DE4136334C1 - Short coupling on heavy goods vehicle - is used on central axle trailer and has hydraulic extension on corners to give adequate clearances. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurzkupplung für einen aus Zugfahrzeug und Anhänger, insbesondere Zentralachsanhänger, bestehenden Lastkraftwagenzug mit hydraulischer Zugstangenverlängerung, bei der ein in der Zugstange des Anhängers angeordneter hydraulischer Nehmerzylinder mit einem hydraulischen Geberzylinder zusammenwikt, der über ein mechanisches Getriebe in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger zwangsbetätigt ist.

Die auf Straßen fahrenden Lastkraftwagen dürfen aufgrund der bestehenden Bestimmungen nur mit einer bestimmten Gesamtlänge gefahren werden, wobei Motorwagen und Anhänger einen Mindestabstand von 350 mm aufweisen dürfen. Dieser Mindestabstand reicht allerdings für die Kurvenfahrt nicht aus, so daß durch eine entsprechende Mechanik sichergestellt sein muß, daß bei der Kurvenfahrt der Abstand zwischen Motorwagen und Änhänger vergrößert wird. Bekannt ist es hierzu, über das Zugrohr bzw. die Anhängerkupplung ein darüber angeordnetes großes Zahnrad zu betätigen, das seinerseits direkt oder über ein Ritzel und einen Exzenterhebel auf eine Steuerstange wirkt, die ihrerseits für das Ausschieben des gesamten Aggregates Sorge trägt. Dadurch wird der Abstand zwischen Motorwagen und Anhänger in der Kurvenfahrt vergrößert und entsprechend in der Geradeausfahrt wieder verringert. Diese bekannten Kurzkuppelsysteme haben den Nachteil, daß die aufwendige Mechanik störanfällig ist und nicht immer genau genug arbeitet, so daß insbesondere nach längerem Betrieb Fehler in der entsprechenden Steuerung auftreten können. Nachteilig ist außerdem, daß die Kurzkupplung relativ hoch baut, so daß sie in die Fahrgestellaufhängung bzw. als Fahrgestell des Lastkraftwagens nicht integriert werden kann. Sie steht vielmehr nach unten hin über den Boden des Motorwagens und des Anhängers vor, wobei die Anhängerkupplung insgesamt aus mehreren Teilen besteht, so daß auch hier Störungen vorprogrammiert sind.

Im Prinzip das gleiche gilt für die aus der gattungsgemäßen DE 33 33 231 A1 bekannte Lösung, bei der die Kurzkupplung einen hydraulischen Geberzylinder und einen hydraulischen Nehmerzylinder aufweist. Der hydraulische Geberzylinder wird über ein mechanisches Getriebe in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger betätigt, wobei er auf einen hydraulischen Nehmerzylinder in der Zugdeichsel zu deren Längenveränderung in Abhängigkeit vom Knickwinkel einwirkt. Bei der CH 6 70 801 ist die zugfahrzeugseitige Anhängekupplung drehbar unterhalb des Zugfahrzeughecks angeordnet, wobei die Zugdeichsel seitlich starr mit der Anhängekupplung verbunden ist. In beiden Fällen sind die die Geber- und Nehmerfunktionen ausführenden Teile der Kurzkupplung entweder dem Zugfahrzeug oder dem Anhänger zugeordnet. Zusätzlich zu der aufwendigen Ausführung kommt hier hinzu, daß jeweils eine abgestimmte Beeinflussung der dem Anhänger bzw. Zugfahrzeug zugeordneten Teile der Kurzkupplung nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein niedrigbauendes, kompakt ausgebildetes, einfach und sicher arbeitendes Kuppelsystem für LKW zu schaffen, über das der Abstand zwischen Motorwagen und Anhänger den Gegebenheiten genau entsprechend angepaßt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine heckseitige Anhängekupplung um eine Vertikalachse drehbar unter dem Zugfahrzeugfahrgestell angeordnet ist, daß die Zugstange des Anhängers unter Verwendung einer Schwenksperre seitwärts starr mit der Anhängekupplung verbunden ist und daß die Drehung der Anhängekupplung über das mechanische Getriebe eine Längenänderung des ebenfalls am Zugfahrzeugfahrgestell angeordneten hydraulischen Geberzylinders bewirkt, wodurch Hydraulikmedium zu dem in der Zugstange des Anhängers angeordneten hydraulischen Nehmerzylinder gefördert wird und somit eine Längenänderung der Zugstange bewirkt wird.

