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Dokumentenidentifikation DE10140020B4 24.08.2006
Titel Anhängerkupplung für ein Fahrzeug
Anmelder Sauermann, Hans, 86558 Hohenwart, DE
Erfinder Sauermann, Hans, 86558 Hohenwart, DE
Vertreter Sasse & Witzany, 85049 Ingolstadt
DE-Anmeldedatum 16.08.2001
DE-Aktenzeichen 10140020
Offenlegungstag 13.03.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse B60D 1/01(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60D 1/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60D 1/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60D 1/48(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für ein Fahrzeug, insbesondere für einen Ackerschlepper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP 0 965 466 A1 ist eine kardanische Anhängerkupplung bekannt, die einen Kupplungskopf aufweist. Dieser Kupplungskopf weist ein Kupplungsmaul auf, in das ein Kuppelzapfen zur Verbindung mit einer Kuppelöse eines Anhängers hineinragt. Der Kupplungskopf ist über Gelenkzapfen sowohl um eine horizontale wie auch um eine vertikale Achse verschwenkbar am Fahrzeug abgestützt. Auf diese Weise kann sich während der Fahrt der Kupplungskopf und somit der Kuppelzapfen in seiner Winkellage der Kuppelöse anpassen. Der Kuppelzapfen kann daher paßgenau an die Kuppelöse angepaßt werden, ohne daß es während der Fahrt zu Verklemmungen kommen könnte. Auf diese Weise ergibt sich eine nahezu spielfreie Verbindung zwischen dem Kuppelzapfen und der Kuppelöse, was sich auf das Fahrverhalten des Gespanns positiv auswirkt. Diese bekannte Anhängerkupplung hat jedoch den Nachteil, daß sie einen relativ großen baulichen Aufwand im Bereich um den Kupplungskopf, insbesondere oberhalb des Kupplungsmauls erfordert. Damit ist insbesondere bei modernen Ackerschleppern nicht mehr gewährleistet, daß elektrische, pneumatische bzw. hydraulische Anschlüsse in dessen Heckbereich zugänglich sind.

Aus der EP 0 181 606 A1 ist eine höhenverstellbare Kupplungsvorrichtung bekannt. Diese weist einen Kupplungskopf auf, der an einer vertikalen Platte gehalten ist. Diese vertikale Platte ist über zueinander parallele Lenker an einer weiteren fahrzeugfesten vertikalen Platte gehalten, wobei beide vertikalen Platten zusammen mit dem Lenker eine Parallelogrammführung ergeben. Mit Hilfe dieser Lenker kann der Kupplungskopf gegenüber dem Fahrzeug eine vertikale Ausgleichsbewegung vollführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anhängerkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz Schwenkbarkeit des Kupplungskopfes einen kompakten Aufbau besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Anhängerkupplung gemäß Anspruch 1 weist einen Kupplungskopf auf, der beidseitig über jeweils mindestens zwei verschwenkbare Lenker am Fahrzeug abgestützt ist. Im einfachsten Fall sind vier Lenker vorgesehen, die einerseits am Fahrzeug und andererseits über Zwischenlenker am Kupplungskopf angelenkt sind. Der Kupplungskopf kann dabei eine Schwenk-Schiebe-Bewegung ausführen. Auf diese Weise ergibt sich selbst bei großem Schwenkwinkel des Kupplungskopfes nur eine relativ kleine Schiebebewegung in Fahrzeuglängsrichtung. Insbesondere wenn hohe Stützlasten vom Kupplungskopf aufzunehmen sind, können beidseits des Kupplungskopfes auch mehrere Lenker übereinander angeordnet sein, die – von oben betrachtet – fluchtend zueinander ausgerichtet sind. In jedem Fall ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau der Anhängerkupplung, da insbesondere auf einen ober- und unterseitig über den Kupplungskopf überstehenden Gelenkzapfen mit einer diesen aufnehmenden Gabel verzichtet werden kann. Damit bleibt insbesondere der Raum oberhalb und unterhalb des Kupplungskopfes frei, so daß ein ungehinderter Zugang zu den im Heckbereich des Fahrzeugs angeordneten Anschlüssen gewährleistet ist. Die Lenker und Zwischenlenker bilden jeweils ein Viereck, so daß die Zwischenlenker eine Schwenk-Schiebe-Bewegung ausführen. Dabei können die Lenker in geringem Abstand voneinander vorgesehen sein, so daß die unerwünschte Schiebebewegung des Zwischenlenkers verhältnismäßig klein gehalten werden kann. Durch die Verwendung zweier Lenker auf jeder Seite des Kupplungskopfes wird außerdem die Übertragung der Zugkraft vom Kupplungskopf auf das Fahrzeug verbessert, so daß die Lenker entsprechend schwächer dimensioniert werden können. Zur Erzielung eines möglichst großen Schwenkwinkels des Kupplungskopfes ist es günstig, wenn der Kupplungskopf an einem freien Ende des Zwischenlenkers angelenkt ist. Damit wird die Schwenkbewegung des Zwischenlenkers übersetzt, so daß eine geringe Schwenkbewegung der Lenker eine große Schwenkbewegung des Kupplungskopfes hervorruft. Damit bleibt der Platzbedarf für die Lenker in allen Schwenklagen des Kupplungskopfes relativ gering, so daß unabhängig von der Stellung des Kupplungskopfes ein freier Zugang zu den heckseitigen Anschlüssen des Fahrzeugs gegeben ist.

