DE4426412A1 - Anhänger-Bolzenkupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anhän­ ger-Bolzenkupplung mit einem im Kupplungskörper in senk­ rechter Richtung verschieblichen Kupplungsbolzen, der von einer Kuppelfeder im Sinne der Abwärtsbewegung in seine Kuppelstellung beaufschlagt ist und unter der Wir­ kung des Drucks eines Arbeitsmediums nach oben in seine Freigabestellung verschieblich und in dieser Stellung festhaltbar ist, und mit einem Löseventil, das bei sei­ ner Betätigung einen Weg der den Hydraulikzylinder be­ aufschlagenden Druckflüssigkeit zum Rückfluß freigibt, wobei dieses Löseventil zur Betätigung durch die in den Kupplungskörper eintretende Zugstangenöse der Anhänger­ zugstange eingerichtet ist.

Eine solche Anhänger-Bolzen­ kupplung ist Gegenstand der früheren Anmeldung P 43 10 055.4-21 und gehört deshalb zum Stand der Tech­ nik.

Bei dieser Anhänger-Bolzenkupplung ist keine Möglichkeit vorgesehen, den Kupplungsbolzen mittels einer Handbetä­ tigung abzusenken. Dies kann z. B. wünschenswert sein, wenn ein Abschleppvorgang mittels eines Seils durchge­ führt werden soll und eine Seilschlaufe im Fangmaul der Kupplung vom Kupplungsbolzen erfaßt werden soll.

Es könnte daran gedacht werden, die in den Kupplungskör­ per eintretende und dabei die Betätigung des Löseventils bewirkende Zugstangenöse zu ersetzen durch ein irgendwie geeignetes Hilfswerkzeug oder gar durch eine Auslösung von Hand, jedoch verbietet sich dies schon deswegen, weil die Auslösung durch die Zugstangenöse eine sehr schnelle Abwärtsbewegung des Kupplungsbolzens zur Folge hat, so daß die Bedienungsperson der Gefahr von Verlet­ zungen ausgesetzt wäre.

Eine hydraulisch betätigte und dabei manuell steuerbare Bolzenkupplung ist aus der US-PS 3 889 979 bekannt, wo­ bei es hier allerdings um das Anhängen eines Arbeits­ werkzeugs an einen Schlepper geht und als Kupplungsbol­ zen die Kolbenstange eines oberhalb des Kupplungsbe­ schlags des Arbeitswerkzeugs aufgehängten doppeltwirken­ den Hydraulikzylinders dient. Es ist kein Kupplungskör­ per mit Fangmaul vorgesehen und keine automatische Aus­ lösung, so daß die vorstehend beschriebenen Probleme sich hier nicht stellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Weiterbildung der eingangs genannten Anhänger-Bolzenkupplung. Es soll ihre Universalität im Sinne einer Erweiterung der Anwen­ dungs- und Einsatzmöglichkeiten erhöht werden. Insbeson­ dere soll die Kupplung auch für die Anbringung eines Abschleppseils oder dergl. geeignet sein.

Zur Erfindung gehört, daß eine solche Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten erreicht werden kann, wenn die Kupplung die Möglichkeit bietet, den Kupplungsbolzen zusätzlich zur automatischen Auslösung seiner Abwärts­ bewegung durch eine eintretende Zugstangenöse auch noch von Hand absenkbar zu machen, und zwar beliebig langsam und vorsichtig. Dabei soll das Absenken stufenlos oder auch intervallweise möglich sein.

Diese Möglichkeiten wiederum werden geschaffen durch ein weiteres, die den Hydraulikzylinder beaufschlagende Druckflüssigkeit zum Rückfluß freigebendes, von Hand dosiert betätigbares Absenkventil gemäß Patentanspruch 1.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei diese die zum Stand der Technik gehö­ rende Ausbildung betreffen, die sich in besonderer Weise zur Kombination mit dem zusätzlichen Absenkventil gemäß der vorliegenden Erfindung eignet.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Anhänger-Bolzenkupplung im Längsschnitt;

Fig. 2 die Draufsicht, teilweise geschnitten;

Fig. 3 schematisch die Einschaltung des Absenkventils in das hydraulische Schaltschema.