Bei einem derart ausgebildeten Lastkraftwagenzug mit Motorwagen und Anhänger ist sichergestellt, daß unabhängig von der Standzeit des Lastkraftwagens insgesamt bzw. des Kurzkuppelsystem speziell ein immer gleiches Verändern des Abstandes zwischen Motorwagen und Anhänger sichergestellt ist. Das durch den mechanischen Antrieb bzw. das mechanische Getriebe erzwungene Ausziehen bzw. Einschieben des Hydraulikzylinders bewirkt im Hydraulikzylinder eine Hydraulikverdrängung. Das verdrängte Öl wird über die Druckleitung dem zweiten Hydraulikzylinder zugeführt. Da beide Geber- und Nehmerzylinder gleichsinnig miteinander verbunden sind, fährt der zweite Hydraulikzylinder so weit ein, wie der erste ausfährt. Durch die direkte Verbindung mit dem Zugrohr wird dieses ausgeschoben und der Zentralachsenanhänger bzw. der Anhänger bekommt einen entsprechend größeren Abstand zum Motorwagen. Während der Ausführung der Kurvenfahrt verändert sich dann der Abstand zwischen Motorwagen und Anhänger automatisch wieder so, daß bei der Geradeausfahrt der Anhänger wieder optimal dicht an den Motorwagen herangezogen ist. Aufgrund der Reduzierung der Mechanik ist es möglich, das Gesamtsystem wesentlich niedriger bauend auszubilden und so kompakt zu gestalten, daß die einzelnen Teile, insbesondere auch die Hydraulikzylinder so in die übrigen Teile integriert sind, daß eine Gefährdung nicht gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist aber, daß eine über die gesamte Standzeit des Lastkraftwagens sichere Fahrweise gegeben ist, da der Anhänger immer im optimalen und sicheren Abstand zum Motorwagen gehalten werden kann, wobei beide Teile des Kurzkuppelsystems jeweils ein schnelles Ansprechen und Wirken des ihnen zugeordneten Fahrzeugteils gewährleistet.

Die Hydraulikzylinder weisen die gleiche Baugröße auf und sind über die Druckleitungen von Kolben- zu Kolbenraum und von Ringraum zu Ringraum miteinander verbunden. Durch diese gleichsinnige Verbindung der beiden Hydraulikzylinder und ihre gleiche Ausbildung ist eine Übersetzung im Maßstab 1 : 1 sichergestellt. Damit wird andererseits auch erreicht, daß sich der Abstand zwischen Motorwagen und Anhänger gleichmäßig und im vorgegebenen und vorgeschriebenen Maß verändert, ohne daß eine Gefährdung eintreten kann.

Weiter oben ist bereits erwähnt worden, daß die Erfindung vorteilhafterweise die Möglichkeit bietet, das Kurzkuppelsystem insgesamt kompakt auszubilden. Dies wird insbesondere auch dadurch erreicht, daß der das Zugrohr beeinflussende Hydraulikzylinder in das Zugrohr integriert angeordnet ist. Dadurch ist eine direkte Beeinflussung des Zugrohres, d. h. bezüglich Auseinanderschieben und Ineinanderschieben möglich, ohne daß von außen Kräfte auf das Zugrohr aufgebracht werden müssen. Vielmehr zieht der im Zugrohr angeordnete Hydraulikzylinder die beiden Teile des Zugrohres auseinander bzw. schiebt sie ineinander, je nachdem, welche Bewegungsrichtung vorgesehen ist.

