DE4427036A1 - Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Nachläufers mit einem Zugfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Praxis ist eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Nachläufers mit einem Zugfahrzeug, nämlich eines Fahrradanhängers mit einem Fahrrad bekannt, bei welcher eine mit einem Halter am Fahrrad festlegbare Stange an ihrem Ende eine Kugelpfanne aufweist, in welche eine am Ende der Deichsel des Anhängers ausgebildete Kugel einbringbar und fixierbar ist. Die Fixierung der Kugel in der Kugelpfanne erfolgt z. B. durch Untergreifen der Kugel mit einer an der Stange ausgebildeten Ein­ griffseinrichtung oder durch Übergreifen der Kugelpfanne mit einer an der Deichsel ausgebildeten Eingriffs­ einrichtung. Die in der Praxis bekannten, derartige Eingriffseinrichtungen verwendenden Konstruktionen weisen jedoch den gravierenden Nachteil auf, daß Umfallen des Anhängers, z. B. bei Überfahren von Bordsteinen oder Schlaglöchern, die Kupplungs-Vorrichtung entweder beschädigt bzw. zerstört wird, oder daß große Rotationskräfte um die Fahrtrichtungsachse auf das Fahrrad ausgeübt werden, so daß der Fahrradfahrer behindert oder sogar umgeworfen wird. Die damit verbundene Unfallgefahr ist nicht unerheblich. Auch er­ möglichen diese Vorrichtungen keine präzise, spielfreie Aufnahme der Kugel in der Kugelpfanne, da bei zu großem Druck auf die Kugel deren Beweglichkeit unzulässig eingeschränkt würde, was die Kurvengängigkeit des Nachläufers entscheidend mindern würde und die Unfallgefahr beträchtlich erhöhen würde.

Wird die Kugel jedoch nicht fest eingespannt, so bewirken Stoßeinwirkungen während des Fahrens, z. B. an Bordsteinen oder Schlaglöchern frühzeitigen Verschleiß und die Gefahr des Bruchs an Kugel oder Kugelpfanne im Straßenverkehr.

Überdies sind derartige Vorrichtungen nicht abschließbar, so daß am Anhänger und Fahrrad eigene Schließvorrichtungen angebracht werden müssen.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, mit möglichst einfachen und kostengünstigen Mitteln bei Vorrichtungen der eingangs erwähnten Gattung die Unfall­ gefahr zuverlässig und dauerhaft zu verringern und dabei Beschädigungen der Vorrichtung, des Zugfahrzeuges und des Nachläufers zu vermeiden.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 überraschend einfach und effektiv gelöst.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Kugel und Kugelkäfig umfassende Kugelgelenk drei rotative Freiheitsgrade gewährt, während die Steckverbindung als Kupplungseinrichtung dient, kann in konstruktiv äußerst einfacher und trotzdem effektiver Weise die Unfallgefahr deutlich verringert werden. Dies beruht wesentlich auf der Aufteilung von Kupplung und Gelenk auf mindestens zwei Einrichtungen. Dabei ermöglicht die Erfindung das Zuordnen der Kupplungseinrichtung zur Deichsel des Nachläufers und des Gelenks am Zugfahrzeug oder ebenso umgekehrt, ohne dabei die Funktion zu beeinträchtigen. Für beide Anordnungen gibt es wesentliche Vorteile.

