DE3631688A1

DE3631688A1 - Zuggabel bei fahrzeugen

Info

Publication number: DE3631688A1
Application number: DE19863631688
Authority: DE
Inventors: Willi Stadel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1987-04-16
Anticipated expiration: 2006-09-19
Also published as: DE3631688C2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine in der Länge veränderbare Zuggabel zum zug- und schubfesten Verbinden von Fahrzeugen. Diese Zuggabel besitzt zwei Gabelarme, an deren hinteren Enden das zu ziehende Fahrzeug angelenkt wird, sowie eine Hülse, die mit den vorderen Endbereichen der beiden Gabelarme kraft- und formschlüssig verbunden ist. In dieser Hülse ist in Längsrichtung eine Zugstange verschiebbar geführt. Am vorderen Ende der Zugstange ist eine Zugöse vorhanden, durch die der Bolzen einer am ziehenden Fahrzeug vorhandenen Anhängerkupplung hindurchgeführt werden kann. In der Zugstange sind ferner voneinander beabstandete Bohrungen vorhanden, durch die ein Bolzen hindurchgesteckt werden kann, der mit seinen beiden aus der Bohrung herausragenden Endbereichen an mit der Zuggabel fest verbundenen Haltegliedern zug- und schubfest angelegt werden kann.

Derartige, längsverschiebliche Zugstangen aufweisende Zuggabeln werden benötigt, da die zulässige Gesamtlänge eines Fahrzeugzuges in den einzelnen europäischen Ländern aufgrund unterschiedlicher nationaler Vorschriften unterschiedlich ist. Durch die in der Länge veränderbare Zuggabel läßt sich so die Gesamtlänge eines Fahrzeugzuges verändern. Ferner erfordert auch die Tatsache, daß der Abstand, mit dem eine Anhängerkupplung von der Rückseite einer Zugmaschine zurückversetzt an derselben vorhanden ist, nicht bei allen Fahrzeugtypen konstant groß ist, ebenfalls eine in der Länge anpassungsfähige Zuggabel. Aus Gründen eines erleichterten Fahrbetriebes ist ferner beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugzuges eine möglichst lange Zuggabel wünschenswert. Die beim Rückwärtsfahren benutzte Zuggabel besitzt in aller Regel daher eine Länge, die bei normalem Fahrbetrieb die Gesamtlänge des Zuges über das zulässige Maß bringen würde. Im Anschluß an schwierige Rangierfahrten muß daher regelmäßig die Zuggabel für den "normalen" Fahrbetrieb verkürzt werden.

Stand der Technik

Es ist eine in der Länge veränderbare Zuggabel der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser Zuggabel wird die innerhalb der Hülse längsverschiebliche Zugstange im Bereich der Hülse gehalten. Dazu greift ein Bolzen quer durch die Hülse und die Zugstange hindurch. Zu diesem Zweck sind in der Hülse und in der Zugstange entsprechende Bohrungen vorhanden. Dieser Bolzen schraubt sich mit seinem vorderen Bereich in ein an der Außenseite der Hülse angebrachtes Widerlager ein, sobald er durch die Zugstange hindurchgeschoben worden ist. Die Zugstange ist damit durch den Bolzen in Längsrichtung zug- und schubfest mit der Hülse und damit mit den beiden Gabelarmen verbunden. Quer auf die Zugöse oder außermittig zum Bolzen auf die Zugstange wirkende Kräfte werden im Bereich der Hülse dadurch aufgenommen, daß die Zugstange in die Hülse eingespannt wird. Zum Sicherstellen dieser Einspannwirkung wird die Hülse im Bereich vor und hinter dem Bolzen schraubzwingenmäßig zusammengespannt. Dadurch soll eine Verformung der Hülse quer zur Längsausrichtung derselben verhindert werden. Das Verspannen erfolgt durch Schraubverschlüsse. Für die Betriebssicherheit dieser Zuggabel ist eine volle Einspannung der Zugstange im Bereich der Hülse erforderlich, zusätzlich zu der zug- und schubfesten Halterung der Zugstange an der Gabel. Letzteres wird durch den Bolzen erreicht. Allerdings wird die Verschraubung mit fortschreitender Betriebsdauer durch auf sie wirkende nachteilige Witterungseinflüsse immer schwergängiger, wobei es nicht selten vorkommt, daß der Bolzen sich so stark in das Gewinde eingefressen hat, daß er ohne größeren Aufwand nicht mehr aus der Zugstange herausgebracht werden kann. Die gleiche Problematik ist auch bei den die Hülse verspannenden Schraubverschlüssen gegeben. Auch diese lassen sich mit fortschreitender Betriebsdauer nur sehr schwer auf- und zuschrauben. Das Verstellen einer derartigen Zuggabel wird dadurch sehr erschwert. Auf die Verstellmöglichkeit wird so leider weitgehend verzichtet und dafür in Kauf genommen, mit einem unzulässig langen Fahrzeugzug zu fahren.