Dieses Ineinandersetzen von Zugrohr und Hydraulikzylinder wird dadurch vor allem möglich, daß der Hydraulikzylinder zylindergehäuseartig über einen Querbolzen am Außengehäuse und mit der Kolbenstange am Boden des Innenrohres festgelegt ist. Dadurch wird das Innenrohr im Außengehäuse hin- und hergeschoben, ohne daß der Hydraulikzylinder bzw. das Außengehäuse ihre Lage verändern müssen. Je nach den Gegebenheiten kann so durch Ausbildung und Schaltung des Hydraulikzylinders bzw. beider Hydraulikzylinder auch der jeweilige Abstand zwischen Motorwagen und Anhänger verändert werden, wenn dies aufgrund nationaler Bestimmungen oder aufgrund irgendwelcher Gegebenheiten zweckmäßig oder erforderlich sein sollte.

Weiter ist die kompakte Ausbildung und sehr zweckmäßige Anordnung der Kurzkupplung dadurch sichergestellt, daß das Zugrohr und die Anhängerkupplung tiefuntergekuppelt angeordnet sind, so daß sie den Bewegungsspielraum beider Lastkraftwagenteile nicht beeinflussen. Die Anhängerkupplung als solche kann im Bereich oder zwischen den Hinterachsen des Fahrzeuges angeordnet werden, während das Zugrohr im Bereich insbesondere des Zentralachsenanhängers einfach mittig verlaufend angeordnet ist und über eine entsprechende Aufhängung in die gleiche Höhe gebracht wird, in der auch die Anhängerkupplung angeordnet ist. Dadurch ist eine Verbindung beider Kupplungsteile leicht möglich und eine sichere Fahrweise des Lastkraftwagens sichergestellt.

Die vom Zugrohr bzw. der Schwenksperre ausgehende Bewegung wird sicher und ohne Probleme dadurch übertragen, daß das Zahnrad mit einem Kugeldrehlager verbunden ist, das die Verbindung zur Fahrgestellaufhängung darstellt. Eine Weiterleitung der Bewegung der Schwenksperre ist somit sichergestellt, ohne daß durch Reibung oder ähnliches Verzerrungen auftreten können. Dabei kann man durch Festsetzen des Kugeldrehlagers am Motorwagen erreichen, daß das Kuppelsystem auch für eine Verbindung eines Tandemanhängers mit Standardsystem an den Motorwagen eingesetzt wird.

Zur Weitergabe der Bewegung der Schwenksperre auf das Zahnrad und auf die dahinter befindliche Mechanik wird in der Regel ein Ritzel zwischengeschaltet, worauf weiter vorne hingewiesen worden ist. Unter Vermeidung einer weiteren Mechanik ist nun vorgesehen, daß das Zahnrad mit Kugeldrehlager über ein weiteres Zahnrad geringeren Durchmessers über seine Lagerwelle mit der Schwinge verbunden ist. Dadurch ist eine genaue Übertragung der Bewegung der Schwenksperre und damit der Berücksichtigung der jeweiligen Kurvenfahrt möglich, so daß entsprechend auch ein Verschieben des Zugrohres eingeleitet und bewirkt werden kann. Die Mechanik wird auf wenige Teile begrenzt, wobei diese so zweckmäßig angeordnet und ineinandergreifend angeordnet sind, daß eine kompakte und kleinbauende Ausführung wie gewünscht erreicht ist.

Schwinge und Hydraulikzylinder sind kolbenseitig miteinander verbunden, wobei das Zylindergehäuse schwenkbar an der Fahrgestellaufhängung angeordnet ist, so daß eine Gefährdung des Hydraulikzylinders nicht eintreten kann. Der Hydraulikzylinder wird vielmehr über die Schwinge gleichmäßig so beeinflußt, daß durch das Verdrängen des Hydrauliköls der zweite Hydraulikzylinder entsprechend beeinflußt werden kann und dies über die Gesamtlaufzeit des Systems gleichbleibend.

