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Diese Erfindung betrifft Zughaken für Sattelkupplungen. Ein
gemeinsames Merkmal von verschiedenen Arten von Zughaken für
Sattelkupplungen, die über Jahrzehnte verwendet wurden, ist die Verwendung
von einer oder mehreren verschiebbaren Sperrklauen zum Verschließen der
Verengung der Kopfplatte der Sattelkupplung. Zwei beliebte Variationen sind in
US-A-2610069 und US-A-2663575 beschrieben. Bei der Konstruktion des
erstgenannten steht das Paar von schwenkbaren Klauen mit Spezialverzahnungen
in Eingriff. Es wird ein Verriegelungskolben gezeigt, der wechselweise in eine
Position gleitet, in der er die beiden geschlossenen Klauen verriegelt. Eine
andere Kolbenanordnung zur Verriegelung der beiden Klauen ist in
US-A-4106793 beschrieben. Es ist allgemein üblich, daß ein mit dem
Verriegelungskolben verbundener Zuggriff vorhanden ist, um den Kolben
zurückzuziehen und daher dem Fahrer das Lösen der Klauen von dem
Achsschenkelbolzen zu ermöglichen. Dieser Auslösegriff weist für gewöhnlich
eine Nockenspur und einen Nockenstößel zum Verschieben des
Verriegelungskolbens oder der Klaue auf.
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In US-A-4659101 weist ein Zughaken für Sattelkupplungen eine
feststehende Klaue und eine Schwenkklaue auf, wobei die Schwenkklaue einen
Verschlußfinger enthält, der waagerecht in die Verengung des Zughakens ragt,
so daß mit dem erweiterten unteren Kopf des eintretenden Achsschenkelbolzens
zum Verschluß der Klauen in Eingriff gelangt. Der Zughaken für
Sattelkupplungen weist auch einen Verriegelungskolben auf, der die Klauen
geschlossen hält und in die verriegelte Position vorgespannt wird. Der Kolben
kann von einer gleitenden Nockenplatte in eine Löseposition mitgenommen
werden. Der Einstellmechanismus für den Kolben umfaßt einen Keil, der quer
zum Zughaken bewegbar ist.
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In der Australischen Patentanmeldung Nr. 47024/72 weist eine
Anhängerfahrzeugkupplung eine schwenkbare Sperrklaue mit einer Vertiefung
zur Aufnahme eines Achsschenkelbolzens auf, wobei die Klaue zwischen einer
Verriegelungs- und Entriegelungsposition schwenkbar ist. Es ist ein Handhebel
zum Zurückziehen eines Keils zur Lösung der Verriegelungsklaue vorgesehen,
wobei der Handhebel in einer entriegelten Position einrastet, sowie ein
Sperrhebel, um den Handhebel zu lösen, wenn der Achsschenkelbolzen von der
Verriegelungsklaue gelöst wird.
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Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in dem unabhängigen
Anspruch 1 dargelegt. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
umfaßt jedoch einen Zughaken für Sattelkupplungen mit einer einzigen
Schwenkklaue, d.h. einem schwenkbaren Verriegelungselement, einem
Nockenarm, einem Verriegelungsstempel, einem Ausklinkarm und einem
Ausklinkhebel, die alle auf besondere Weise, miteinander in Beziehung stehend
funktionieren, um den verriegelten oder entriegelten Zustand des Sperrelements
eindeutig anzuzeigen. Der Ausklinkhebel weist besondere Kerben für den
wechselseitigen Eingriff mit der Kopfplatte auf, insbesondere eine
Verriegelungs- und eine Entriegelungskerbe, die mit der Kopfplatte der
Sattelkupplung in Eingriff bringbar ist, um zu bewirken, daß der Ausklinkhebel
in bestimmten Positionen angeordnet wird. Eine Nockenoberfläche auf einem
Finger des schwenkbaren Verriegelungselements betätigt den Nockenarm in
derartiger Weise, daß der Ausklinkarm verschoben wird, um diesen aus der
Entriegelungskerbe zu schieben, wenn die Sattelkupplung vom
Achsschenkelbolzen abgekuppelt wird. Der Nockenarm wird über der Mitte
gehalten, wenn die Klaue offen ist, so daß ein Schließen der Klauen verhindert
wird, bis der Achsschenkelbolzen eingeführt wird. Wenn die Sattelkupplung
wieder angekuppelt wird, dreht der Achsschenkelbolzen die Sperre. Die Nocke
folgt dem Finger an der Verriegelung mit einer exakten zeitlichen Steuerung und
ermöglicht, daß der Stempel hinter der Verriegelung eingreift und der
Ausklinkhebel eine Position einnimmt, in der er durch die Verriegelungskerbe
mit der Kopfplatte in Eingriff gelangt.
