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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kupplungsvorrichtung für
einen Anhänger
mit lenkbaren Rädern,
wobei die Kupplungsvorrichtung eine Kupplungsplatte beinhaltet,
die um die Mittelachse eines Kupplungszapfens drehbar ist, wobei
die Kupplungsplatte durch einen Rahmen zu ihrer Befestigung am Anhänger gehalten
ist und ein Antriebselement beinhaltet, das zur Zusammenwirkung
mit einem Teil eines Zugfahrzeugs bestimmt ist, mit Hilfe dessen
der Anhänger
bewegt werden kann, so daß sich
die Kupplungsplatte zusammen mit dem Zugfahrzeug bei Drehung des
Zugfahrzeugs und des Anhängers im
Verhältnis
zueinander um die Mittelachse des Kupplungszapfens dreht. Eine derartige
Kupplungsvorrichtung wurde vom Anmelder vor dem Prioritätstag der
vorliegenden Anmeldung auf den Markt gebracht.
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Die drehbare Kupplungsplatte eines
Anhängers,
der mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung ausgestattet ist,
ist an einem Lenkmechanismus für die
lenkbaren Räder
gekuppelt. Wenn eine Kombination aus einem derartigen Anhänger und
einem Zugfahrzeug, das den Anhänger
bewegt, eine Biegung nimmt, findet zwischen dem Zugfahrzeug und
dem Anhänger
eine relative Drehung um die Mittelachse des Kupplungszapfens statt.
Wenn eine derartige relative Drehung zwischen dem Zugfahrzeug und
dem Anhänger
stattfindet, bewegt sich die Kupplungsplatte zusammen mit dem Zugfahrzeug
in Bezug auf den Anhänger
und schwenkt dadurch über
die Lenkanlage die lenkbaren Räder
in Bezug auf das Chassis des Anhängers.
Die lenkbaren Räder
können
Räder sein, die
jeweils um eine nach oben verlaufende Achse in Bezug auf das Chassis
des Anhängers
schwenkbar sind, oder Räder,
die an den Enden einer Achse angebracht sind, die um eine nach oben
verlaufende Achse in Bezug auf das Chassis des Anhängers schwenkbar
ist.
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Vorrichtungen der oben genannten
Art des Stands der Technik weisen eine Reihe von Kugeln auf, die
an der Kupplungsplatte angebracht ist, wobei die Kugeln zwischen
der Kupplungsplatte und einem Teil des Rahmens zurückgehalten
sind, der sich über die
Reihe von Kugeln erstreckt. Dies führt zu einem Kupplungsvorrichtungsbau,
der vergleichsweise hoch ist, was Schwierigkeiten beim Versuch aufwerfen
könnte,
die Kupplungsvorrichtung auf möglichst effiziente
Weise in das Anhängerchassis
einzubauen. Ein anderer Nachteil ist die Tatsache, daß vergleichsweise
viele Teile zur Herstellung der Kupplungsvorrichtung erforderlich
sind.
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Gemäß der Erfindung ist die Kupplungsplatte in
der Nähe
ihres Umfangs mit einer Nut versehen, die konzentrisch um die Mittelachse
des Kupplungszapfens verläuft,
wobei die Nut von einer Nut umgeben ist, die in dem Rahmen ausgebildet
ist und konzentrisch auf eine Weise um die Mittelachse des Kupplungszapfens
verläuft,
daß die
Nute eine umfängliche
Kammer ausbilden, welche die Kugeln aufnimmt, die die Kupplungsplatte
und den Rahmen miteinander verbinden.
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Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion
ist eine Kupplungsvorrichtung erzielbar, die aus einem einzelnen
Rahmen und einer darin mit den kugeln untergebrachten Kupplungsplatte
aufgebaut ist, wobei die Kugeln die beiden Teile miteinander verbinden.
