WO2009080519A1 - Steckverbindungsanordnung für sattelkupplungen - Google Patents

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WO2009080519A1
WO2009080519A1 PCT/EP2008/067205 EP2008067205W WO2009080519A1 WO 2009080519 A1 WO2009080519 A1 WO 2009080519A1 EP 2008067205 W EP2008067205 W EP 2008067205W WO 2009080519 A1 WO2009080519 A1 WO 2009080519A1
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Frank Hurst
Michael Riesterer
Ralph Neumeister
Harald Panke
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Georg Fischer Verkehrstechnik Gmbh
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    • B62D53/08—Fifth wheel traction couplings
    • B62D53/12—Fifth wheel traction couplings engaging automatically
    • B62D53/125—Fifth wheel traction couplings engaging automatically with simultaneous coupling of the service lines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D53/08—Fifth wheel traction couplings
    • B62D53/0842—King pins

Definitions

  • the invention relates to a connector assembly for fifth wheel couplings comprising a connector shell, which is arranged in the kingpin of a semi-trailer and a connector base, which is arranged in the fifth wheel plate of a towing vehicle, wherein the connector shell and the connector base each have plug-in electrical and pneumatic or hydraulic lines ,
  • the semi-trailer is coupled to the towing vehicle by means of a fifth wheel.
  • the fifth wheel essentially comprises a fifth wheel plate with a closing device on the towing vehicle and a so-called kingpin on the semitrailer.
  • further, e.g. electrical, hydraulic and pneumatic connections between the towing vehicle and the trailer are made.
  • these compounds are individually connected via flexible cables. This is complex and time-consuming for the driver when coupling and uncoupling the semitrailer.
  • the connector assembly should be as safe as possible to ensure the largest possible flow of electricity and air in short response times in the smallest possible space.
  • a connector assembly for fifth wheel couplings comprising a connector shell, which is arranged in the kingpin of a semi-trailer and a connector base, which is arranged in the fifth wheel of a towing vehicle, wherein the connector shell and the connector base each have plug-in electrical and pneumatic or hydraulic lines , wherein the lines are designed as annularly arranged sockets, and wherein the largest line has an outer diameter greater than 50% of the kingpin diameter measured at the smallest diameter.
  • FIG. 3 shows a section through a further inventive connector assembly.
  • FIG. 1 shows a connector assembly 1 is shown schematically in a kingpin 10 of a semitrailer, not shown here.
  • Figure 1 shows the kingpin 10 cut perpendicular to the pin axis.
  • a central bore 2 is formed in the kingpin 10.
  • the bore 2 has a diameter which is greater than half the diameter of the kingpin 1, measured at the smallest diameter.
  • Concentric with the axis of the kingpin 10 electrical lines 3.4 and pneumatic lines 6,7,8 are shown from inside to outside. In the center of the kingpin 10 extends a data line 3. Concentric with the data line 3 is an annular power supply line 4 for Supply of the semitrailer shown with electrical voltage. The power supply line 4 is separated from the data line 3 by an annular insulation layer 5.
  • the annular electrical lines 3, 4 are shown in FIGS. 1 and 3 as individual lines 3, 4, but may also, as shown in FIG. 2, be formed as a plurality of parts of a circular arc arranged distributed around the circumference of the ring. In addition to each electrically conductive circular arc part, an electrically insulating circular arc portion is then formed, so that several voltage supply and data lines 3,4 in the
  • Connector assembly 1 can be accommodated.
  • a brake air line 6, a discharge channel 7 and a supply air line 8 are shown in succession.
  • the outer diameter of the supply air line 8 is at least 50% of
  • the brake air line 6 is arranged centrally.
  • the voltage supply line 4 and the data line 3 are arranged in a separating jacket 9 between the centrally arranged brake air line 6 and the radially outer supply air line 8.
  • the separation jacket 9 is made of flexible plastic material and may be formed in multiple layers.
  • the data line 3 can be made of a metal wire mesh or a metal foil.