Die am Fahrzeugrahmen 1 befestigte Anhänger-Bolzenkupp­ lung besitzt einen Kupplungskörper 3, in dem ein Kupp­ lungsbolzen 5 zum Erfassen der Zugstangenöse 9 der Zug­ stange 7 zwischen einer unteren Kuppelstellung und einer oberen Freigabestellung verschieblich ist. Am Kupplungs­ körper 3 ist ein Fangmaul 11 befestigt.

Auf dem Körper 3 sitzt ein Gehäuse 13, in welches das obere Ende des Kupplungsbolzens 5 ragt. In diesem ist eine Sackbohrung ausgeführt, welche den Zylinderraum 15 eines Hydraulikzylinders darstellt. In diesen greift von oben eine einen Kolben 17 tragende Kolbenstange 19, wel­ che mit ihrem oberen Ende in der Decke des Gehäuses 13 starr befestigt ist.

Zur Einleitung des Betätigungsdrucks verläuft in der Kolbenstange 19 eine Bohrung 21, welche über eine dicht oberhalb des Kolbens 17 ausgeführte Querbohrung in den Stangenraum des Hydraulikzylinders 15 mündet.

Der Hydraulikzylinderraum 15 unterhalb des Kolbens 17 ist entlüftet oder gasgefüllt. Über eine Aufladebohrung 23 kann er mit einem als Gasfeder wirkenden Druckgas gefüllt werden.

In erster Linie dient zur Verschiebung des Kupplungsbol­ zens 5 nach unten in die Kuppelstellung eine Kuppelfeder 25, deren unteres Ende auf eine Abstufung des Kupplungs­ bolzens drückt und deren oberes Ende sich gegen die Decke des Gehäuses 13 abstützt.

Zur Verriegelung des Kupplungsbolzens 5 in der unteren Kuppelstellung dienen zwei in je einem Gehäuseanguß 26 angeordnete Sicherungsriegel 27. Diese Gehäuseangüsse 26 befinden sich, wie in Fig. 2 ersichtlich, seitlich ge­ genüberliegend am Gehäuse 13. Zur Einsparung einer wei­ teren Zeichnung ist einer dieser Angüsse 26 in Fig. 1 in deren Zeichenebene gelegt.

Der Sicherungsriegel 27 ist von einer Druckfeder 29 be­ aufschlagt und durch einen Kolben 31 in einer Zylinder­ bohrung seines Angusses 26 betätigbar. In seiner vorde­ ren Sperrstellung erfaßt er mit seinem Vorderende einen Absatz des Kupplungsbolzens 5. Ein Druckkanal 33 mündet in die Zylinderbohrung vor dem Kolben 31, um bei Druck­ beaufschlagung den Sicherungsriegel 27 entgegen der Wir­ kung der Druckfeder 29 nach hinten in seine Entriege­ lungsstellung zu verschieben.

Eine hydraulische Handpumpe 35 erzeugt den Betätigungs­ druck. Diese besteht aus zwei in Zylinderbohrungen im Gehäuse 13 verschieblichen Pumpkolben 37, deren jeder durch eine Feder 39 nach unten beaufschlagt ist. Die unteren Enden stützen sich auf die beiden Arme eines zweiarmigen Betätigungsnockens 41, der im Gehäuse 13 gelagert und mittels eines Handpumphebels 43 hin und her verschwenkbar ist.

Die Räume oberhalb der Pumpkolben 37 haben über jeweils als Rückschlagventil ausgebildete, nur schematisch ange­ deutete Saugventile 45 Verbindung mit einem ebenfalls nur schematisch angedeuteten Hydraulikflüssigkeitsvor­ ratsraum 47 und über Druckventile 49 Verbindung mit ei­ nem Betätigungsdruck-Kanalsystem 51, von dem sowohl die Bohrung 21 in der Kolbenstange 19 als auch die Druckka­ näle 33 der Sicherungsriegel 27 ausgehen.

Ein federbeaufschlagter Schwimmkolben 53 hält einen ge­ wissen Mindestdruck im Hydraulikflüssigkeitsvorrat auf­ recht.

Zur schnellen Beseitigung eines Drucks im Kanalsystem 51 und damit zur Auslösung einer schnellen Abwärtsbewegung des Kupplungsbolzens 5 dient ein Löseventil 55, zu dem eine vom Kanalsystem 51 aufgehende Rückflußbohrung 57 führt und welches diese bei seiner Betätigung mit einer zum Vorratsraum 47 führenden Abflußleitung 59 in Verbin­ dung bringt. Die Betätigung geschieht durch Eindrücken eines Lösestifts 61 am hinteren Ende des Löseventils.