Das Festlegen der Kugel in einem starren Kugelkäfig ermöglicht weitgehend spiel freie Lagerung und damit deutlich verringerte Bruchgefahr. Da der Nachläufer um die Fahrtrichtungsachse drehbar ist, also seine Drehachse nicht nach unten oder seitlich gegenüber dem die Drehung ermöglichenden Bauteil abgesetzt ist, treten bei Teildrehung des Nachläufers, z. B. an Bordsteinen und Schlaglöchern, keine seitlichen Kräfte auf den Anhänger und/oder das Dreh-Bauteil auf, was die Laufruhe und Kipp- Stabilität des Nachläufers entscheidend erhöht und für die Erfindung von großer Bedeutung ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorzugsweise ist das Steckelement ein vom Steg des bügelförmigen Käfigs abstehender Zapfen, da so besonders einfacher und stabiler Aufbau ermöglicht wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich das Steckelement etwa in Fahrtrichtung erstreckt. Dadurch wird ermöglicht, daß sich der Nachläufer, beispielsweise wenn er sich nach dem Überqueren eines Schlagloches oder Bordsteins überschlägt, um einen beliebigen Winkel, also auch um mehr als 180° dreht, ohne daß Rotationskräfte auf das Zugfahrzeug ausgeübt werden. Dies ist von essentieller Bedeutung, da der Fahrer so nicht von einem sich überschlagenden Anhänger umgeworfen oder aus dem Gleichgewicht gebracht wird, was die Unfallgefahr deutlich verringert.

Zweckmäßig ist es auch, das Steckelement in Form eines Zapfens mit dem rohrförmigem Ende der Deichsel in Eingriff bringbar und durch einen Querbolzen sicherbar zu gestalten, was bei einfachem Aufbau zuverlässigen Eingriff ermöglicht. Dabei wird vorzugsweise ein Schloß zum Sichern des Querbolzens verwendet, da die Vorrichtung derart gegen Diebstahl sicherbar ist.

Um guten Halt zu gewährleisten, ist der Halter vorzugsweise am Gestell des Zugfahrzeuges durch zwei an einer Stange angeordnete Klemmen festlegbar. Wenn die Klemmen prismenförmige Ausnehmungen aufweisen, ergibt sich besonders guter und gegen Verdrehen stabiler Sitz.

Die Kugel ist vorteilhafterweise am Ende einer Stange (4a) angeordnet und die Stange von der Kugel abnehmbar, um die Anpassung an verschiede Fahrradtypen durch verschieden lange Stangen zu ermöglichen. Um beidseitig einfache Montage der Stange zu gewährleisten, weist diese zweckmäßig beidseitig Gewindezapfen auf. Wenn sich die Stange etwa in Fahrtrichtung erstreckt, wird dadurch das Maß des rotativen Freiheitsgrades um die Fahrtrichtungsachse erhöht, so daß Umfallen des Nachläufers nicht zum Kippen des Zugfahrzeuges führt.

Auch durch stangenseitig abgeschrägte Kanten der Flansche des Kugelkäfigs erhöht sich vorteilhafterweise die Bewegungsfreiheit des Nachläufers gegenüber dem Zugfahrzeug, wobei der erhöhte rotative Freiheitsgrad um eine horizontale, zur Fahrtrichtung orthogonale Achse insbesondere die Geländegängigkeit also die Stabilität hinsichtlich Variabilität der Bodenneigung erhöht.

Vorzugsweise ist der Steg des Kugelkäfigs etwa vertikal angeordnet, da so die rotative Beweglichkeit der Stange um eine Achse in der Ebene des Stegs des Kugelkäfigs optimiert wird, so daß also der Nachläufer um bis zu etwa 180° gegenüber dem Zugfahrzeug eingeschlagen werden kann, was einen äußerst niedrigen Kurvenradius ermöglicht.

Sehr präzise und stabile Lagerung mit geringem Spiel ermöglicht die vorteilhafte Anbringung von kugelseitigen Kalotten in beiden Flanschen. Dadurch wird die Gefahr eines Unfalls durch Herausrutschen der Kugel signifikant verringert. Besonders präzise definierbares und überdies nachstellbares Spiel gewährt eine Kugelspiel- Einstellschraube an mindestens einem Flansch.

