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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Anhängerkupplung
der im Oberbegriff des nachfolgenden Anspruchs 1 gezeigten Art.
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Gemäß Standards
aus jüngerer
Zeit werden an Anhängerkupplungen
für landwirtschaftliche
Fahrzeuge verschiedene Anforderungen gestellt, die erfüllt werden
müssen,
um die Sicherheit von Personen selbst in Fällen ungewöhnlicher und zufälliger Ereignisse,
wie zum Beispiel das Umkippen eines von einem Schlepper gezogenen
Anhängers
auf eine Seite, zu gewährleisten.
Insbesondere muss die Kupplung in der Lage sein, eine axiale Drehung
der Schleppöse
des daran angekuppelten Anhängers
auf beiden Seiten um mindestens 90° um die Längsschleppachse zu gestatten,
wenn ein vorbestimmtes Umkippmoment überschritten wird.
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Die
Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat bereits eine Anhängerkupplung
entwickelt, die diese Anforderungen mit einer in der Patentschrift
EP 0650857 beschriebenen
innovativen Lösung
erfüllt. Die
bekannte Anhängerkupplung
ist des Weiteren vorteilhafterweise in einem System zum Einstellen
ihrer Höhe
integriert, das ebenfalls von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung
innovativ entwickelt wurde und in der Patentschrift
EP 0667252 beschrieben wird. Diese
Anhängerkupplung
ist aus Sicherheitsgründen
weiterhin mit Sensoren versehen worden, wie in der
EP 0823343 offenbart.
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Obgleich
die oben erwähnte
Anhängerkupplung
bekannter Art an sich die oben erwähnten Sicherheitsanforderungen
erfüllt,
ist trotz allem eine gewisse Vorsicht oder Erfahrung seitens der
Benutzer erforderlich, wenn sie den Vorgang des Kuppelns des Sperrbolzens
der Schleppöse
eines Anhängers durchführen, um
eine Situation zu vermeiden, in der eine nicht ordnungsgemäße Ausrichtung
des Bolzens die durch die Anhängerkupplung
der oben erwähnten
bekannten Art bereitgestellte Sicherheit verhindern könnte. Dieses
Erfordernis ist besonders dann deutlich, wenn der verwendete Bolzen
einfacherer Art ist, die manuell eingeführt wird, oder halbautomatischer
Art mit Schnellkupplung ist, die bei kleinen Schleppern zum Beispiel
direkt von der Fahrerkabine aus bewirkt werden kann.
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Die
DE 20 04 364 offenbart eine
Anhängerkupplung
mit einem Ansatz eines Verriegelungsbolzens, der in an der oberen
Wand der Anhängerkupplung
vorgesehene Löcher
eingeführt
werden kann, um eine ordnungsgemäße verriegelte
Ausrichtung des Bolzens genau zu definieren.
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Soweit
der Anmelderin bekannt ist, ist für das oben angeführte allgemeine
Problem bisher keine effektive Lösung
gefunden worden, die gleichzeitig einfach und wirtschaftlich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Bereitstellung einer
verbesserten Anhängerkupplung,
die es einem Benutzer ermöglicht,
einen Bolzen zum Verriegeln der Schleppöse eines Anhängers ordnungsgemäß zu positionieren,
wobei gewährleistet
wird, dass der Bolzen in einer sicheren und die Anhängerkupplung nicht
behindernden Position festgehalten bleibt, wenn sich die Kupplung
auf beiden Seiten um mindestens 90° um die Längsschleppachse dreht.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
Anhängerkupplung,
bei der eine nicht ordnungsgemäße Positionierung
des Bolzens von einem Benutzer sofort erkennbar ist.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Herstellung einer Kupplung
der oben angeführten
Art, die wirtschaftlich hergestellt werden kann, sich auf einfache
und intuitive Weise selbst von Laien oder unvorsichtigen Benutzern
verwenden lässt, Langzeitsicherheit
und Effizienz selbst unter schwierigen Verwendungsbedingungen gewährleistet
und schließlich
die keiner besonderen Wartung unterliegt.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer
Anhängerkupplung,
die entweder mit einem manuellen Bolzen oder mit einem halbautomatischen
Schnellkupplungsbolzen verwendet werden kann.
