DE4343084C2 - Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 36 40 759 C2 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung ist in einen Gelenkbus eingebaut, bei dem zur Kapazitätsanpassung der bzw. die Nachläufer vom Vorderwagen relativ einfach abgekoppelt oder an den Vorderwagen angekoppelt werden können. Die lösbare Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug und dem gezogenen Fahrzeug wird hier durch ein zuggabelähnliches Verbindungselement hergestellt, welches über einen Deichselschemel ständig am Fahrzeug befestigt ist. Beim Ankuppeln raste ein an der Spitze des zuggabelähnlichen Verbindungselementes angeordneter Kupplungszapfen in ein entsprechendes Gegenstück am Zugfahrzeug ein. Zusätzlich sind außen an den beiden Schenkeln des Verbindungselementes sog. Lagerzapfen fest angebracht, welche in entsprechenden Aufnahmevorrichtungen am Zugfahrzeug aufgenommen und durch schwenkbare Sicherungshaken festgelegt werden. Nach dem Ankuppeln ist das zuggabelähnliche Verbindungselement an drei Punkten am Zugfahrzeug fixiert. Relativbewegungen (z. B. Nicken und Knicken) zwischen den beiden Fahrzeugen sind durch den zwischen dem Verbindungselement und dem gezogenen Fahrzeug vorgesehenen Drehschemel möglich. Durch eine seilbetätigte Entriegelungseinrichtung ist eine Fernbetätigung der drei angesprochenen Verbindungsmechanismen möglich.

Es handelt sich bei dieser bekannten Vorrichtung um eine rein mechanische Lösung, welche relativ viel Bauraum unterhalb des Fahrzeughecks benötigt und die - insbesondere wegen der drei getrennten Kuppelstellen - auch relativ aufwendig ist.

Eine ebenfalls gattungsgemäße Vorrichtung ist auch aus dem DE-GM 17 94 545 bekannt. Bei dieser dem Anmeldegegenstand noch näher liegenden Lösung greifen zwei an dem einen Fahrzeug angeordnete, längsverschiebliche Riegel hinter am anderen Fahrzeug angeordnete Anschläge entsprechender Gegenstücke. Die längsverschieblichen Riegel werden dabei über Kniehebel von einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder in die Kupplungsposition verschoben und umgekehrt. Der hydraulische bzw. pneumatisch betätigte Zylinder ist kein Teleskopzylinder und er ist im rechten Winkel zur Längsachse bzw. zur Verschieberichtung der beiden Riegel angeordnet. Dadurch ist nur ein mittelbarer Antrieb der Riegel über die genannten Kniehebel möglich und die Gesamtanordnung benötigt - insbesondere wegen der erforderlichen Kraftumlenkung und der dazu benutzten mechanischen Komponenten - einen relativ großen Einbauraum.

Aus der US 3945300 schließlich ist ein Teleskopzylinder bekannt, der zum Aus- und Einfahren eines Auslegers eines Flurförderzeuges vorgesehen ist. Dieser Teleskopzylinder weist zwei Kolbenstangen auf, die rechts und links aus dem Zylinder hervortreten. Eine der beiden Kolbenstangen ist dabei hohl ausgebildet und nimmt die andere der beiden Kolbenstangen in diesen Hohlraum auf. Durch eine spezielle Ventilanordnung ist es möglich, beide Kolbenstangen unabhängig voneinander aus- und einzufahren. Allerdings ist diesem Stand der Technik kein Hinweis zu entnehmen, einen derartigen Teleskopzylinder als Antrieb für eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung zweier Fahrzeuge zu verwenden. Selbst wenn man trotzdem eine Zusammenschau dieser Schrift mit dem als nächstliegend angesehenen DE-GM 17 94 545 durchführt, gelangt man nicht zum Anmeldegegenstand, weil dann immer noch der entscheidende Schritt zum direkten Antrieb der beiden Riegelbolzen durch den Teleskopzylinder fehlt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, wenig Bauraum benötigt und die trotzdem ein zuverlässiges und schnelles Kuppeln und Entkuppeln der Fahrzeuge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dazu sind den Unteransprüchen 2 bis 21 zu entnehmen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 zeigt den im Gelenkbus eingebauten druckmittelbetätigbaren Zylinder,

Fig. 2 zeigt den Zustand des Druckmittelbetätigbaren Zylinders vor dem Kupplungsvorgang,

Fig. 3 zeigt den Zustand des druckmittelbetätigbaren Zylinders nach dem Kuppelvorgang und

Fig. 4 zeigt den druckmittelbetätigbaren Zylinder in einem axialen Querschnitt (eingefahren).