Zur Vereinfachung und Erzielung eines hohen Maßes an Beweglichkeit ist der Kugelkäfig vorzugsweise U-förmigen Querschnitts. Zweckmäßig ist dabei mindestens ein Flansch am Steg angeschraubt, um bei einfacher Montage zuverlässigen Halt der Kugel im Kugelkäfig zu gewähr­ leisten. Anschrauben mindestens eines Flansches am Steg ermöglicht einfache Montage der Vorrichtung.

Vorteilhaft ist überdies spiel freier Eingriff des Sperrelements mit dem Gegenstück, da so beide Elemente stabiler gegen Stoßbelastungen sind.

Auch das in der FR-837 476 dargestellte Doppel- Kardangelenk weist drei rotative Freiheitsgrade auf, die ohne Modifikationen Drehung um drei Achsen in einen sehr breiten Winkelbereich ermöglichen. Dieser Aufbau ist jedoch wegen der Aufteilung der drei rotativen Freiheitsgrade auf drei Teil-Einrichtungen sehr aufwendig und kostenintensiv und überdies mit der dargestellten Schraubverbindung umständlich zu montieren. Auch weist diese Vorrichtung insbesondere aufgrund des gezeigten Spiels in den Kardangelenken wegen der auftretenden Stoßbelastung beim Fahren keine zufriedenstellende Stabilität und Lebensdauer auf. Auch ist der Gedanke, den Nachläufer durch Anordnung des Gelenks und der Kupplungseinrichtung parallel zur Fahrtrichtungsachse um diese drehbar zu gestalten nicht klar offenbart.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Zugfahrzeug festgelegten Nachläufers,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der an einer Stange des Zugfahrzeugs und an der Deichsel des Nachläufers festgelegten erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 3 eine geschnittene Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein Zugfahrzeug 1, und zwar ein Fahrrad, mit welchem über die Vorrichtung 2 der Nachläufer 3 verbunden ist. Dabei ist die Vorrichtung 2 Zugfahrzeug­ seitig durch einen über die Stange 3 mit der Kugel 4 des Kugelgelenks 5 verbundenen Halter 6 am Zugfahrzeug 1 festgelegt, während sie mit einem Gegenstück 10 der Deichsel 7 des Nachläufers 3, hier eines Fahrradanhängers, durch ein am Kugelkäfig 8 angebrachtes Steckelement 9 im Eingriff und durch ein Sperrelement 11 fixiert ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in vergrößerter Ansicht den Aufbau der Zugfahrzeug und Nachläufer verbindenden Vorrichtung 1.

Die Vorrichtung umfaßt eine mit drei Freiheitsgraden drehbare Einrichtung in Form des Kugelgelenks 5 und eine einseitig daran festgelegte Kupplungseinrichtung in Form des am Kugelgelenk 5 angebrachten Steckelements 9 und des damit in Eingriff bringbaren Gegenelements 10.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kugel 4 des Kugelgelenks 5 über eine Stange 3 und den daran angebrachten Halter 6 am Zugfahrzeug 1 festlegbar, während sie über das am Steg 12 des Kugelkäfigs 8 angebrachte Steckelement 9 am hier hohlzylinderförmigen Gegenstück 10 der Deichsel 7 ankuppelbar ist. Dieser Aufbau ermöglicht die sehr einfache Ausbildung des Gegenstücks 10 an der Deichsel 7 des Nachläufers 3 als Hohlzylinder und ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zu einem Zugfahrzeug 1 mehrere Nachläufer 3 vorhanden sind. Sind mehrere Nachläufer 3 mit bereits hohlzylinderförmiger Deichsel 7 vorhanden, kann diese ohne Umrüstung weiter verwendet werden, wenn z. B. ein Steckelement 9 passenden Durchmessers verwendet und ein Loch für das Sperrelement 11 durch die Deichsel 7 gebohrt wird.

