EP4200141A1 - Anhängekupplung für fahrzeuge - Google Patents

Anhängekupplung für fahrzeuge

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Publication number
EP4200141A1
EP4200141A1 EP21758085.1A EP21758085A EP4200141A1 EP 4200141 A1 EP4200141 A1 EP 4200141A1 EP 21758085 A EP21758085 A EP 21758085A EP 4200141 A1 EP4200141 A1 EP 4200141A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling
coupling device
vehicle
trailer
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21758085.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rühlicke STEFAN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruehlicke GmbH
Original Assignee
Ruehlicke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruehlicke GmbH filed Critical Ruehlicke GmbH
Publication of EP4200141A1 publication Critical patent/EP4200141A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/01—Traction couplings or hitches characterised by their type
    • B60D1/02—Bolt or shackle-type couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/01—Traction couplings or hitches characterised by their type
    • B60D1/06—Ball-and-socket hitches, e.g. constructional details, auxiliary devices, their arrangement on the vehicle
    • B60D1/065—Ball-and-socket hitches, e.g. constructional details, auxiliary devices, their arrangement on the vehicle characterised by the hitch mechanism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a trailer hitch for vehicles according to the preamble of patent claim 1, a second coupling device for use in such a trailer hitch according to patent claim 14 and a vehicle combination with such a trailer hitch according to patent claim 15.
  • Such towing vehicles can be, for example, a passenger car, a truck, a bus, a construction machine, a forestry or agricultural vehicle, a military vehicle or another land vehicle, in particular another road vehicle or off-road vehicle.
  • Such towing vehicles can be moved or drive by means of their own drive, i.e. they can be vehicles with their own drive.
  • a towing vehicle can move at least one trailer with it as a vehicle without its own drive or pull it behind it.
  • a trailer is usually used to transport loads and can be, for example, a car trailer, a truck trailer, a caravan, a horse trailer, a boat trailer and the like.
  • Trailers have at least one wheeled axle and often at least two wheeled axles.
  • Trailers can also be designed for private, sporting and commercial use, for example in freight forwarding, in the construction industry, in agriculture and the like.
  • a detachable connection between the towing vehicle and the trailer is usually implemented using a so-called trailer hitch for attaching the trailer to the towing vehicle, which is designed as a system in at least two parts and has a component on the towing vehicle and on the trailer, which are held there and are detachably connected to one another be able.
  • trailer hitch for attaching the trailer to the towing vehicle, which is designed as a system in at least two parts and has a component on the towing vehicle and on the trailer, which are held there and are detachably connected to one another be able.
  • trailers can also be detachably connected to one another in this way.
  • trailer couplings such as bolt couplings and jaw couplings or bolt coupling systems and jaw coupling systems, in which a shaft or a drawbar extends from the trailer to the towing vehicle and has an eyelet at the end as a through opening in the vertical direction, which also as a towing eye or as a coupling eye can be designated.
  • the shank is formed, for example, as a flange and fixedly attached to the frame of the trailer by means of screws.
  • a holder is fixedly attached to the frame of the towing vehicle, which has two surfaces in the vertical direction, each with a through-opening in the vertical direction.
  • the two passage openings are arranged in alignment with one another.
  • the trailer towing eye can be received between the two surfaces of the tow vehicle bracket.
  • All three through-holes can be connected to each other in the vertical direction by a bolt, also called a coupling bolt, which can rest on the upper surface by means of thickening and be secured at the lower end. This can be done in a comparable way with a jaw coupling or a jaw coupling system.
  • ball head couplings or ball head coupling systems are known in which the above-described vertical passage opening of the towing eye is closed at the top by a spherical cap, i.e. by a spherical section.
  • the towing eye of the trailer drawbar can be placed or lowered from above with its spherical cap onto a ball head, which is fixedly arranged on the towing vehicle.
  • AT 412 268 B discloses a towing eye of a coupling with a coupling element comprising in particular a ring, a ball socket or the like, a spacer element and a flange with corner regions having a substantially rectangular, in particular substantially square, base.
  • hitches for towing vehicles for mechanically clamping the towing eye of the trailer are known, for example, from DE 919 689 B, DE 29 12 277 C2, DE 32 29 645 A1, DE 33 40 344 C2, DE 43 26 594 A1 and EP 1 303 418 B1.
  • a trailer hitch for towing vehicles for mechanically clamping the ball head of the trailer is known, for example, from DE 10 2008 029 918 A1.
  • a hitch for trailers for mechanically clamping the ball head of the towing vehicle is known, for example, from AT 412 961 B and AT 508 429 B1.
  • a disadvantage of this can be considered that the actuation of the mechanical clamping of the towing eye or the ball head of the trailer by the towing vehicle or the ball head of the towing vehicle zeugs part of the trailer by a user such as the driver of the towing vehicle can mean an additional work step when coupling. This also applies to removing the mechanical clamp when uncoupling the trailer from the towing vehicle. These steps can therefore require additional time and can be perceived as physically demanding. Furthermore, at least the step of mechanical clamping when coupling can be forgotten, which can lead to the disadvantages described above while driving.
  • the corresponding operating or lever elements are usually arranged on the outside at the rear of the towing vehicle or at the front of the trailer and can thus be exposed to the weather, dust and other dirt. This can lead to increased costs with regard to the production of such trailer hitches in order to still achieve their longevity and/or to ensure their functionality. This can also apply to the maintenance, care and repair of such trailer hitches.
  • trailer couplings for towing vehicles that act in a comparable manner on the towing eye, in which the pressing element, clamping element or stop prism of the towing vehicle is clamped and released by means of a fluid, in particular pneumatically and/or hydraulically.
  • a fluid in particular pneumatically and/or hydraulically.
  • Such trailer hitches for towing vehicles for pneumatic and/or hydraulic clamping of the towing eye of the trailer are described, for example, by DE 38 04 455 A1, DE 38 24 225 A1, DE 43 26 594 A1, DE 10 2006 060 788 B4, EP 0 441 158 Bl and WO 2010 136 542 A1.
  • the advantage of this may be that the application can be made easier and/or faster for the user, for example for the driver of the towing vehicle. In particular, the user can be relieved of this.
  • a particular disadvantage of such pneumatic and/or hydraulic clamps for towing vehicles can be that there can also be complications in practical use, since, for example, the pneumatically operated hydraulic unit works comparatively sluggishly and the opening process when uncoupling must also be carried out "carefully". More specifically, the separation or decoupling of the trailer and towing vehicle can pose a problem in this case, since the freedom from play between the towing eye and the coupling pin is ensured, as described above, by a hydraulic unit that is pressurized with compressed air The towing vehicle's coupling device must be lowered so that its stop prism "releases" the trailer's towing eye again.
  • One object of the present invention is to provide a trailer hitch of the type described above, so that a backlash-free coupling between two vehicles, in particular between a towing vehicle and a trailer, is simpler, cheaper, more user-friendly, more robust, more durable, requires less maintenance and/or can be achieved more compactly than previously known. This should be able to be done in particular by means of hydraulic clamping. At least an alternative to known trailer couplings of this type should be created.
  • the present invention relates to a trailer hitch for vehicles with a first coupling device for attachment to a front vehicle in the direction of pull and a second coupling device for attachment to a rear vehicle in the direction of pull, the two coupling devices being designed to be connected to one another in a force-transmitting manner.
  • Vehicles are understood to mean the land vehicles mentioned at the outset as well as other such land vehicles.
  • the front vehicle in the pulling direction can be a towing vehicle as described above or also a trailer, which in turn can be pulled by a towing vehicle directly or indirectly by at least one further trailer arranged in between.
  • the vehicle behind in the train direction can be a trailer which can be coupled solely to the vehicle in front or can in turn tow at least one other trailer.
  • Towing vehicles and trailers can be, in particular, the towing vehicles and trailers mentioned at the outset and the like.
  • the two coupling devices can interact with one another in order to couple the rear vehicle in the direction of pull to the vehicle in front in the direction of pull and thereby allow the vehicle in front in the direction of pull to be moved along with it.
  • This movement can essentially take place in the direction of the train, which can also be referred to as the direction of travel or as the direction of movement, since such a combination of vehicles consisting of a vehicle in front in the direction of train and a vehicle behind in the direction of train usually essentially on a road or the like over longer distances in ferry operation is moved straight.
  • steering movements or cornering from the movement in the direction of pull as well as such movements counter to the direction of pull d. H. rearward-facing movements, for example for maneuvering and the like.
  • the two coupling devices can be collectively referred to as a trailer hitch or as a trailer hitch system.
  • Each coupling device itself can be designed to be arranged on the corresponding vehicle in a fixed and force-transmitting manner. This can be done, for example, by positive, non-positive and/or material-to-substance connections.
  • each of the coupling devices can be designed at the opposite end with corresponding fastening means such as a flange as a flanged towing eye, an external thread as a screw-in towing eye or a welded area as a welded-in towing eye in order to be fixed in a correspondingly durable manner on the corresponding vehicle or its frame, To be able to be attached to the frame or chassis.
  • the trailer coupling according to the invention is characterized in that the second coupling device has at least one clamping element which is designed to exert a clamping force on the first coupling device and thereby to connect the two coupling devices to one another without play, at least in the pulling direction, with the second coupling device being designed to absorb the clamping force of the clamping element by means of an energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction on the first coupling device.
  • the present invention is based on the finding that trailer hitches as described above have essentially been designed in such a way that the corresponding mechanism is arranged on the front vehicle in the towing direction for a play-free connection between the two coupling devices of such a trailer hitch.
  • this can offer the advantage that a power supply system of the front vehicle in the direction of travel can be used directly for this purpose able to exert a clamping force on the part of the first coupling device on the second coupling device, as described above.
  • this can lead to the disadvantages described there.
  • a trailer hitch which can be operated by means of an energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction.
  • the known possibility of providing a play-free trailer hitch can be shifted from the front vehicle in the direction of pull to the rear vehicle in the direction of pull.
  • This can save corresponding costs, weight and/or installation space in the front vehicle in the pulling direction, even if this results in at least some costs, weight and installation space being incurred or required in the rear vehicle in the pulling direction.
  • This also makes it possible to create simplified options for actuating or controlling the clamping mechanism, as will be explained in more detail below.
  • Electrical energy in the form of electrical voltage can be used as the energy supply system of the vehicle behind in the pulling direction, in order to operate the clamping element of the second coupling device by means of an electrically operable drive and to exert the clamping force on the first coupling device.
  • An electric spindle drive for example, can be used for this purpose.
  • Such an electrical power supply system of the vehicle behind in the direction of travel can already be present, for example, in order to operate at least the lights at the rear of the vehicle behind in the direction of travel, such as indicators, taillights and brake lights.
  • pneumatic energy in the form of compressed air can be used as the energy supply system for the vehicle behind in the pulling direction, in order to operate the clamping element of the second coupling device directly by means of a pneumatically operable drive or indirectly via an interposed hydraulic drive and to exert the clamping force on the first coupling device.
  • a pneumatic energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction can already be present, for example, in order to supply and operate the air suspension and brakes of the rear vehicle in the pulling direction with pressure during ferry operation.
  • the second coupling device is designed to exert the clamping force of the clamping element on the first coupling device by activating the energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction, preferably by connecting the energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction to an energy supply system of the front vehicle in the pulling direction, and by deactivating the energy supply system of the rear vehicle in the direction of travel, preferably by separating the energy supply system of the rear vehicle in the direction of travel from the energy supply system of the vehicle in front in the direction of travel.
  • a separate or additional activation of the clamping element of the second coupling device can be dispensed with, in that the clamping element of the second coupling device begins to exert its clamping force on the first coupling device immediately as soon as the energy supply system of the vehicle behind in the pulling direction is itself activated.
