DE4213724A1 - Kupplungsvorrichtung für Anbaugeräte an Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für Anbauge­ räte an Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Kupplungsvorrichtungen umfassen üblicherweise ein fahr­ zeugseitiges Kupplungsteil und ein geräteseitiges Gegenstück. Das fahrzeugseitige Kupplungsteil ist üblicherweise durch eine Anbauplatte für Vorbaugeräte an Nutzfahrzeugen gemäß DIN 76060 gebildet. Diese Anbauplatte, die ein oder mehrteilig ausgebil­ det sein kann, ist für den Einsatz fahrzeugfest und umfaßt Ein­ richtungen zum hängenden Verhaken des geräteseitigen Gegen­ stückes, wobei diese Einrichtungen vorzugsweise auch Zentrier­ funktion haben, so daß das am Kupplungsteil angehängte Gegen­ stück beim Einhängen gleichzeitig auf das Kupplungsteil ausge­ richtet wird und anschließend gegenüber dem Kupplungsteil zu fixieren ist.

Diese Fixierung erfolgt in einfachster Weise über eine Ver­ schraubung, durch die das Gegenstück an das Kupplungsteil an­ gespannt wird.

Über solche Kupplungsvorrichtungen an Fahrzeugen anzuhängende Anbaugeräte sind teilweise recht komplex und häufig auch recht schwer. Die Fixierung des Gegenstückes am Kupplungsteil ist deshalb häufig mit Unannehmlichkeiten verbunden, insbesondere aber auch gefahrenträchtig, wenn man berücksichtigt, daß zu den Anbaugeräten z. B. auch Schneepflüge gehören, die für den Straßeneinsatz nicht selten ein Gewicht von ein bis zwei Tonnen aufweisen.

Es wurden deshalb bereits automatisierte Kupplungsvorrichtungen der im Oberbegriff gewürdigten Art entwickelt (DE-PS 26 40 840) bei denen die Arretierung von Kupplungsteil und Gegenstück nach erfolgtem Einhängen des Gegenstücks am Kupplungsteil über Ar­ retierbolzen erfolgt, die druckmittelbetätigt nach gegenüber­ liegenden Seiten seitlich ausfahrbar sind und dabei einander überlappende und mit entsprechenden Aufnahmeöffnungen versehene Teile von Kupplungsteil und Gegenstück in der Verriegelungslage durchsetzen. Die Arretierbolzen weisen bei diesen bekannten Lösungen Kreisquerschnitt auf und sind mit Einlaufschrägen ver­ sehen, so daß der Kupplungsvorgang als solcher trotz der bei Kupplungsvorrichtungen dieser Art unvermeidlichen Toleranzen problemlos durchzuführen ist, wenn vorab das Gegenstück gegen­ über dem Kupplungsteil zentriert eingehängt wurde.

Solche im Querschnitt runde und flächig rundum geführte Arre­ tierbolzen lassen, bezogen auf ihre Arretierlage, zwischen Kupplungsteil und Gegenstück kaum Spiel zu, wenn die Arretie­ rung auch für den Straßenverkehr geeignet sein soll, was be­ dingt, daß die Hängevorrichtungen und die Tolerierung zwischen Hängevorrichtung und Arretierbolzenführung außerordentlich eng sein muß. Da dies in der Praxis kaum möglich ist, gibt man für die Hängevorrichtungen entsprechende Toleranzen zu den Arretier­ bolzen vor, und zwar derart, daß bei der Fixierung über die Arretierbolzen keine Verspannung gegenüber den Hängevorrichtun­ gen eintritt. Dies bedeutet, daß quasi die Arretierbolzen die gesamte Last des Anbaugerätes zu übertragen haben mit der Ge­ fahr, daß in der Praxis unvermeidliche Spiele entsprechende Eigenbewegungen des Anbaugerätes gegenüber dem Fahrzeug im Be­ trieb ermöglichen. Bei schweren Anbaugeräten, wie Schneepflügen führt dies zu Unzuträglichkeiten und zu einem hohen Verschleiß der Kupplungsvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvor­ richtung der vorgeschilderten Art dahingehend weiterzubilden, daß Nachteile der vorgeschilderten Art vermieden werden, insbe­ sondere auch ein spielfreier Anbau der Geräte am Fahrzeug bei einfacher Betätigung und bei Verschleißfreiheit auch im Dauer­ betrieb erreicht wird.