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Um
die oben angeführten
Aufgaben zu erfüllen
betrifft die Erfindung eine Anhängerkupplung
der im Oberbegriff der vorliegenden Beschreibung angeführten Art,
die die in den nachfolgenden Ansprüchen angeführten Merkmale aufweist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die angehängten
Zeichnungen deutlich, die lediglich als nicht einschränkendes
Beispiel gegeben werden; darin zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellten Anhängerkupplung,
die einen in der ordnungsgemäßen Position
eingeführten
manuellen Bolzen umfasst,
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2 eine
Draufsicht der Anhängerkupplung
mit der Anhängerkupplung
nach 1 und der Übersicht
halber ohne Bolzen, wobei die Anhängerkupplung an einer Konstruktion
zur Einstellung ihrer Höhe
angebracht ist,
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3 eine
als Schnitt ausgeführte
Seitenansicht der Anhängerkupplung
nach 1, die die ordnungsgemäße und nicht ordnungsgemäße Einführposition
eines manuellen Bolzens darstellt,
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4 eine
als Schnitt ausgeführte
Seitenansicht ähnlich 3,
die die ordnungsgemäße und nicht
ordnungsgemäße Einführposition
eines halbautomatischen Schnellkupplungsbolzens darstellt, und
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5 eine
teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht
eines weiteren Beispiels für
einen halbautomatischen Bolzen, der in der ordnungsgemäßen Position
eingeführt
ist.
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Nunmehr
auf 1 Bezug nehmend, umfasst eine Anhängerkupplung 10 einen
Hauptkörper 11 mit
einer Mündung 12,
die durch eine obere Lippe 13 und eine untere Lippe 14 definiert
wird. Die Mündung 12 soll
im Gebrauch die Schleppöse
eines Anhängers
aufnehmen, die durch einen zylindrischen Körper 15 eines Bolzens
verriegelt wird, der hier allgemein durch die Bezugszahl 16 bezeichnet
wird und der insbesondere in dem Beispiel der 1 und 3 ein
manueller Bolzen 16a ist, während er in dem Beispiel von 4 ein
halbautomatischer Bolzen 16b ist. Der Bolzen 16 wird
in in der oberen Lippe 13 und in der unteren Lippe 14 ausgebildete
koaxiale Löcher 17 bzw. 18 eingeführt. Ein
Schaft 19 zur Befestigung der Anhängerkupplung 10 an
einem Schlepper erstreckt sich vom Hauptkörper 11 hinter der
Mündung 12.
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2 zeigt
ein Beispiel für
die Befestigung der Anhängerkupplung
an einer Einstellkonstruktion 20 bekannter Art, mittels
der die Höhe
der Kupplung eingestellt werden kann. Die Einstellkonstruktion 20 umfasst
einen Schlitten 21, der auf einem Paar an einem hinteren
Rahmen 23 des Schleppers angebrachter Führungen 22 verschiebbar
ist. Ein Bedienhebel 24 ermöglicht eine gezielte Verriegelung
des Schlittens 21 in einer bestimmten Höhe auf den Führungen 22.
Der Schaft 19 ist so am Schlitten 21 angebracht,
dass er um eine Längsachse
X-X drehbar ist. Bekannte Verriegelungsmittel, deren Merkmale nicht in
den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen und die deshalb
nicht ausführlich
beschrieben werden, sperren die Drehung der Anhängerkupplung 10 um
die Längsachse
X-X, solange kein einen vorbestimmten Wert überschreitendes Moment an die Kupplung
angelegt wird, das zum Beispiel durch das versehentliche Umkippen
eines geschleppten Anhängers
verursacht wird.