  • a separate or additional deactivation of the clamping element of the second coupling device can also be dispensed with, in that the clamping element of the second coupling device immediately stops exerting its clamping force on the first coupling device as soon as the energy supply system of the vehicle behind in the pulling direction is itself deactivated.
  • This aspect of the present invention is based on the finding that in vehicles that can use a trailer hitch according to the invention, at least one of the forms of energy described above is usually made available anyway by a power supply system of the vehicle behind in the direction of travel, in order to switch on the electric lights as described above , the air suspension, the brakes and the like to be able to operate.
  • the energy supply system of the vehicle at the rear in the pulling direction is usually fed by an energy-transmitting connection on the part of an energy supply system of the vehicle in front in the pulling direction.
  • This energy-transmitting connection between the vehicle in front in the direction of pull and the vehicle behind in the direction of pull must be made by a person, such as the driver, after the vehicle behind in the direction of pull has been coupled to the vehicle in front in the direction of pull, and disconnected or canceled accordingly when uncoupling will.
  • the second coupling device of the vehicle behind in the pulling direction is connected to the energy supply in such a way tion system of the rear vehicle in the pulling direction, that a supply of energy from the front vehicle in the pulling direction can reach the second clutch device or act on the second clutch device directly, i.e. without intervening switches, valves and the like, by feeding the Energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction or its activation, the clamping element of the second coupling device can be actuated directly. This applies vice versa for removing the power from the energy supply system of the rear vehicle in the direction of travel or for its deactivation.
  • the clamping force of the clamping element of the second coupling device can be actuated or triggered immediately and automatically as soon as the energy supply system of the vehicle behind in the pulling direction is activated or fed. This applies correspondingly vice versa for canceling the clamping force of the clamping element of the second coupling device.
  • the driver can be relieved of a corresponding work step, which can save effort and time.
  • it can be ensured that the actuation or release of the clamping force of the clamping element of the second coupling device is not forgotten and in particular can take place synchronously with the activation or deactivation of the energy supply system of the vehicle behind in the pulling direction.
  • the second clutch device is designed to be connected in a fluid-transmitting manner to a fluidic, preferably pneumatic, energy supply system of the rear vehicle in the direction of traction.
  • a fluidic, preferably pneumatic, energy supply system of the rear vehicle behind in the pulling direction can be used in order to exert the clamping force by means of the clamping element of the second coupling device, as already described above by way of example.
  • Such a fluidic and in particular pneumatic energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction can already be present anyway, for example to supply or operate air suspension or brakes, and can also be used according to the invention as described above. This can keep the effort involved in implementing the corresponding properties and advantages of the trailer hitch according to the invention low.
  • the second clutch device is designed to receive a pneumatic pressure from the energy supply system of the rear vehicle in the direction of travel and to convert it into a hydraulic pressure, wherein the clamping element is designed to use the hydraulic pressure of the second clutch device to apply the clamping force to the exercise first clutch device.
  • the second coupling device has an actuating unit which is designed to receive pneumatic pressure to be connected to the energy supply system of the rear vehicle in the direction of pull, the actuating unit also being designed to reduce the clamping force of the clamping element by means of the pneumatic pressure obtained to create.
  • the actuating unit has a hydraulic element which is designed to receive a pneumatic pressure from the energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction, the hydraulic element also being designed to convert the pneumatic pressure obtained into a hydraulic pressure and through the hydraulic pressure exerting the clamping force on the first coupling device by means of the clamping element.
  • the second coupling device is designed to exert the clamping force of the clamping element at least substantially, preferably precisely, pointing away from the second vehicle onto the first coupling device. This can enable the clamping force of the clamping element of the second coupling device to be transmitted as directly as possible to the first coupling device. This can keep the outlay, the costs and/or the installation space for implementing this force transmission correspondingly low.
  • the second coupling device is designed to be positively connected to the first coupling device and to exert the clamping force of the clamping element on the positive connection.
  • a correspondingly simple but reliable form-fitting connection between the two coupling devices can be made possible, which can be held or fixed without play by means of the clamping force of the clamping element of the second coupling device.
  • the clamping element is designed to be movable relative to a shaft of the second coupling device.
  • a corresponding shaft of the second coupling device can also be referred to as a drawbar.
  • the shank of the second coupling device can essentially serve to transmit power between the first coupling device and the vehicle behind in the direction of pull and can accordingly be fastened in a fixed manner on the vehicle behind in the direction of pull.
  • the clamping element of the second coupling device can move relative to the shaft to apply the clamping force to the first coupling device or not, as described above.
  • the clamping element is movably arranged in a recess, preferably running in the longitudinal direction, within the cross section of the shaft.
  • the shaft of the second coupling device has an area as a recess in its material, in which the clamping element runs movably.
  • This recess of the shank can, for example, be provided in a groove-like manner open to the outside on its lateral surface and introduced, for example, by milling. In order to keep the entry of dirt and the like low, this groove-like recess of the shaft can be arranged pointing downwards in the vertical direction.
  • the groove-like recess of the shank can also be covered on the outside in order to reduce or even prevent the ingress of dirt and the like.
  • the recess can also be formed within the cross section of the shank, ie closed to the outside, as will be described in more detail below.
  • the clamping element of the second coupling device can be guided by means of its shaft, which can promote the exertion of the clamping force by the clamping element of the second coupling device with as little effort as possible.
  • the recess in the shank is designed as a through opening within the cross section of the shank, preferably in the middle.
  • the recess is formed within the material of the shank and is completely surrounded by the material of the shank perpendicularly to its longitudinal extension direction and is thereby closed off from the environment.
  • This can particularly effectively prevent dirt and the like from entering the recess of the shank.
  • the clamping element can be particularly effectively protected from external influences such as damage. In this way, particularly good guidance can also be made possible, even with high pressure force transmission in the longitudinal direction.
  • the recess of the shank as a through-opening can be provided in particular by a bore, which can also be referred to as a core bore.
  • Providing the recess in the shank as a through-opening within the material of the shank, ie along the longitudinal axis of the shank, can be particularly advantageous, since this allows for the most uniform possible flow of forces in the material of the shank in the longitudinal direction around the through-opening. This can keep a reduction in the maximum force that can be transmitted along the longitudinal axis of the shaft due to the weakening of the material of the through-opening as small as possible or even completely avoid it. This can be the case if the shank of the second clutch device is manufactured as a forged part, since the forging process primarily results in compression of the material of the shank at the edge and therefore the essential force transmission can also take place there in the longitudinal direction.
  • the middle area of the material of the shaft in the cross section which can also be referred to as the core, is usually hardly or not at all compressed and influenced by the forging process, so that this area contributes comparatively little to no force transmission along the longitudinal axis of the shank and thus the through-opening for the clamping element can be provided here without noticeably impairing the force transmission along the longitudinal axis of the shank.
  • the first coupling device has a coupling receptacle and a coupling bolt
  • the second coupling device has a coupling eyelet with a coupling eyelet for receiving the coupling bolt of the first coupling device
  • the first coupling device being designed to accommodate the coupling eyelet of the second coupling device at least in sections of the coupling receptacle and to hold it positively by means of the coupling bolt through the coupling eyelet of the coupling eyelet
  • the second coupling device is designed to exert the clamping force of the clamping element on the coupling bolt of the first coupling device.
  • the first coupling device has a ball head and the second coupling device has a ball head coupling with a coupling eye and a ball section for receiving the ball head of the first coupling device, the second coupling device being designed to at least essentially have the ball head of the first coupling device in the coupling eye and in the ball section and to hold it in a form-fitting manner, and wherein the second coupling device is also designed to exert the clamping force of the clamping element on the ball head of the first coupling device.
  • the trailer coupling according to the invention can be implemented as a ball head coupling or as a ball head coupling system.
  • the present invention also relates to a second coupling device for attachment to a rear vehicle in the towing direction for use in a trailer hitch as described above, the second coupling device being designed to be power-transmittingly connected to a first coupling device of a front vehicle in the towing direction.
  • the second coupling device is characterized in that the second coupling device has at least one clamping element which is designed to exert a clamping force on the first coupling device and thereby to connect the two coupling devices to one another without play, at least in the pulling direction, with the second coupling device being designed to exert the clamping force of the clamping element by means of an energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction on the first coupling device.
  • a second coupling device can be made available in order to form the trailer coupling according to the invention described above in combination with a first coupling device, which is known in particular.
  • the present invention also relates to a combination of vehicles with a trailer hitch as described above, with a vehicle at the front in the towing direction with a first coupling device and with a vehicle at the rear in the towing direction with a second coupling device, the two vehicles being connected to one another in a force-transmitting manner by means of the coupling devices.
  • the combination of vehicles according to the invention is characterized in that the second coupling device has at least one clamping element which is designed to exert a clamping force on the first coupling device and thereby to connect the two coupling devices to one another without play, at least in the pulling direction, with the second coupling device being designed to exert the clamping force of the clamping element by means of an energy supply system of the rear vehicle in the pulling direction on the first coupling device.
  • a trailer hitch according to the invention can be used in such a vehicle combination in order to use the properties and advantages described above there.
  • the hydraulic unit can be installed behind the towing eye on the trailer.
  • a core drilling in the shaft or in the drawbar of the trailer makes it possible to bring a clamping force to the coupling point of the trailer hitch and create a backlash-free connection between the front vehicle, e.g. as a motor vehicle, and the rear vehicle, e.g. as a trailer.
  • the front vehicle e.g. as a motor vehicle
  • the rear vehicle e.g. as a trailer.
  • the inner side of the towing eye which can also be referred to as the towing eye bush, can be modified in order to create a passage for a stop prism as a clamping element on the coupling bolt.
  • the hole in the middle of the towing eye can be used, for example, to bring the stop prism to the coupling bolt of the vehicle in front in the pulling direction and to reduce the play between bolt and to prevent pulling eye.
  • a towing eye bush or a towing eye can be modified in such a way that a stop prism can be moved through in order to press the coupling bolt against the towing eye bush.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a vehicle combination according to the invention with a trailer hitch according to the invention according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a detail view of FIG. 1, partly in section
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a second clutch device according to the invention without a first clutch device according to the first exemplary embodiment, partially as a sectional illustration;
  • FIG. 4 shows the representation of FIG. 3 with the first coupling device
  • FIG. 5 shows a schematic side view of a second coupling device according to the invention without a first coupling device according to a second exemplary embodiment, partially as a sectional representation
  • FIG. 6 shows the representation of FIG. 5 as a plan view.
  • a longitudinal direction X which can also be referred to as depth X or length X, extends.
  • a transverse direction Y which can also be referred to as width Y, extends perpendicularly to the longitudinal direction X.
  • a vertical direction Z which can also be referred to as the height Z, extends perpendicularly both to the longitudinal direction X and to the transverse direction Y.
  • the longitudinal direction X and the transverse direction Y together form the horizontal X, Y, which can also be referred to as the horizontal plane X, Y.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a vehicle combination 3, 4 according to the invention with a trailer hitch 1, 2 according to a first exemplary embodiment.
  • a Direction of travel A which can also be referred to as the direction of movement A or as the direction of train A
  • the vehicle combination 3, 4 has a vehicle 3 in front in the direction of train A, which can also be referred to as a towing vehicle
  • a rear vehicle 4 in the pulling direction A which can also be used as a trailer
  • the combination of vehicles 3, 4 can travel in the direction of travel A on a surface 5.
  • a first coupling device 1 is fixedly arranged on the towing vehicle 3 in the longitudinal direction X at the rear thereof, which coupling device points in the longitudinal direction X toward the trailer 4 .
  • a second coupling device 2 is also arranged on the front side of the trailer 4 facing the towing vehicle 3 in a stationary manner on a frame 40 or on a frame 40 of the trailer 4 .