Aufgrund der Verwendung von Hydraulikzylindern als Geber- und Nehmerzylinder in beiden Teilen des Kupplungssystems ist es erforderlich, diese auch über die Druckleitung miteinander zu verbinden. Dies ist ohne weiteres möglich, da erfindungsgemäß die Druckleitungen geteilt ausgebildet sind, wobei ihre Teillängen über Schnellverschlußkupplungen verbunden sind. Hierdurch kann beim Aneinanderkuppeln von Motorwagen und Anhänger auch die Hydraulik schnell und sicher miteinander verbunden werden, so daß bereits mit dem Anfahren des Zugfahrzeuges das Kupplungssystem aktiv geschaltet ist. Ein sicheres und genaues Funktionieren des Kurzkuppelsystems ist auf diese Art und Weise sichergestellt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein niedrigbauendes und sehr kompakt ausgebildetes Kurzkuppelsystem geschaffen ist, über das Lastkraftwagen bzw. Motorfahrzeuge mit Zentralachsanhängern u. ä. ausgebildeten Anhängern sicher verbunden und betrieben werden können. Das Kurzkuppelsystem stellt sicher, daß je nach Stellung des Anhängers zum Motorwagen auch der Abstand zwischen beiden variiert wird und zwar so variiert wird, daß ein einwandfreies Verfahren beider Teile gesichert ist. Das Zugrohr beeinflußt über seine Schwenksperre das Zahnrad, was direkt bzw. indirekt über ein weiteres Zahnrad auf eine Schwinge einwirkt, die den ersten Hydraulikzylinder so beeinflußt, daß dieser wiederum den gleichsinnig angeschlossenen und das Zugrohr beeinflussenden zweiten Zylinder ausfährt bzw. einfährt. Da beide Hydraulikzylinder gleich ausgebildet bzw. baugleich sind, kann einfach sicher gestellt werden, daß der Abstand zwischen Anhänger und Motorwagen jeweils genau und im vorgeschriebenen Maße bei der Kurvenfahrt bzw. bei der Geradeausfahrt verändert wird. Aufgrund der zum Einsatz kommenden Geber- und Nehmerzylinder und auch der sonstigen Ausbildung der Teile des Kurzkuppelsystems, und der Zuordnung zu beiden Teilen der Fahrzeugeinheit ist sichergestellt, daß ein derartiges Kurzkuppelsystem auch über lange Standzeiten sicher und genau arbeitet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Lastkraftwagens mit Kurzkuppelsystem,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Lastkraftwagen mit Anhänger,

Fig. 3 eine vergrößerte Wiedergabe des Verbindungsbereiches zwischen Motorwagen und Anhänger in Seitenansicht und

Fig. 4 den Verbindungsbereich gemäß Fig. 3 in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt einen Lastkraftwagen (1), der aus dem Motorwagen und den über eine Kurzkupplung (3) damit verbundenen Anhänger (2) besteht. Sichtbar ist von der Kurzkupplung (3) allerdings im wesentlichen nur das Zugrohr (4).

Aufgrund des Aufbaus (6) des Motorwagens (1) und des Aufbaues (7) des Anhängers (2) aber auch schon aufgrund des Chassis als solches ist es notwendig, den Abstand zwischen Motorwagen (1) und Anhänger (2) bei Kurvenfahrt zu vergrößern, weil ansonsten die Aufbauten (6, 7) gegeneinanderstoßen und die Fahrtüchtigkeit des Lastkraftwagens (1) beeinflussen würden. Die nachfolgend geschilderte Kurzkupplung (3) gilt für die Verbindung eines Motorwagens (1) mit einem Zentralachsanhänger, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Hierbei befinden sich die beiden Zentralachsen (8, 9) etwa mittig des Anhängers (2), wobei der Bogen (10) des Motorwagens (1) und der Boden (11) des Anhängers (2) etwa in gleicher Höhe sich befinden. Insofern ist die Darstellung nach Fig. 1 nicht ganz zutreffend, wobei die Fig. 3 und 4 eine genauere Wiedergabe der erfindungsgemäßen Ausführungsformen darstellen.