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Eine
röhrenförmige Stütze 25 zur
Verbindung mit dem Bolzen 16 erstreckt sich im Bereich
des Lochs 17 in der oberen Lippe 13, wobei sich
von der Stütze
in Radialrichtung Versteifungsrippen 26 erstrecken, die
mehrere radiale Aussparungen definieren, deren Basis 28 durch
die Oberseite der oberen Lippe 13 definiert wird. Das obere
Ende der röhrenförmigen Stütze 25 verbreitert
sich zur Bildung einer ringförmigen
Lagerscheibe 27 für
einen Kopf 29 des Bolzens 16. Die ringförmige Scheibe 27 weist
einen radial verbreiterten Teil 30 auf, der sich symmetrisch bezüglich einer
Längsebene über eine
Gesamterstreckung von vorzugsweise über 180° erstreckt. Der verbleibende
Teil der ringförmigen
Scheibe 27, der zur Mündung 12 der
Anhängerkupplung
ausgerichtet ist, definiert einen Absatz 31, dessen Funktion
im Folgenden beschrieben wird.
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Die
divergierende Konfiguration der oberen 13 und unteren 14 Lippe,
die die Mündung 12 bilden, bewirkt,
dass die radialen Aussparungen um die röhrenförmige Stütze 25 herum in der
Nähe des
Schafts 19 tiefer sind und allmählich flacher werden, je weiter sie
vom Schaft 19 entfernt sind. Die Tiefe der radialen Aussparungen
soll hier im Wesentlichen der Abstand zwischen der Basis 28 und
der ringförmigen
Scheibe 27 bedeuten.
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Der
in den 1 und 3 dargestellte manuelle Bolzen 16a umfasst
einen Griff 32, der vorzugsweise, aber nicht auf einschränkende Weise, durch
das Ende einer gebogenen Stange 33 gebildet wird, von der
ein mittlerer Teil 34 zum Beispiel durch Schweißen am Kopf 29 des
Bolzens befestigt ist. An dem vom Griff 32 entfernt liegenden
Ende ist die Stange 33 über
ca. 90° weiter
nach unten gebogen, um einen Positionieransatz 35 zu bilden.
Am unteren Ende des Körpers 15 des
Bolzens 16a befindet sich ein Querloch 36 zum
Einführen
eines Splints 37 oder Stifts oder eines anderen Glieds,
das verhindert, dass der Bolzen 16a herausfällt, wenn
ein Anhänger geschleppt
wird.
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Wenn
die Anhängerkupplung 10 mit
dem manuellen Bolzen 16a verwendet wird, ist es nach dem
Einführen
der Schleppöse
des Anhängers
in die Mündung 12 möglich, den
Bolzen 16a durch das Loch 17 und die Schleppöse in die
röhrenförmige Stütze 25 einzuführen, bis
er das Loch 18 in der unteren Lippe 14 erreicht.
Der große
Raum zwischen dem Griff 32 und der oberen Lippe 13 bzw.
der ringförmigen
Scheibe 27 verhindert Verletzungen der Finger eines den
Bolzen 16a einführenden
Bedieners.
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Wenn
der Bolzen 16a in der ordnungsgemäßen Ausrichtung, wie in 1 gezeigt
und mit einer durchgehenden Linie in 3 dargestellt
wird, eingeführt
wird, wird der Ansatz 35 des Bolzens in einem der radialen
Aussparungen dichter am Schaft 19 aufgenommen, die eine
größere Tiefe
aufweisen als die Länge
des Ansatzes 35, der deshalb in einem Abstand von der Basis 28 bleibt,
wenn der Kopf 29 des Bolzens auf der ringförmigen Scheibe 27 aufliegt.
In dieser Position ist das am unteren Ende des Bolzens 16a ausgebildete
Querloch 36 vollständig
offen unter der unteren Lippe 14 zwecks Einführung des
Splints oder Stifts 37.