Um den Kupplungskopf möglichst nahe am Fahrzeug montieren zu können, ist es gemäß Anspruch 2 vorteilhaft, wenn die Lenker bzw. Zwischenlenker gekröpft ausgebildet sind. Damit können die Lenker und Zwischenlenker leicht um den Kupplungskopf herumgreifen und damit besonders raumsparend ausgebildet sein.

Zur Erzielung eines großen Schwenkwinkels des Kupplungskopfes bei gleichzeitig geringer Bewegung der Lenker ist es günstig, wenn diese möglichst dicht nebeneinander angeordnet sind. Andererseits müssen die Lenker die gesamten Zugkräfte der Anhängerkupplung ordnungsgemäß übertragen, so daß diese einen gewissen Mindestquerschnitt aufweisen müssen. Um außerdem zu garantieren, daß sich die Lenker nicht gegenseitig in ihrer Bewegung behindern, ist es gemäß Anspruch 3 günstig, wenn die Lenker in unterschiedlichen Ebenen vorgesehen sind, die sich senkrecht zu den Gelenkachsen erstrecken. In diesem Fall können sich die Lenker – von oben betrachtet – teilweise überdecken, ohne sich gegenseitig zu behindern.

Um einer Beschädigung der Lenker bzw. Zwischenlenker durch zu starkes Verschwenken des Kupplungskopfes vorzubeugen, ist es gemäß Anspruch 4 günstig, mindestens einen, den Schwenkwinkel des Kupplungskopfes begrenzenden Anschlag vorzusehen. Dies ist insbesondere auch wichtig, um Übertotpunktlagen der aus den Lenkern bzw. Zwischenlenkern gebildeten Hebelgetriebe zu verhindern. Vorzugsweise sind die Anschläge an den Zwischenlenkern vorgesehen, wo sie besonders platzsparend untergebracht werden können.

Mit der vorbeschriebenen Anhängerkupplung läßt sich gemäß Anspruch 5 problemlos ein Schwenkwinkel des Kupplungskopfes um mindestens 60° erzielen, was in der Regel ausreichend ist. Durch Optimierung der Hebelgeometrie der Lenker und Zwischenlenker kann ein Schwenkbereich des Kupplungskopfes von mindestens 70° nach beiden Richtungen erreicht werden.

Um den Kupplungskopf zusätzlich um eine horizontale, quer zur Fahrzeuglängsachse gerichtete Schwenkachse verschwenken zu können, ist es gemäß Anspruch 6 ausreichend, wenn der Kupplungskopf über ein Schwenklager an den Lenkern bzw. Zwischenlenkern verschwenkbar abgestützt ist. Dieses Schwenklager wird vorzugsweise von Gelenkzapfen gebildet, die in Aufnahmen drehbar abgestützt sind. Diese Aufnahmen werden dabei von den Lenkern bzw. Zwischenlenkern gehalten. Der damit verbundene bauliche Aufwand ist relativ gering, zumal nur zwei horizontale, zueinander fluchtende Gelenkachsen vorgesehen sein müssen. Damit bleibt der Raum oberhalb und unterhalb des Kupplungskopfes frei zugänglich. Anstatt die Gelenkachsen in einer Gabel aufzunehmen, sind diese direkt an den Lenkern bzw. Zwischenlenkern abgestützt, so daß auch hierdurch kein übermäßiger baulicher Aufwand entsteht.