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Die Erfindung kann auf verschiedene Arten ausgeführt werden, aber es
wird nun ein Zughaken für Sattelkupplungen, der die Erfindung darstellt,
beispielhaft mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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In bezug auf die hierin verwendete Terminologie bezeichnet der Begriff
"längs des Zughakens" die von vorne nach hinten verlaufende Richtung des
Zughakens, während der Begriff "quer zum Zughaken" die Strecke von einer
Seite des Zughakens zur anderen bezeichnet. Die Begriffe "vorwärts" und
"rückwärts" oder "vorderes Ende" und "hinteres Ende" beziehen sich auf die
normale Position des Zughakens an einem Sattelschlepper. Der Begriff
"waagerecht" umfaßt die üblichen, etwas geneigten Positionen eines Zughakens
in Verwendung.
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In den Zeichnungen zeigt:
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Fig. 1 eine Untersicht des Zughakens für Sattelkupplungen mit einer
verschlossenen und verriegelten Verriegelung, wobei der Zuggriff im
verriegelten Zustand eingerastet ist;
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Fig. 2 einen seitlichen Aufriß des Zughakens gemäß Fig. 1;
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Fig. 3 eine vergrößerte, fragmentarische Ansicht der bewegbaren Bauteile
in dem Zughaken, wobei die Verriegelungen geschlossen dargestellt sind;
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Fig. 4 eine fragmentarische, vergrößerte Ansicht der Bauteile von Fig. 3,
wobei die Verriegelung gelöst und zu Beginn des Öffnens dargestellt ist und der
Zuggriff ausgefahren und im eingerasteten, entriegelten Zustand dargestellt ist;
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Fig. 5 eine vergrößerte, fragmentarische Ansicht der Bauteile von Fig. 3
und 4, wobei die Verriegelung teilweise geöffnet und der Zuggriff ausgefahren,
aber nicht eingerastet dargestellt ist;
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Fig. 6 eine vergrößerte, fragmentarische Ansicht der Bauteile von Fig.
3-5, wobei die Verriegelung weitgehend offen dargestellt ist; und
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Fig. 7 eine vergrößerte, fragmentarische Ansicht der Bauteile von Fig.
3-6, wobei die Verriegelung vollständig offen dargestellt ist.
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Mit besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen enthält der darin
dargestellte Zughaken 10 für Sattelkupplungen eine Kopfplatte 12 der allgemein
herkömmlichen Art mit einem konvexen vorderen Ende und einem
gabelförmigen hinteren Teil, wie auch ein Paar seitlich beabstandeter
Drehzapfen 14 zur schwenkbaren Befestigung der Kopfplatte, wodurch diese aus
der wahren Waagerechten geneigt, aber in einer im allgemeinen waagerechten
Ausrichtung gehalten werden kann. In Fig. 1 ist die Unterseite der Kopfplatte
dargestellt, die eine Mehrzahl von nach unten ragenden Flanschen 16, 18, 20 in
die Quer- und Längsrichtung aufweist, die den Zughaken versteifen und auch
stützen und mit anderen Bauteilen in einer Weise zusammenwirken, die in der
Folge beschrieben wird. Die Oberseite 22 der Platte 12 weist eine herkömmliche
Gleitoberfläche auf. Das hintere Ende weist gabelförmige Teile 24 auf, die eine
sich nach vorwärts erstreckende Mundöffnung 26 dazwischen begrenzen, welche
in einer blinden Verengung 28 zur Aufnahme des Achsschenkelbolzen enden.