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Wenn
andererseits der Bolzen 16a in einer nicht ordnungsgemäßen Ausrichtung
eingeführt
wird, wie beispielhaft in 3 gestrichelt
dargestellt ist, schlägt
der Ansatz 35 gegen die Basis 28 einer der radialen
Aussparungen geringerer Tiefe, wobei der Kopf 29 des Bolzens 16a bezüglich der
ringförmigen Scheibe 27 erhaben
bleibt. In diesem Fall wird durch das ungenügende Eindringen des Bolzens 16a in
die Kupplung 10 das Querloch 36 unter der unteren
Lippe 14 nicht (vollständig)
geöffnet,
wodurch ein Einführen
des Splints oder Stifts 37 unmöglich wird. Somit wird der
Benutzer sofort auf die nicht ordnungsgemäße Positionierung des Bolzens 16a aufmerksam gemacht.
Die Gründe
für das
nicht ordnungsgemäße Einführen, das
durch die Behinderung zwischen dem Ansatz 35 und der oberen
Lippe 13 der Kupplung deutlich angezeigt wird, können sofort überprüft werden,
selbst wenn es sich bei dem Benutzer um einen Laien handelt, der
rein intuitiv dazu angehalten wird, den Bolzen 16a zu drehen,
um den Ansatz 35 ordnungsgemäß in eine tiefere radiale Aussparung
einzuführen.
Wenn der Bolzen 16a ordnungsgemäß in der Kupplung 10 eingeführt und
mittels des Splints 37 axial verriegelt ist, beschränken die
Rippen 26, die die radialen Aussparungen lateral begrenzen,
in jedem Fall die Fähigkeit
des Bolzens 16a, sich um seine Achse zu drehen, wodurch
sie eine weitere Sicherheitsmaßnahme
gegen versehentliche Bewegung des Bolzens 16a in eine Position
bilden, in der der Griff 32, wenn der Anhänger umkippt,
ungünstigerweise
die hintere Konstruktion 23 des Schleppers und insbesondere
den Bedienhebel 24 oder die Führungen 22, wenn eine
Konstruktion 20 zur Einstellung der Höhe der Anhängerkupplung der gleichen Konstruktionsart
wie in 2 gezeigt verwendet wird, behindern könnte.
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Wie
in 4 gezeigt, kann ein halbautomatischer Bolzen 16b mit
Schnellkupplung, die bei kleinen Schleppern zum Beispiel direkt
von der Fahrerkabine aus bewerkstelligt werden kann, mit der oben beschriebenen
Anhängerkupplung 10 verbunden werden.
Normalerweise umfassen solch halbautomatischen Bolzen 16b eine
geneigte Stange 40, deren unteres Ende vorragend am Kopf 29 des
Bolzens befestigt ist. Ein Steuermittel bekannter Art (in den Zeichnungen
nicht gezeigt), zum Beispiel eine Drucktaste, ein Schieber oder
eine ähnliche
Steuervorrichtung, ist am oberen Ende der geneigten Stange 40 angeordnet
und bewirkt die Rückkehr
des kleinen axial zurückziehbaren
Kolbens 41, der vom unteren Ende der Stange 40 vorragt,
gegen die Wirkung eines elastischen Glieds, zum Beispiel einer Schraubenfeder,
die in der Stange angebracht ist, um den kleinen Kolben 41 in
einer herausgezogenen Position zu halten.
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Wenn
der halbautomatische Bolzen 16b in der ordnungsgemäßen Ausrichtung
eingeführt
ist, wie in 4 mit einer durchgehenden Linie
dargestellt, wird der kleine Kolben 41 mit einem durch
die ringförmige
Scheibe 27 ausgebildeten Zahn 31 verbunden, wodurch
ein Herausfallen des Bolzens 16b aus der Kupplung verhindert
wird, solange der Benutzer nicht bewusst auf das am oberen Ende
der Stange 40 angeordnete Steuermittel einwirkt.