Es ist dadurch möglich,
eine niedrige Gesamthöhe
der Kupplungsvorrichtung zu verwirklichen, während es gleichzeitig möglich ist,
eine beträchtliche
Gewichtseinsparung im Vergleich zur Konstruktion des Stands der
Technik zu erzielen. Zusätzlich
dazu ist das Erfordernis, Bolzen in der Konstruktion zu verwenden,
die das innewohnende Risiko eines vibrationsbedingten Lösens beinhalten,
zumindest beträchtlich
eingeschränkt
oder sogar ausgeschlossen.
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In einer effizienten Ausführungsform
sind der Rahmen und die Kupplungsplatte Gußteile, was eine kostengünstige Herstellung
der Teile ermöglicht.
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Eine sehr vorteilhafte Ausführungsform
ist durch eine Kupplungsvorrichtung erzielt, bei der ein Ansatz
an der Kupplungsplatte an einem Punkt in einiger Entfernung von
der Mittelachse des Kupplungszapfens befestigt ist, wobei um den
Ansatz eine Öse drehbar
ist, die einen Teil einer Lenkanlage für die lenkbaren Räder bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öse mittels
eines Bolzens an der Aufbauplatte befestigt ist, der von der Unterseite
der Kupplungsvorrichtung zugänglich
ist, wenn die Kupplungsvorrichtung am Anhänger angebracht ist. Ein derartiges Verfahren,
die Öse
an der Kupplungsplatte zu befestigen, ist bei allen Kupplungsvorrichtungen
vorteilhaft, wie in der Einleitung beschrieben ist. Es ist dabei
nicht unbedingt notwendig, die oben beschriebene kreisförmige Kammer
und alle Aspekte davon zu verwenden, um die Vorteile zu erzielen.
Die Vorteile umfassen insbesondere die Tatsache, daß eine Wartung über die
Unterseite der Kupplungsanlage erfolgen kann, und zwar unabhängig von
der Art des Anhängers.
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Die Erfindung wird nun detaillierter
mittels eines möglichen
Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung
beschrieben, wie es in den beiliegenden Figuren gezeigt ist.
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1 ist
eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung.
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2 ist
eine Seitenansicht von 1,
in der Richtung gesehen, die durch Pfeil II in 1 angegeben ist.
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3 ist
eine Seitenansicht von 1,
in der Richtung gesehen, die durch Pfeil III in 1 angegeben ist.
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4 ist
eine Unteransicht der Kupplungsvorrichtung von 1, bei der einige Teile ausgelassen sind.
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5 ist
eine Schnittansicht des Rahmens und der drehbaren Kupplungsplatte,
die durch Lager in dem Rahmen angebracht ist.
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6 ist
eine vergrößerte Ansicht
des rechten Teils von 5.
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7 ist
eine auf dem Kopf stehende Schnittansicht der Kupplung einer Kupplungsstange,
die einen Teil des Lenkmechanismus für die lenkbaren Räder bildet.
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8 ist
eine der 6 entsprechende Schnittansicht
einer alternativen Ausführungsform.
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9 ist
eine mit 8 vergleichbare Schnittansicht
einer zweiten alternativen Ausführungsform.
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10 ist
eine der 9 entsprechende Schnittansicht
einer dritten alternativen Ausführungsform.
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Die Kupplungsvorrichtung, die in
den Figuren gezeigt ist, umfasst einen Rahmen 1 und eine Kupplungsplatte 2,
die drehbar in dem Rahmen gehalten ist.
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Der Rahmen 1, der aus geeignetem
Gußeisen
gegossen ist, weist einen im wesentlichen quadratischen äußeren Umfang
mit abgeschrägten Ecken
auf. Der Rahmen 1 ist hauptsächlich aus einem Körper 3 aufgebaut,
der eine kreisförmige Öffnung begrenzt,
welche umfänglich
mit einem Flansch 4 versehen ist. Die Verbindung zwischen
Körper 3 und
Flansch 4 ist mittels Rippen 5 verstärkt. Der
Rahmen 1 ist ferner mit Löchern 6 für den Durchgang
von Bolzen versehen, mittels derer der Rahmen am Chassis (nicht
gezeigt) eines Anhängers
befestigbar ist.