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 4 eine Draufsicht des Verbindungsbereiches zwischen dem Motorwagen (1) und dem Anhänger (2), wobei hier auch Einzelheiten der Kurzkupplung (3) dargestellt und nachfolgend erläutert sind.

Zunächst einmal befindet sich unterhalb der Fahrgestellaufhängung (12) die Anhängerkupplung (13), an die eine Kupplungsplatte (14) angelenkt ist. Diese Kupplungsplatte (14) wird durch die hier nicht dargestellte Schwenksperre bei der Kurvenfahrt so beeinfluß, daß sie das ihr zugeordnete Zahnrad (15) entsprechend verdreht.

Das Zahnrad (15) ist über ein Kugeldrehlager (16) mit der Fahrgestellaufhängung (12) verbunden, so daß ein leichtes Verdrehen sichergestellt ist. Das Kugeldrehlager ist am Motorwagen (1) festlegbar, so daß es auch möglich ist, anders ausgebildete Anhänger (2) zu verfahren, ohne daß das Kurzkuppelsystem verändert werden muß.

Fig. 3 verdeutlicht, daß das Zahnrad (15) in einem zweiten Zahnrad (17) kämmt, dessen Lagerwelle (18) mit einer Schwinge (19) verbunden ist. Diese Schwinge (19) wiederum beeinflußt einen parallel zur Fahrgestellaufhängung (12) und in diese weitgehend integriert angeordneten Hydraulikzylinder (20). Die Verbindung zwischen Schwinge (19) und Hydraulikzylinder (20) erfolgt über die Kolbenstange (22).

Die Kolbenstange (22) ist in dem Zylindergehäuse (23) verschiebbar angeordnet, wobei das Zylindergehäuse seinerseits schwenkbar an der Fahrgestellaufhängung (12) befestigt ist, so daß eine Beeinflussung beim Einschieben und Ausschieben der Kolbenstange (22) nicht eintreten kann.

Der Zylinderraum (24) ist, wie üblich, in Kolbenraum (25) und Ringraum (26) unterteilt, wobei diese beiden Räume (25, 26) über Druckleitungen (27, 28) mit einem zweiten, dem Zugrohr (4) zugeordneten Hydraulikzylinder (30) verbunden sind. Da beide Hydraulikzylinder (20 bzw. 30) den beim Auseinanderkuppeln zu trennenden Teilen zugeordnet sind, muß die Druckleitung (27, 28) teilbar sein. Hierzu ist eine Schnellverschlußkupplung (29) vorgesehen, die ein schnelles Verbinden der beiden Hydraulikzylinder (20, 30) ermöglicht.

Der zweite Hydraulikzylinder (30) ist in das Zugrohr (4) integriert, was Fig. 3 und auch Fig. 4 verdeutlicht.