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Neben der Verengung 28 befindet sich ein schwenkbares, im allgemeinen
V-förmiges Verriegelungselement oder eine Klaue 30, die in zwei einstückige
Arme 30a und 30b gegabelt und schwenkbar am Scheitel zwischen diesen beiden
Armen an einem senkrechten Gelenkzapfen 32 befestigt ist, der an der Platte 12
befestigt ist. Der Arm 30b ist ein Verriegelungsarm, während der Arm 30a als
Fingerarm bezeichnet wird. Der Gelenkzapfen 32 ist seitlich zu dem
stumpfendigen Teil der Verengung 28 versetzt. Die Klaue 30 schwenkt an dem
Zapfen 32 über die Verengung zwischen der geschlossenen
Verriegelungsposition, wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt, und der
vollständig offenen Position, die in Fig. 7 dargestellt ist. Das
Verriegelungselement 30 weist eine konkave Vertiefung zwischen den Armen
30a und 30b auf, um mit dem konkaven vorderen Ende der Verengung 28
zusammenzuwirken und somit den Hals oder die Schulter eines
Achsschenkelbolzens zylindrisch zu umgeben. Der Arm 30b befindet sich im
allgemeinen hinter der Achse des Gelenkzapfens 32, während sich der Arm 30a
im allgemeinen vor dieser Achse befindet, außer in der vollständig offenen
Position des Verriegelungselements.
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Der erste vordere Arm 30a umfaßt einen vorragenden Finger, der eine
25 Nockenfläche 30' in der Nähe seines äußeren Endes aufweist. Der zweite
hintere Arm 30b enthält die konkave Achsschenkelbolzen-Verriegelungsfläche
30" an seiner Innenfläche und eine Verriegelungsstempel-Eingriffsfläche 31 an
seiner äußeren Rückseite. Ein Verriegelungsstempel 40 ist seitlich aus einem
zurückgezogenen Zustand gegen die Spannkraft einer um den Schaft des
Stempeis zwischen dem Kolbenkopf und dem Flansch 20 angeordneten
Schraubenfeder 42 hin- und herbewegbar. In der vollständig ausgefahrenen
Position des Stempeis gelangt er mit der Oberfläche 31 des
Verriegelungselements 30 in Eingriff, um dieses Verriegelungselement in
geschlossener Position um den Achsschenkelbolzen zu verriegeln. Die Feder 42
spannt den Stempel in diesen ausgefahrenen Verriegelungszustand. Jeder Abrieb
zwischen dem Kolben und dem Verriegelungselement wird durch einen Keil 46
ausgeglichen, der durch eine Feder 44 auf herkömmliche Weise zu einer
Verkeilungswirkung vorgespannt wird. Das Verkeilungselement 46 weist eine
L-förmige Anordnung auf, wobei ein Flansch auf einem Bolzen 48 angeordnet
ist und eine Mutter 50 die Bewegung des Verkeilungselements mit einem sich
zurückziehenden Kolben begrenzt. Das Verkeilungselement läuft auf
herkömmliche Weise gegen eine geneigte Oberfläche eines feststehenden Keils
52.
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Ein Zughaken-Ausklinkarm oder Auslösehebel 54 ist schwenkbar an einem
senkrechten Zapfen 56 an der Kopfplatte 12 befestigt. Dieser Ausklinkarm
erstreckt sich durch einen Schlitz im Stempel 40, so daß das Zurückziehen des
Stempels 40 ein Schwenken des Ausklinkarms 54 in eine Richtung bewirkt und
ein Ausfahren das Schwenken des Ausklinkarms 54 in die entgegengesetzte
Richtung bewirkt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einheit eine
sogenannte "linksgängige", und daher ist der Auslösehebel 54 schwenkbar
zwischen seinen Enden befestigt. Die Erfindung wird deshalb in bezug auf
dieses linksgängige Modell beschrieben. Wenn eine rechtsgängige Einheit
verwendet wird, ist der Auslösehebel 54 schwenkbar an seinem hinteren Ende
befestigt, d.h. hinter dem Stempel, so daß in jeder Version eine Zugwirkung auf
den Ausklinkhebel ein Schwenken des Ausklinkarms 54 in dieselbe Richtung
bewirkt. Dies sind einander entsprechende Anordnungen.