Erreicht wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches.

Durch die Auslegung der Kupplungsvorrichtung dahingehend, daß Kupplungsteil und Gegenstück über den Arretierbolzen lediglich quer zur Hängeebene verspannt werden, wird eine Anpressung am Gegenstück erreicht, mit der Folge eines entsprechenden Reib­ schlusses. Gleichzeitig bleibt diese Verspannung ohne Einfluß auf die hängende Verhakung und die darüber gegebenenfalls er­ zielte Zentrierung, so daß die Verhakung mit dem normalerweise gegebenen Formschluß unbeeinflußt bleibt. Die Verhakung kann damit trotz erfolgter Verriegelung über die Arretiervorrichtung insbesondere einen wesentlichen Teil der Gewichtskräfte des Anbaugerätes übernehmen und durch die Verspannung über die Ar­ retierbolzen wird gleichzeitig ein flächiger Kraftschluß mit entsprechender Reibung aufgebaut, so daß Kupplungsteil und Ge­ genstück über die Arretierbolzen reibschlüssig gegeneinander verspannt sind.

Diese Reibschlußverbindung wird ungeachtet der durch die Ein­ laufschrägen erreichten guten Kuppelbarkeit dadurch sicherge­ stellt, daß die Arretierbolzen mit Gegenschrägen zusammenwirken, deren Neigung im wesentlichen jener der Arre­ tierbolzen im Bereich entsprechender Spannflächen entspricht, so daß ein Selbsthemmeffekt auftritt. Durch diesen Selbsthemm­ effekt wird erreicht, daß sich die Kupplungsvorrichtung nicht lockern kann, auch wenn aus irgendwelchen Gründen der Druck der Druckmittelbetätigung zusammenbricht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines schematisierten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schemadarstellung einer Kupplungs­ vorrichtung für Anbaugeräte an Fahrzeugen, wie sie erfindungsgemäß weitergebildet wird, in stark vereinfachter Form,

Fig. 2 in Rückansicht das fahrzeugseitige Kupp­ lungsteil in Form einer Anbauplatte mit zu­ geordneter, schematisch dargestellter Druck­ mittelbetätigung für die Arretierbolzen,

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt der Kupplungsvorrichtung mit die Anbauplatte des fahrzeugseitigen Kupplungsteiles seit­ lich übergreifendem Einweiser des gerätesei­ tigen Gegenstückes, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Druckmit­ telbetätigung für die Arretierbolzen.

Mit 1 ist in den Figuren ein Fahrzeug bezeichnet, das als Nutz­ fahrzeug einen Rahmen 2 aufweist, der im Ausführungsbeispiel frontseitig mit dem Kupplungsteil 3 einer insgesamt mit 4 be­ zeichneten Kupplungsvorrichtung versehen ist. Das fahrzeugseitige Kupplungsteil 3 entspricht im wesentlichen ei­ ner Anbauplatte gemäß DIN 76060 und weist im oberen Bereich Zentrieraufnahmen 5 auf, und zwar, wie aus Fig. 2 prinzipiell ersichtlich, jeder der Fahrzeugseiten zugeordnet jeweils eine. Darunterliegend ist eine plattenförmige Abstützung vorgesehen, die ebenfalls rahmenfest ist und die mit 6 bezeichnet ist. Die­ se plattenförmige Abstützung 6 bildet eine in einer aufrechten Ebene liegende Anlagefläche für das geräteseitige Gegenstück 7 zum Kupplungsteil 3.

Schematisch ist in Fig. 1 angedeutet, daß dieses geräteseitige Gegenstück 7 als Geräteplatte ausgebildet sein kann und nach Verhakung in den Zentrieraufnahmen, wozu dem geräteseitigen Gegenstück Zentrierhaken 8 zugeordnet sind, über entsprechende Spannmittel gegenüber dem Kupplungsteil 3 verspannt sein kann. Als ein solches Spannmittel ist hier schematisch eine Spann­ schraube 9 angedeutet.

In der erfindungsgemäßen Lösung ist als Spannmittel statt einer solchen Schraubverbindung eine Spanneinrichtung mit Arretierbol­ zen vorgesehen, wie sie in Fig. 2 schematisch angedeutet ist, in der die Arretierbolzen mit 10 bezeichnet sind.