  • the two coupling devices 1, 2 connect the towing vehicle 3 to the trailer 4 in a force-transmitting manner in the longitudinal direction X and thus together form the trailer coupling 1, 2, which can also be referred to as a trailer coupling system 1, 2.
  • FIG. 2 shows a detailed view of FIG. 1, partly as a sectional view.
  • the trailer hitch 1, 2 according to the first embodiment of Figures 1 to 4 is designed as a bolt coupling or as a bolt coupling system.
  • the first coupling device 1 of the towing vehicle 3 has a coupling receptacle 10 with a coupling mouth 11 which, in the longitudinal direction X, accommodates a coupling eyelet 22 of a shaft 20 of the second coupling device 2 .
  • the coupling eyelet 22 of the second coupling device 2 can also be referred to as a towing eyelet 22 .
  • the coupling eyelet 22 is annular at the end of the shank 20 integral therewith, i. H. integral, formed, which from the trailer 4 shows away.
  • the coupling eyelet 22 forms a coupling eyelet 22a running in the vertical direction Z, into which the coupling bolt 12 of the first coupling device 1 is inserted from above in the vertical direction Z in order to produce a positive connection of the two coupling devices 1, 2.
  • the coupling eye 22a can also be referred to as a coupling eye 22a, as a towing eye 22a or as a towing eye socket 22a.
  • the shank 20 can also be referred to as a trailer shank 20 or as a towing shank 20 .
  • the shaft 20 can also be referred to as a drawbar 20 or as a trailer drawbar 20 .
  • the shaft 20 has a recess 23 in the middle of its cross section, which is designed as a through opening 23 in the longitudinal direction X along its longitudinal axis and can also be referred to as a central bore 23 or as a core bore 23 .
  • the through-opening 23 can preferably have a cylindrical shape and be produced as a bore.
  • the shank 20 has a fastening element 21 with which the shank 20 is fixedly fastened to the frame 40 of the trailer 4 .
  • the fastening For this purpose, element 21 of shaft 20 can be designed, for example, as a flange and fastened to frame 40 by means of screws.
  • the through opening 23 also leads through the fastening element 21 .
  • the frame 40 also has a through hole (not numbered) which continues the through hole 23 of the shaft 20 in the longitudinal direction X.
  • An operating unit 25 is provided inside the trailer 4 and fixed to the frame 40 of the trailer 4 .
  • a hydraulic element 26, which has a pressure element 26a, is arranged within a housing (not designated) of the actuating unit 25.
  • the pressure element 26a can be pushed towards the coupling eyelet 22 in the longitudinal direction X by the pressure of a hydraulic fluid of the hydraulic element 26 and can be pushed away from the coupling eyelet 22 in the opposite direction by a spring element (not shown).
  • a clamping element 24 is fixedly arranged on the pressure element 26a of the hydraulic element 26 and faces away from it.
  • the tip of the clamping element 24, which points away from the actuating unit 25 in the longitudinal direction X, forms a clamping head 24a of the clamping element 24.
  • the pressure element 26a When the hydraulic element 26 is in an unpressurized state, the pressure element 26a is moved or pressed away from the coupling eyelet 22 in the longitudinal direction X by the spring element of the hydraulic element 26, so that the clamping element 24 is drawn into the shaft 20 and the clamping head 24a of the clamping element 24 is flush ends with the contour of the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22, see for example FIG.
  • the coupling pin 12 of the first coupling device 1 can be inserted in the vertical direction Z from above into the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 in order to produce the positive connection in the longitudinal direction X as described above.
  • Pneumatic pressure can then be applied to the hydraulic element 26, as will be described in more detail below, whereby the force of the spring element is overcome and the pressure element 26a is pressed by the hydraulic element 26 in the longitudinal direction X towards the coupling eyelet 22.
  • the clamping element 24 is also moved through the through-opening 23 of the shaft 20 into the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 and is pressed from the outside against the coupling bolt 12 of the first coupling device 1, see for example Figures 2 and 4.
  • the coupling bolt 12 of the first coupling device 1 can thereby be pressed against the opposite side of the coupling eyelet 22a of the coupling eyelet 22 and pressed there by the hydraulic pressure of the hydraulic element 26 as a clamping force, clamped or held.
  • Pneumatic pressure is applied to the hydraulic element 26 in such a way that the pneumatic supply system (not shown) is used as the energy supply system of the trailer 4 for this purpose.
  • a pneumatic supply system of this type is usually present in trailers 4 in order to supply compressed air to the air suspension and brakes during ferry operation. Accordingly, the air springs and brakes are pressureless when a trailer 4 is uncoupled from the towing vehicle 3 and parked.
  • the hydraulic element 26 of the second coupling device 2 is connected to a secondary connection of the pneumatic supply system of the trailer 4 by means of a connecting connection 27 to carry compressed air, in order to actuate the hydraulic element 26 as described above by means of the compressed air of the pneumatic supply system of the trailer 4.
  • the clamping head 24a of the clamping element 24, which can also be referred to as a pressing element 24 or as a stop prism 24, does not protrude in the longitudinal direction X into the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 of the second coupling device 2.
  • the towing vehicle 3 can now drive up to the parked trailer 4, the coupling eyelet 22 of the shaft 20 of the second coupling device 2 can be inserted in the longitudinal direction X into the coupling receptacle 10 of the first coupling device 1 and there in the vertical direction Z by means of the coupling bolt 12 of the first coupling device 1 are held in a form-fitting manner.
  • the mechanical force-transmitting connection between the towing vehicle 3 and the trailer 4 is established, which can be carried out manually by a person such as the driver of the towing vehicle 3 .
  • part of the compressed air of the pneumatic supply system of the trailer 4 is immediately, d. H. without the use of valves and the like, to the hydraulic element 26, which is thus supplied, activated or switched on immediately, i.e. without a time delay, by connecting the pneumatic supply system of the trailer 4 to the pneumatic supply system of the towing vehicle 3.
  • the pressure element 26a is thereby immediately pressed away from the hydraulic element 26 and the clamping head 24a of the clamping element 24 is moved into the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 and pressed onto the coupling bolt 12 of the first coupling device 1, so that the clamping element 24 exerts a clamping force on the coupling bolt 12 of the first coupling device 1 exerts, which is generated by the hydraulic element 26 by means of the compressed air of the pneumatic supply system of the trailer 4.
  • This is done automatically, i. H. without the driver having to do this, which saves a corresponding effort for the driver and the driver cannot forget to press the clamping force by means of the clamping element 24 on the bolt 12 of the first coupling device 1 .
  • the driver will usually first disconnect the electrical and pneumatic supply of the trailer 4 from the towing vehicle 3 again and thereby cancel it.
  • the pneumatic pressure is also immediately and automatically removed from the hydraulic element 26, as a result of which the pressure element 26a is moved again from the spring element to the hydraulic element 26 and as a result the clamping head 24a of the clamping element 24 is moved back into the through-opening 23 and out of the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 .
  • the clamping force of the clamping element 24 is thereby automatically removed from the coupling bolt 12 of the first coupling device 1 and thus released.
  • the reduction of the pneumatic or hydraulic pressure in the hydraulic element 26 may take a few seconds.
  • the driver since the driver has to stow or fasten the separate hoses and cables between the trailer 4 and the towing vehicle 3, it can be ensured that the clamping force of the clamping element 24 has long since been completely dissipated or eliminated when the driver reaches the trailer hitch 1, 2 , in order to pull the coupling pin 12 of the first coupling device 1 out of the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 of the second coupling device 2 and thereby cancel the positive connection.
  • FIG. 5 shows a schematic side view of a second coupling device 2 according to the invention without a first coupling device 1 according to a second exemplary embodiment, partially as a sectional view.
  • FIG. 6 shows the representation of FIG. 5 as a plan view.
  • the trailer hitch 1, 2 is designed as a ball head coupling system in which a ball head (not shown) is fixedly attached on the part of the towing vehicle 3, on which a ball head coupling 22 of the second coupling device 2 can be placed from above in the vertical direction Z.
  • the coupling eye 22a of the coupling eyelet 22 of the second coupling device 2 is closed from above in the vertical direction Z by a spherical section 22b in the shape of a half shell or hemisphere, which can also be referred to as a spherical cap 22b.
  • the other elements and functions correspond to the first exemplary embodiment in FIGS. 1 to 4.
  • the trailer coupling 1, 2 according to the invention can also be used in ball-head coupling systems, as described above.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängekupplung (1, 2) für Fahrzeuge (3, 4) mit einer ersten Kupplungsvorrichtung (1) zur Befestigung an einem in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeug (3) und mit einer zweiten Kupplungsvorrichtung (2) zur Befestigung an einem in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeug (4), wobei die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) ausgebildet sind, kraftübertragend miteinander verbunden zu werden. Die Anhängekupplung (1, 2) ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) wenigstens ein Klemmelement (24) aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) zumindest in der Zugrichtung (A) spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.

Description

BESCHREIBUNG
Anhängekupplung für Fahrzeuge
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anhängekupplung für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine zweite Kupplungsvorrichtung zur Verwendung in einer derartigen Anhängekupplung gemäß des Patentanspruchs 14 sowie einen Fahrzeugverbund mit einer derartigen Anhängekupplung gemäß des Patentanspruchs 15.
Um es einem Zugfahrzeug zu ermöglichen, einen Anhänger zu ziehen, ist es erforderlich, das Zugfahrzeug und den Anhänger miteinander kraftübertragend und lösbar zu verbinden. Derartige Zugfahrzeuge können zum Beispiel ein Personenkraftwagen (Pkw), ein Lastkraftwagen (Lkw), ein Omnibus, eine Baumaschine, ein forst- oder landwirtschaftliches Fahrzeug, ein Militärfahrzeug oder ein sonstiges Landfahrzeug, insbesondere ein sonstiges Straßenfahrzeug oder Geländefahrzeug, sein. Derartige Zugfahrzeuge können mittels eines eigenen Antriebs bewegt werden bzw. fahren, d.h. können Fahrzeuge mit einem eigenen Antrieb sein. Ein Zugfahrzeug kann wenigstens einen Anhänger als Fahrzeug ohne eigenen Antrieb mit sich mit bewegen bzw. hinter sich her ziehen. Ein Anhänger dient üblicherweise dem Transport von Lasten und kann beispielsweise ein Pkw-Anhänger, ein Lkw-Anhänger, ein Wohnwagen, ein Pferdeanhänger, ein Bootstrailer und dergleichen sein. Anhänger weisen wenigstens eine Achse mit Rädern und häufig wenigstens zwei Achsen mit Rädern auf. Auch Anhänger können für den privaten, sportlichen sowie gewerblichen Gebrauch zum Beispiel im Speditionswesen, im Baugewerbe, in der Landwirtschaft und dergleichen ausgebildet sein.
Die Umsetzung einer lösbaren Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger erfolgt üblicherweise mit einer sogenannten Anhängekupplung zum Anhängen des Anhängers am Zugfahrzeug, welche als System wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und jeweils am Zugfahrzeug und am Anhänger ein Bauteil aufweist, welche dort jeweils gehalten werden und miteinander lösbar verbunden werden können. Mehrere Anhänger können ebenso auf diese Art und Weise lösbar miteinander verbunden werden.