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Eine umfängliche Nut 7 mit
V-förmigem Querschnitt
ist in der Wand des Rahmens 1 ausgebildet, die die kreisförmige Öffnung umgibt,
welche vom Rahmen begrenzt ist, wobei die zwei Begrenzungsflächen 8 und 9 der
Nut von einer horizontalen Mittelebene der Nut senkrecht voneinander
weg verlaufen.
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Die drehbare Kupplungsplatte 2 umfaßt einen
scheibenförmigen
Teil 10, dessen Unterseite bearbeitet ist, um auf der an
einem Zugfahrzeug angebrachten Kupplung aufzuliegen. Die drehbare
Kupplungsplatte 2 ist mit einem aufrechten runden Bund oder
Flansch 11 versehen, der in einiger Entfernung vom äußeren Umfang
des scheibenförmigen
Teils 10 angeordnet ist. Die Verbindung zwischen Scheibe 10 und
Flansch 11 ist mittels Verstärkungsrippen 12 verstärkt.
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Wie insbesondere aus 6 hervorgeht, ist auch im äußeren Umfang
des aufrechten Bunds 11 eine umfängliche Nut 13 mit
V-förmigem
Querschnitt ausgebildet, wobei die Begrenzungsflächen 14 und 15,
die senkrecht zueinander verlaufen, aus einer horizontalen Mittelebene,
in welcher die Spitze der Aussparung 7 und die Spitze der
Aussparung 13 angeordnet sind, schräg voneinander weg verlaufen.
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In den Begrenzungsflächen 8, 9, 14 und 15 können Umfangsnute
ausgebildet sein, in die Ringe 16 angeordnet sein können, die
aus einem harten Material, zum Beispiel gehärtetem Stahl, hergestellt sind.
In diesem Fall bilden die Ringe die Kontaktflächen für die Kugeln 17, die
in der kreisförmigen
Kammer vorhanden sind, welche durch die Aussparungen 7 und 13 gebildet
ist. Es versteht sich, daß die
Konstruktion derart ist, daß der äußere Umfang
des Bundes 11 in einiger Entfernung von dem Wandabschnitt des
Rahmens 1 angeordnet ist, der die kreisförmige Öffnung umgibt,
welche in dem Rahmen ausgebildet ist, um so die freie Drehung der
Kupplungsplatte 2 im Rahmen 1 zu ermöglichen.
Da sich der scheibenförmige
Teil 10 der Kupplungsplatte, von der Mitte der Kupplungsplatte 2 aus
gesehen, über
die durch die Nute 7 und 13 ausgebildeten Kammer,
in welcher die Kugeln 17 aufgenommen sind, hinaus erstreckt,
ist außerdem
ein bestimmter Abschirmungsgrad der Kammer erzielt.
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Die Kugeln können durch eine verschließbare Öffnung,
die örtlich
im Rahmen und/oder in der Kupplungsplatte ausgebildet ist, in die
durch die Aussparungen 7 und 13 gebildete Kammer
eingeführt sein.
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Es versteht sich, daß die Kugeln 17 eine wirksame
Verbindung zwischen dem Rahmen und der Kupplungsplatte ermöglichen,
während
die Kupplungsplatte in Bezug auf den Rahmen ohne weiteres um ihre
Mittelachse drehbar ist.
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Wie insbesondere aus 5 hervorgeht, beinhaltet das scheibenförmige Glied
in der Nähe
seiner Mitte einen kelchförmigen
Teil 10',
der dazu dient, das obere Ende eines Kupplungszapfens 18 aufzunehmen,
der an der drehbaren Kupplungsplatte 2 mittels Bolzen befestigbar
ist, die durch die Löcher 18' geführt sind,
welche in dem kelchförmigen
Teil 10' ausgebildet
sind. Der Kupplungszapfen 18 dient in einer an sich bekannten
Weise dazu, die Verbindung zwischen der Kupplungsvorrichtung, die
an einem Anhänger
befestigt ist, und der Kupplungsplatte, die an einem Zugfahrzeug
angebracht ist, zu schaffen.