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Bei der dargestellten linksgängigen Version befindet sich ein Ende des
Ausklinkarms 54 in dem Schlitz des Stempeis 40, während das
gegenüberliegende vordere Ende schwenkbar bei einem Zapfen 55 mit einem
Ausklinkhebel 58 in der Art einer länglichen Platte in Eingriff steht. Der
Ausklinkhebel 58 erstreckt sich für das mögliche Erfassen eines Griffs 60, der
an dem äußeren Ende des Hebels 58 befestigt ist, seitlich über den Drehzapfen
14 hinaus. (Dieser Handgriff kann verschiedene Formen aufweisen, wie jene,
die bei 60 in Fig. 1 und 160 in Fig. 3.7 dargestellt ist). Der Hebel 58 erstreckt
sich durch einen Schlitz 16a im Flansch 16 und weist ein Paar Kerben auf, die
mit dem Flansch in Eingriff bringbar sind. Insbesondere weist der Hebel 58 eine
Entriegelungspositionskerbe 58a und eine Verriegelungspositionskerbe 58b an
gegenüberliegenden Seiten des Hebels 58 und an verschiedenen Positionen in
Längsrichtung des Hebels auf. Die Kerbe 58b liegt näher dem äußeren Ende des
Hebels 58 als die Kerbe 58a. Die Entriegelungskerbe 58a ist schräg oder
unterschnitten und mit einem gleichen schrägen Vorsprung oder Zahn 16' an der
Kante des Schlitzes 16a von Flansch 16 in Eingriff bringbar, um den Hebel in
der eingerasteten Position mit dem Flansch zu halten, bis der Hebel leicht in
Längsrichtung und genügend nach außen bewegt wird, so daß eine
schraubenförmige Spannfeder 66 den Hebel 58 von der Verlängerung 16'
wegziehen und die Verriegelung wiederherstellen kann. Ein Ende der
Schraubenfeder 66 ist an dem Hebel 58 befestigt, und das gegenüberliegende
Ende ist an dem Ausklinkarm oder Auslösehebel 54 befestigt, wodurch der
Ausklinkhebel 58 zu dem Arm 54 gespannt wird.
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An der Kopfplatte 12 ist auch ein besonderer länglicher Nockenarm 70
schwenkbar befestigt. Er ist zwischen dem Verriegelungselement 30 und dem
Ausklinkarm 54 angeordnet. Dieser Nockenarm ist schwenkbar an seinem
vorderen Ende an einem Gelenkzapfen 72 befestigt. Es weist eine im
allgemeinen gekrümmte Form auf, wobei sich eine Nockenstößeloberfläche 70'
am Scheitel zwischen seinen Enden befindet und sein hinteres Ende in einen
Schlitz 40' im Stempel 40 ragt, um sich mit dem Stempel und dem hinteren
Ende des Ausklinkhebels 54 zu bewegen. Daher wird der Nockenarm 70 mit
dem Stempel bewegt, wenn der Ausklinkarm und Ausklinkhebel manuell zur
Entriegelung des Verriegelungsklauenelements 30 betätigt werden. Wenn der
Kolben 40 von der Feder 42 in eine ausgefahrene Position gespannt wird,
werden auch der Ausklinkarm 54 und die Nocke 70 mitbewegt. Ferner steht die
Nocke auch in einem besonderen Verhältnis zu dem Verriegelungselement 30
wie auch zu dem Ausklinkarm und Hebel, wie soeben festgestellt wurde.
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Insbesondere gelangt die Nockenoberfläche 30' an dem Finger 30a des
Verriegelungselements 30 bei Drehung des Verriegelungselements 30 mit der
Nockenoberfläche 70' des Nockenelements 70 in Eingriff, wodurch das
Nockenelement von der Verengung des Zughakens weggeschoben wird,
wodurch der Stempel 40 leicht zurückgezogen und auch der Ausklinkarm 54
und Ausklinkhebel 58 in einer Weise verschoben werden, die in der Folge
beschrieben wird. Diese zuvor beschriebenen Bauteile arbeiten effektiv und
einzigartig während eines Befestigungsvorganges an einem Achsschenkelbolzen
und auch während des Lösevorganges zusammen.
