist das Pendel 37 durch dieses Teil 41 so weit wegbewegt, daß das Fixierelement
33 freigegeben wird, die Sperre also wegfällt und sich das Fixierelement um ca.
180 0 dreht. Durch Eindrehen des halbkreisförmigen Teiles 35 des Fixierelementes
33 in die halbkreisförmige Ausnehmung 34 der Zugstange 31 wird die Zugstange 31
fixiert. Das Pendel 42 und der Anschlag 44 halten das Fixierelement in dieser Stellung.
Das Pendel 42 arbeitet ebenfalls mit schräger Ebene und klinkt weg, um sich nach
dem Ausschwenken vor das Teil 38 des Fixierelementes zu hängen. Dieser Mechanismus
kann auch mit einer federbeaufschlagten Sperre statt einem Pendel als Sperre aufgebaut
sein.
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Weiterhin kann auch die Kugelstange den Zylinder aufweisen und am
KFZ der Bolzen 31 befestigt sein. Dies gilt übrigens für alle hier dargestellten
Lösungen.
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Es gibt auch noch andere Möglichkeiten, über eine Sperre die Sicherheit
der Verbindung von Kugelstange und am Fahrzeug befestigen Teil durch ein Fixierelement
zu erreichen. Dar; Prinzi) ist aber immer das g1fliche, nämlich mittels einer Sperre
das Fixierelement solange zu halten, bis dasselbe mit dem Gegenstück ohne Schwierigkeit
in Eingriff gelangt.