Es ist eine weitere in der Länge veränderbare Zuggabel bekannt, bei der zur Erhöhung der Bedienfreundlichkeit die Zugstange in einem beidseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder vorhanden ist. Die Zugstange bildet dabei die durch den Zylinder hindurchgehende Kolbenstange. Abgesehen von der sehr aufwendigen Konstruktion muß auf das Vorhandensein der erforderlichen Betriebssicherheit ein sehr starkes Augenmerk gelegt werden. Lekagen in dem Hydrauliksystem oder Undichtigkeiten infolge Beschädigung der Kolbenstangenoberfläche, beispielsweise durch Witterungseinflüsse oder auch durch hohe mechanische auf die Zugstange wirkende Seitenstöße hervorgerufen, können das Kolbenzylindersystem unbrauchbar machen. Da die Unbrauchbarkeit des Zylinders sich bedauerlicherweise meistens schlagartig bei sehr hoher Belastung einstellt, ist die Gefahr, daß die Unbrauchbarkeit plötzlich während des Fahrbetriebs einsetzt, sehr groß.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in der Länge veränderbare Zuggabel der eingangs genannten Art anzugeben, die auch nach längerem Einsatz noch einfach in ihrer Handhabung und sicher im Betrieb ist.

Diese Erfindung ist für die eingangs erwähnte, in der Länge veränderbare Zuggabel durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Sie zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß die Zugstange, die an der Zuggabel zug- und schubfest anliegt, Teil eines weiteren Bauteils ist, das ein Bauglied einer ansich bekannten Lkw-Anhängerkupplung (nachfolgend als Kupplungsautomat benannt) ist und das weiterhin im Abstand von der Hülse an der Zuggabel befestigt ist; die Zugstange ist durch die zwischen den Gabelarmen der Zuggabel befestigte Hülse so hindurchführbar, daß der Bolzen dieses Kupplungsautomaten durch jeweils eine der Bohrungen der Zugstange hindurchführbar ist.

Die Trennung des die Zugstange arretierenden Bolzens vom Ort der Hülse bringt meherer Vorteile mit sich. In der Hülse brauchen keine Bohrungen vorhanden zu sein, was die Steifigkeit und Verformwiderstandsfähigkeit der Hülse günstig beeinflußt. Im Bereich der Hülse ist ferner keine Einspannung der Zugstange mehr erforderlich, sondern nur noch eine Halterung gegen Ausweichen in Querrichtung. Ein ausgeschlagener Öffnungsrand der Hülse verursacht zwar ein seitliches Spiel der Zugstange in der Zuggabel, die Betriebssicherheit geht aber nicht schlagartig auf Null zurück. Durch die bei vorhandenen Kupplungsautomaten bekannte Bolzenausbildung und -führung wird ein langbewährtes Bauteil einer neuen Verwendung zugeführt. Die Verwendung dieses Kupplungsautomaten gewährleistet, daß der zur Anwendung gelangende Bolzen seine Leichtgängigkeit nicht verliert. Ein Festfressen des Bolzens oder irgendwelcher sonstigen Verschraubungen im Bereich des Bolzens oder der Hülse können damit nicht auftreten. Weiterhin erfolgt die Lastübertragung aus der Zugöse in die Zuggabel auf optimalere Weise. Es wirkt sich auf die Gabelkonstruktion nämlich der Umstand günstig aus, daß die gesamte Kraftübertragung nicht nur im Bereich der Hülse und damit im Bereich der Gabelarmspitzen erfolgt, so daß lediglich quer auf die Zuggabel wirkende Kräfte im Bereich der Hülse auf die Gabelarme übertragen werden, sondern daß die die Hauptbelastung ausmachenden Zug- und Schraubkräfte im mittleren Bereich der Gabelarme und damit an für Schweißkonstruktionen sehr günstigen Stellen übertragen werden.