Um zusätzlich die Höhe der Anhängerkupplung an den jeweiligen Anhänger anpassen zu können, ist es gemäß Anspruch 7 vorteilhaft, die Lenker gemeinsam an einer höhenverstellbaren Tragplatte verschwenkbar abzustützen. Diese höhenverstellbare Tragplatte sorgt für ein sicheres Übertragen der Zugkräfte vom Kupplungskopf auf das Fahrzeug.

Der Erfindungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu begrenzen.

Es zeigt:

1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Anhängerkupplung von oben,

2 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Anhängerkupplung von oben,

3 eine zugeordnete Darstellung der Anhängerkupplung gemäß 2 von der Seite,

4 die Anhängerkupplung gemäß 2 mit verschwenktem Kupplungskopf von oben und

5 die Anhängerkupplung gemäß 4 von der Seite.

Eine Anhängerkupplung 1 gemäß 1 ist am Heckbereich eines Fahrzeugs 2, insbesondere eines Ackerschleppers angebracht. Am Fahrzeug 2 sind vertikal ausgerichtete U-förmige Profilschienen 3 vorgesehen, zwischen denen eine Tragplatte 4 vertikal verschiebbar gehalten ist. An der Tragplatte 4 sind Sperrbolzen 5 horizontal verschiebbar gehalten, die in entsprechend geformte Ausnehmungen der Profilschienen 3 eingreifen, um die Tragplatte 4 in unterschiedlichen Höhenlagen arretieren zu können. Zur Verschiebung der Sperrbolzen 5 ist ein Handgriff 6 oberseitig an der Tragplatte vorgesehen, der zugleich für eine Arretierung der Sperrbolzen 5 in ihrer Sperrlage sorgt.

Die Anhängerkupplung 1 weist außerdem einen Kupplungskopf 7 auf, in dem ein zur Aufnahme einer nicht dargestellten Kuppelöse dienendes Kupplungsmaul 8 ausgebildet ist. Außerdem weist der Kupplungskopf 7 einen Kuppelzapfen 9 auf, der zwischen einer das Kupplungsmaul 8 durchsetzenden Kuppelstellung und einer zurückgezogenen Lösestellung verschiebbar gehalten ist. Zur Verschiebung des Kuppelzapfens 9 ist ein Verstellmechanismus 10 am Kupplungskopf 7 vorgesehen, der insbesondere einen Handhebel zur Überführung des Kuppelzapfens 9 in die Lösestellung aufweist. Alternativ könnte der Kuppelzapfen 9 auch pneumatisch oder hydraulisch verstellbar sein, so daß ein gesonderter Handhebel 11 entbehrlich ist. Außerdem ist es vorstellbar, statt eines verstellbaren Kuppelzapfens einen Kugelkopf, einen Piton oder dgl. im Kupplungskopf 7 einzusetzen, dem ein entsprechender Sicherungsmechanismus zugeordnet ist.

Um eine spielfreie Kupplung der Kuppelöse mit dem Kuppelzapfen 9 zu gewährleisten, sind beide paßgerecht aufeinander abgestimmt. Damit besteht jedoch zwischen dem Kuppelzapfen 9 und der Kuppelöse keinerlei Schwenkfreiheit, die insbesondere beim Durchfahren von Kurven bzw. im Gelände wichtig ist.

Zur Lösung dieses Problems ist der Kupplungskopf 7 verschwenkbar an der Tragplatte 4 gehalten, so daß beim Durchfahren von Kurven bzw. im freien Gelände der Kupplungskopf 7 die erforderlichen Schwenkbewegungen ausführen kann. Zu diesem Zweck sind an der Tragplatte 4 Lenker 12 über Anlenkungen 13 mit vertikalen Gelenkachsen 27 gehalten. An den freien Enden 14 dieser. Lenker 12 sind Aufnahmen 15 über weitere, voneinander beabstandete Anlenkungen 13 mit vertikalen Gelenkachsen 27 abgestützt, die voneinander quer zur Fahrzeuglängsachse beabstandet sind.

In diesen Aufnahmen 15 sind Gelenkbolzen 16 um eine horizontale und quer zum Fahrzeug 2 verlaufende Schwenkachse 17 verschwenkbar abgestützt. Diese Gelenkbolzen 16 sind unmittelbar am Kupplungskopf 7 festgelegt. Damit ist der Kupplungskopf 7 einerseits um die horizontale Schwenkachse 17 und andererseits durch den von den Lenkern 12 gebildeten Hebelmechanismus um eine vertikale Achse verschwenkbar gehalten.