  • An additional discharge channel 7 can be omitted in the arrangement according to FIG 2, since here the space of the separating jacket 9 can be used as a drainage channel, in which a vent is provided to the outside.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the connector assembly 1 is shown.
  • the electrical power supply line 4 is centrally located on the Axis of the kingpin 10 is arranged.
  • the transmission of the data is done on the outer jacket of the power supply line 4, which may also be formed as an inner jacket of the brake air line 6.
  • an annular discharge channel 7 is formed for the discharge of leakage air.
  • discharge channel 7 prevents supply air from the supply air line 8 can leak into the brake air line 6. Accidental pressure build-up in the brake air line 6 would cause the brakes to be inadvertently actuated and hot to cause damage to the brake system.
  • the discharge channel 7 directs any occurring leakage air from the supply air line 8 via an opening to the outside.
  • the sequence of the various electrical and pneumatic lines can be chosen arbitrarily.
  • Table of FIG. 4 all possible combinations are listed.
  • Each row of the table indicates how the lines in hole 2 are arranged from inside to outside.
  • the letters D, S, G, R and A respectively represent data transmission lines 3, power supply lines 4, yellow brake air lines 6, red supply air lines 8 and discharge channels 7.
  • the brake air line 6 and the supply air line 8 are arranged separately from one another, either by a line separating jacket 9 or by a discharge channel 7.
  • a plug connection lower part is arranged as a counterpart to the connector upper part 1 in the area below the receiving opening for the king pin 10.
  • the design of the connector base is complementary to the formation of the respective Connector assembly 1 of Figure 1, 2 or 3. Between the fifth wheel plate and the king pin 10 sliding contacts are provided.
  • a data protocol can also be used for the transmission of the data, the data being transmitted together with the voltage supply via the same voltage supply line 4.
  • the data transmission can also be carried out wirelessly and / or without contact, for example with optical waveguides or with microwave waveguides.
  • the data line 3 can also be designed as a point-to-point line.

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Abstract

Es wird eine Steckverbindungsanordnung (1) für Sattelkupplungen vorgeschlagen umfassend ein Steckverbinderoberteil, das im Königszapfen (10) eines Sattelaufliegers angeordnet ist und ein Steckverbinderunterteil, das in der dazupassenden Sattelplatte eines Zugfahrzeuges angeordnet ist, wobei das Steckverbinderoberteil und das Steckverbinderunterteil jeweils zu einander steckverbindbare elektrische und pneumatische oder hydraulische Leitungen (3,4,6,7,8) aufweist, wobei die Leitungen (3,4,6,7,8) als ringförmig angeordnete Steckerbuchsen ausgebildet sind und wobei die grösste Leitung (6,8) einen Aussendurchmesser grösser als 50 % des Königszapfendurchmessers gemessen am geringsten Durchmesser aufweist.

Description

Steckverbindungsanordnung für Sattelkupplungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckverbindungsanordnung für Sattelkupplungen umfassend ein Steckverbinderoberteil, das im Königszapfen eines Sattelaufliegers angeordnet ist und ein Steckverbinderunterteil, das in der Sattelkupplungsplatte eines Zugfahrzeuges angeordnet ist, wobei das Steckverbinderoberteil und das Steckverbinderunterteil jeweils zu einander steckverbindbare elektrische und pneumatische oder hydraulische Leitungen aufweist.
Bei grosseren Kraftfahrzeugen wird der Sattelauflieger mit dem Zugfahrzeug mittels einer Sattelkupplung gekuppelt. Die Sattelkupplung umfasst im Wesentlichen eine Sattelkupplungsplatte mit einer Schliessvorrichtung am Zugfahrzeug und einen so genannten Königszapfen am Sattelauflieger. Ausser dieser mechanischen Verbindung müssen weitere, wie z.B. elektrische, hydraulische und pneumatische Verbindungen zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger hergestellt werden. Üblicherweise werden, wegen der Beweglichkeit des Sattelzuges, diese Verbindungen über flexible Leitungen einzeln zusammengesteckt. Das ist für den Fahrer beim Kuppeln und Entkuppeln des Sattelzuges aufwändig und zeitraubend.