Um die Leichtgängigkeit der beweglichen Konstruktionsteile zu gewährleisten, ist die Oberfläche des in der Hülse verschiebbaren Bereichs der Zugstange sowie die Innenseite der Hülse witterungs-, alterungsbeständig und wartungsfrei ausgebildet. Als günstig hat es sich dabei herausgestellt, diesen Oberflächenbereich der Zugstange hartverchromt und insbesondere die Innenseite der Hülse kunststoffbeschichtet auszubilden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kupplungsautomat liegend derart ausgebildet, daß ihr Bolzen horizontal in ihr verschiebbar ist. Damit liegt das den Bolzen enthaltende Bauglied der Anhängerkupplung in der Ebene der Gabelkonstruktion und steht kaum störend von diesen Bauteilen nach oben oder nach unten ab.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind an der Zugstange zwei voneinander beabstandete Anschlagringe vorhanden, zwischen denen die in der Hülse führbare Zugstange ungeschwächt vorhanden ist. Durch die nicht auszuschließende Möglichkeit, daß sich der Bohrungsrand einer durch die Zugstange hindurchgehenden Bohrung infolge der großen Zug- und Schubkräfte mehr oder weniger verformt, konnte die Innenwandung der Hülse beschädigt werden. Derartiges kann hier nicht eintreten, da im Bereich des verschieblichen Teils der Hülse Bohrungen nicht vorhanden sind.

Das Einkuppeln des Bolzens des Kupplungsautomaten in eine Bohrung der Zugstange kann ohne manuelles Hantieren an dem Kupplungshebel dadurch ermöglicht werden, daß auf der unteren Außenseite der Zugstange in der Mitte der darüberliegenden Bohrung ein Vorsprung vorhanden ist, der in dieser Stellung mit einem an dem Kupplungsautomaten angebrachten Schaltglied in Kontakt bringbar ist, in der die Bohrung genau im Verschiebebereich des Bolzens liegt. In der zum Bolzen "richtigen" Stellung der Zugstange kommt dann der Vorsprung mit dem Schaltglied in Kontakt, wodurch wiederum die Bolzenbewegung und somit die Arretierung ausgelöst wird.

Ohne Sichtkontakt mit der Kupplungsstelle läßt sich der Bolzen dadurch automatisch einkuppeln, daß die beiden Anschlagringe und die vorderste und hinterste Bohrung so an der Zugstange angebracht sind, daß der vordere Anschlagring an der vorderen Stirnseite der Hülse dann anliegt, wenn der Bolzen des Kupplungsautomaten mit der vordersten Bohrung in Eingriff bringbar ist, und daß der hintere Anschlagring an der hinteren Stirnseite der Hülse dann anliegt, wenn der Bolzen mit der hintersten Bohrung in Eingriff bringbar ist. Die extremen Anfahrstellungen für die Zugstange lassen sich damit "blind" einstellen.

Durch eine lösbare Befestigung der Vorsprünge an der Zugstange lassen sich die Vorsprünge bestimmten Bohrungen zuordnen, so daß dadurch die beiden extremen Längen der Zuggabel, die automatisch eingestellt werden sollen, beliebig ausgewählt werden können. Als günstig hat es sich in diesem Zusammenhang herausgestellt, die Vorsprünge in der Zugstange einsteckbar auszubilden.

Ein satter Sitz des Bolzens in der Zugstange läßt sich dadurch erreichen, daß sowohl die Bohrungen in der Zugstange als auch der Bolzen der Anhängerkupplung jeweils leicht konisch dergestalt ausgebildet sind, daß in Richtung der Schließbewegung des Bolzens die konische Verjüngung vorhanden ist.

Die Bedienung dieses Bolzens läßt sich ferner dadurch erleichtern, daß der den Bolzen verschiebende Hebel des Kupplungsautomaten pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist. Dadurch ist eine Fernbedienung dieses Kupplungsautomaten beispielsweise vom Fahrerhaus der Zugmaschine aus möglich, Durch den Einbau von Schaltelementen, die die Stellung des Bolzens oder die des Hebels für die Betätigung des Bolzens anzeigen, kann zusätzlich zu der Fernbetätigung auch eine Fernanzeige der jeweils vorhandenen Stellung des Bolzens ermöglicht werden.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen weiterhin aufgeführten Merkmalen zu entnehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination angewendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Zuggabel und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zuggabel nach Fig. 1.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Zuggabel 10 besitzt einen rechten und linken Gabelarm 12, 14, die V-förmig sich nach hinten erweiternd vorhanden sind. An jedem hinteren Ende dieser Gabelarme 12, 14 ist ein Einhängeauge 16, 18 zum Ankuppeln eines zu ziehenden Fahrzeuges vorhanden. Die vorderen Bereiche der Gabelarme 12, 14 sind mit einem Halteglied 20 kraft- und formschlüssig verbunden. An dem Halteglied 20 ist in Längsrichtung L eine Lagerbuchse 22 ebenfalls zug- und schubfest befestigt. Die Lagerbuchse 22 ist mit ihrer Längsachse in Längsrichtung L ausgerichtet.