Die Fig. 1 zeigt einen Zylinder 1 in eingebautem Zustand in der Gelenkverbindung zwischen Vorderwagen und Nachläufer. Dabei ist der Zylinder 1 auf einer Grundplatte 24 (vgl. Fig. 3) angeordnet, auf der auch die Fangmäuler 2 befestigt sind. Die Fangmäuler 2 weisen horizontal und quer zur Fahrtrichtung verlaufende Bohrungen auf, in die die Zugösen 3, die am Nachläufer angebracht sind, eingebracht werden. Die Zugösen 3 weisen ebenso horizontale und quer zur Fahrtrichtung verlaufende Bohrungen auf. Die Zugösen 3 werden in den Fangmäulern 2 durch die eingebrachten Kupplungsbolzen 4 gehalten. Die Kupplungsbolzen 4 sind über den Kupplungszylinder 1 bewegbar. Die Fig. 1 zeigt den eingekuppelte Zustand. Zwischen den Kupplungs­ zylinderstirnseiten und den Fangmäulern 2 sind Bälge 7 und 8 angeordnet, die jeweils einseitig befestigt sind. Die Druckmittelleitung der Vorrichtung kann an das Druckmittelleitungssystem des Fahrzeugs angeschlossen und im Rahmen der Steuerung vom Fahrerhaus aus bedient werden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen schematisch einen Kupplungsvorgang. Zum Ankuppeln werden die Druckmittelanschlüsse 21 und 22 des Zylinders 1 mit einem Druckmedium beaufschlagt. Die Kolbenstangen 12 und 18 mit den Bolzen 4 bewegen sich in Richtung der Zugmäuler 2. Der Bund der Bolzen 4 dient als Anschlag im Zugmaul. Das verdrängte Druckmedium wird über den Druckmittelanschluß 16 abgeführt. Beim Abkoppeln wird dementsprechend der Druckmittelanschluß 16 beaufschlagt. Die Kolbenstangen 12 und 18 bewegen sich mit den befestigten Bolzen 4 aus den Zugmäulern 2. Die Endstellung wird durch die Endlage der Kolben erreicht.

Die Zugmäuler 2 und der Zylinder 1 sind über Schraub- bzw. Flanschverbindungen auf einer gemeinsamen Grundplatten 24 befestigt und dadurch in ihrer definierten Lage fixiert. Die Staubbälge 7 und 8 sind jeweils einseitig am Zylinder 1 und einem Zugmaul 2 befestigt. Für den Druckmittelanschluß 21 ist ein Ausschnitt in dem Balg 7 vorgesehen. Ferner kann eine handelsübliche Sicherung zur zusätzlichen Sicherheit angebracht sein.

Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, besteht der druckmittelbetätigbare Zylinder 1 aus einem Zylindergehäuse 9 und zwei teleskopartig ineinandergesteckten Kolbenstangen 12 und 18. Das Zylindergehäuse 9 weist an seinem Stirnende ein Endstück 11 auf, das über die Schweißnaht mit dem Zylindergehäuse 9 fest verbunden ist. Auf der anderen Stirnseite weist das Zylindergehäuse ein Endstück auf, das als Überwurfmutter 10 ausgebildet ist. Diese Überwurfmutter 10 ist über ein Gewinde fest mit dem Zylindergehäuse 9 verbunden. Die eine Kolbenstange ist als äußeres Kolbenrohr 12 ausgebildet, in der die zylindrische innere Kolbenstange 18 geführt wird. Beide Kolbenstangen sind mit Kupplungsbolzen 4 versehen (vgl. Fig. 2 und Fig. 3).

Die äußere Kolbenstange 12 wird mit ihrem einen Ende abdichtend durch die Überwurfmutter 10 geführt. Zur Abdichtung gegenüber dem äußeren Kolbenrohr ist in die Überwurfsmutter eine Dichtung eingebracht.