Aus der EP 1240067 B1 ist eine gattungsgemässe Sattelkupplung mit einer Verbindungsanordnung zur Verbindung von elektrischen und pneumatischen Leitungen bekannt. Der Königszapfen am Sattelauflieger ist mit einer axialen Bohrung ausgebildet, in die, von der Achse des Königszapfens aus gesehen, eine elektrische Verbindungsanordnung für Gleichspannung und konzentrisch dazu eine Verbindungsanordnung für elektronische Datenübermittlung vorgesehen ist. Radial weiter aussen liegend ist in einem Ringzylinderraum die Kupplung der Druckluftleitungen vorgesehen. Am Zugfahrzeug ist in einem Bereich, der beim Kupplungsvorgang unterhalb des Zapfens liegt, ein Versorgungsteil mit komplementären Verbindungsanordnungen ausgebildet. Diese Anordnung ist bei den Betriebsbedingungen, die in der Sattelkupplung herrschen, äusserst empfindlich für Beschädigungen und Verschmutzungen, die zu Fehlfunktionen führen können. Bei den grosseren und schwereren Sattelzügen ist der Ringzylinderraum für die benötigte Druckluft nicht mehr ausreichend. Vor allem die Bremsanlagen der modernen Sattelauflieger benötigen eine grosse Luftdurchflussmenge bei kurzen Ansprechzeiten des Druckluftbremssystems.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steckverbindungsanordnung für Sattelkupplungen anzugeben, die auch bei
Sattelaufliegern mit grosseren pneumatischen Bremsanlagen universell einsetzbar ist. Die Steckverbindungsanordnung soll auf möglichst kleinem Raum möglichst sicher einen möglichst grossen Strom- und Luftdurchsatz bei kurzen Ansprechzeiten gewährleisten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steckverbindungsanordnung für Sattelkupplungen umfassend ein Steckverbinderoberteil, das im Königszapfen eines Sattelaufliegers angeordnet ist und ein Steckverbinderunterteil, das in der Sattelplatte eines Zugfahrzeuges angeordnet ist, wobei das Steckverbinderoberteil und das Steckverbinderunterteil jeweils zu einander steckverbindbare elektrische und pneumatische oder hydraulische Leitungen aufweist, wobei die Leitungen als ringförmig angeordnete Steckerbuchsen ausgebildet sind, und wobei die grösste Leitung einen Aussendurchmesser grösser als 50 % des Königszapfendurchmessers gemessen am geringsten Durchmesser aufweist.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Es ist von Vorteil, dass ein Überströmen zwischen den Luftleitungen verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass die Vorratsluftleitung räumlich getrennt von der Bremsluftleitung angeordnet ist. Dies wird auch dadurch erreicht, dass zwischen der Vorratsluftleitung und der Bremsluftleitung einen Überströmkanal angeordnet ist.
Es ist auch von Vorteil, dass in der Steckverbindungsanordnung möglichst viel Platz für die pneumatischen Leitungen zur Verfügung steht. Dies wird dadurch erreicht, dass die elektrische Daten- und/oder Spannungsversorgungsleitungen im Leitungstrennmantel zwischen der Vorratsluftleitung und der Bremsluftleitung angeordnet sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Steckverbindungsanordnung,
Figur 2 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemässe Steckverbindungsanordnung und
Figur 3 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemässe Steckverbindungsanordnung.
In Figur 1 ist schematisch eine Steckverbindungsanordnung 1 in einem Königszapfen 10 eines hier nicht dargestellten Sattelaufliegers dargestellt. Figur 1 zeigt den Königszapfen 10 geschnitten senkrecht zur Zapfenachse. Im Königszapfen 10 ist eine zentrale Bohrung 2 ausgebildet. Die Bohrung 2 hat einen Durchmesser, der grösser ist als der halbe Durchmesser des Königszapfens 1 , gemessen am geringsten Durchmesser.