Auch dieser Hydraulikzylinder (30) verfügt über eine Kolbenstange (32), der im Zylindergehäuse (33) verschiebbar angeordnet ist, wobei der gleichgroß wie der Zylinderraum (24) ausgebildete Zylinderraum (34) in Kolbenraum (35) und Ringraum (36) durch den Kolben unterteilt ist. Der Hydraulikzylinder (30) wird über das Zylindergehäuse (33) und einen Querbolzen (37) am Außengehäuse (38) des Zugrohres (4) festgelegt, während er mit seiner Kolbenstange (32) am Boden (40) des Innenrohres (39) angeordnet ist. Dadurch ist erreicht, daß beim Ausziehen und Einschieben der Kolbenstange (22) in das Zylindergehäuse (23) des Hydraulikzylinders (20) das verdrängte Hydrauliköl über die Druckleitungen (27,28) in die entsprechenden Teile des Zylinderraums (34) des Hydraulikzylinders (30) einströmen. Beide Hydraulikzylinder (20, 30) haben die gleiche Baugröße für eine 1 : 1-Übersetzung. Bei einer Kurvenfahrt wird der Hydraulikzylinder (20) ausgezogen. Da die Kolbenräume (25, 35) und die Ringräume (26, 36) beider Hydraulikzylinder (20, 30) gleichsinnig miteinander über die Druckleitungen (27, 28) verbunden sind, fährt der Hydraulikzylinder (30) entsprechend ein. Durch die geschilderte Verbindung des Hydraulikzylinders (30) mit dem Zugrohr (4) wird bei einer entsprechenden Betätigung bzw. Fahrweise des Hydraulikzylinders (30) das Zugrohr (4) ausgeschoben und der Zentralachsanhänger bzw. Anhänger (2) dem zwangsweise einen größeren Abstand zum Motorwagen (1) ein, solange sich beide in der Kurvenfahr befinden. Bewegt sich der Motorwagen (1) dann wieder in die Geradeausfahrt, erfolgt eine umgekehrte Bewegung und durch das einschiebende Zugrohr (4) wird der Abstand zwischen Motorwagen (1) und Anhänger (2) wieder auf den Normabstand reduziert.

Fig. 4 zeigt, wie schon mehrfach erwähnt, eine Draufsicht auf das Kurzkuppelsystem, das weiter oben ausführlich beschrieben ist. Hier wird die Verbindung der beiden Zahnräder (15, 17) verdeutlicht und außerdem die Anordnung der beiden Hydraulikzylinder (20, 30), wobei hier auch die Schwenksperre (41) wiedergegben ist, die bei Kurvenfahrt auf die Kupplungsplatte (14) einwirkt, die ihrerseits dafür Sorge trägt, daß das Zahnrad (15) verdreht wird. Damit wird die Mechanik in Betrieb gesetzt, die dafür Sorge trägt, daß die Kolbenstange (22) des Hydraulikzylinders (20) ausfährt bzw. eingeschoben wird, je nachdem, ob der Motorwagen (1) in die Kurve einfährt oder aus der Kurve herausfährt.

Claims (5)

1. Kurzkupplung für einen aus Zugfahrzeug und Anhänger, insbesondere Zentralachsanhänger, bestehenden Lastkraftwagenzug mit hydraulischer Zugstangenverlängerung, bei der ein in der Zugstange des Anhängers angeordneter hydraulischer Nehmerzylinder mit einem hydraulischen Geberzylinder zusammenwirkt, der über ein mechanisches Getriebe in Abhängigkeit von Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger zwangsbetätigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine heckseitige Anhängerkupplung (13) um eine Vertikalachse drehbar unter dem Zugfahrzeuggestell (12) angeordnet ist, daß die Zugstange (4) des Anhängers (2) unter Verwendung einer Schwenksperre (41) seitwärts starr mit der Anhängekupplung (13) verbunden ist und daß die Drehung der Anhängekupplung (13) über das mechanische Getriebe (15, 17, 18, 19) eine Längenänderung des ebenfalls am Zugfahrzeugfahrgestell (12) angeordneten hydraulischen Geberzylinders (20) bewirkt, wodurch Hydraulikmedium zu dem in der Zugstange (4) des Anhängers (2) angeordneten hydraulischen Nehmerzylinders (30) gefördert und somit eine Längenänderung der Zugstange (4) bewirkt wird.

2. Kurzkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Nehmerzylinder (30) zylinderhäuseseitig über einen Querbolzen (37) am Außengehäuse (38) und mit der Kolbenstange (32) am Boden (40) des Innenrohres (39) festgelegt ist.

3. Kurzkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad (15) mit einem Kugeldrehlager 16) verbunden ist, das die Verbindung zum Fahrzeugfahrgestell (12) darstellt.

4. Kurzkupplung nach Anspruch 1 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugeldrehlager (16) festsetzbar ausgebildet ist.

5. Kurzkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (27, 28) zwischen den Hydraulikzylindern (20, 30) über Schnellverschlußkupplungen (29) verbunden sind.