Fig. 2 zeigt die Arretierbolzen 10, die gemeinsam über einen Druckmittel-Spannzylinder betätigt werden, rechtsseitig in ei­ ner Ansicht und linksseitig in einer Draufsicht, dazwischen abgesetzt die gemeinsame Betätigung über einen Hydraulikzylin­ der 11, der rechtsseitig mit seinem Zylindergehäuse und links­ seitig über seine herausgeführte Kolbenstange mit dem jeweili­ gen Arretierbolzen 10 verbunden ist.

Der Arretierbolzen 10 ist, wie rechtsseitig deutlich erkennbar, mit einer Einlaufschräge 12 versehen, die durch obere und un­ tere Keilflächen 13 gebildet ist. Der Einlaufschräge 12, die die Höhenzentrierung betrifft, entspricht eine Einlaufschräge 14 auf der vom Gerät abgewandten Seite, wie insbesondere auch Fig. 3 zeigt. Gegenüberliegend zur Einlaufschräge 14 ist der Arretierbolzen 10 (Fig. 3) ohne Anschrägung, was ohne Nachteil ist, da hier geräteseitig keine Gegenflächen vorhanden sind. Auch über die durch die Keilflächen 13 gebildeten Schrägen wird allerdings nur eine Einführung sichergestellt, eine Zentrierung in Höhenrichtung wird insgesamt aber nicht vorgenommen.

Das geräteseitige, durch eine Geräteplatte gebildete Gegenstück 7 ist seitlich, wie Fig. 3 zeigt, mit Einweisern 15 versehen, von denen hier nur einer dargestellt ist, die das fahrzeugsei­ tige Kupplungsteil 3 in Form einer Anbauplatte in gekuppeltem Zustand übergreifen und zur Erleichterung der Zusammenführung mit Einführflächen 16 versehen sind.

Diese Einweiser 15 weisen, den Arretierbolzen 10 zugeordnet, Abstützungen 17 mit Gegenschrägen 18 auf, wobei diese Gegen­ schrägen 18 Spannflächen 19 entsprechen, die anschließend an die Einlaufschrägen 14 der Arretierbolzen 10 vorgesehen sind, wobei die Neigung der Gegenschrägen 18 und der Spannflächen 19 derartig gewählt ist, daß sich ein Selbsthemmeffekt ergibt. Im Ausführungsbeispiel verlaufen Gegenschrägen 18 und Spannflächen 19 unter einem Winkel von etwa 10° zur Ausfahrrichtung der Ar­ retierbolzen 10.

Ist das geräteseitige, durch eine Geräteplatte gebildete Gegen­ stück 7 an dem fahrzeugseitigen, durch eine Anbauplatte gebil­ deten Kupplungsteil 3 zentrierend verhakt und sind die Arretier­ bolzen 10 ausgefahren, und hierbei nach Einführung über die Einlaufschrägen 12 und 14 vorpositioniert, so kommt durch das Zusammenwirken der Spannflächen 19 mit den Gegenschrägen 18 eine flächige Verspannung vom Kupplungsteil 3 und Gegenstück 7 zustande, ohne daß sich hierbei Vertikalkräfte ergeben, die die Verhakung in den Zentrieraufnahmen 5 beeinträchtigen würde. Das Gerät ist also eingehängt und wird in dieser eingehängten Lage nun fixiert. Hierdurch ergibt sich eine spielfreie Festlegung in vorbestimmter Lage, wie sie erforderlich ist, um auch schwere Anbaugeräte, wie z. B. Schneepflüge bei relativ hohen Fahrgeschwindigkeiten sauber, exakt und spielfrei mit dem Fahr­ zeug verbunden betreiben zu können. Hierdurch werden auch Ver­ schleißerscheinungen an der Kupplungsvorrichtung vermieden.

Da die Spannflächen 19 und die Gegenschrägen 18 selbsthemmend zusammenwirken, ist eine große Sicherheit gegen Lösen der Ver­ riegelung auch nach Ausfall der Druckmittelversorgung gewähr­ leistet.

Eine zusätzliche Sicherung ist allerdings auch für die Druck­ halterung vorgesehen, wie der schematische Schaltplan gemäß Fig. 4 zeigt.