Der Nachläufer 3 ist bei diesem Aufbau durchs ein Schloß 13 am Sperrelement 11, welches in Fig. 2, 3 der Bügel eines Vorhängeschlosses ist, zuverlässig durch Festlegen am Zugfahrzeug 1 sicherbar. Dadurch, daß das Kugelgelenk die Drehung des Nachläufers 3 um die Fahrtrichtungsachse erlaubt, kann sich dieser überschlagen, ohne die Vorrichtung abzureißen oder rotative Kräfte auf das Zugfahrzeug auszuüben. Das Kugelgelenk 5 kann auch etwas nach unten geneigt, also um die Achse Kugelgelenk- Nachläufer drehbar sein, da die Drehbarkeit des Nachläufers um seine Längsachse von Bedeutung ist, also die Möglichkeit sich auch zu überschlagen.

Alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Kugelgelenk 5 Kugelkäfig-8-seitig an der Deichsel 7 des Nachläufers 3 festzulegen, und ein an der Kugel 4 angebrachtes Steckelement 9 mit einem am Halter 6 des Zugfahrzeuges 1 angebrachten Gegenstück 10 in Eingriff zu bringen, also einzukuppeln. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß am Halter 6 des Zugfahrzeuges 1 dann, wenn der Nachläufer 3 nicht benötigt wird, nur das Steckelement 9 in Form eines Bolzens oder Hohlzylinders verbleiben würde, was z. B. die ungestörte Verwendung des Gepäckträgers eines Fahrrades verbessern würde.

Ebenso ist es bei der dargestellten und genauso bei der oben beschriebenen alternativen Anordnung möglich, die Kugel 4 und den Kugelkäfig 8 des Kugelgelenkes 5 spiegelbildlich anzuordnen, so daß bei der gezeigten Anordnung beispielsweise die Stange 4a am Steg 12 des spiegelbildlich anzuordnenden Kugelkäfigs 8 angebracht wäre.

Von besonderer Bedeutung für die Erfindung ist die Verwendung eines Kugelgelenks 5 mit einer im starren Kugelkäfig frei drehbar angeordneten Kugel 4.

Derart kann die Kugel nahezu völlig spielfrei angeordnet werden, und ist überdies in den Kalotten 14 der beiden Flansche 15, 16 gegen Herausrutschen aus dem Kugelkäfig 8 sehr zuverlässig gesichert.

Die Kugelspieleinstellschraube 17 ermöglicht präzises Einstellen und Nachstellen des Kugelspiels, so daß die Kugel auch nicht zu fest sitzt, was ihre Beweglichkeit und damit ihre Funktion beschränken würde. Entscheidend ist dabei auch, daß die Kugel 4 kein Spiel aufweist, da sie sonst bei Stoßbelastungen den Kugelkäfig oder sich selbst beschädigen oder zerstören könnte, was erhebliche Unfallgefahr bergen würde.

Der Kugelkäfig 8 ist hier U-förmigen Querschnitts und umfaßt zwei durch einen Steg 12 und eine Verschlußschraube 18 verbundene Flansche 15, 16, deren Stangen-seitige Kanten zur Optimierung der Beweglichkeit abgeschrägt sind. Die Kurvengängigkeit wird durch einen möglichst schmalen Steg 12 optimiert. Die beiden Flansche 15,16 werden hier nach dem Einlegen der Kugel 4 in die Kalotten 14 durch den Steg 12 und die darin eingreifende Verschlußschraube 18 montiert. Die Stange 4a ist an der Kugel 4 montiert; bei spiegelbildlicher Anordnung wäre sie am Kugelkäfig 8 zu montieren.

Die festsitzende Schraub-Befestigung der Stange 4a an der Kugel 8 erlaubt es, die Stange 4a auszutauschen und dadurch an unterschiedlich gebaute Fahrräder anzupassen, insbesondere durch Einsatz von Stangen 4a unter­ schiedlicher Länge oder Krümmung.

