DE4133610A1 - Fahrzeugkupplung zum ankoppeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkupplung, insbesondere für Lastkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Da die Gewichte der Lastkraftwagen und ihrer Anhänger in jünge­ rer Zeit zunehmend größer geworden sind, ist der Bedarf an er­ höhter Öffnungskraft zum Öffnen der Kupplung entsprechend ge­ stiegen. Das gilt insbesondere beim An- und Abkuppeln von An­ hängern auf unebenen Böden. Um das An- und Abkuppeln mit einem Kupplungsschalter zu erleichtern, sind bereits verschiedene pneumatische Vorrichtungen entwickelt worden, die den Kupp­ lungsschalter mit Hilfe eines Öffnungs- und Absperrmechanis­ mus öffnen und verriegeln.

Zum Öffnen wird entweder ein gewöhnlicher 2-Stellungs-Druck­ luftzylinder oder eine Drehvorrichtung verwendet. Die Ver­ wendung solcher pneumatischer Zusatzgeräte setzt voraus, daß die zum Öffnen erforderliche Drehbewegung nicht wesentlich 90° überschreitet. Auch bei manuellem Öffnen ist es ergonomisch von Vorteil, daß die Drehbewegung 90° nicht wesentlich übersteigt.

Daraus ergibt sich, daß bei erhöhter Öffnungskraft für die Kupplungseinrichtung kein Öffnungsmechanismus gefragt ist, der ein relativ großes Übertragungsverhältnis aufweist, da dann der er­ forderliche Winkelgrad der Drehbewegung erheblich zunimmt, wie das z. B. bei der Verwendung eines Zahnstangengetriebes nach dem finnischen Patent 48 905 der Fall ist.

Der größte Bedarf an Öffnungskraft existiert jedoch nur in der Anfangsphase des Öffnens, da der Kupplungsbolzen oder Kupplungs­ zapfen, wie z. B. der Königszapfen, im allgemeinen eine kugel- oder kegelförmige Gestalt aufweist und der Kraftbedarf geringer wird, wenn der Bolzen so weit angehoben worden ist, daß ein kugel­ oder kegelförmiger unterer Endabschnitt am Bolzen in die Kupp­ lungsöffnung der Zugstange eingetreten ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugkupplung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit konstruktiv einfachen und leicht zu handhabenden Mitteln sich auch bei erhöhten Fahr­ zeuggewichten sicher bedienen läßt, wobei der Kupplungsschalter zum Öffnen und Schließen der Kupplung nur einen relativ kleinen Drehwinkel erfordert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführung und Wei­ terbildungen der Erfindung sind den Merkmalen der Unteran­ sprüche zu entnehmen.

Erfindungsgemäß ist man davon ausgegangen, daß man in der An­ fangsphase des Öffnens der Kupplung einen relativ kurzen Öff­ nungsnocken (entsprechend einem Zahnstangengetriebe) verwendet und in der anschließenden Öffnungsphase einen längeren Öffnungshebel zum Einsatz bringt (es ist in dieser Phase nur noch ein relativ kleiner Kraftaufwand erforderlich).

Wenn der Kupplungsbolzen erfindungsgemäß in die Kupplungsstel­ lung gebracht und dort sicher verriegelt wird, benötigt man mit dem Handgriff hierfür nur eine relativ kleine Bewegung, wodurch erfindungsgemäß unter anderem folgender Vorteil erzielt wird:
Im Gegensatz zu bekannten Kupplungsschaltern, die zum Schließen der Kupplungen pneumatische Hilfsgeräte benötigen, läßt sich der Kupplungsbolzen erfindungsgemäß mit dem Schalter auch ohne pneumatische oder getriebliche Hilfsgeräte relativ leicht in seine sicher verriegelte Kupplungsstellung bringen, wobei er sich vorher in seiner sicher verriegelten Öffnungsstellung befand.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, das in einer zugehörigen Zeichnung schematisch dar­ gestellt ist. Hierin zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Fahrzeugkupplung,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch die Fahrzeug­ kupplung nach Fig. 1,

Fig. 3 die schematische Ansicht der Öffnungsnocken der Fahrzeugkupplung nach Fig. 1 und 2 in ihrer unteren Endstellung,

Fig. 4 die Ansicht der Öffnungsnocken in einer ersten Zwischenstellung,

Fig. 5 die Ansicht der Öffnungsnocken in einer zweiten Zwischenstellung und

Fig. 6 die Ansicht der Öffnungsnocken in einer oberen Endstellung.

Zur erfindungsgemäßen Fahrzeugkupplung in der Ausführung nach der Zeichnung gehört ein Kupplungsgehäuse 1, das von einer Halterung 14 am Zugfahrzeug getragen ist. Das Kupplungsgehäuse 1 besitzt eine maulartige Öffnung 13, die das vordere Ende 12 einer Stange 2 am anzukuppelnden Anhänger aufnimmt. Das vordere Ende 12 der Stange 2 besitzt eine Öffnung, in die ein Kupplungsbolzen 7 eingreift.