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Wenn
der halbautomatische Bolzen 16b andererseits in einer nicht
ordnungsgemäßen Ausrichtung
eingeführt
ist, wie beispielhaft in 4 mit einer gestrichelten Linie
dargestellt, kann der kleine Kolben 41 nicht über den
durch den radial verbreiterten Teil 30 der ringförmigen Scheibe 27 gebildeten
Zahn hinausgehen, um damit verbunden zu werden. In diesem Fall bewirkt
die Wirkung des innerhalb der Stange 40 angeordneten elastischen
Elements auf den kleinen Kolben 41 dessen Ausfahren und
das sich daraus ergebende Ansteigen des Kopfes des Bolzens 16b.
Der Zustand eines nicht ordnungsgemäßen Einführens des Bolzens 16b ist
von einem Benutzer, der versucht, die Stange 40 nach oben
zu ziehen, ohne die Vorrichtung zum Zurückbewegen des kleinen Kolbens 41 zu
bedienen, sofort erkennbar, Während
die Drehung des Bolzens 16b in der ordnungsgemäßen Einführposition
durch das Vorhandensein der Rippen 26 begrenzt wird, kann
sich der Bolzen 16b weiterhin in der nicht ordnungsgemäßen Einführposition
frei um seine eigene Achse drehen. Der Benutzer kann somit immer überprüfen, ob
der Bolzen ordnungsgemäß eingeführt worden
ist, indem er versucht, den Bolzen 16b mittels der Stange 40 zu drehen.
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Auch
in diesem Fall gewährleistet
das ordnungsgemäße Einführen des
Bolzens 16b auch seine ordnungsgemäße Ausrichtung, die die Stange 40 von
der hinteren Konstruktion 23 des Schleppers weghält und insbesondere
in Fällen,
in denen eine Einstellkonstruktion 20 der in 2 gezeigten
Art verwendet wird, sie von dem Bedienhebel 24 und von den
Führungen 22 weghält, so dass
eine sichere und nicht behindernde Drehung der Anhängerkupplung 10 um
ihre Längsachse
X-X gestattet wird, falls erforderlich.
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5 zeigt
ein alternatives Beispiel für
einen halbautomatischen Schnellkupplungsbolzen 16c, der wie
der Bolzen 16b von 4, insbesondere
bei kleinen Schleppern, ebenso direkt von der Fahrerkabine aus betätigbar ist.
Der halbautomatische Bolzen 16c umfasst ein geneigtes Rohr 50,
in dem eine Steuerstange 51 verschiebbar angebracht ist,
deren oberes Ende mit einem Schieber 52 verbunden ist und
von einer Feder 53 elastisch entgegengewirkt wird. Das untere
Ende 51a der Steuerstange 51 ragt nach außen des
Rohrs 50 vor, und ein Stift 54, der innerhalb in
einander gegenüberliegenden
Backen 56 eines Kupplungsglieds 57 ausgebildeten
Schlitzen 55 beweglich ist, erstreckt sich in Querrichtung
dadurch. Das Kupplungsglied 57 ist drehbar an einem Schaft 58 angelenkt,
der vom oberen Ende des Körpers 15 des
Bolzens vorragt, und ist des Weiteren mit hakenförmigen Ansätzen 59 versehen,
die sich zur Kupplung unterhalb des Ansatzes 31 der Kupplung 10, aber
nicht unterhalb des verbreiterten Teils 30 eignen.
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Zwischen
den beiden Backen 56 des Kupplungsglieds 57 befindet
sich ein Abstandsstück 60 mit einer
Wand 60a, die sich im verriegelten Zustand des Bolzens 16c parallel
zu und neben mindestens einem Teil des unteren Endes 51a der
Steuerstange 51 erstreckt.