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Während eine Lösevorganges und mit besonderer Bezugnahme zunächst
auf Fig. 1 und 3, befindet sich der Achsschenkelbolzen zunächst im stumpfen
Ende der Verengung 28, zwischen der konkaven Oberfläche 28' der Verengung
und der konkaven Verriegelungselementoberfläche 30" befestigt, wobei sich der
Stempel 40 in seinem ausgefahrenen Zustand befindet und mit der Oberfläche 31
des Verriegelungselements in Eingriff steht. In diesem verriegelten Zustand
befindet sich der Ausklinkhebel 58 in seiner zurückgezogenen Position, und die
Verriegelungskerbe 58b steht mit dem Sperrflansch 16 der Kopfplatte 12 in
Eingriff. Die Spannfeder 66 zwischen dem Ausklinkarm 54 und dem
Ausklinkhebel 58 hält die Kerbe 58b mit dem Flansch 16 in Eingriff. In dieser
Position des Ausklinkarms 54 befindet sich der Stempel 40 in vollständigem
Eingriff mit der Oberfläche 31, wobei er von der Druckfeder 42 vorgespannt
wird, um die Sattelkupplung in einem verriegelten Verhältnis mit dem
Achsschenkelbolzen zu halten. Der geschlossene, verriegelte Zustand ist
eindeutig und rasch mit einem Blick auf die Position des Ausklinkhebels
erkennbar.
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Zur Lösung des Zughakens erfaßt der Bediener den Griff 60 (oder den
modifizierten Griff 160, Fig. 3-7), schiebt den Griff oder Ausklinkhebel vom
Zughaken aus vorwärts, um die Kerbe 58b von dem Flansch 16 wegzuschieben
und aus dem Eingriff mit diesem zu lösen, und zieht den Ausklinkhebel 58
seitlich in einen ausgerückten Zustand, wie in Fig. 4, und schiebt dann den
Ausklinkhebel 58 zu der Vorderseite des Zughakens, um die Kerbe 58a mit dem
Flansch 16 und dem Vorsprung 16a in Eingriff zu bringen, wodurch verhindert
wird, daß die Spannfeder 66 den Ausklinkhebel 58 aus seinem Eingriff mit dem
Flansch 16 zieht. Diese Zugwirkung schwenkt den Ausklinkarm 54 um seinen
Gelenkzapfen 56, wodurch der Stempel 40 gegen die Spannung der
Druckschraubenfeder 42 von der Verengung 28 der Kopfplatte der
Sattelkupplung zurückgezogen wird. (Der Deutlichkeit der Zeichnungen wegen
ist die Feder 42 in Fig. 4-7 nicht dargestellt und die Feder 66 ist in graphischer
Form dargestellt). Der Sattelschlepper kann dann beginnen, sich vom Anhänger
wegzubewegen, um den nach oben ausgerichteten Zughaken für
Sattelkupplungen von dem herabhängenden Achsschenkelbolzen des Anhängers
wegzuziehen. Der Achsschenkelbolzen schwenkt dadurch das
Verriegelungselement 30 um seinen Gelenkzapfen 32, wie in den
aufeinanderfolgenden Zeichnungen von Fig. 4, 5, 6 und 7 dargestellt ist. Wenn
das Verriegelungselement 30 nach rückwärts zum Öffnen schwenkt, gelangt die
Nockenoberfläche 30' am Finger 30a mit der Nockenstößeloberfläche 70' am
Nockenarm 70 in Eingriff, wodurch das hintere Ende 70a des Nockenarms 70
den Stempel 40 etwas mehr gegen seine Schraubenfeder zurückzieht und den
Ausklinkarm 54 stärker um seinen Gelenkzapfen verschiebt und den
Ausklinkhebel 58 in Iäingsrichtung in eine etwas stärker ausgerückte Position
verschiebt, die ein Lösen der Kerbe 58a von dem Flansch 16 und dem
Vorsprung 16' bewirkt (Fig. 5). Dadurch kann die Feder 66 den Ausklinkhebel
58 nach rückwärts ziehen, wodurch dieser vom Flansch 16 gelöst wird. Wenn
sich das Verriegelungselement 30 weiter in seine vollständig offene Position
bewegt, bewegt sich die Nockenoberfläche 30' über die konvexe Mitte der
Nockenstößeloberfläche 70' hinaus, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, wodurch
der Nockenarm 70 unter der Wirkung der Druckfeder 42 auf den Stempel 40
zurück zu der Verengung bewegt werden kann. Diese Bewegung ermöglicht,
daß der Ausklinkarm 54 leicht nach rückwärts bewegt wird und der
Ausklinkhebel 58 leicht bewegt wird, wodurch die Kerbe 58a vom Flansch 16
versetzt wird (Fig. 7). Die Verriegelung ist dann vollständig offen, wodurch
eine vollständige Lösung des Achsschenkelbolzens möglich ist. Der offen,
entriegelte Zustand des Zughakens ist einfach und rasch aus der Position des
Hebels 58 erkennbar.