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Wie überdies in 4 gezeigt, ist eine aufrechte Leiste 19 an
der Unterseite der Kupplungsplatte 2 befestigt, wobei die
Leiste gebogene Enden aufweist.
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In der zentralen Position der Kupplungsplatte 2,
d. h. der Position, die die Kupplungsplatte 2 einnimmt,
wenn eine Kombination aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger geradeaus
gefahren wird, verläuft
die Leiste 19 senkrecht zu der beabsichtigten Bewegungsrichtung
der Kombination, während
die Enden der Leiste nach hinten gebogen sind, bei Betrachtung in
der Bewegungsrichtung. Zwei Zapfen 20, die parallel zueinander
in der Vorwärtsrichtung verlaufen,
sind mit der Leiste verbunden. Zudem ist eine Gleitplatte 21 an
die Unterseite der Kupplungsplatte 2 geschweißt.
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Wie überdies insbesondere in 2 gezeigt, sind Gummipuffer 22 über die
Zapfen 20 gezogen. Die Gummipuffer 22 sind zwischen
der Leiste 19 und einem von oben gesehen trapezförmigen Körper 23 angeordnet,
der auf der Unterseite der Kupplungsplatte 2 vorhanden
ist, wobei der Körper
auf der Gleitplatte 21 abgestützt ist, dabei jedoch zu einer
leichten Gleitbewegung daran in der Lage ist. Wie an sich bekannt,
ist der trapezförmige
Körper
zwischen zwei Grenzwänden
einer Öffnung
festgehalten, die in der Kupplungsplatte des Zugfahrzeugs ausgebildet
ist, wenn ein Anhänger,
der mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung ausgestattet ist,
an ein Zugfahrzeug gekuppelt ist. Folglich wird die Kupplungsplatte 2 bei Drehung
des Zugfahrzeugs und des Anhängers
im Verhältnis
zueinander um die Mittelachse des Kupplungszapfens 18,
z. B. beim Nehmen einer Biegung, zusammen mit der Kupplungsplatte
des Zugfahrzeugs über
den Körper 23 gedreht.
Der Körper 23 wirkt
so als Antriebselement für
die drehbare Kupplungsplatte.
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In der folgenden Beschreibung von 7 müssen relative Begriffe, wie
etwa hinauf und hinunter, wie in 7 gesehen
interpretiert werden. In der Praxis wird die Kupplung gemäß 7 auf dem Kopf stehend verwendet.
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Ein Loch 24 ist in der Kupplungsplatte
an einer Stelle in einiger Entfernung vom Kupplungszapfen 18 ausgebildet,
wobei in dem Loch das obere Ende 25 einer Scheibe 26 aufgenommen
ist (7). Der untere
Teil 27 der Scheibe 26, der einen größeren Durchmesser
als der Teil 25 der Scheibe 26 aufweist, stößt dabei
an die Unterseite der Kupplungsplatte 2 an. Die Scheibe 26 ist
mittels umfänglicher Schweißnähte 50, 51 an
die Kupplungsplatte geschweißt.
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Ein Ansatz 28 ist unter
der Scheibe 26 angeordnet. Der Ansatz 28 ist von
einer Hülse 29 mit U-förmigem Querschnitt
umgeben, die an der Scheibe 26 zusammen mit dem Ansatz 28 mittels
eines Bolzens 30 befestigt ist, welcher durch den Ansatz geführt ist,
wobei sein unterer Teil, der mit einem Gewinde versehen ist, in
ein Gewindeloch geschraubt ist, das in der Hülse 29 ausgebildet
ist. Im Prinzip können
die Scheibe 26 und der Ansatz 28 auch einstückig sein.