Die Stange 4a wird über einen an ihr mittels einer Schraubverbindung festlegbaren Halter 6 an einem Rohr 19 am Rahmen des Fahrrades befestigt, wobei hier die beiden Klemmen 20 durch zwei Klemmschrauben 21 am Rohr 19 anpreßbar sind.

Die Stabilität und der Halt werden durch die beiden Rohr- 19-seitigen, pyramidenförmigen Ausnehmungen 22 optimiert.

Alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel ist ebenso die Festlegung des Halters 6 am Sattelrohr, an anderen Rahmenteilen oder z. B. auch am Gepäckträger des Fahrrades oder mit mehreren zusammen laufenden Stangen möglich.

Deichselseitig wird, wenn ein Nachläufer 3, also z. B. ein Fahrradanhänger angeschlossen werden soll, das hier zylinderförmige Steckelement 9 in das Gegenstück 10 eingebracht, welches hier als Hohlzylinder am Ende der Deichsel 7 ausgebildet ist. Statt dessen ist z. B. auch ein hohlzylinderförmiges Steckelement 9 und ein zylinderförmiges Gegenstück 10 möglich.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steckelement 9 spielfrei in das Gegenstück 10 eingreift, da so Stabilität bei Stoßbelastungen deutlich erhöht wird.

Der Eingriff des Spurelements 9 in das Gegenstück 10 wird hier durch das Sperrelement 11 in Form des U-förmigen Bolzens eines Zylinderschlosses 13 gesichert, welches das Steckelement 9 und das Gegenstück 10 jeweils durch Bohrungen durchgreift. Das Bügelschloß sichert überdies den Nachläufer 3 am Fahrzeug 1. Ebenso ist auch das Fixieren des Eingriffs durch Bolzen oder durch die Deichsel umgreifende Elemente, Splinte, oder dergleichen möglich.

Claims (17)

1. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Nachläufers (3) mit einem Zugfahrzeug (1), insbesondere eines Fahrradanhängers mit einem Fahrrad, mit einer Kugel (4) und einer dieser zugeordneten Aufnahmevorrichtung, gekennzeichnet durch ein Kugelgelenk (5) mit zwei Gelenkteilen in Form der Kugel (4) und eines die Kugel (4) unlösbar aufnehmenden bügelförmigen Kugelkäfigs (8), wobei ein Gelenkteil ein mit einem Gegenstück (10) in Steckverbindung bringbares und hierin mittels eines Sperrelementes (11) festlegbares Steckelement (9) aufweist und wobei das andere Gelenkteil an einem zugeordneten Halter (6) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckelement (9) ein vom Steg (12) des bügelförmigen Kugelkäfigs (8) abstehender Zapfen ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Steckelement (9) etwa in Fahrtrichtung erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steckelement (9) in Form eines Zapfens mit dem rohrförmigen Deichselende in Eingriff bringbar und durch das Sperrelement (11) in Form eines Querbolzens sicherbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbolzen durch ein Schloß (13) sicherbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (6) am Gestell des Zugfahrzeugs (1) durch zwei an einer Stange (4a) angeordnete Klemmen (20) festlegbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (20) prismenförmige Ausnehmungen (22) aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (4) am Ende einer Stange (4a) angeordnet ist und die Stange (4) von der Kugel (4) abnehmbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (4a) beidseitig Gewindezapfen (23) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stange (4a) etwa in Fahrtrichtung erstreckt und daß die Kugel (4) mittels einer Stange (4a) mit dem Halter (6) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Flansche (15, 16) des Kugelkäfigs (8) Stangen-seitig abgeschrägte Kanten (24) aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (12) des Kugelkäfigs (8) etwa vertikal angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Flansche (15, 16) kugelseitig eine Kalotte (14) aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flansch (15) eine Kugelspiel-Einstellschraube (17) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkäfig (8) U-förmigen Querschnitts ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flansch (16, 17) am Steg (12) angeschraubt ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrelement (11) spielfrei mit dem Gegenstück (10) in Eingriff bringbar ist.