Das Löseventil besitzt einen, z. B. durch eine Bohrung im Gehäuse 13 gebildeten, Zylinder 63, in dem ein Sperrkol­ ben 65 gleitet. Dessen abgesetztes hinteres Ende ist als Ventilsitz 67 ausgebildet und an eine zugehörige Ventil­ sitzfläche des Zylinders 63 andrückbar. Vor diesem Sitz ist zwischen ihm und der Zylinderwand ein Ringraum 69 gebildet, in den die Rückflußbohrung 57 mündet. Hinter dem Sitz ist ein Abflußraum 71 gebildet, von dem die Abflußleitung 59 ausgeht.

Der Sperrkolben 65 hat einen Hohlraum, in dem eine fe­ derbeaufschlagte Entlastungskugel 73 gegen eine in den Abflußraum 71 mündende Bohrung gedrückt ist. An seinem hinteren Ende hat der Hohlraum des Sperrkolbens 65 über eine Bohrung 75 Verbindung mit dem vorderen Zylinderraum 77, der an die Handpumpe 35 angeschlossen ist und von dem ein Druckminderventil 79 zum Ringraum 69 führt.

Im Abflußraum 71 befindet sich ein Stößel 81, über den die Bewegung des Lösestifts 61 auf die Entlastungskugel 73 übertragen wird.

Das vordere Ende des Kupplungskörpers 3 ist von einem Halterohr 85 gebildet, in dem eine hier nicht näher zu beschreibende Spielbeseitigungsvorrichtung eingebaut ist. Zu dieser gehört eine auf die Zugstangenöse 9 wir­ kende Andrückklaue 89 und ein diese beaufschlagender Hochdruckkolben 91, der im Fahrbetrieb unter Druckbeauf­ schlagung gerät und über die Andrückklaue 89 das Spiel zwischen Zugstangenöse 9 und Kupplungsbolzen 5 besei­ tigt.

Ein starr an der Andrückklaue 89 auf ragender Finger 90 wirkt mit seinem oberen Ende mit dem Lösestift 61 des Löseventils zusammen.

Ein langsames Absenken des Kupplungsbolzens durch Hand­ betätigung ist möglich mittels des Absenkventils 56. Dieses ist in einem Kanal 58 vorgesehen, welcher vom Betätigungsdruck-Kanalsystem 51 zum Hydraulikflüssig­ keitsvorratsraum 47 führt.

Das Absenkventil 56 besteht aus einem Schraubelement 60, das mittels eines hinteren Griffendes 62 in einer Gewin­ debohrung des Gehäuses 13 drehbar ist und dessen vorde­ res kolbenartiges Ende abgedichtet in einer glatten Fortsetzung der Gewindebohrung sitzt und eine Sperrkugel 64 beaufschlagt. Diese beherrscht einen Ventilsitz im Verlauf des Kanals 58.

Die beschriebene Anhänger-Bolzenkupplung funktioniert wie folgt:
Im Fahrbetrieb ist die Zugstange 7 eines Anhängers von der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs durch den durch ihre Öse 9 greifenden Kupplungsbolzen 5 erfaßt.

Wenn der Anhänger abgekuppelt werden soll, betätigt der Bedienungsmann den Handpumphebel 43, so daß sich ein Betätigungsdruck im Kanalsystem 51 und den von diesem abgehenden Bohrungen aufbaut.

Der Betätigungsdruck wirkt über den Druckkanal 33 auf den Sicherungsriegel 27 im Sinne von dessen Ausfahren in die Entriegelungsstellung, so daß der Kupplungsbolzen 5 freigegeben wird. Die durch die Bohrung 21 in den Stan­ genraum des Hydraulikzylinderraums 15 oberhalb des Kol­ bens 17 einströmende Hydraulikflüssigkeit bewegt den Kupplungsbolzen 5 nach oben, bis in dessen oberer Endla­ ge die Zugstangenöse 9 freikommt, das Pumpen beendet und der Anhänger weggerollt werden kann.