Der Kopf 52 des Bolzens 30 ist über das Loch 24 und
die Aussparung 53 in der Scheibe 26 zugänglich,
auf deren Unterseite der Kopf 52 eingespannt ist.
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Die Hülse 29 ist an ihrem
oberen Ende mit einer Schulter 31 versehen. Ein Ring 33 ist
zwischen der unteren Oberfläche
der Schulter 31 und einem Sicherungsring 32 festgehalten,
der in einer Umfangsnut angeordnet ist, die in der Nähe des unteren
Endes der Hülse
ausgebildet ist, wobei der Ring mit der Hülse durch eine Presspassung
verbunden ist. Wie aus 7 ersichtlich,
ist der äußere Umfang
des Ringes 33, in Querschnittansicht betrachtet, in Form
eines Kreisbogens ausgebildet.
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Der Ring 33 ist von einem
weiteren Ring 34 umgeben, dessen innerer Umfang an den äußeren Umfang
von Ring 33 angepaßt
ist. Der Ring 34 ist zur Drehung und, in eingeschränktem Maße, zu einer Hin-
und Herbewegung in Bezug auf den Ring 33 in der Lage. Die
Ringe 33 und 34 bilden daher zusammen ein Schwenklager.
Der Ring 34 ist in einer Bohrung aufgenommen, die in einem ösenförmigen Teil 35 ausgebildet
ist, welches am Ende einer Kupplungsstange (nicht gezeigt) befestigt
ist. Der Ring 34 ist dadurch zwischen einer Schulter 36,
die in die Bohrung der Öse 35 nahe
deren Oberseite vorsteht, und einem Sicherungsring 37 festgehalten,
der in einer Nut aufgenommen ist, welche in der Bohrung in der Öse ausgebildet
ist. Die Bohrung, die in der Öse 35 ausgebildet
ist, ist an der Unterseite durch eine Abdeckplatte 38 verschlossen,
die mittels Bolzen 29 an der Öse 35 befestigt ist.
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Eine Umfangsnut ist in der Schulter 31 ausgebildet,
in welcher eine Kante eines aus elastischem Material bestehenden
Balgens 40 aufgenommen ist. Der Balgen erstreckt sich von
der Nut, die in der Schulter 31 ausgebildet ist, über die Öffnung,
die in der Öse 35 ausgebildet
ist, und ist an seinem äußeren Umfang
in einem U-förmigen,
kreisförmigen,
rinnenförmigen
Element 41 eingespannt, das auf der Öse 35 angebracht ist.
Es ist offensichtlich, daß die Ringe 33 und 34,
die Lagerschalen ausbilden, dadurch gegen das Eindringen von Schmutz
und dergleichen geschützt
sind. Der Raum zwischen Abdeckplatte 38 und Balgen 40 ist
ständig
mit einem Schmiermittel gefüllt,
so daß ein
Auffüllen
mit Schmiermittel nicht erforderlich ist.
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Wie oben beschrieben, dreht sich
die Kupplungsplatte 2 um die Mittelachse des Kupplungszapfens 18,
wenn eine Kombination aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, der
mit einer Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet
ist, eine Biegung nimmt. Es ist offensichtlich, daß sich der
Ansatz 28 dabei in einem Weg bewegt, der konzentrisch um
die Mittelachse des Kupplungszapfens 18 verläuft, so
daß eine
Kupplungsstange, ein Gleitglied oder dergleichen, die/das mit der Öse 35 verbunden
ist, mehr oder weniger in der Längsrichtung der
Kombination hin- und herbewegt wird. Eine derartige Kupplungsstange
oder Gleitglied ist auf an sich bekannte Weise an einem Lenkmechanismus
bekannter Bauweise für
lenkbare Räder
des Anhängers angekoppelt
oder bildet einen Teil davon.