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Ferner bewirkt die Position der Nockenoberfläche 30' der Klaue 30 über
der Mitte in bezug auf den Nockenarm 70 und insbesondere dessen Oberfläche
70', daß die Verriegelung vollständig offen bleibt und sich nicht zufällig
schließt, so daß ein anderer eintretender Achsschenkelbolzen bei einem
Befestigungsversuch ein geschlossenes Verriegelungselement nicht beschädigt,
sondern daß vielmehr ein reibungsloses Anhaken möglich und garantiert ist.
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Während des Anhängevorganges bewegen sich die Elemente im
allgemeinen in umgekehrter Reihenfolge zu der vorangehenden Beschreibung.
Insbesondere gelangt der eintretende Achsschenkelbolzen mit der Rückseite des
Fingers 30a in Eingriff, wodurch das Verriegelungselement 30 um seinen
Gelenkzapfen gedreht wird und gleichzeitig die Nockenoberfläche 30' entlang
der Nockenstößeloberfläche 70' auf dem Nockenarm 70 bewegt wird, wobei
sich das Verriegelungselement aus dem Zustand in Fig. 7 zu jenem in Fig. 6,
Fig. 5, Fig. 4 und Fig. 3 bewegt. Wenn dies eintritt, gelangt schließlich die
Nase des Arms 30b mit dem Ende des Kolbens in Eingriff, wodurch dieser
etwas weiter zurückgezogen wird, indem er seitlich geschoben wird, woraufhin
sich die Nase des Arms 30b über den Stempel bewegt, so daß der Stempel in
seine vollständig ausgefahrene Verriegelungsposition gebracht wird, die in Fig.
1 und 3 dargestellt ist. Wenn dies eintritt, nimmt der Stempel den Ausklinkarm
54 und den Ausklinkhebel 58 mit, wobei der Ausklinkarm um seinen
Gelenkzapfen geschwenkt wird und der Ausklinkhebel 58 in seine Position
zurückgezogen wird, in der die Kerbe 58b mit dem Flansch 16 ausgerichtet ist,
und in diesem Zustand zieht die Feder 66 die Kerbe in den Eingriff mit dem
Flansch.
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Es ist zu beachten, daß die Position des Zuggriffs dem Bediener
ermöglicht, rasch zu erkennen, ob der Zughaken wirksam verriegelt ist oder
sich im offenen Zustand befindet. Der Nockenarm arbeitet einzigartig mit dem
Hebel und Ausklinkarm wie auch dem Kolben zusammen, um einen korrekten
Betrieb zu gewährleisten.
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Wie zuvor festgestellt, kann die Einheit entweder rechtsgängig oder
linksgängig sein, wobei der Ausklinkarm oder Auslösehebel am hinteren Ende
für eine rechtsgängige Anordnung geschwenkt wird und in der Mitte, wie für
eine linksgängige Anordnung dargestellt. In jedem Fall arbeitet der Nockenarm
einzigartig mit den Kerben in dem Hebel zusammen um zu garantieren, daß das
Element in der vollständig offenen Position zur Aufnahme eines
Achsschenkelbolzen bleibt, oder bis zur manuellen Lösung in der vollständig
verriegelten Position. Außer dieser Variation ist auch denkbar, daß Fachmänner
nach Betrachtung dieser Erfindung andere Möglichkeiten in Erwägung ziehen,
diese zu verändern, um bestimmten Umständen oder Anlagen gerecht zu
werden. Ein Beispiel ist die Verwendung eines anderen Sperrmechanismus für
den Ausklinkhebel.