Um den Drehbolzen 3 im Kupplungsgehäuse 1 ist ein erster kurzer Öffnungsnocken 4 verschwenkbar, der zum Anheben des Kupplungs­ bolzens 7 in einer ersten Öffnungsphase der Kupplung dient. Die anschließende restliche Öffnungsphase der Kupplung wird von einem längeren zweiten Öffnungsnocken 5 bewerkstelligt, der gabelförmig ausgebildet ist und über eine Hülse auf dem Drehbolzen 3 gelagert ist.

Der längere Öffnungsnocken 5 ist über eine Klauenkupplung 6 mit dem kürzeren Öffnungsnocken 4 gekuppelt. Der Drehbolzen 3 ist derart ausgebildet, daß er mit einem Lenkhebel 8 gedreht werden kann, wobei der Lenkhebel 8 aus der in ausgezogenen Linien ge­ zeichneten oberen Stellung entgegen den Kräften von Rückstell­ federn 9 in die mit gestrichelten Linien gezeichnete untere Stellung bewegt werden kann, aus der der Lenkhebel 8 durch die Federn 9 in die obere Stellung zurückbewegt wird. Dabei liegen die Rückstellfedern 9 beidseitig der erfindungsgemäßen Öffnungs­ nocken 4 und 5.

Im Kupplungsgehäuse 1 befinden sich außerdem Federn 10 und 11, die gespannt werden, wenn der Kupplungsbolzen 7 zum Entkuppeln in seine obere Stellung angehoben wird. Die Kraft der Feder 10 ver­ mittelt dem Kupplungsbolzen die notwendige Anfangsbewegung beim Einkuppeln, und die Feder 11 übt auf den Nocken 5 eine Kraft aus, wenn dieser beim Einkuppeln aus seiner oberen Endstellung nach unten geschwenkt wird.

Wenn das vordere Kupplungsende 12 der Kupplungsstange 2 in die Kupplungsöffnung 13 des Kupplungsgehäuses 1 geschoben wird, wobei der Kupplungsbolzen 7 in seiner oberen entkuppelten Stellung ver­ riegelt ist, wird der Kupplungsbolzen 7 über sein kegelförmiges unteres Ende 15 weiter angehoben. Nachdem der Kupplungsbolzen 7 auf diese Weise genügend angehoben worden ist, wird die Verriegelungsstellung (Fig. 6) des längeren Öffnungsnocken 5 in seiner oberen Stellung freigegeben. In der verriegelten oberen Stellung ist der äußere Rand einer tellerförmigen Anschlag­ platte 17 am oberen Ende des Kupplungsbolzens 7 in eine Ausklinkung 19 am vordersten Ende des längeren Öffnungsnocken 5 geschnappt, der während der Endphase des Entkupplungsweges bei seiner Aufschwenkbewegung von unten gegen die Anschlagplatte 17 gedrückt wird, um dadurch den Kupplungsbolzen 7 in seine in Fig. 1 und 6 gezeigte verriegelte Endstellung zu bringen, in der der längere Öffnungsnocken 5 von der Kraft der Feder 11 beauf­ schlagt ist, um die Verriegelungsstellung zu sichern. Durch das Anheben des Kupplungsbolzens 7 beim Einschieben des vorderen Kupplungsendes 12 der Kupplungsstange 2, das dabei gegen das kegelförmige untere Ende 15 des Kupplungsbolzens 7 drückt, wird die Verriegelungsstellung des längeren Öffnungsnocken 5 ent­ gegen der Kraft der Feder 11 freigegeben und wird durch die Federkraft nach unten verschwenkt, wobei die diese Bewegung des längeren Öffnungsnocken 5 einleitet. Nach einer freien Schwenk­ bewegung um einen bestimmten Drehwinkel nimmt der längere Öffnungsnocken 5 über die Klauenkupplung 6 auch den kürzeren Öffnungsnocken 4 mit sich. Gleichzeitig tritt das untere kegel­ förmige Ende 15 des Kupplungsbolzens 7 aufgrund seines Gewichtes und unter der Kraft der Feder 10 in die Kupplungsöffnung 20 am vorderen Ende 12 der Kupplungsstange 2 ein. Wenn der Kupplungs­ bolzen 7 sich in seiner unteren eingekuppelten Stellung (Fig. 1) befindet, geht die Drehbewegung des längeren Öffnungsnockens aus seiner in Fig. 1 gestrichelt gezeichneten oberen Stellung in seine in Fig. 1 in ausgezogenen Linien gezeichnete untere Stellung zu Ende, während der kürzere Öffnungsnocken 4 sich noch etwas weiter­ dreht, bis er in seiner unteren Endstellung an die Klauenkupp­ lung 6 (Fig. 1 und 3) erfindungsgemäß anschlägt.