Durch die besondere Schwenklagerung des Kupplungskopfes 7 über die Lenker 12 ergibt sich ein besonders kompakter Schwenkmechanismus, der insbesondere in keiner Weise oberhalb bzw. unterhalb des Kupplungskopfes 7 über diesen übersteht. Damit ist ein freier Zugang zu heckseitigen Anschlüssen des Fahrzeugs 2 bzw. zu einer Zapfwelle 18 unabhängig von der jeweiligen Höheneinstellung der Anhängerkupplung 1 gewährleistet.

Insbesondere bei hohen Stützlasten ist daran gedacht, mehrere Lenker 12 vertikal übereinander anzuordnen und mit der Aufnahme 15 gelenkig zu verbinden. Wichtig dabei ist, daß die Anlenkungen 13 der übereinander angeordneten Lenker 12 fluchtend aufeinander ausgerichtet sind, um eine einwandfreie Funktionsweise des Schwenkmechanismus für den Kupplungskopf 7 zu gewährleisten. An den Lenkern 12 bzw. am Kupplungskopf 7 greifen nicht dargestellte Federn an, die den Kupplungskopf 7 in der in 1 dargestellten Neutralstellung halten.

2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Anhängerkupplung 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile benennen. Der Aufbau der Höhenverstellvorrichtung und des Kupplungskopfes mit den Gelenkbolzen 16 entspricht der Ausführungsform gemäß 1, so daß im folgenden auf diese Teile nicht näher eingegangen wird.

Neben den Lenkern 12 sind bei der Ausführungsform gemäß 2 weitere Lenker 19 über Anlenkungen 13 schwenkbar an der Tragplatte 4 abgestützt. Die Lenker 19 befinden sich dabei oberhalb bzw. unterhalb der Lenker 12, so daß sich diese nicht gegenseitig beim Verschwenken behindern. Aufgrund dieser Maßnahme können sich die Lenker 12, 19 – von oben betrachtet – gegenseitig überdecken, ohne deren Schwenkfreiheit einzuschränken. Die Lenker 12, 19 sind nicht unmittelbar am Kupplungskopf 7, sondern mit einem Zwischenlenker 20 über Anlenkungen 21 verbunden.

Die gedachten Verbindungslinien zwischen den Anlenkungen 13, 21 auf jeder Seite des Kupplungskopfes 7 bilden je ein Viereck 22, das um die beiden tragplattenseitigen Anlenkungen 13 verschwenkbar ist. Beim Verschwenken dieses Vierecks 21 beschreiben die zwischenlenkerseitigen Anlenkungen 21 Kreisbögen, wobei sich zusätzlich die Winkelstellung des Zwischenlenkers 20 verändert. Der Zwischenlenker 20 weist eine über die beiden Anlenkungen 21 überstehende Verlängerung 23 auf, an deren Ende eine weitere, voneinander beabstandete Anlenkung 24 für die Aufnahme 15 des Gelenkbolzens 16 vorgesehen ist.

Durch diese besondere Anordnung ergibt sich bei kleiner Schwenkbewegung der Lenker 12, 19 eine relativ große, gegensinnige Bewegung der Anlenkungen 24 in Fahrzeuglängsrichtung. Damit können selbst große Winkel des Kupplungskopfes 7 bei kleinen Winkelausschlägen der Lenker 12, 19 realisiert werden. Durch diese Maßnahme bleibt der Raum, den die Lenker 12, 19 bei der Schwenkbewegung des Kupplungskopfes 7 überstreichen, stets klein. Außerdem sind die Lenker 12, 19 und die Zwischenlenker 20 gekröpft, damit diese möglichst raumsparend um den Kupplungskopf 7 herumgreifen können. Der Schwenkwinkel des Kupplungskopfes 7 wird durch an den Zwischenlenkern 20 vorgesehene Anschläge 25 begrenzt.