Bekannt sind dabei verschiedene Arten von Anhängekupplungen wie zum Beispiel Bolzenkupplungen und Maulkupplungen bzw. Bolzenkupplungssysteme und Maulkupplungssysteme, bei denen sich ein Schaft bzw. eine Deichsel vom Anhänger zum Zugfahrzeug hin erstreckt und dort am Ende eine Öse als Durchgangsöffnung in der vertikalen Richtung aufweist, welche auch als Zugöse oder als Kupplungsöse bezeichnet werden kann. Am gegenüberliegenden Ende ist der Schaft zum Beispiel als Flansch ausgebildet und feststehend am Gestell des Anhängers mittels Schrauben befestigt. Seitens des Zugfahrzeugs ist bei einer Bolzenkupplung eine Halterung feststehend am Gestell des Zugfahrzeugs befestigt, welche in der vertikalen Richtung zwei Flächen mit jeweils einer Durchgangsöffnung in der vertikalen Richtung aufweist. Die beiden Durchgangsöffnungen sind miteinander fluchtend angeordnet. Die Zugöse des Anhängers kann zwischen den beiden Flächen der Halterung des Zugfahrzeugs aufgenommen werden. Alle drei Durchgangsöffnungen können in der vertikalen Richtung durch einen Bolzen, auch Kupplungsbolzen genannt, miteinander verbunden werden, welcher mittels Verdickung oben auf der oberen Fläche aufliegen und am unteren Ende gesichert werden kann. Vergleichbar kann dies bei einer Maulkupplung bzw. bei einem Maulkupplungssystem erfolgen.
Ferner sind Kugelkopfkupplungen bzw. Kugelkopfkupplungssysteme bekannt, bei denen die zuvor beschriebene vertikale Durchgangsöffnung der Zugöse oben durch eine Kugelkalotte, d.h. durch einen Kugelabschnitt, verschlossen wird. Die Zugöse der Anhängerdeichsel kann von oben mit ihrer Kugelkalotte auf einen Kugelkopf aufgesetzt bzw. abgesenkt werden, welcher feststehend am Zugfahrzeug angeordnet ist.
Aus dem AT 412 268 B ist eine Zugöse einer Kupplung mit einem, insbesondere einen Ring, eine Kugelpfanne od. dgl. umfassenden Kuppelelement, einem Abstandselement und einem eine im wesentlichen rechteckige, insbesondere im wesentlichen quadratische, Grundfläche aufweisenden Flansch mit Eckenbereichen bekannt.
Bei derartigen Anhängekupplungen muss zum Beispiel zwischen dem Innendurchmesser der Zugöse der Anhängerdeichsel und dem Außendurchmesser des Kupplungsbolzens des Zugfahrzeugs ein gewisser Abstand von wenigen Millimetern vorhanden sein, um die jeweilige formschlüssige Verbindung überhaupt vornehmen zu können. Dies führt dazu, dass insbesondere in der Längsrichtung als wesentliche Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung ein Spiel vorhanden ist, welches zwar für das Verbinden bzw. für das Ankuppeln erforderlich ist, jedoch im Fahrtbetrieb eine gewisse Relativbewegung im Wesentlichen in der Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bzw. zwischen dem Kupplungsbolzen und der Zugöse ermöglicht.
Nachteilig ist an diesem Spiel zwischen dem Kupplungsbolzen und der Zugöse im Fahrtbetrieb, dass die Zugöse und der Kupplungsbolzen aneinander reiben und bzw. oder gegeneinander stoßen können und hieraus aufgrund der vorliegenden Kräfte ein mechanischer Verschleiß an diesen Komponenten resultieren kann. Dieser mechanische Verschleiß kann nicht nur auf die Dauer die Haltbarkeit der Anhängekupplung beeinträchtigen sondern auch zunehmend das Spiel vergrößern, was dann zu größeren Relativbewegungen und hieraus resultierenden stärkeren Kräften mit einem zunehmenden mechanischen Verschleiß führen kann. Nachteilig ist auch, dass durch die Relativbewegung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger die Ladung bzw. die Last des Anhängers entsprechend bewegt, zu Schwingungen angeregt bzw. durchgeschaukelt werden kann. Dies kann zu einem Verrutschen der Ladung und damit zu einer Gefährdung des Anhängers, des Zugfahrzeugs sowie weiterer Verkehrsteilnehmer führen. Auch kann dies die Ladung beschädigen.
Nachteilig ist ferner, dass sich die Relativbewegung zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger auch auf das Fahrverhalten des Zugfahrzeugs auswirken kann, da entsprechende Bewegungen auch dort hervorgerufen werden können. Diese Bewegungen des Zugfahrzeugs können von Fahrer auszugleichen sein, was zusätzliche Aufmerksamkeit seitens des Fahrers erfordern und ihn hierdurch ermüden und bzw. oder ablenken kann.
Es ist daher bekannt, derartige Anhängekupplungen so auszubilden, dass die Zugöse des Anhängers und der Kupplungsbolzen bzw. der Kugelkopf des Zugfahrzeugs aufgrund des Spiels wie zuvor beschrieben miteinander formschlüssig verbunden werden können. Anschließend wird das Spiel in der Fahrt-, Bewe- gungs- oder Zugrichtung wenigstens reduziert oder vollständig aufgehoben. Hierdurch kann im Fahrtbetrieb eine spielarme bzw. spielfreie Verbindung erreicht werden, so dass die entsprechenden zuvor beschriebenen Nachteile der bekannten spielbehafteten Verbindung reduziert oder vollständig vermieden werden können.
Hierzu sind mehrere mechanische Lösungen bekannt, bei denen die Zugöse des Anhängers vom Kupplungsbolzen des Zugfahrzeugs gehalten wird. Ferner wird seitens der Halterung des Zugfahrzeugs in der Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung ein Andrück- oder Klemmelement, welches teilweise auch als Stoppprisma bezeichnet wird, entgegen der Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung auf den Außendurchmesser der Zugöse gedrückt, so dass die Zugöse in der Fahrt-, Bewegungs- oder Zugrichtung zwischen Stoppprisma und Kupplungsbolzen des Zugfahrzeugs eingeklemmt wird. Hierdurch kann das zuvor beschriebene Spiel vermieden werden. Derartige Anhängekupplungen für Zugfahrzeuge zum mechanischen Klemmen der Zugöse des Anhängers sind beispielsweise aus DE 919 689 B, DE 29 12 277 C2, DE 32 29 645 Al, DE 33 40 344 C2, DE 43 26 594 Al und EP 1 303 418 Bl bekannt.
Eine Anhängekupplung für Zugfahrzeuge zum mechanischen Klemmen des Kugelkopfes des Anhängers ist beispielsweise aus DE 10 2008 029 918 Al bekannt.
Eine Anhängekupplung für Anhänger zum mechanischen Klemmen des Kugelkopfes des Zugfahrzeugs ist beispielsweise aus AT 412 961 B und AT 508 429 Bl bekannt.
Als nachteilig hieran kann angesehen werden, dass das Betätigen des mechanischen Klemmens der Zugöse oder des Kugelkopfes des Anhängers seitens des Zugfahrzeugs bzw. des Kugelkopfes des Zugfahr- zeugs seitens des Anhängers durch einen Benutzer wie zum Beispiel durch den Fahrer des Zugfahrzeugs einen zusätzlichen Arbeitsschritt beim Ankoppeln bedeuten kann. Dies gilt ebenso für das Aufheben der mechanischen Klemmung beim Abkoppeln des Anhängers vom Zugfahrzeug. Diese Schritte können somit zusätzliche Zeit erfordern sowie als körperlich anstrengend empfunden werden. Ferner kann zumindest der Schritt des mechanischen Klemmens beim Ankoppeln vergessen werden, was zu den zuvor beschriebenen Nachteilen während des Fahrtbetriebs führen kann.
Nachteilig kann auch sein, dass die entsprechenden Bedien- bzw. Hebelelemente üblicherweise außenliegend am Heck des Zugfahrzeugs bzw. an der Front des Anhängers angeordnet und hierdurch Witterungseinflüssen, Staub und sonstigen Verschmutzungen ausgesetzt sein können. Dies kann zu erhöhten Kosten hinsichtlich der Herstellung derartiger Anhängekupplungen führen, um dennoch deren Langlebigkeit zu erreichen und bzw. oder deren Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Dies kann ebenso für die Wartung, Pflege und Instandhaltung derartiger Anhängekupplungen gelten.
Nachteilig kann ferner sein, dass die außenliegend am Heck des Zugfahrzeugs bzw. an der Front des Anhängers angeordneten Bedien- bzw. Hebelelemente derartiger Anhängekupplungen dort Platz einnehmen und insbesondere stören können. Dies kann zu Beschädigungen derartiger Anhängekupplungen führen.
Bekannt sind ferner vergleichbar auf die Zugöse wirkende Anhängekupplungen für Zugfahrzeuge, bei denen das Andrückelement, Klemmelement bzw. Stoppprisma des Zugfahrzeugs mittels eines Fluids wie insbesondere pneumatisch und bzw. oder hydraulisch geklemmt und gelöst wird. Derartige Anhängekupplungen für Zugfahrzeuge zum pneumatischen und bzw. oder hydraulischen Klemmen der Zugöse des Anhängers werden zum Beispiel durch DE 38 04 455 Al, DE 38 24 225 Al, DE 43 26 594 Al, DE 10 2006 060 788 B4, EP 0 441 158 Bl und WO 2010 136 542 Al beschrieben.
Vorteilhaft hieran mag sein, dass die Anwendung für den Benutzer wie zum Beispiel für den Fahrer des Zugfahrzeugs erleichtert und bzw. oder beschleunigt werden kann. Insbesondere kann der Benutzer hiervon entlastet werden.
Nachteilig ist jedoch, dass eine derartige pneumatische und bzw. oder hydraulische Klemmung seitens der Halterung des Zugfahrzeugs einen entsprechenden Aufwand erfordern kann. So ist eine entsprechende pneumatische oder hydraulische Druckerzeugung am Zugfahrzeug vorzusehen, falls keine bereits vorhandene Druckerzeugung zum Beispiel für die Luftfederung und bzw. oder Bremsen des Zugfahrzeugs hierfür zusätzlich genutzt werden kann. In jedem Fall ist das Fluid zum Heck des Zugfahrzeugs zu führen, was Aufwand bei der Montage und Materialkosten verursachen kann. Ferner weist die Anhängekupplung selbst eine erhöhte Komplexität auf sowie ist eine genaue Justierung der Ventilsteuerung erforderlich, was zu entsprechenden Herstellungskosten führen kann. Diese erhöhte Komplexität kann insbesondere durch die Steuerung der Ventile des Fluids begründet sein. Auch sind Undichtigkeiten zu vermeiden.