Innerhalb dieser Lagerbuchse 22 ist ein Zugstangenrohr 24 längsverschieblich gehalten. Am vorderen Ende dieses Zugstangenrohrs ist ein vorderer Anschlagring 26 angebracht, bis zu dem das Zugstangenrohr 24 auf der Zeichnung nach rechts in Längsrichtung L durch die Lagerbuchse 22 hindurchgeschoben werden kann. An dem hinteren Ende des Zugstangenrohres 24 ist ein hinterer Anschlagring 28 angebracht, der durch Anlage an dem rechten Rand der Lagerbuchse ein maximales Verschieben des Zugstangenrohres 24 in der Zeichnung nach links hin ermöglicht.

An dem vorderen Ende des Zugstangenrohrs 24 und damit des vorderen Anschlagringes 26 ist ein vorderes Zugglied 29 befestigt, das mit einer Zugöse 30 versehen ist, die in zug- und schubfeste Verbindung mit einer Anhängerkupplung in Eingriff gebracht werden kann, die an einer nicht dargestellten Zugmaschine vorhanden ist. Beim Anliegen des hinteren Anschlagringes 28 an der Lagerbuchse 22 gelangt die Zugöse 30 in ihre Stellung A. Beim Anliegen des vorderen Anschlagringes 26 an der Lagerbuchse 22 nimmt die Zugöse 30 eine Stellung C ein. Bei der in der Zeichnung dargestellten Lage der Zugöse 30 in einer mittleren Stellung B liegt weder der vordere Anschlagring 28 noch der hintere Anschlagring 28 an den beiden stirnseitigen Enden der Lagerbuchse 22 an.

Nach hinten, in Richtung des zu ziehenden Fahrzeuges hin, ist das Zugstangenrohr 24 in Längsrichtung L als stabförmiges Zugglied 32 ausgebildet. In diesem Zugglied 32 sind mehrere Bohrungen 34, 36, 38 im Abstand voneinander vorhanden. Der Abstand der am weitesten voneinander entfernten Bohrungen 34 und 38 entspricht dem Abstand der Zugöse zwischen ihren Stellung A und C.

Durch die mittlere Bohrung 36 ragt ein Bolzen 39 hindurch, der mit seinen durch das Zugglied 32 hindurchragenden Endbereichen in einem Lagerbock 40 gehalten ist. Senkrecht zur Längsrichtung L, d. h. in Querrichtung Q läßt sich der Bolzen 39 durch Verschwenken eines Hebels 42 verschieben. Der Bolzen 39 wird dabei von einem Kupplungsteil 44 haltend geführt, das Teil einer handelsüblichen Lkw-Anhängerkupplung ist. Dieses Kupplungsteil 44 ist an dem Lagerbock 40 kraft- und formschlüssig befestigt. Der Lagerbock 40 ist seinerseits an zwei Querstreben 50, 52 befestigt, die ihrerseits über jeweils ein Knotenblech 54, 56 mit dem rechten Gabelarm 12 und über jeweils ein Knotenblech 58, 60 mit dem linken Gabelarm 14 verbunden sind. Die in Längsrichtung L auf die Zugöse 30 einwirkenden Zug- und Schubkräfte werden über das Zugstangenrohr 24 und das hintere Zugglied 32 auf den Bolzen 39 und von diesem über den Lagerbock 40 und die Querstreben 50, 52 in die Gabelarme 12, 14 weitergeleitet.

Die Anordnung der Bohrungen 34, 36, 38 in dem hinteren Zugglied 32 sind so, daß beim Anliegen des hinteren Anschlagringes 28 an dem rechten Rand der Lagerbuchse 22 sich die hintere Bohrung 38 im Bereich des Bolzens 39 befindet. Beim Anliegen des vorderen Anschlagringes 26 an der Lagerbuchse 22 ist die Bohrung 34 im Bereich des Bolzens 39 vorhanden.

Eine weitere Querstrebe 62 zwischen dem rechten und linken Gabelarm 12, 14 dient zur besseren Fixierung der Einhängeaugen 16, 18 in Querrichtung Q.

Zum Schutz der witterungs-, alterungsbeständig und wartungsfrei ausgebildeten Oberfläche des Zugstangenrohres 24 ist dasselbe von zwei Manschetten 64 umgeben, die einerseits am Anschlagring 26 bzw. 28 und andererseits auf der Lagerbuchse 22 befestigt sind, und so die jeweils an der Lagerbuchse herausragenden Bereiche als Zugstangenrohr von außen einhüllen.