Konzentrisch mit der Achse des Königszapfens 10 sind von Innen nach Aussen elektrische Leitungen 3,4 und pneumatische Leitungen 6,7,8 dargestellt. Im Zentrum des Königszapfens 10 verläuft eine Datenleitung 3. Konzentrisch mit der Datenleitung 3 ist eine ringförmige Spannungsversorgungsleitung 4 für die Versorgung des Sattelaufliegers mit elektrischer Spannung dargestellt. Die Spannungsversorgungsleitung 4 ist durch eine ringförmige Isolationsschicht 5 von der Datenleitung 3 getrennt angeordnet.
Die ringförmigen elektrischen Leitungen 3,4 sind in den Figuren 1 und 3 als einzelne Leitungen 3,4 dargestellt, können jedoch auch, wie in Figur 2 dargestellt, als mehrere am Umfang des Ringes verteilt angeordnete Teile eines Kreisbogens ausgebildet sein. Neben jedem elektrisch leitendem Kreisbogenteil ist dann ein elektrisch isolierender Kreisbogenteil ausgebildet, so dass mehrere Spannungsversorgungs- und Datenleitungen 3,4 in der
Steckverbindungsanordnung 1 untergebracht werden können.
Weiter nach Aussen sind nacheinander eine Bremsluftleitung 6, einen Ableitungskanal 7 und eine Vorratsluftleitung 8 dargestellt. Der Aussendurchmesser der Vorratsluftleitung 8 beträgt mindestens 50 % des
Durchmessers des Königszapfens 10, gemessen am geringsten Durchmesser.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steckverbindungsanordnung 1 geschnitten dargestellt. Die Bremsluftleitung 6 ist zentral angeordnet. Um ein Überströmen zu verhindern werden die Spannungsversorgungsleitung 4 und die Datenleitung 3 in einem Trennmantel 9 zwischen der zentral angeordneten Bremsluftleitung 6 und der radial aussen liegenden Vorratsluftleitung 8 angeordnet. Der Trennmantel 9 ist aus flexiblem Kunststoffmaterial hergestellt und kann mehrschichtig ausgebildet sein. Die Datenleitung 3 kann aus einem Metalldrahtgeflecht oder einer Metallfolie hergestellt werden. Ein zusätzlicher Ableitungskanal 7 kann in der Anordnung gemäss Figur 2 entfallen, da hier der Raum des Trennmantels 9 als Ableitungskanal genutzt werden kann, in dem eine Entlüftung nach Aussen vorgesehen ist.
In Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Steckverbindungsanordnung 1 dargestellt. Die elektrische Spannungsversorgungsleitung 4 ist zentral auf der Achse des Königszapfens 10 angeordnet. Die Übertragung der Daten geschieht am Aussenmantel der Spannungsversorgungsleitung 4, der auch als Innenmantel der Bremsluftleitung 6 ausgebildet sein kann. Zwischen der ringförmig ausgebildeten Bremsluftleitung 6 und der ebenso ringförmig ausgebildeten Vorratsluftleitung 8 ist ein ringförmiger Ableitungskanal 7 zur Ableitung von Leckluft ausgebildet.
Mit dem Ableitungskanal 7 wird verhindert, dass Vorratsluft aus der Vorratsluftleitung 8 in die Bremsluftleitung 6 lecken kann. Ein unbeabsichtigter Druckaufbau in der Bremsluftleitung 6 würde dazu führen, dass die Bremsen unbeabsichtigt betätigt und heiss laufen würden und so Schäden an der Bremsanlage verursachen würden. Der Ableitungskanal 7 leitet allfällig auftretende Leckluft aus der Vorratsluftleitung 8 über eine Öffnung ins Freie.
Die Abfolge der verschiedenen elektrischen und pneumatischen Leitungen kann beliebig gewählt werden. In der Tabelle von Figur 4 sind alle möglichen Kombinationen aufgelistet. Jede Zeile der Tabelle gibt an, wie die Leitungen in der Bohrung 2 von Innen nach Aussen angeordnet sind. Hierbei stehen die Buchstaben D, S, G, R und A jeweils für Datenübertragungsleitungen 3, Spannungsversorgungsleitungen 4, gelbe Bremsluftleitungen 6, rote Vorratsluftleitungen 8 und Ableitungskanäle 7.