Nachteilig bei derartigen pneumatischen und bzw. oder hydraulischen Klemmungen für Zugfahrzeuge kann insbesondere sein, dass sich darüber hinaus Komplikationen bei der praktischen Anwendung ergeben können, da beispielsweise die pneumatisch betriebene Hydraulikeinheit vergleichsweise träge arbeitet und zudem der Öffnungsvorgang beim Abkuppeln „behutsam" durchgeführt werden muss. Genauer gesagt kann die Trennung bzw. die Abkopplung von Anhänger und Zugfahrzeug in diesem Fall ein Problem darstellen, da die Spielfreiheit zwischen Zugöse und Kopplungsbolzen wie zuvor beschrieben durch eine mit Druckluft beaufschlagte Hydraulikeinheit gewährleistet wird. Zum Öffnen der Anhängekupplung muss die Druckluft aus dem System der Kopplungsvorrichtung des Zugfahrzeugs abgelassen werden, damit dessen Stoppprisma die Zugöse des Anhängers wieder „freigibt". Dies erfolgt üblicherweise mit einer gewissen Trägheit, da erst die Druckluft entweichen und die Hydraulik das Stoppprisma drucklos werden lassen muss. Somit ist - anderes als bei einer Anhängekupplung ohne spielvermeidende hydraulische Klemmung der Zugöse - der Öffnungsvorgang behutsam auszuführen. Weiterhin muss der Öffnungsvorgang mit einer Ventilsteuerung kombiniert sein, damit das System druckfrei wird. In der Praxis kann dies immer wieder zu Schwierigkeiten führen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anhängekupplung der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, so dass eine spielfreie Kopplung zwischen zwei Fahrzeugen, insbesondere zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, einfacher, kostengünstiger, bedienerfreundlicher, robuster, langlebiger, wartungsärmer und bzw. oder kompakter als bisher bekannt erreicht werden kann. Dies soll insbesondere mittels hydraulischer Klemmung erfolgen können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten derartigen Anhängekupplungen geschaffen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anhängekupplung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine zweite Kupplungsvorrichtung mi den Merkmalen des Patentanspruchs 14 sowie durch einen Fahrzeugverbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Anhängekupplung für Fahrzeuge mit einer ersten Kupplungsvorrichtung zur Befestigung an einem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug und mit einer zweiten Kupplungsvorrichtung zur Befestigung an einem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug, wobei die beiden Kupplungsvorrichtungen ausgebildet sind, kraftübertragend miteinander verbunden zu werden. Unter Fahrzeugen werden die eingangs genannten sowie sonstige derartige Landfahrzeuge verstanden. Das in Zugrichtung vordere Fahrzeug kann ein Zugfahrzeug wie eingangs beschrieben oder auch ein Anhänger sein, welcher seinerseits von einem Zugfahrzeug direkt oder indirekt durch wenigstens einen weiteren dazwischenliegend angeordneten Anhänger gezogen werden kann. Das in Zugrichtung hintere Fahrzeug kann ein Anhänger sein, welcher alleinig an dem vorderen Fahrzeug angekoppelt sein oder wenigstens einen weiteren Anhänger seinerseits ziehen kann. Zugfahrzeuge und Anhänger können insbesondere die eingangs genannten Zugfahrzeuge und Anhänger und dergleichen sein. Die beiden Kupplungsvorrichtungen können wie eingangs beschrieben miteinander Zusammenwirken, um das in Zugrichtung hintere Fahrzeug an dem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug anzukoppeln und hierdurch von dem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug mitbewegen zu lassen.
Diese Bewegung kann im Wesentlichen in der Zugrichtung erfolgen, welche auch als Fahrtrichtung oder als Bewegungsrichtung bezeichnet werden kann, da ein derartiger Fahrzeugverbund aus einem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug und einem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug üblicherweise im Wesentlichen auf einer Straße oder dergleichen über längere Strecken im Fährbetrieb geradeaus bewegt wird. Als Bewegungen können hierzu jedoch auch Lenkbewegungen bzw. Kurvenfahrten aus der Bewegung in Zugrichtung sowie derartige Bewegungen entgegen der Zugrichtung, d. h. rückwärtsgerichtete Bewegungen, zum Beispiel zum Rangieren und dergleichen, gehören.
Die beiden Kupplungsvorrichtungen können gemeinsam als Anhängekupplung oder auch als Anhängekupplungssystem bezeichnet werden. Jede Kupplungsvorrichtung an sich kann dabei ausgebildet sein, an dem entsprechenden Fahrzeug feststehend und kraftübertragend angeordnet zu werden. Dies kann beispielsweise durch formschlüssige, kraftschlüssige und bzw. oder stoffschlüssige Verbindungen erfolgen. Beispielsweise kann jede der Kupplungsvorrichtungen an dem einander abgewandten Ende mit entsprechenden Befestigungsmitteln wie zum Beispiel einem Flansch als Flanschzugöse, einem Außengewinde als Einschraubzugöse oder einem Schweißbereich als Einschweißzugöse ausgebildet sein, um auf entsprechende haltbare Art und Weise feststehend an dem entsprechenden Fahrzeug bzw. dessen Rahmen, Gestell oder Chassis befestigt werden zu können.
Die erfindungsgemäße Anhängekupplung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung wenigstens ein Klemmelement aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen zumindest in der Zugrichtung spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass Anhängekupplungen wie eingangs beschrieben bisher im Wesentlichen derart ausgebildet sind, dass für eine spielfreie Verbindung zwischen den beiden Kupplungsvorrichtungen einer derartigen Anhängekupplung der entsprechende Mechanismus am in Zugrichtung vorderen Fahrzeug angeordnet ist. Dies kann zwar den Vorteil bieten, dass ein Energieversorgungssystem des in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs direkt dazu verwendet werden kann, eine Klemmkraft seitens der ersten Kupplungsvorrichtung auf die zweite Kupplungsvorrichtung auszuüben, wie eingangs beschrieben. Dies kann jedoch zu den dort beschriebenen Nachteilen führen.
Lediglich seitens des AT 412 961 B und des AT 508 429 Bl ist es bei Kugelkopfkupplungen bekannt, zumindest irgendeinen Klemmmechanismus auf der Seite des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs vorzusehen, welcher rein mechanisch wirkt und von einem Benutzer wie zum Beispiel vom Kraftfahrer von Hand betätigt und auch wieder gelöst werden muss. Dies kann nicht nur einen zusätzlichen zeitlichen und körperlichen Aufwand für eine Person wie zum Beispiel für den Kraftfahrer bedeuten sondern auch zumindest beim Ankuppeln vergessen werden.
Erfindungsgemäß wird daher eine Anhängekupplung geschaffen, welche mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs betrieben werden kann. Hierdurch kann die bekannte Möglichkeit, eine spielfreie Anhängekupplung vorzusehen, von dem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug auf das in Zugrichtung hintere Fahrzeug verlagert werden. Dies kann entsprechende Kosten, Gewicht und bzw. oder Bauraum bei dem im Zugrichtung vorderen Fahrzeug sparen, auch wenn hierdurch Kosten, Gewicht und Bauraum zumindest teilweise bei dem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug anfallen bzw. benötigt werden. Auch können hierdurch vereinfachte Möglichkeiten der Betätigung bzw. der Steuerung des Klemmmechanismus geschaffen werden, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird.
Als Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs kann zum Beispiel elektrische Energie in Form von elektrischer Spannung verwendet werden, um mittels eines elektrisch betreibbaren Antriebs das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung zu betreiben und die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierzu kann beispielsweise ein elektrischer Spindelantrieb verwendet werden. Ein derartiges elektrisches Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs kann beispielsweise bereits vorhanden sein, um im Fährbetrieb wenigstens die Leuchten am Heck des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs wie zum Beispiel Blinklichter, Rücklicht und Bremslicht zu betreiben.
Als Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs kann zum Beispiel alternativ pneumatische Energie in Form von Druckluft verwendet werden, um direkt mittels eines pneumatisch betreibbaren Antriebs oder indirekt über einen dazwischengeschalteten hydraulischen Antrieb das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung zu betreiben und die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Ein derartiges pneumatisches Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs kann beispielsweise bereits vorhanden sein, um im Fährbetrieb die Luftfederung und Bremsen des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs mit Druck zu versorgen und zu betreiben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet, die Klemmkraft des Klemmelements auf die erste Kupplungsvorrichtung durch Aktivieren des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs, vorzugsweise durch Verbinden des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs mit einem Energieversorgungssystem des in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs, auszuüben und durch Deaktivieren des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs, vorzugsweise durch Trennen des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs von dem Energieversorgungssystem des in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs, aufzuheben. Hierdurch kann jeweils eine separate Handlung hierfür vermieden werden.
Mit anderen Worten kann auf eine separate bzw. zusätzliche Aktivierung des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung verzichtet werden, indem das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung unmittelbar dann beginnt, seine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben, sobald das Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs selbst aktiviert wird. Entsprechend kann auch auf eine separate bzw. zusätzliche Deaktivierung des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung verzichtet werden, indem das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung unmittelbar dann aufhört, seine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben, sobald das Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeug selbst deaktiviert wird.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, indem ein Antrieb der zweiten Kupplungsvorrichtung zum direkten oder indirekten Ausüben der Klemmkraft mittels des Klemmelements unmittelbar elektrisch leitfähig, hydraulisch kraftübertragend oder pneumatisch kraftübertragend mit dem entsprechenden Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs verbunden ist, sodass eine dort zur Verfügung gestellte Energie in zum Beispiel elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Form unmittelbar auf den Antrieb der zweiten Kupplungsvorrichtung übertragen wird und dort wirken kann.
Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei den Fahrzeugen, welche eine erfindungsgemäße Anhängekupplung verwenden können, üblicherweise wenigstens eine der zuvor beschriebenen Energieformen von einem Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs ohnehin zur Verfügung gestellt wird, um wie zuvor beschrieben die elektrischen Leuchten, die Luftfederung, die Bremsen und dergleichen betreiben zu können. Dabei erfolgt üblicherweise eine Speisung des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs durch eine energieübertragende Verbindung seitens eines Energieversorgungssystems des in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs.
Diese energieübertragende Verbindung zwischen dem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug und dem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug muss nach dem Ankoppeln des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs an das in Zugrichtung vordere Fahrzeug von einer Person wie zum Beispiel von dem Kraftfahrer ohnehin vorgenommen und beim Abkoppeln entsprechend wieder getrennt bzw. aufgehoben werden. Wird somit die zweite Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs derart mit dem Energieversor- gungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs verbunden, dass eine Speisung mit Energie seitens des in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs unmittelbar, d. h. ohne dazwischenliegende Schalter, Ventile und dergleichen, zu der zweiten Kupplungsvorrichtung gelangen bzw. auf die zweite Kupplungsvorrichtung wirken kann, so kann durch die Speisung des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs bzw. dessen Aktivierung das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung unmittelbar betätigt werden. Dies gilt entsprechend umgekehrt für das Aufheben der Speisung des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs bzw. für dessen Deaktivierung.
Somit kann ein Betätigen bzw. ein Auslösen der Klemmkraft des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung unmittelbar und selbsttätig erfolgen, sobald das Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs aktiviert bzw. gespeist wird. Dies gilt entsprechend umgekehrt für das Aufheben der Klemmkraft des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung.