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Durch
Einwirkung auf den Schieber 52 wird die Stange 51 durch Überwinden
der elastischen Entgegenwirkung durch die Feder 53 herausgezogen, so
dass bewirkt wird, dass sich das Kupplungsglied bezüglich des
Schafts 58 dreht und folglich die hakenförmigen Ansätze 59 aus
dem Ansatz 31 ausgerückt
werden. Die Freigabe des Schiebers 52 ermöglicht es
der Feder 53, die Stange 51 nach unten zu drücken, und
gestattet die Kupplung der hakenförmigen Ansätze 59 unter dem Ansatz 31 der
Kupplung 10. Wenn sich der halbautomatische Bolzen 16c jedoch
in einer unzulässigen
Position befindet, zum Beispiel um 180° bezüglich der aufrechten Achse
des Körpers 15 des
Bolzens gedreht ist, können
die hakenförmigen
Ansätze 59 nicht
unterhalb des verbreiterten Teils 30 gekuppelt werden,
und nicht nur ist der Bolzen nicht verriegelt, sondern er neigt
sogar dazu, erhaben zu sein, wodurch er auch optisch anzeigt, dass
keine ordnungsgemäße Kupplung
stattgefunden hat.
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Im
verriegelten Zustand des halbautomatischen Bolzens 16c,
der in 5 dargestellt ist, ist die Wand 60a des
Abstandsstücks 60 neben
einem Teil des unteren Endes 51a der Steuerstange 51 angeordnet.
Die Behinderung zwischen dem unteren Ende 51a und der Wand 60a verhindert
jegliche Drehung, selbst eine versehentliche Drehung, des Kupplungsglieds 57 um
den Schaft 58, solange die Steuerstange durch die Feder 53 abgesenkt
gehalten wird und deshalb, kurz gesagt, solange nicht bewusst auf den
Schieber 52 zur Entriegelung des halbautomatischen Bolzens 16c eingewirkt
wird.
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Aufgrund
des Zusammenwirkens der hakenförmigen
Ansätze 59 mit
dem Körper
der Kupplung 10 und insbesondere mit dem Ansatz 31 und
besonders durch das Zusammenwirken des unteren Endes 51a der
Steuerstange 51 mit dem Kupplungsglied und insbesondere
mit dem Abstandsstück 60 ermöglicht der
halbautomatische Bolzen 16c das Erzielen eines hohen Grads
an Sicherheit gegenüber
jeglicher Möglichkeit
eines unbeabsichtigten oder versehentlichen Entkoppelns des Bolzens,
selbst wenn die Kupplung und der Bolzen starkem Rütteln, starken Schwingungen
und hoher Beanspruchung ausgesetzt sind.
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Wie
aus der obigen ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen hervorgeht, ermöglicht die
Anhängerkupplung
der vorliegenden Erfindung selbst Laien, einen Bolzen zur Verriegelung
der Schleppöse
eines Anhängers
ordnungsgemäß in einer
sicheren und nicht behindernden Position einzuführen, Das ordnungsgemäße Einführen ist
sofort erkennbar, und eine Bewegung eines nicht ordnungsgemäß eingeführten Bolzens
in die ordnungsgemäße Position
erfolgt intuitiv. Die zur Erzielung dieses Ergebnisses, das den
höchsten
Standards auf diesem Gebiet entspricht, durchgeführten technischen Maßnahmen
haben jedoch eine ausgesprochen beschränkte oder sogar vernachlässigbare Auswirkung
auf die Herstellungskosten und auf die leichte Herstellung der Anhängerkupplung.
Des Weiteren kann die Anhängerkupplung
gemäß der vorliegenden
Erfindung entweder mit einem manuellen Bolzen oder mit einem halbautomatischen
Bolzen verwendet werden, und gleichermaßen kann sie entweder in einer
festen Position oder einem System zur Einstellung ihrer Höhe zugeordnet
an einem Schlepper angebracht werden.