Sollte sich bei Beginn des beschriebenen Pumpens der Sperrkolben 65 des Löseventils 55 in der Offenstellung befunden haben, so bestünde die Gefahr, daß die gepumpte Hydraulikflüssigkeit ohne Widerstand über den Ringraum 69, den offenen Ventilsitz 67 und die Abflußleitung 59 in den Vorratsraum 47 zurückfließt und sich kein Druck aufbauen kann. Dies ist jedoch verhindert durch das Druckminderventil 79, welches angesehen werden kann als nicht dicht schließendes Rückschlagventil. Beim Pumpen hat es die Wirkung, daß sich zunächst im vorderen Zylin­ derraum 77 des Löseventils 55 ein Druck aufbaut, welcher dieses zum Schließen bringt. Es wird jedoch auch Hydrau­ likflüssigkeit in der anderen Richtung (bei Betrachtung von Fig. 3 nach unten) durchgelassen, so daß auch bei eventueller Undichtigkeit der Druckventile 49 der Druck im vorderen Zylinderraum 77 aufrechterhalten bleibt.

Mit dem Kupplungsbolzen 5 in der oberen Endstellung be­ findet sich die Anhängerkupplung in der Ankupplungs-Be­ reitschaftsstellung und das Kanalsystem 51 steht unter dem Druck, den die gespannte Kuppelfeder 25 (und ggfs. das unterhalb des Kolbens 17 vorhandene gespannte Gas) im Stangenraum des Hydraulikzylinderraums 15 bewirkt.

Wenn jetzt ein Anhänger angekuppelt werden soll, wird dessen Zugstange 7 in das Fangmaul 11 eingeführt, bis die Zugstangenöse 9 auf die Spielbeseitigungs-Andrück­ klaue 89 trifft und diese entgegen der Wirkung einer zur Spielbeseitigungs-Vorrichtung gehörenden schwachen Druckfeder 101 etwas nach vorn bewegt. Diese Bewegung wird vom Finger 90 auf das Löseventil 55 übertragen, indem zunächst über den Lösestift 61 der Stößel 81 die Entlastungskugel 73 abhebt, so daß der Druck im vorderen Zylinderraum 77 zusammenbricht. Dadurch wird dem an­ schließenden Abheben auch des Sperrkolbens 65 von seinem Ventilsitz 67 kein Widerstand entgegengesetzt bzw. die­ ser hebt unter der Wirkung des Drucks im Ringraum 69 selbsttätig ab, so daß der Druck auch in der Rückfluß­ bohrung 57 abfällt und die Kuppelfeder 25 den Kupplungs­ bolzen 5 schnell nach unten in die Kuppelstellung schie­ ben kann, wobei die Hydraulikflüssigkeit aus dem Stan­ genraum des Hydraulikzylinderraums 15 verdrängt wird und über das Löseventil 55 in den Vorratsraum 47 zurück­ fließt.

Wenn die untere Lage des Kupplungsbolzens 5 erreicht wird, rastet der Sicherungsriegel 27 unter der Wirkung seiner Druckfeder 29 wieder über dem zugehörigen Absatz des Kupplungsbelzens 5 ein und dieser ist in seiner Kup­ pelstellung gesichert.

Wenn ein Absenken des Kupplungsbolzens gewünscht ist, ohne daß eine Zugstange 7 anzukuppeln wäre, z. B. zur Anbringung der Schlaufe eines Abschleppseils oder dergl., so wird das Schraubelement 60 des Absenkventils 56 etwas zurückgedreht, so daß die Sperrkugel 64 abhebt und kleine Mengen der Hydraulikflüssigkeit in den Vor­ ratsraum 47 zurückströmen läßt. Wenn nur wenig geöffnet wurde, wird die zurückströmende Menge unmittelbar über das Druckminderventil 79 aus dem Zylinderraum 15 nach­ geliefert und der Kupplungsbolzen 5 sinkt entsprechend langsam ab. Bei weiterer Öffnung des Absenkventils 56 kann die Durchlaßfähigkeit des Druckminderventils 79 in Rückwärtsrichtung überschritten werden, so daß der Druck im vorderen Zylinderraum 77 des Löseventils 55 ausreichend absinkt, damit dessen Sperrkolben 65 unter der Wirkung des Drucks im Ringraum 69 abhebt. Dann läßt das Löseventil 55 eine entsprechend größere Menge Hy­ draulikflüssigkeit zurückfließen.