Die Darstellung der hydraulischen Spanneinheit und der Arretier­ bolzen sowie des Kupplungsteiles und des geräteseitigen Gegen­ stückes ist in Fig. 4 schematisch. Die verwendeten Bezugszei­ chen entsprechen insoweit denen, die zur Erläuterung der voraus­ gegangenen Figuren verwendet wurden.

Der Hydraulikzylinder 11 weist in der Darstellung gemäß Fig. 4 zwei Anschlüsse 20 und 21 auf. Druckmittelversorgung über den Anschluß 21 bewirkt ein Ausfahren der Arretierbolzen 10. Um die Arretierbolzen in ihrer ausgefahrenen Lage zu sichern, ist im Versorgungsweg 22 zum Anschluß 21 ein in Abflußrichtung sperren­ des Rückschlagventil 23 vorgesehen. Zwischen dem Rückschlagven­ til 23 und dem Anschluß 21 liegt die Anschlußleitung 24 für einen Druckspeicher 25, über den auch bei abgeschalteter Druck­ mittelversorgung die entsprechende Druckbeaufschlagung der Ar­ retierbolzen 10 sichergestellt wird.

Der übrige Aufbau der Hydraulikanlage ist dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschluß 20 über ein Zweistellungs-Ventil 26 an die Druckseite des Hydrauliksystems angeschlossen ist und daß die Arretierbolzen 10 durch Druckversorgung über den Anschluß 20 in ihre die Verriegelung freigebende, eingezogene Stellung verfahren werden können. Die Einfahrweg für zumindest einen der Arretierbolzen ist dabei über einen Anschlag begrenzt, so daß in Verbindung mit der schwimmenden Anordnung des Zylinders 11 ein sehr einfaches und zuverlässiges Betätigungssystem geschaf­ fen ist.

Die Arretierbolzen 10 weisen bei der erfindungsgemäßen Lösung einen unrunden, bevorzugt rechteckigen Querschnitt auf und ha­ ben eine Höhenlage in bezug auf die Anbauplatte als fahrzeug­ seitiges Kupplungsteil, die bezogen auf die durch die Norm vor­ gegebenen Maße der Anbauplatte der Höhenlage der in Fig. 1 sche­ matisch angegebenen Schraube 9 mit plattenseitiger Gewindeboh­ rung der Lage dieser Gewindebohrung entspricht. Die rückseitig der Anbauplatte liegenden Arretierbolzen weisen, um auch einen Anschluß sonstiger Standardgeräte zu ermöglichen, den Schrauben 9, bzw. einem diese aufnehmenden Mutterteil entsprechende schlitzförmige Aufnahmen auf, was nicht weiter dargestellt ist.

Claims (3)

1. Kupplungsvorrichtung für Anbaugeräte an Fahrzeugen mit einem fahrzeugseitigen Kupplungsteil, einem geräteseitigen Gegen­ stück, einer Einrichtung zum hängenden Verhaken von Kupplungs­ teil und Gegenstück und mit in der aufrechten Hängeebene lie­ genden Anlageflächen sowie einer Arretierung zwischen Kupplungs­ teil und Gegenstück, die in der Hängeebene quer zur Hängerich­ tung nach gegenüberliegenden Seiten ausfahrbare Arretierbolzen, diesen zugeordnete Aufnahmen und Einlaufschrägen für die Arre­ tierbolzen umfaßt, und bei der die Arretierbolzen druckmittel­ betätigt verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß Kupplungsteil (3) und Gegenstück (7) über die Arretierbol­ zen (10) lediglich quer zur Hängeebene verspannt sind und daß die Arretierbolzen (10) bei Verriegelung im Anschluß an die Einlaufschrägen (12, 14) zum Einsatz kommende Spannflächen (19) aufweisen, deren Neigung zur Vorschubrichtung geringer als die der Einlaufschrägen (12, 14) ist und denen zur Fixierung durch Selbsthemmung entsprechend geneigte Gegenflächen (18) zugeord­ net sind.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaufschräge (12, 14) und Spannfläche (19) aufeinander­ folgend den Arretierbolzen (10) zugeordnet sind.

3. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierbolzen unrunden, bevorzugt rechteckigen Quer­ schnitt aufweisen.