Zur Abdichtung gegenüber dem Zylindergehäuse ist ebenfalls eine Dichtung eingebracht. An diesem Ende der äußeren Kolbenstange 12 befindet sich ein Gewindezapfen 15, der einen Druckmittelanschluß 21 aufweist, der über einen Kanal 17 Druckmittel in das Innere der hohlzylindrischen äußeren Kolbenstange 12 fördert. Am anderen Ende der äußeren Kolbenstange 12 ist inwandig ein Ringkolben 14 angebracht. Dieser innere Ringkolben 14 ist mit einer Nut und einer Dichtung versehen und liegt abdichtend auf der inneren Kolbenstange 18 auf.

Ferner ist auf der äußeren Kolbenstange 12 ein äußerer Ringkolben 13 angebracht. Dieser äußere Ringkolben 13 ist ebenfalls mit einer Nut und einer Dichtung versehen und liegt abdichtend auf der Innenwand des Zylindergehäuses 9 an.

Die innere Kolbenstange 18 wird mit ihrem einen Ende abdichtend durch das Endstück 11 geführt. Zur Abdichtung ist in das Endstück 11 eine Nut und eine Dichtung eingebracht. An diesem Ende der inneren Kolbenstange 18 befindet sich ein einfacher Gewindezapfen 20. Am anderen Ende der inneren Kolbenstange 18 befindet sich ein Kolben 19. Der Kolben 19 ist an der inneren Kolbenstange 18 über ein Gewinde verbunden. Der Kolben 19 wird zur Innenwand der äußeren Kolbenstange 12 über eine Dichtung abgedichtet und kann über den Druckmittelanschluß 21 und den Kanal 17 mit Druckmittel beaufschlagt werden. Die innere Kolbenstange 18 wird demnach durch den an der Innenwand des äußeren Kolbenrohrs 12 anliegenden Kolben 19 und das Zylindergehäuseendstück 11 geführt.

Der Anschlag 6 ist mit der Überwurfmutter 10 durch eine Schweißnaht verbunden. Dieser Anschlag 6 dient dem äußeren Ringkolben 13 als Begrenzung und bewirkt, daß die beiden Kolbenstangen vorzugsweise nur zur Hälfte ausfahren. Der gesamte Zylinder 1 kann über die beiden Flansche 25 und 26 befestigt werden.

Zum Ausfahren wird entweder der Druckmittelanschluß 21 oder der Druckmittelanschluß 22 mit Druckmittel beaufschlagt. Es können aber auch beide gleichzeitig beaufschlagt werden, so daß die innere Kolbenstange 18 und die äußere Kolbenstange 12 gleichzeitig ausgefahren werden. Das verdrängte Druckmittel wird über den Druckmittelanschluß 16 abgeführt. Wird der Druckmittelanschluß 16 mit Druckmittel beaufschlagt, erfolgt ein Einfahren der inneren Kolbenstange 18 oder der äußeren Kolbenstange 12 oder gleichzeitig. Das Druckmittelmedium wird hierbei über die Druckmittelanschlüsse 21 und 22 entweder einzeln oder von beiden gleichzeitig abgeführt.

Claims (22)

1. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen, insbesondere zur lösbaren Verbindung von Vorderwagen und Nachläufern von Gelenkbussen, Straßenbahnen und Lastfahrzeugen, mit an den gegenüberliegenden Fahrzeugen den angeordneten Aufnahmevorrichtungen und entsprechenden Gegenstücken, die über eine Verriegelungseinrichtung fernbetätigt verbunden oder getrennt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung von einem beidseitig wirkenden Teleskopzylinder (1) direkt angetrieben wird.

2. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen und die Gegenstücke aus an einem Fahrzeugende angeordneten Fangmäulern (2) und am anderen Fahrzeugende angeordneten Ösen (3) bestehen.

3. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangmäuler (2) horizontal und quer zur Fahrrichtung verlaufende Bohrungen aufweisen und daß die Ösen (3) durch Kupplungsbolzen (4), welche durch den Teleskopzylinder (1) bewegbar sind, in den Fangmäulern (2) lösbar befestigbar sind.

4. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) gleichzeitig bewegbar sind.

5. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) unabhängig voneinander bewegbar sind.

6. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) über Kolbenstangen (12, 18) mit dem Teleskopzylinder (1) verbunden sind.

7. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) lösbar mit den Kolbenstangen (12, 18) verbunden sind.

8. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) lösbar mit den Kolbenstangen (12, 18) verschraubt sind.

9. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskopzylinder (1) und die Fangmäuler (2) in einer fest definierten Lage zueinander sind.

10. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskopzylinder (1) von den Fangmäulern (2) räumlich getrennt ist.

11. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (4) und die Kolbenstangen (12, 18) jeweils durch eine Abdeckung (7, 8) zwischen den Zylindern und den Fangmäulern (2) geschützt sind.

12. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung die Gastalt eines flexiblen Balgs (7, 8) aufweist.

13. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopzylinder (1) hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbar sind.

14. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teleskopzylinder (1) aus einem Zylindergehäuse (9), das stirnseitig mit zwei Endstücken (10, 11) versehen ist und aus zwei in dem Zylindergehäuse (9) teleskopartig ineinander gesteckten Kolbenstangen (12, 18) besteht, die durch jeweils abdichtende Kolbenstangenöffnungen durch Druckmittelbeaufschlagung aus den Endstücken (10, 11) ausfahrbar sind und die an ihren Enden mit Kupplungsbolzen (4) versehen sind.

15. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kolbenstange (12) die Gestalt eines Kolbenrohrs aufweist, welches an einem Ende außenwandig einen beidseitig belastbaren äußeren Ringkolben (13) und inwandig einen beidseitig belastbaren inneren Ringkolben (14) aufweist und an dem anderen Ende mit einem Gewindezapfen (15) versehen ist, der einen Druckmittelanschluß (21) aufweist, der über einen Kanal (17) in das Innere des Kolbenrohrs weist.

16. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kolbenstange (18) die Gestalt eines Kolbenrohrs, welches an einem Ende einen Kolben (19), der mit seiner Außenfläche an einem Gewindezapfen (15) anliegt und somit über den Druckmittelanschluß (21) beaufschlagbar ist, und an dem anderen Ende einen einfachen Gewindezapfen (20) aufweist.

17. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kolbenstange (12) abdichtend auf ihrer Innenseite auf dem Kolben (19) und über den inneren Ringkolben (14) auf der inneren Kolbenstange (18) und auf ihrer Außenseite über den äußeren Ringkolben (13) auf der Innenwand des Zylindergehäuses (9) geführt wird.

18. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylindergehäuse (9) vier Arbeitskammern ausgebildet sind, nämlich

• - eine erste Ringkammer (R1), die sich zwischen dem Zylindergehäuse (9), dem Endstück (11), dem inneren Ringkolben (14) und dem äußeren Ringkolben (13) erstreckt und über den Druckmittelanschluß (22) beaufschlagbar ist,
• - eine zweite Kammer (R2), die von der Innenwand der äußeren Kolbenstange (12) dem Kolben (19) und der Außenwand der inneren Kolbenstange (18) sowie dem inneren Ringkolben (14) gebildet wird,
• - eine dritte Kammer (R3), die von der Zylindergehäuseinnenwand (9), dem Endstück (10) und dem Außenmantel des äußeren Ringkolbens (13) gebildet wird und über einen Druckmittelanschluß (16) beaufschlagbar ist,
• - eine vierte Kammer (R4), die durch den Kolben (19), die Innenwand der äußeren Kolbenstange (12) und der Gewindezapfen (15) gebildet wird und über den Druckmittelanschluß (21) beaufschlagbar ist,

wobei die zweite Kammer (R2) und die dritte Kammer (R3) über zumindest eine Durchbohrung (23) in der äußeren Kolbenstange (12) miteinander in Verbindung stehen.

19. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflächen (A2, A3) der zweiten und dritten Kammer gleich groß sind, und daß die Querschnittsflächen (A1, A4) der ersten und vierten Kammer gleich groß sind.

20. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer (R1) und die vierte Kammer (R4) unabhängig beaufschlagbar sind.

21. Vorrichtung zur lösbaren Verbindung von Fahrzeugen gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (12, 18) mit gleichem Hub ein- und ausfahrbar sind.