3 zeigt eine Ansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 2 von der Seite, wobei das Fahrzeug 2 und die Profilschiene 3 weggelassen sind. Aus dieser Darstellung ist insbesondere zu erkennen, daß die Lenker 12, 19 mit gegenseitigem Abstand vertikal übereinander angeordnet sind. Außerdem sind auf jeder Seite des Kupplungskopfes 7 zwei Lenker 19 vorgesehen, die den Lenker 12 zwischen sich einschließen. Auf diese Weise wird die Zugkraft günstig vom Kupplungskopf 7 auf das Fahrzeug 2 weitergeleitet. Außerdem wirken bei dieser Anordnung der Lenker 12, 19 keine schädlichen Drehmomente auf die Anlenkungen 13, 21 ein.

4 zeigt die Ansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 2 in verschwenkter Lage des Kupplungskopfes 7. Dabei wirkt einer der Anschläge 25 mit dem Lenker 19 zusammen, um den Schwenkwinkel des Kupplungskopfes 7 zu begrenzen. Bei Verschwenken des Kupplungskopfes 7 entgegen dem Uhrzeigersinn kommt dagegen der Anschlag 25 des gegenüberliegenden Zwischenlenkers 20 zum Einsatz.

Außerdem ist der Kupplungskopf 7 um die Gelenkbolzen 16 verschwenkt. Eine Kuppelöse 26 kann demnach eine beliebige Raumrichtung innerhalb des durch die Anschläge 25 begrenzten Schwenkbereichs einnehmen, ohne mit dem Kuppelzapfen 9 zu verklemmen. Der maximale, von den Anschlägen 25 zugelassene Schwenkwinkel des Kupplungskopfes 7 beträgt 73° beidseits der Neutralstellung der Kuppelöse 26.

Schließlich zeigt 5 eine Seitenansicht der Anhängerkupplung 1 gemäß 4. Aus dieser Darstellung ist insbesondere zu erkennen; daß der Kupplungskopf 7 um ca. 20° um die Gelenkbolzen 16 verschwenkt ist.

1Anhängerkupplung 2Fahrzeug 3Profilschiene 4Tragplatte 5Sperrbolzen 6Handgriff 7Kupplungskopf 8Kupplungsmaul 9Kuppelzapfen 10Verstellmechanismus 11Handhebel 12Lenker 13Anlenkung 14freies Ende 15Aufnahme 16Gelenkbolzen 17Schwenkachse 18Zapfwelle 19Lenker 20Zwischenlenker 21Anlenkung 22Viereck 23Verlängerung 24Anlenkung 25Anschlag 26Kuppelöse 27Gelenkachse

Anspruch[de]
  1. Anhängerkupplung für ein Fahrzeug (2), insbesondere für einen Ackerschlepper, wobei die Anhängerkupplung (1) einen schwenkbar am Fahrzeug (2) abgestützten Kupplungskopf (7) aufweist und der Kupplungskopf (7) beidseitig über jeweils mindestens zwei verschwenkbare Lenker (12, 19) am Fahrzeug (2) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an vertikalen Gelenkachsen (27) gehaltenen Lenker (12, 19) gelenkig mit je einem Zwischenlenker (20) verbunden sind, an denen jeweils mindestens drei Anlenkungen (21, 24) vorgesehen sind, von denen die äußere (21) und mittlere (21) jeweils einen der Lenker (12, 19) erfaßt und an den inneren Anlenkungen (24) der Zwischenlenker der Kupplungskopf (7) über einen Gelenkbolzen (16) abgestützt ist.
  2. Anhängerkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (12, 19) und/oder Zwischenlenker (20) gekröpft ausgebildet sind.
  3. Anhängerkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (12, 19) – senkrecht zu den Gelenkachsen (27) betrachtet – in unterschiedlichen Ebenen vorgesehen sind und – in Richtung der Gelenkachsen (27) betrachtet – sich wenigstens teilweise überlappen können.
  4. Anhängerkupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lenkern (12, 19) und/oder Zwischenlenkern (20) mindestens ein den Schwenkwinkel des Kupplungskopfes (7) begrenzender Anschlag (25) vorgesehen ist.
  5. Anhängerkupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskopf (7) um mindestens 60°, vorzugsweise mindestens 70°, nach beiden Richtungen verschwenkbar ist.
  6. Anhängerkupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskopf (7) über ein in etwa senkrecht zu den Gelenkachsen (27) ausgerichtetes Schwenklager (15, 16) an den Lenkern (12, 19) oder Zwischenlenkern (20) verschwenkbar abgestützt ist.
  7. Anhängerkupplung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (12, 19) gemeinsam an einer Tragplatte (4) verschwenkbar abgestützt sind, die höhenverstellbar am Fahrzeug (2) gehalten ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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