In jedem Fall ist ein feines Dosieren der Kupplungsbol­ zenabsenkung und ein Anhalten in beliebigen Zwischen­ stellungen mittels des Absenkventils 56 von Hand mög­ lich.

Bezugszeichenliste

1 Fahrzeugrahmen
3 Kupplungskörper
5 Kupplungsbolzen
7 Zugstange.
9 Zugstangenöse
11 Fangmaul
13 Gehäuse
15 Zylinderraum; Hydraulikzylinder
17 Kolben
19 Kolbenstange
21 Bohrung
23 Aufladebohrung
25 Kuppelfeder
26 Gehäuseanguß
27 Sicherungsriegel
29 Druckfeder
31 Kolben
33 Druckkanal
35 Handpumpe
37 Pumpkolben
39 Feder
41 Betätigungsnocken
43 Handpumphebel
45 Saugventil
47 Hydraulikflüssigkeits­ vorratsraum
49 Druckventil
51 Kanalsystem
53 Schwimmkolben
55 Löseventil
56 Absenkventil
57 Rückflußbohrung
58 Kanal
59 Abflußleitung
60 Schraubelement
61 Lösestift
62 Griffende
63 Zylinder
64 Sperrkugel
65 Sperrkolben
67 Ventilsitz
69 Ringraum
71 Abflußraum
73 Entlastungskugel
75 Bohrung
77 Vorderer Zylinderraum
79 Druckminderventil
81 Stößel
85 Halterohr
89 Andrückklaue
90 Finger
91 Hochdruckkolben
101 Druckfeder

Claims (4)

1. Anhänger-Bolzenkupplung mit einem im Kupplungskörper (3) in senkrechter Richtung verschieblichen Kupplungs­ bolzen (5), der von einer Kuppelfeder (25) im Sinne der Abwärtsbewegung in seine Kuppelstellung beaufschlagt ist und unter der Wirkung des Drucks eines Arbeitsmediums nach oben in seine Freigabestellung verschieblich und in dieser Stellung festhaltbar ist, und mit einem Löseventil (55), das bei seiner Betätigung einen Weg der den Hydraulikzylinder (15) beaufschlagen­ den Druckflüssigkeit zum Rückfluß freigibt, wobei dieses Löseventil (55) zur Betätigung durch die in den Kupp­ lungskörper (3) eintretende Zugstangenöse (9) der Anhän­ gerzugstange (7) eingerichtet ist, gekennzeichnet durch ein weiteres, die den Hydraulikzy­ linder (15) beaufschlagende Druckflüssigkeit zum Rück­ fluß freigebendes, von Hand dosiert betätigbares Absenk­ ventil (56).

2. Anhänger-Bolzenkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) des Hydraulik­ zylinders von einer Sackbohrung im Kupplungsbolzen (5) gebildet ist und sein Kolben (17) an einer hängenden, starr befestigten Kolbenstange (19) befestigt ist, wobei die Druckbeaufschlagung über eine in der Kolbenstange (19) verlaufende, dicht oberhalb des Kolbens (17) in den Stangenraum des Hydraulikzylinderraums (15) mündenden Bohrung (21) erfolgt.

3. Anhänger-Bolzenkupplung nach Ansprüchen 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen den Kupplungsbol­ zen (5) in seiner Kuppelstellung arretierenden Siche­ rungsriegel (27), der in Richtung seiner Verriegelungs­ stellung federbeaufschlagt ist und in Richtung der Ent­ riegelungsstellung hydraulisch betätigbar ist, wobei sein Druckbeaufschlagungsraum Verbindung mit dem des Kupplungsbolzens (5) hat.

4. Anhänger-Bolzenkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Löseventil (55) einen durch den Betätigungsdruck in seiner Sperrstellung gehaltenen Sperrkolben (65) auf­ weist, in dem eine federbeaufschlagte Entlastungskugel (73) im gleichen Sinne sperrt,
wobei die mechanische Auslösebewegung der Zugstangenöse (9) über einen Stößel (81) die Entlastungskugel (73) abhebt, so daß der Druck im Betätigungsdruck-Kanalsystem (51) zusammenbricht,
und daß das Absenkventil (56) in einem Abflußkanal (58) vom Betätigungsdruck-Kanalsystem (51) zum Hydraulikflüs­ sigkeitsvorratsraum (47) angeordnet ist.