Auf diese Art und Weise kann zum Beispiel der Kraftfahrer von einem entsprechenden Arbeitsschritt entlastet werden, was Aufwand und Zeit sparen kann. Insbesondere kann jedoch sichergestellt werden, dass das Betätigen bzw. das Aufheben der Klemmkraft des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung nicht vergessen werden und insbesondere zeitlich synchron mit dem Aktivieren bzw. mit dem Deaktivieren des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs erfolgen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet, mit einem fluidischen, vorzugsweise pneumatischen, Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs fluidübertragend verbunden zu werden. Hierdurch kann ein entsprechendes Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs verwendet werden, um die Klemmkraft mittels des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung auszuüben, wie zuvor bereits beispielshaft beschrieben. Ein derartiges fluidisches und insbesondere pneumatisches Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs kann beispielsweise zur Versorgung bzw. zum Betrieb einer Luftfederung oder Bremsen bereits ohnehin vorhanden und erfindungsgemäß zusätzlich wie zuvor beschrieben genutzt werden. Dies kann den Aufwand der Umsetzung der entsprechenden Eigenschaften und Vorteile der erfindungsgemäßen Anhängekupplung gering halten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet, von dem Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs einen pneumatischen Druck zu erhalten und in einen hydraulischen Druck zu wandeln, wobei das Klemmelement ausgebildet ist, mittels des hydraulischen Drucks der zweiten Kupplungsvorrichtung die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierdurch kann ein entsprechendes pneumatisches Energieversorgungssystem des in Zugrichtung hinteren Fahrzeugs verwendet und dennoch die Klemmkraft mittels eines hydraulischen Antriebs ausgeübt werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die zweite Kupplungsvorrichtung eine Betätigungseinheit auf, welche ausgebildet ist, einen pneumatischen Druck erhaltend mit dem Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs verbunden zu werden, wobei die Betätigungseinheit ferner ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements mittels des erhaltenen pneumatischen Drucks zu erzeugen. Dies kann die Umsetzung des zuvor beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Betätigungseinheit ein Hydraulikelement auf, welches ausgebildet ist, einen pneumatischen Druck von dem Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs zu erhalten, wobei die Hydraulikelement ferner ausgebildet ist, den erhaltenen pneumatischen Druck in einen hydraulischen Druck zu wandeln und durch den hydraulischen Druck mittels des Klemmelements die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Dies kann die Umsetzung des zuvor beschriebenen Aspekts der vorliegenden Erfindung ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet, die Klemmkraft des Klemmelements zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise genau, vom zweiten Fahrzeug wegzeigend auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Dies kann eine möglichst direkte Kraftübertragung der Klemmkraft des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung auf die erste Kupplungsvorrichtung ermöglichen. Dies kann den Aufwand, die Kosten und bzw. oder den Bauraum zur Umsetzung dieser Kraftübertragung entsprechend gering halten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet, formschlüssig mit der ersten Kupplungsvorrichtung verbunden zu werden und die Klemmkraft des Klemmelements auf die formschlüssige Verbindung auszuüben. Hierdurch kann eine entsprechend einfache aber verlässliche formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungsvorrichtungen ermöglicht werden, welche mittels der Klemmkraft des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung spielfrei gehalten bzw. fixiert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Klemmelement relativ zu einem Schaft der zweiten Kupplungsvorrichtung beweglich ausgebildet. Ein entsprechender Schaft der zweiten Kupplungsvorrichtung kann auch als Deichsel bezeichnet werden. Der Schaft der zweiten Kupplungsvorrichtung kann im Wesentlichen der Kraftübertragung zwischen der ersten Kupplungsvorrichtung und dem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug dienen und entsprechend feststehend am in Zugrichtung hinteren Fahrzeug befestigt sein. Das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung kann sich relativ zu dem Schaft bewegen, um die Klemmkraft wie zuvor beschrieben auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben oder nicht.
Dies kann die Umsetzung der entsprechenden zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile ermöglichen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Klemmelement in einer, vorzugsweise in Längsrichtung verlaufenden, Aussparung innerhalb des Querschnitts des Schafts beweglich angeordnet. Mit anderen Worten weist der Schaft der zweiten Kupplungsvorrichtung einen Bereich als Aussparung seines Materials auf, in welchem das Klemmelement beweglich verläuft. Diese Aussparung des Schafts kann beispielsweise an dessen Mantelfläche nach außen hin offen nutenartig vorgesehen und zum Beispiel durch Fräsen eingebracht sein. Um den Eintrag von Verschmutzungen und dergleichen gering zu halten, kann diese nutenartige Aussparung des Schafts in der vertikalen Richtung nach unten zeigend angeordnet sein. Die nutenartige Aussparung des Schafts kann auch nach außen hin abgedeckt sein, um den Eintrag von Verschmutzungen und dergleichen zu reduzieren oder sogar zu verhindern. Alternativ kann die Aussparung auch innerhalb des Querschnitts des Schafts, d. h. nach außen hin abgeschlossen, ausgebildet sein, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. In jedem Fall kann eine Führung des Klemmelements der zweiten Kupplungsvorrichtung mittels dessen Schafts ermöglicht werden, was das Ausüben der Klemmkraft durch das Klemmelement der zweiten Kupplungsvorrichtung mit möglichst geringem Aufwand begünstigen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Aussparung des Schafts als Durchgangsöffnung innerhalb des Querschnitts des Schafts, vorzugsweise mittig, ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Aussparung innerhalb des Materials des Schafts ausgebildet und wird senkrecht zu ihrer länglichen Erstreckungsrichtung vollständig von dem Material des Schafts umgeben und hierdurch zur Umgebung hin abgeschlossen. Dies kann den Eintrag von Verschmutzungen und dergleichen in die Aussparung des Schafts besonders wirkungsvoll verhindern. Insbesondere kann das Klemmelement hierdurch besonders wirkungsvoll vor äußeren Einflüssen wie Beispiel Beschädigungen geschützt werden. Auch kann hierdurch eine besonders gute Führung, auch bei hoher Druckkraftübertragung in der Längsrichtung, ermöglicht werden. Die Aussparung des Schafts als Durchgangsöffnung kann insbesondere durch eine Bohrung vorgesehen werden, welche auch als Kernbohrung bezeichnet werden kann.
Dabei vorzugsweise die Aussparung des Schafts als Durchgangsöffnung innerhalb dessen Materials genau mittig, d. h. entlang der Längsachse des Schafts, vorzusehen kann besonders vorteilhaft sein, da hierdurch ein möglichst gleichmäßiger Kraftfluss im Material des Schafts in der Längsrichtung um die Durchgangsöffnung herum ermöglicht werden kann. Dies kann eine Verringerung der entlang der Längsachse des Schafts übertragbaren maximalen Kraft aufgrund der Materialschwächung der Durchgangsöffnung möglichst gering halten oder sogar vollständig vermeiden. Dies kann der Fall sein, falls der Schaft der zweiten Kupplungsvorrichtung als Schmiedeteil hergestellt wird, da es durch den Schmiedeprozess primär randseitig zu einer Verdichtung des Materials des Schafts kommt und dort daher auch die wesentliche Kraftübertragung in der Längsrichtung stattfinden kann. Der im Querschnitt mittlere Bereich des Materials des Schafts, welche auch als Seele bezeichnet werden kann, wird üblicherweise durch den Schmiedeprozess kaum bis gar nicht verdichtet und beeinflusst, sodass dieser Bereich ohne- hin vergleichsweise gering bis gar nicht zur Kraftübertragung entlang der Längsachse des Schafts beiträgt und somit hier die Durchgangsöffnung für das Klemmelement vorgesehen werden kann, ohne die Kraftübertragung entlang der Längsachse des Schafts bemerkenswert zu beeinträchtigen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die erste Kupplungsvorrichtung eine Kupplungsaufnahme und einen Kupplungsbolzen auf und die zweite Kupplungsvorrichtung weist eine Kupplungsöse mit einem Kupplungsauge zur Aufnahme des Kupplungsbolzens der ersten Kupplungsvorrichtung auf, wobei die erste Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Kupplungsöse der zweiten Kupplungsvorrichtung zumindest abschnittsweise in der Kupplungsaufnahme aufzunehmen und mittels des Kupplungsbolzens durch das Kupplungsauge der Kupplungsöse hindurch formschlüssig zu halten, und wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements auf den Kupplungsbolzen der ersten Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Anhängekupplung als eine Bolzenkupplung oder als eine Maulkupplung bzw. als ein Bolzenkupplungssystem oder als ein Maulkupplungssystem umgesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die erste Kupplungsvorrichtung einen Kugelkopf auf und die zweite Kupplungsvorrichtung weist eine Kugelkopfkupplung mit einem Kupplungsauge und einem Kugelabschnitt zur Aufnahme des Kugelkopfes der ersten Kupplungsvorrichtung auf, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, den Kugelkopf der ersten Kupplungsvorrichtung zumindest im Wesentlichen im Kupplungsauge und im Kugelabschnitt aufzunehmen und formschlüssig zu halten, und wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ferner ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements auf den Kugelkopf der ersten Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Anhängekupplung als eine Kugelkopfkupplung bzw. als ein Kugelkopfkupplungssystem umgesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine zweite Kupplungsvorrichtung zur Befestigung an einem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug zur Verwendung in einer Anhängekupplung wie zuvor beschrieben, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, kraftübertragend mit einer ersten Kupplungsvorrichtung eines in Zugrichtung vorderen Fahrzeugs verbunden zu werden. Die zweite Kupplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung wenigstens ein Klemmelement aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen zumindest in der Zugrichtung spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierdurch kann eine zweite Kupplungsvorrichtung zur Verfügung gestellt werden, um in Kombination mit einer, insbesondere bekannten, ersten Kupplungsvorrichtung die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Anhängekupplung zu bilden. Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen Fahrzeugverbund mit einer Anhängekupplung wie zuvor beschrieben mit einem in Zugrichtung vorderen Fahrzeug mit einer ersten Kupplungsvorrichtung und mit einem in Zugrichtung hinteren Fahrzeug mit einer zweiten Kupplungsvorrichtung, wobei die beiden Fahrzeuge mittels der Kupplungsvorrichtungen kraftübertragend miteinander verbunden sind. Der erfindungsgemäße Fahrzeugverbund ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung wenigstens ein Klemmelement aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen zumindest in der Zugrichtung spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung hinteren Fahrzeugs auf die erste Kupplungsvorrichtung auszuüben. Hierdurch kann eine erfindungsgemäße Anhängerkupplung bei einem derartigen Fahrzeugverbund eingesetzt werden, um dort die zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile zu nutzen.
Mit anderen Worten kann erfindungsgemäß durch Platzierung einer Hydraulikeinheit an der Anhängerseite und unter Verwendung der Druckluftversorgung, die der Kraftfahrer vor der Fahrt für die Luftfederung und den Anhängerbremskreislauf üblicherweise ohnehin anschließen muss, eine selbsttätige Aktivierung einer spielfreien Klemmung der Anhängekupplung ermöglicht werden, was die Steuerung des Systems wesentlich einfacher und anwenderfreundlicher als bisher bekannte Anhängekupplungen machen kann. Weiterhin können Fehlstellungen vom System ausgeschlossen werden. Wenn der Anhänger abgekuppelt werden soll, muss üblicherweise ohnehin zwingend die Druckluft abgenommen werden. Damit ist ebenfalls das erfindungsgemäße spielfreie System drucklos und ein Abkuppeln durch eine Person wie zum Beispiel den Kraftfahrer kann immer sicher und „wie gewohnt" erfolgen. Beim Ankuppeln kann es anders herum sein. Hier kann erst die sichere Verbindung der Anhängekupplung zwischen den Fahrzeugen hergestellt und dann, durch Anschluss der Druckluft am hinteren Fahrzeug, auch die Spielfreiheit im System selbsttätig aktiviert werden.
Hierzu kann erfindungsgemäß die Hydraulikeinheit hinter der Zugöse am Anhänger verbaut werden. Durch eine Kernbohrung im Schaft bzw. in der Deichsel des Anhängers kann es ermöglicht werden, eine Klemmkraft an den Kuppelpunkt der Anhängekupplung zu bringen und dort eine spielfreie Verbindung zwischen dem vorderen Fahrzeug zum Beispiel als Motorwagen und dem hinteren Fahrzeug zum Beispiel als Anhänger herzustellen. Durch Setzen einer Kernbohrung in einer Mitte des Schafts, welcher die Zugöse mit dem hinteren Fahrzeug verbindet, kann eine Möglichkeit geschaffen werden, hydraulisch oder mechanisch das Stoppprisma an den Kupplungsbolzen zu drücken. Zusätzlich kann im Zugösenauge dessen Innenseite, welche auch als Zugösenbuchse bezeichnet werden kann, modifiziert werden, um einen Durchgang für ein Stoppprisma als Klemmelement an den Kupplungsbolzen zu schaffen. Somit kann die Bohrung in der Zugösen-Mitte dafür verwendet werden, das Stoppprisma zum Beispiel an den Kupplungsbolzen des in Zugsrichtung vorderen Fahrzeugs zu bringen und das Spiel zwischen Bolzen und Zugösenauge zu verhindern. Weiterhin kann eine Zugösenbuchse bzw. ein Zugösenauge dahingehend modifiziert werden, dass ein Stoppprisma hindurch bewegt werden kann, um den Kupplungsbolzen an die Zugösenbuchse zu drücken.