In der unteren Endstellung des kürzeren Öffnungsnocken 4 ist der Kupplungsbolzen in seiner unteren Kupplungsstellung erfindungs­ gemäß sicher verriegelt, indem sich das vorderste Ende des kürzeren Öffnungsnockens 4 an eine einspringende schräge Schulterfläche 16 (Fig. 3) am oberen Ende des Kupplungsbolzens 7 abstützt.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf das vorstehend beschrie­ bene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Im Rahmen der Ansprüche bieten sich dem Fachmann vielgestaltige Abwandlungen des Ausfüh­ rungsbeispieles ohne weiteres an, mit denen im wesentlichen das gleiche erfindungsgemäße Ziel erreicht wird. So ist die Erfindung nicht auf zwei Öffnungsnocken beschränkt. Statt dessen können auch mehrere Öffnungsnocken unterschiedlicher Länge vorhanden sein. Auch gibt es für den Fachmann eine Reihe von Möglichkeiten, die Öffnungsnocken miteinander zu kuppeln, mit denen die vorstehend beschriebenen Funktionen sich in analoger Weise verwirklichen lassen.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Anmeldung läßt sich auch mit dem Erfindungsgegenstand der parallelen Anmeldung kombinieren, die unter dem gleichen Titel am gleichen Tag unter Beanspruchung der Priorität der finnischen Patent-Anmeldung 9 04 990 eingereicht worden ist.

Claims (10)

1. Fahrzeugkupplung, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Kupplungsgehäuse, in dessen maulartige Öffnung das vordere Ende einer Kupplungsstange eingreift, das eine Öffnung zum Eingriff eines im Querschnitt runden Kupplungsbolzens auf­ weist, der im Kupplungsgehäuse drehbar und axial verschieb­ bar gelagert ist, und mit einem auf den Kupplungsbolzen ein­ wirkenden, im Kupplungsgehäuse verschwenkbar gelagerten Nocken zur Kupplung und Entkupplung des Kupplungsbolzens und zur Ver­ riegelung des Kupplungsbolzens in seiner gekuppelten unteren und seiner entkuppelten oberen Stellung, dadurch gekennzeich­ net, daß die Krafteinwirkung des Nockens (4, 5) auf den Kupp­ lungsbolzen (7) in der Anfangsphase des Entkupplungsvorganges größer ist als in der Endphase.

2. Fahrzeugkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (4, 5) wenigstens zweigliedrig ausgebildet ist, wo­ bei für die Anfangsphase ein kürzerer Nocken (4) und für die Endphase ein längerer Nocken (5) vorhanden ist.

3. Fahrzeugkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit miteinander gekoppelten Nocken (4, 5) um einen bestimm­ ten Drehwinkel zueinander frei verdrehbar sind.

4. Fahrzeugkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (4, 5) über eine Klauenkupplung (6) miteinander gekoppelt sind und daß der längere Nocken (5) auf der Dreh­ welle (3) des kürzeren Nocken (4) gelagert ist.

5. Fahrzeugkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kupplungsbolzen (7) mit dem vorderen Ende (19) des längeren Nockens (5) in der Entkupplungs­ stellung verriegelt ist und daß der Kupplungsbolzen (7) mit dem vorderen Ende des kurzen Nockens (4) in seiner Kupplungs­ stellung verriegelt ist.

6. Fahrzeugkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der längere Nocken (5) an seinem vorderen Ende eine zahnartige Ausklinkung aufweist, die in der entkuppelten Stellung des Kupplungsbolzens (7) zur Verriegelung hinter den äußeren Rand einer Anschlagfäche (17) am Kupplungsbolzen (7) greift, die zum Anheben des Kupplungsbolzens (7) mit den Nocken (4, 5) dient und daß der kürzere Nocken (4) zur Verriegelung des Kupplungsbolzens (7) in seiner gekuppelten Stellung an einer zurückspringenden Fläche des Kupplungsbolzens (7) gegenüber der Anschlagfläche (17) anliegt oder von dieser einen geringen Abstand hält.

7. Fahrzeugkupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein längerer und mindestens ein kürzerer Nocken (4, 5) vorhanden ist, wobei der oder die längeren Nocken (5) gegenüber dem oder den kürzeren Nocken (4) um ein vorbestimmtes Maß relativ zueinander verdrehbar sind.

8. Fahrzeugkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Nocken (4, 5) gleich- oder verschie­ denartig drehen.

9. Fahrzeugkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Nocken (5) gabelförmig aus­ gebildet ist.

10. Fahrzeugkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Hebel (8) zum Verschwenken der Nocken (4, 5) an den Drehbolzen (3) der Nocken (4, 5) angreift und manuell oder mittels motorischer Hilfseinrichtungen ver­ schwenkbar ist.