Entscheidend ist in jedem Fall, dass zwischen der Bremsluftleitung 6 und der Vorratsluftleitung 8 kein direkter Kontakt möglich ist. Die Bremsluftleitung 6 und die Vorratsluftleitung 8 sind von einander getrennt angeordnet, entweder durch einen Leitungstrennmantel 9 oder durch einen Ableitungskanal 7.
In der hier nicht dargestellten Sattelplatte ist im Bereich unter der Aufnahmeöffnung für den Königszapfen 10 ein Steckverbindungsunterteil als Gegenstück zum Steckverbindungsoberteil 1 angeordnet. Die Ausführung des Steckverbindungsunterteils ist komplementär zur Ausbildung der jeweiligen Steckverbindungsanordnung 1 aus Figur 1 , 2 oder 3. Zwischen der Sattelkupplungsplatte und dem Königszapfen 10 sind Schleifkontakte vorgesehen.
Für die Übertragung der Daten kann auch ein Datenprotokoll verwendet werden, wobei die Daten zusammen mit der Spannungsversorgung über die gleiche Spannungsversorgungsleitung 4 übertragen wird. Die Datenübertragung kann auch drahtlos und/oder berührungslos, beispielsweise mit Lichtwellenleitern oder mit Mikrowellenhohlleitern durchgeführt werden. Die Datenleitung 3 kann auch als Punkt zu Punkt-Leitung ausgebildet sein.
Mit der hier vorgeschlagenen Steckverbindungsanordnung 1 kann auch bei Sattelkupplungen für schwere und mehrachsige Sattelauflieger mit modernen Bremsanlagen gewährleistet werden, dass im Sattelauflieger jederzeit genügend Druckluft zur Verfügung steht.

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindungsanordnung (1 ) für Sattelkupplungen umfassend ein Steckverbinderoberteil, das im Königszapfen (10) eines Sattelaufliegers angeordnet ist und ein Steckverbinderunterteil, das in der Sattelplatte eines Zugfahrzeuges angeordnet ist, wobei das Steckverbinderoberteil und das Steckverbinderunterteil jeweils zu einander steckverbindbare elektrische und pneumatische oder hydraulische Leitungen (3,4,6,7,8) aufweist, wobei die Leitungen (3,4,6,7,8) als ringförmig angeordnete Steckerbuchsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Leitung (6,8) einen
Aussendurchmesser grösser als 50 % des Königszapfendurchmessers gemessen am geringsten Durchmesser aufweist.
2. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach dem Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Leitung (6,8) als Vorratsluftleitung (8) ausgebildet ist.
3. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratsluftleitung (8) räumlich getrennt von der Bremsluftleitung (6) angeordnet ist.
4. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorratsluftleitung (6) und der Bremsluftleitung (8) einen Ableitungskanal (7) zur Ableitung von Leckluft ins Freie angeordnet ist.
5. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vorratsluftleitung (6) und der Bremsluftleitung (8) einen Leitungstrennmantel (9) angeordnet ist.
6. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungstrennmantel (9) elektrische Daten- und/oder Spannungsversorgungsleitungen (3,4) angeordnet sind.
7. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitungen (3) als Punkt zu Punkt- Leitungen ausgebildet sind.
8. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsversorgungsleitungen (4) zur
Datenübertragung mittels eines Datenprotokolls ausgebildet sind.
9. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sattelkupplungsplatte und dem Königszapfen (10) Schleifkontakte zur Übertragung der Daten und/oder der Spannungsversorgung angeordnet sind.
10. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten und/oder der Spannungsversorgung drahtlos durchgeführt wird.
11. Steckverbindungsanordnung (1 ) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Daten und/oder der Spannungsversorgung berührungslos durchgeführt wird.
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