Dies kann wirtschaftlich den Vorteil geringerer Kosten gegenüber bekannten Anhängekupplungen ermöglichen, da die Hydraulikeinheit hinter ein „einfacheres" Bauteil gesetzt werden kann. Auch können aufwendige Ventilsteuerungen entfallen. Ob das System „arbeiten" soll oder nicht, kann der Kraftfahrer mit seiner Standardtätigkeit, die Druckluftversorgung am Anhänger anzuschließen oder zu trennen, mit umsetzen. Dies kann zusätzliche Arbeitsschritte für den Kraftfahrer ersparen. Die Anschlüsse der Druckluft sind langjährig am Markt eingeführt und hinreichend allen Nutzern vertraut. Ferner kann gleichzeitig eine erhöhte Sicherheit des Systems erreicht werden, da das Aktivieren und Deaktivieren der spielfreien Klemmung selbsttätig erfolgen und somit vom Kraftfahrer nicht vergessen werden kann. Die Spielfreiheit kann somit „automatisch" arbeiten, ohne extra vom Anwender aktiviert werden zu müssen.
Zwei Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren rein schematisch dargestellt und näher erläutert. Darin zeigt:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundes mit einer erfindungsgemäßen Anhängekupplung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
Figur 2 eine Detailansicht der Figur 1, teilweise als Schnittdarstellung;
Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße zweite Kupplungsvorrichtung ohne erste Kupplungsvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels, teilweise als Schnittdarstellung;
Figur 4 die Darstellung der Figur 3 mit erster Kupplungsvorrichtung;
Figur 5 eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße zweite Kupplungsvorrichtung ohne erste Kupplungsvorrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, teilweise als Schnittdarstellung; und
Figur 6 die Darstellung der Figur 5 als Draufsicht.
Die o.g. Figuren werden in kartesischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung Y, welche auch als Breite Y bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung Y erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann. Die Längsrichtung X und die Querrichtung Y bilden gemeinsam die Horizontale X, Y, welche auch als horizontale Ebene X, Y bezeichnet werden kann.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundes 3, 4 mit einer erfindungsgemäßen Anhängekupplung 1, 2 gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels. In einer Fahrtrichtung A, welche auch als Bewegungsrichtung A oder als Zugrichtung A bezeichnet werden kann, weist der Fahrzeugverbund 3, 4 ein in Zugrichtung A vorderes Fahrzeug 3, welches auch als Zugfahrzeug
3 bezeichnet werden kann, und ein in Zugrichtung A hinteres Fahrzeug 4 auf, welches auch als Anhänger
4 bezeichnet werden kann. Der Fahrzeugverbund 3, 4 kann eine Fahrtbewegung in der Fahrtrichtung A auf einem Untergrund 5 ausführen.
An dem Zugfahrzeug 3 ist in der Längsrichtung X an dessen Heck eine erste Kupplungsvorrichtung 1 feststehend angeordnet, welche in der Längsrichtung X zum Anhänger 4 hin zeigt. In der Längsrichtung X ist ferner eine zweite Kupplungsvorrichtung 2 an der Vorderseite des Anhängers 4 dem Zugfahrzeug 3 zugewandt feststehend an einem Gestell 40 bzw. an einem Rahmen 40 des Anhängers 4 feststehend angeordnet. Die beiden Kupplungsvorrichtungen 1, 2 verbinden das Zugfahrzeug 3 kraftübertragend in der Längsrichtung X mit dem Anhänger 4 und bilden so gemeinsam die Anhängekupplung 1, 2, welche auch als Anhängekupplungssystem 1, 2 bezeichnet werden kann.
Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Figur 1, teilweise als Schnittdarstellung. Die Anhängekupplung 1, 2 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 4 ist als Bolzenkupplung bzw. als Bolzenkupplungssystem ausgeführt. Entsprechend weist die erste Kupplungsvorrichtung 1 des Zugfahrzeugs 3 eine Kupplungsaufnahme 10 mit einem Kupplungsmaul 11 auf, welche in der Längsrichtung X eine Kupp- lungsöse 22 eines Schafts 20 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 aufnimmt. Die Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 kann auch als Zugöse 22 bezeichnet werden. Die Kupplungsöse 22 ist ringförmig an dem Ende des Schafts 20 mit diesem einstückig, d. h. integral, ausgebildet, welches vom Anhänger 4 weg zeigt. Die Kupplungsöse 22 bildet mittig ein in der vertikalen Richtung Z verlaufendes Kupplungsauge 22a aus, in welches der Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 in der vertikalen Richtung Z von oben eingeführt wird, um eine formschlüssige Verbindung der beiden Kupplungsvorrichtung 1, 2 herzustellen. Das Kupplungsauge 22a kann auch als Kupplungsösenauge 22a, als Zugösenauge 22a oder als Zugösenbuchse 22a bezeichnet werden. Der Schaft 20 kann auch als Anhängerschaft 20 oder als Zugschaft 20 bezeichnet werden. Der Schaft 20 kann auch als Deichsel 20 oder als Anhängerdeichsel 20 bezeichnet werden.
Um die formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 und Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 spielfrei werden zu lassen, weist der Schaft 20 in seinem Querschnitt mittig eine Aussparung 23 auf, welche als Durchgangsöffnung 23 in der Längsrichtung X entlang seiner Längsachse ausgebildet ist und auch als Mittelbohrung 23 oder als Kernbohrung 23 bezeichnet werden kann. Entsprechend kann die Durchgangsöffnung 23 vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und als Bohrung hergestellt worden sein.
An seinem der Kupplungsöse 22 abgewandten Ende weist der Schaft 20 ein Befestigungselement 21 auf, mit welchem der Schaft 20 am Gestell 40 des Anhängers 4 feststehend befestigt ist. Das Befestigungs- element 21 des Schafts 20 kann hierzu beispielsweise als Flansch ausgebildet und mittels Schrauben am Gestell 40 befestigt sein. Die Durchgangsöffnung 23 führt auch durch das Befestigungselement 21 hindurch. Das Gestell 40 weist ebenso eine Durchgangsöffnung (nicht bezeichnet) auf, welche die Durchgangsöffnung 23 des Schafts 20 in der Längsrichtung X fortführt.
Im Inneren des Anhängers 4 ist eine Betätigungseinheit 25 vorgesehen und an dem Gestell 40 des Anhängers 4 befestigt. Innerhalb einer Einhausung (nicht bezeichnet) der Betätigungseinheit 25 ist ein Hydraulikelement 26 angeordnet, welches ein Druckelement 26a aufweist. Das Druckelement 26a kann durch den Druck einer Hydraulikflüssigkeit des Hydraulikelements 26 in der Längsrichtung X zur Kupp- lungsöse 22 hin gedrückt sowie von einem Federelement (nicht dargestellt) entgegengesetzt von der Kupplungsöse 22 weg gedrückt werden. Dabei ist dem Hydraulikelement 26 abgewandt an dessen Druckelement 26a feststehend ein Klemmelement 24 angeordnet, welches sich von dem Druckelement 26a weg durch die Durchgangsöffnung des Gestells 40 des Anhängers 4 und durch die Durchgangsöffnung 23 des Schafts 20 zur Kupplungsöse 22 hin erstreckt. Die Spitze des Klemmelements 24, welche von der Betätigungseinheit 25 in der Längsrichtung X weg zeigt, bildet einen Klemmkopf 24a des Klemmelements 24 aus.
In einem drucklosen Zustand des Hydraulikelements 26 wird das Druckelement 26a in der Längsrichtung X durch das Federelement des Hydraulikelements 26 von der Kupplungsöse 22 weg bewegt bzw. weg gedrückt, sodass das Klemmelement 24 in den Schaft 20 eingezogen wird und der Klemmkopf 24a des Klemmelements 24 bündig mit der Kontur des Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 abschließt, siehe zum Beispiel Figur 3, oder sogar in die Durchgangsöffnung 23 des Schafts 20 eingezogen werden kann. In jedem dieser Zustände kann der Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 in der vertikalen Richtung Z von oben in das Kupplungsauge 22 a der Kupplungsöse 22 eingeführt werden, um die formschlüssige Verbindung wie zuvor beschrieben in der Längsrichtung X herzustellen.
Anschließend kann das Hydraulikelement 26 mit pneumatischen Druck beaufschlagt werden, wie weiter unten näher beschrieben werden wird, wodurch die Kraft des Federelements überwunden und das Druckelement 26a vom Hydraulikelement 26 in der Längsrichtung X zur Kupplungsöse 22 hin gedrückt wird. Hierdurch wird auch das Klemmelement 24 durch die Durchgangsöffnung 23 des Schafts 20 hindurch in das Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 bewegt und von außen gegen den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 gedrückt, siehe zum Beispiel Figuren 2 und 4. Der Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 kann hierdurch gegen die gegenüberliegende Seite des Kupplungsauges 22a der Kupplungsöse 22 gedrückt und dort vom hydraulischen Druck des Hydraulikelements 26 als Klemmkraft angedrückt, geklemmt bzw. gehalten werden. Hierdurch kann ein Spiel in der Längsrichtung X zwischen dem Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 und der Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 vermieden werden. Wird der pneumatische Druck vom Hydraulikelement 26 genommen, so wird mittels der Federkraft des Federelements das Druckelement 26a wieder von der Kupplungsöse 22 in der Längsrichtung X weg bewegt und dadurch das Klemmelement 24 wieder in die Durchgangsöffnung 23 des Schafts 20 eingezogen, sodass die Klemmkraft des Klemmelements 24 auf den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 wieder aufgehoben werden kann, um anschließend den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 wieder aus der Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 zu ziehen und hierdurch die formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kupplungsvorrichtungen 1, 2 aufzuheben.
Die Beauftragung des Hydraulikelements 26 mit pneumatischem Druck erfolgt dabei derart, dass hierzu das pneumatische Versorgungssystem (nicht dargestellt) als Energieversorgungssystem des Anhängers 4 genutzt wird. Ein derartiges pneumatisches Versorgungssystem ist bei Anhängern 4 üblicherweise vorhanden, um die Luftfederung und Bremsen im Fährbetrieb mit Druckluft zu versorgen. Entsprechend sind die Luftfedern und Bremsen drucklos, wenn ein Anhänger 4 vom Zugfahrzeug 3 abgekoppelt und abgestellt ist. Mit zum Beispiel einem Nebenanschluss des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 wird das Hydraulikelement 26 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 mittels eines Verbindungsanschlusses 27 unmittelbar druckluftführend verbunden, um mittels der Druckluft des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 das Hydraulikelement 26 wie zuvor beschrieben zu betätigen.
Ist somit ein Anhänger 4 vom Zugfahrzeug 3 abgekoppelt und abgestellt, so sind nicht nur die Luftfedern und Bremsen sondern auch das Hydraulikelement 26 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 drucklos. Hierdurch ragt, wie zuvor beschrieben, der Klemmkopf 24a des Klemmelements 24, welches auch als Andrückelement 24 oder als Stoppprisma 24 bezeichnet werden kann, nicht in der Längsrichtung X in das Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 hinein.
Entsprechend kann nun das Zugfahrzeug 3 an den abgestellten Anhänger 4 herangefahren, die Kupplungsöse 22 des Schafts 20 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 in der Längsrichtung X in die Kupplungsaufnahme 10 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 eingeführt und dort in der vertikalen Richtung Z mittels des Kupplungsbolzens 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 formschlüssig gehalten werden. Hierdurch wird die mechanische kraftübertragende Verbindung zwischen Zugfahrzeug 3 und Anhänger 4 hergestellt, was durch eine Person wie zum Beispiel durch den Kraftfahrer des Zugfahrzeugs 3 manuell durchgeführt werden kann.