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Als Ergebnis der oben genannten Kupplung der Öse 35,
die einen Teil eines Gleitglieds, einer Kupplungsstange oder dergleichen
bildet, können der
Ansatz 28 und die Öse 35,
die den Ansatz umgibt, und die Kupplungsstange oder dergleichen,
welche damit verbunden ist, durch Losschrauben des Bolzens 30,
der von der Unterseite der Kupplungsvorrichtung zugänglich ist,
von der Kupplungsvorrichtung abgenommen und aus ihrer Position zwischen der
Kupplungsvorrichtung und dem Teil des über der Kupplungsvorrichtung
vorhandenen Chassis-Anhängers
entfernt werden. Dies ist eine bedeutende Verbesserung im Vergleich
mit den bis jetzt üblichen Konstruktionen,
die im allgemeinen von oben abgenommen werden mussten, mit dem gleichzeitig
bestehenden Nachteil, daß es
sehr schwierig war, in der angebrachten Position der Kupplungsvorrichtung
an einem Anhänger
Zugriff auf die Oberseite der Kupplungsvorrichtung zu erlangen.
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8 zeigt
eine alternative Ausführungsform.
In 8 sind die Teile,
die den Teilen entsprechen, welche in der oben beschriebenen Ausführungsform
verwendet sind, mit denselben Bezugszeichen wie in den vorhergehenden
Figuren bezeichnet.
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In dieser Ausführungsform sind Nute im Rahmen 1 und
in dem aufrechten Bund 11 der Kupplungsplatte 2 ausgebildet,
deren Begrenzungsflächen 42 bzw. 43 an
die Form der Kugeln 17 angepasst sind, wobei die Begrenzungsflächen als
Auflageflächen
dienen, die mit den Kugeln zusammenpassen.
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9 zeigt
eine andere alternative Ausführungsform,
die in diesem Fall die Abdichtungsmittel beinhaltet, die zur Abdichtung
des Bereichs erforderlich sind, der die kreisförmige Kammer 60 umgibt, welche
durch die halbkreisförmigen
Nute 61, 62 in der Kupplungsplatte 63 bzw.
dem Rahmen 64 definiert ist. Die Abdichtungsmittel setzen
sich aus einem ersten Dichtungsring 65 und einem zweiten
Dichtungsring 66 zusammen. Die beiden Dichtungsringe 65, 66 verlaufen
in im wesentlichen rechteckigen Umfangsnuten 67, 68 im
Rahmen 64. Die Kupplungsplatte 63 ist außerdem mit
einer verhältnismäßig flachen
Aussparung 69 zur Aufnahme des ersten Dichtungsrings 65 versehen.
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In wieder einer anderen Ausführungsform, die
in 10 gezeigt ist, wird
ein Lagerring 80 anstelle des Dichtungsrings 65 verwendet,
wobei der Lagerring in der Lage ist, zumindest einen Teil der vertikalen
Last auf die Kupplung zu tragen. Nute 81, 82 in
Kupplungsplatte 83 bzw. Rahmen 84 sind an vertikal
unterschiedlichen Positionen angeordnet, in der Absicht, den unvermeidlichen
Verschleiß des
Lagerrings 80 im Gebrauch auszugleichen. Die Eigenschaften
des Dichtungsringes 85 sind derart, daß er seine Abdichtungseigenschaften
auch nach Verschleiß des
Lagerringes 80 bewahrt. Eine verhältnismäßig flache Ausnehmung 89 ist
in dieser Ausführungsform
nicht nur in der Kupplungsplatte 83, sondern auch im Rahmen 84 ausgebildet,
um den Lagerring 80 aufzunehmen. Sowohl die Dichtungsringe 65, 66, 85 als
auch der Lagerring 80 in den 9 und 10 können aus geeignetem Kunststoffmaterial
oder einem anderen leitfähigen
Material, wie Bronze oder glasfaserhaltigem Material, hergestellt
sein, wobei die Oberseite des Lagerrings 80 zudem mit einer
Verschleißschicht
versehen sein kann. Dank der Tragefunktion des Lagerrings 80 sind
die Kugeln 90 weniger schwer belastet.