Auf der Unterseite des hinteren Zuggliedes 32 ist im Bereich der vordersten 34 und hintersten Bohrung 38 ein Vorsprung 66 bzw. 68 vorhanden. Im Bereich des Lagerbockes 40 ist ein Schalthebel 70 so angebracht, daß der Vorsprung 66 bzw. 68 dieses Schaltglied 70 betätigt, sofern der Bolzen 39 genau in Flucht mit der zu dem Vorsprung 66 bzw. 68 gehörenden Bohrung 34 bzw. 38 ausgerichtet ist. Durch dieses Schaltglied 70 wird dann die Bolzenbewegung ausgelöst. Die Auslösung selber kann durch eine Fernbedienung vom Fahrerhaus des Lkw aus erfolgen; die Art und Weise der Fernbedienung hängt dabei weitgehend von den geltenden Sicherheitsbestimmungen ab.

Claims

01) In der Länge veränderbare Zuggabel zum zug- und schubfesten Verbinden von Fahreugen, mit
- zwei Gabelarmen, an deren hinteren Enden das zu ziehende Fahrzeug anlenkbar ist,
- einer Hülse, die mit den vorderen Endbereichen der beiden Gabelarme kraft- und formschlüssig verbunden ist,
- einer Zugstange,
-- die in Längsrichtung verschiebbar in der Hülse führbar ist,
-- an derem vorderen Ende die Zugöse vorhanden ist, durch die der Bolzen einer am ziehenden Fahrzeug vorhandenen Anhängerkupplung hindurchführbar ist,
- voneinander beabstandeten Bohrungen in der Zugstange,
- einem Bolzen, der durch jeweils eine dieser Bohrungen hindurchführbar ist und der mit seinen beiden aus der Bohrung herausragenden Endbereichen an mit der Zuggabel fest verbundenen Haltegliedern zug- und schubfest anlegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Bolzen (39) Teil eines weiteren Bauteils (44) ist,
- dieses Bauteil (44)
-- Bauglied einer Anhängerkupplung ist,
-- im Abstand von der Hülse (20) an der Zuggabel (10) befestigt ist,
- die Zugstange (24, 32) so durch die Hülse (22) hindurchführbar ist, daß der Bolzen (39) dieses einen Kupplungsautomaten darstellenden Bauteils (44) durch jeweils eine der Bohrungen (34, 36, 38) der Zugstange (32) hindurchführbar ist.
02) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche des in der Hülse (22) verschiebbaren Bereich (24) der Zugstange witterungs- und alterungsbeständig ausgebildet ist.
03) Zuggabel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Oberfläche hartverchromt ausgebildet ist.
04) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Innenseite der Hülse (22) witterungs- und alterungsbeständig ausgebildet ist.
05) Zuggabel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Innenseite kunststoffbeschichtet ist.
06) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kupplungsautomat (44) liegend derart eingebaut ist, daß sein Bolzen (39) horizontal in ihm verschiebbar ist.
07) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Zugstange (24) zwei voneinander beabstandete Anschlagringe (26, 28) vorhanden sind, zwischen denen die in der Hülse (22) führbare Zugstange (24) ungeschwächt vorhanden ist.
08) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Außenseite der Zugstange im Bereich der Bohrung ein Vorsprung (66, 68) vorhanden ist, der in derjenigen Stellung mit einem an dem Kupplungsautomaten angebrachten Schaltglied (70) in Kontakt bringbar ist, in der die Bohrung (34, 38) genau im Verschiebebereich des Bolzens (39) vorhanden ist.
09) Zuggabel nach Anspruch 1 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Anschlagringe (26, 28) und die vorderste (34) und hinterste Bohrung (38) so an der Zugstange (24) vorhanden sind, daß der vordere Anschlagring (26) an der vorderen Stirnseite der Hülse (22) dann anliegt, wenn der Bolzen (39) des Kupplungsautomaten (44) mit der vordersten Bohrung (34) in Eingriff bringbar ist und daß der hintere Anschlagring (28) an der hinteren Stirnseite der Hülse (22) dann anliegt, wenn der Bolzen (39) mit der hintersten Bohrung (38) in Eingriff bringbar ist.
10) Zuggabel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung (66, 68) jeweils nur im Bereich der vordersten (34) und hintersten Bohrung (38) vorhanden ist.
11) Zuggabel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsprung in der Zugstange (32) einsteckbar befestigbar ist.
12) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der den Bolzen (39) verschiebende Hebel (42) des Kupplungsautomaten (44) pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.
13) Zuggabel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrungen in der Zugstange und der Bolzen des Kupplungsautomaten jeweils leicht konisch dergestalt ausgebildet sind, daß in Richtung der Schließbewegung des Bolzens die konische Verjüngung vorhanden ist.