Anschließend stellt die Person mittels entsprechender Schläuche und Kabel (nicht dargestellt) zum einen eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhänger 4 her, um die elektrischen Elemente wie zum Beispiel die Leuchten des Anhängers 4 seitens des Zugfahrzeugs 3 elektrisch speisen und betreiben zu können. Zum anderen wird hierdurch eine Speisung des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 seitens des Zugfahrzeugs 3 hergestellt, um dessen Luftfedern und Bremsen im Fährbetrieb mit Druckluft versorgen und betreiben zu können.
Erfindungsgemäß wird ein Teil der Druckluft des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 unmittelbar, d. h. ohne die Verwendung von Ventilen und dergleichen, dem Hydraulikelement 26 zugeführt, welches somit durch das Anschließen des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 an das pneumatische Versorgungssystem des Zugfahrzeugs 3 unverzüglich, d.h. ohne zeitliche Verzögerung, versorgt, aktiviert bzw. eingeschaltet wird. Entsprechend wird das Druckelement 26a hierdurch unverzüglich vom Hydraulikelement 26 weg gedrückt und der Klemmkopf 24a des Klemmelements 24 in das Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 hinein bewegt sowie auf den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 gedrückt, sodass das Klemmelement 24 eine Klemmkraft auf den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 ausübt, welche vom Hydraulikelement 26 mittels der Druckluft des pneumatischen Versorgungssystems des Anhängers 4 erzeugt wird. Dies erfolgt somit selbsttätig, d. h. ohne dass der Kraftfahrer hierzu tätig werden muss, wodurch ein entsprechender Aufwand für den Kraftfahrer gespart und das Betätigen der Klemmkraft mittels des Klemmelements 24 auf den Bolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 nicht vom Kraftfahrer vergessen werden kann.
Soll nun der Anhänger 4 vom Zugfahrzeug 3 getrennt und abgestellt werden, so wird der Kraftfahrer üblicherweise zuerst die elektrische und pneumatische Versorgung des Anhängers 4 seitens des Zugfahrzeugs 3 wieder trennen und hierdurch aufheben. Hierdurch wird auch unverzüglich und selbsttätig der pneumatische Druck vom Hydraulikelement 26 genommen, wodurch das Druckelement 26a wieder vom Federelement zum Hydraulikelement 26 hin bewegt und hierdurch der Klemmkopf 24a des Klemmelements 24 wieder in die Durchgangsöffnung 23 hinein sowie aus dem Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 herausbewegt wird. Entsprechend wird die Klemmkraft des Klemmelements 24 hierdurch selbsttätig vom Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 genommen und damit gelöst.
Der Abbau des pneumatischen bzw. hydraulischen Drucks im Hydraulikelement 26 mag zwar einige Sekunden dauern. Da der Kraftfahrer jedoch die getrennten Schläuche und Kabel zwischen Anhänger 4 und Zugfahrzeug 3 zu verstauen bzw. zu befestigen hat, kann sichergestellt werden, dass die Klemmkraft des Klemmelements 24 längst vollständig abgebaut bzw. aufgehoben ist, wenn der Kraftfahrer die Anhängekupplung 1, 2 erreicht, um den Kupplungsbolzen 12 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 aus dem Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 zu ziehen und hierdurch die formschlüssige Verbindung aufzuheben. Somit kann erfindungsgemäß die Klemmkraft des Klemmelements 24, welche einer spielfreien formschlüssigen Verbindung der beiden Kupplungsvorrichtung 1, 2 dient, auch selbsttätig und rechtzeitig aufgehoben werden, ohne dass der Kraftfahrer hierzu tätig werden muss, dies vergessen kann und hierdurch in seiner Tätigkeit beeinträchtigt wird. Figur 5 zeigt eine schematische Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße zweite Kupplungsvorrichtung 2 ohne erste Kupplungsvorrichtung 1 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, teilweise als Schnittdarstellung. Figur 6 zeigt die Darstellung der Figur 5 als Draufsicht.
Gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels ist die Anhängekupplung 1, 2 als Kugelkopfkupplungssystem ausgebildet, bei dem seitens des Zugfahrzeugs 3 ein Kugelkopf (nicht dargestellt) feststehend befestigt vorgesehen ist, auf welchen in der vertikalen Richtung Z von oben eine Kugelkopfkupplung 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 aufsetzen kann. Das Kupplungsauge 22a der Kupplungsöse 22 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 wird hierzu in der vertikalen Richtung Z von oben durch einen Kugelabschnitt 22b halbschalenförmig bzw. halbkugelförmig abgeschlossen, welcher auch als Kugelkalotte 22b bezeich- net werden kann. Die übrigen Elemente und Funktionen entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Anhängekupplung 1, 2 wie zuvor beschrieben auch bei Kugelkopfkupplungssystemen angewendet werden.
BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung)
A Fahrtrichtung; Bewegungsrichtung; Zugrichtung
X Längsrichtung; Tiefe; Länge
Y Querrichtung; Breite
Z vertikale Richtung; Höhe
X, Y Horizontale; horizontale Ebene
1, 2 Anhängekupplung; Anhängekupplungssystem; Kupplungsvorrichtungen
1 erste Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A vorderen Fahrzeugs 3
10 Kupplungsaufnahme
11 Kupplungsmaul
12 Kupplungsbolzen
2 zweite Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A hinteren Fahrzeugs 4
20 (Anhänger-)Deichsel; (Anhänger-/Zug-)Schaft
21 Befestigungselement; Flansch
22 Kupplungsöse; Zugöse; Kugelkopfkupplung
22a Kupplungsauge; Kupplungsösenauge; Zugösenauge; Zugösenbuchse
22b Kugelabschnitt; Kugelkalotte
23 Aussparung; Durchgangsöffnung; Mittelbohrung; Kernbohrung
24 Klemmelement; Andrückelement; Stoppprisma
24a Klemmkopf des Klemmelements 24
25 Betätigungseinheit
26 Hydraulikelement
26a Druckelement des Hydraulikelements 26
27 Verbindungsanschluss zu pneumatischem Versorgungssystem des in Zugsrichtung hinteren
Fahrzeugs 4
3, 4 Fahrzeugverbund
3 in Zugrichtung A vorderes Fahrzeug; Zugfahrzeug
4 in Zugrichtung A hinteres Fahrzeug; Anhänger
40 Gestell; Rahmen
5 Untergrund

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Anhängekupplung (1, 2) für Fahrzeuge (3, 4) mit einer ersten Kupplungsvorrichtung (1) zur Befestigung an einem in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeug (3) und mit einer zweiten Kupplungsvorrichtung (2) zur Befestigung an einem in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeug (4), wobei die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) ausgebildet sind, kraftübertragend miteinander verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) wenigstens ein Klemmelement (24) aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) zumindest in der Zugrichtung (A) spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
2. Anhängekupplung (1, 2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) durch Aktivieren des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4), vorzugsweise durch Verbinden des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) mit einem Energieversorgungssystem des in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeugs (2), auszuüben und durch Deaktivieren des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4), vorzugsweise durch Trennen des Energieversorgungssystems des in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) von dem Energieversorgungssystem des in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeugs (2), aufzuheben.
3. Anhängekupplung (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, mit einem fluidischen, vorzugsweise pneumatischen, Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) fluidübertragend verbunden zu werden.
4. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, von dem Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) einen pneumatischen Druck zu erhalten und in einen hydraulischen Druck zu wandeln, wobei das Klemmelement (24) ausgebildet ist, mittels des hydraulischen Drucks der zweiten Kupplungsvorrichtung (2) die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
5. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) eine Betätigungseinheit (25) aufweist, welche ausgebildet ist, einen pneumatischen Druck erhaltend mit dem Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) verbunden zu werden, wobei die Betätigungseinheit (25) ferner ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) mittels des erhaltenen pneumatischen Drucks zu erzeugen.
6. Anhängekupplung (1, 2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (25) ein Hydraulikelement (26) aufweist, welches ausgebildet ist, einen pneumatischen Druck von dem Energieversorgungssystem des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) zu erhalten, wobei die Hydraulikelement (26) ferner ausgebildet ist, den erhaltenen pneumatischen Druck in einen hydraulischen Druck zu wandeln und durch den hydraulischen Druck mittels des Klemmelements (24) die Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
7. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) zumindest im Wesentlichen, vorzugsweise genau, vom zweiten Fahrzeug (4) wegzeigend auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
8. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, formschlüssig mit der ersten Kupplungsvorrichtung (1) verbunden zu werden und die Klemmkraft des Klemmelements (24) auf die formschlüssige Verbindung auszuüben.
9. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (24) relativ zu einem Schaft (20) der zweiten Kupplungsvorrichtung (2) beweglich ausgebildet ist.
10. Anhängekupplung (1, 2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (24) in einer, vorzugsweise in Längsrichtung (X) verlaufenden, Aussparung (23) innerhalb des Querschnitts des Schafts (20) beweglich angeordnet ist.
11. Anhängekupplung (1, 2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (23) des Schafts (20) als Durchgangsöffnung (23) innerhalb des Querschnitts des Schafts (20), vorzugsweise mittig, ausgebildet ist.
12. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsvorrichtung (1) eine Kupplungsaufnahme (10) und einen Kupplungsbolzen (12) aufweist und die zweite Kupplungsvorrichtung (2) eine Kupplungsöse (22) mit einem Kupplungsauge (22a) zur Aufnahme des Kupplungsbolzens (12) der ersten Kupplungsvorrichtung (1) aufweist, wobei die erste Kupplungsvorrichtung (1) ausgebildet ist, die Kupplungsöse (22) der zweiten
Kupplungsvorrichtung (2) zumindest abschnittsweise in der Kupplungsaufnahme (10) aufzuneh- men und mittels des Kupplungsbolzens (12) durch das Kupplungsauge (22a) der Kupplungsöse
(22) hindurch formschlüssig zu halten, und wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) auf den Kupplungsbolzen (12) der ersten Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
13. Anhängekupplung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsvorrichtung (1) einen Kugelkopf aufweist und die zweite Kupplungsvorrichtung (2) eine Kugelkopfkupplung (22) mit einem Kupplungsauge (22a) und einem Kugelabschnitt (22b) zur Aufnahme des Kugelkopfes der ersten Kupplungsvorrichtung (1) aufweist, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, den Kugelkopf der ersten Kupplungsvorrichtung (1) zumindest im Wesentlichen im Kupplungsauge (22a) und im Kugelabschnitt (22b) aufzunehmen und formschlüssig zu halten, und wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ferner ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) auf den Kugelkopf der ersten Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
14. Zweite Kupplungsvorrichtung (2) zur Befestigung an einem in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeug
(4) zur Verwendung in einer Anhängekupplung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, kraftübertragend mit einer ersten Kupplungsvorrichtung (1) eines in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeugs (3) verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) wenigstens ein Klemmelement (24) aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) zumindest in der Zugrichtung (A) spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
15. Fahrzeugverbund (3, 4) mit einer Anhängekupplung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einem in Zugrichtung (A) vorderen Fahrzeug (3) mit einer ersten Kupplungsvorrichtung (1) und mit einem in Zugrichtung (A) hinteren Fahrzeug (4) mit einer zweiten Kupplungsvorrichtung (2), wobei die beiden Fahrzeuge (3, 4) mittels der Kupplungsvorrichtungen (1, 2) kraftübertragend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsvorrichtung (2) wenigstens ein Klemmelement (24) aufweist, welches ausgebildet ist, eine Klemmkraft auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben und hierdurch die beiden Kupplungsvorrichtungen (1, 2) zumindest in der Zugrichtung (A) spielfrei miteinander zu verbinden, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, die Klemmkraft des Klemmelements (24) mittels eines Energieversorgungssystems des in Zugsrichtung (A) hinteren Fahrzeugs (4) auf die erste Kupplungsvorrichtung (1) auszuüben.
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