DE4331613C2 - Kurzkupplungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurzkupplungssystem zur kurvenfahrtabhängigen Veränderung des Abstandes zwischen Zugfahrzeug und Anhänger von Lastzügen mit einem mindestens zweiachsigen Anhänger, mit einer lenkbaren, als Drehschemel ausgebildeten Vorderachse, deren Zuggabel in einer Kupplung des Zugfahrzeuges verschwenkbar befestigt ist.

Zur Ermöglichung von Kurvenfahrten ist es bei derartigen Lastzügen erforderlich, zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger einen Abstand einzuhalten. Es ergibt sich hier ein toter Raum, der nicht für den Transport genutzt werden kann. Der Abstand zwischen dem Zug­ fahrzeug und dem Anhänger ist im wesentlichen abhängig von der Breite des Zugfahrzeuges bzw. von dessen Aufbau und liegt üblicherweise bei etwa 1,60 m bzw. 2,00 m. In Anbetracht der Begrenzung der maximalen Gesamtlänge der Lastzüge durch den Gesetzgeber, besteht das Bestreben, den Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger möglichst klein zu halten, um Transportraum zu gewinnen. Außerdem ist es auch aus Gründen der Reduzierung des Luftwiderstandes des Lastzuges erstrebenswert, den Abstand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger möglichst klein zu halten.

Es sind aus diesen Gründen bereits mehrere Lösungsvorschläge dafür bekannt geworden, den Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger eines Lastzuges im Normalbetrieb, d. h. während der Geradeausfahrt, zu verringern, derart, daß sich unter Ausnutzung der ma­ ximal zulässigen Gesamtlänge eine Optimierung des nutzbaren Laderaumes ergibt. Diese Lösungen beinhalten jedoch rein mechanische Verriegelungen bzw. Kraftübertragungen, die aufwendig sind und zudem das Fahrverhalten der Lastzüge negativ beeinflussen.

Durch die DE 37 20 035 A1 ist es auch bereits bekannt geworden, die Kupplung des Zug­ fahrzeuges an einem ausfahrbaren Kolben-Zylinder-Aggregat anzuordnen, das an einer dicht hinter der Hinterachse des Zugfahrzeuges angeordneten vertikalen Gelenkachse angelenkt ist. Die in die Kupplung eingeführte Zuggabel des Anhängers wird im Normalbetrieb in der Kupplung über ein aufwendiges mechanisches Lenkersystem und einen zusätzlichen Ar­ beitszylinder drehfest verriegelt. Das bedeutet, daß bei einer Kurvenfahrt stets das gesamte Kolben-Zylinder-Aggregat zusammen mit der Zuggabel verschwenkt wird. Es ist daher möglich, mittels eines am Gelenklager dieses Aggregates angeordneten Drehgebers die Ver­ drehung der Zuggabel relativ zum Zugfahrzeug abzutasten und ein entsprechendes Signal zu erzeugen. Dieses Signal bewirkt einen Ausschubweg des Kupplungskopfes, der einem be­ stimmten Verdrehwinkel des Kolben-Zylinder-Aggregates zugeordnet ist. Ein am Aggregat zusätzlich angeordneter Ist-Wert-Geber kontrolliert den Ausschubweg des Aggregates. Nachteilig ist es hier, daß die Herstellung und die Montage des nunmehr die Kupplung tra­ genden Kolben-Zylinder-Aggregates am Zugfahrzeug einen erheblichen Aufwand erfordert. Auch erfordert die im Normalbetrieb erforderliche Arretierung der Zuggabel in der Kupp­ lung einen erheblichen technischen Aufwand. Das Kurzkupplungssystem bietet zudem ledig­ lich bei normaler Vorwärtsfahrt auf der Straße eine ausreichende Funktionssicherheit. Da ausschließlich der Drehwinkel der Zuggabel relativ zum Zugfahrzeug abgetastet wird, kommt es für den Fall, daß allein der die Vorderachse des Anhängers tragende Drehschemel verschwenkt wird, unweigerlich zu einer Kollision der Aufbauten von Zugmaschine und Anhänger. Insbesondere ergibt sich ein derartiger Zustand häufig im Rangierbetrieb. Dieser Umstand erfordert vom Fahrer des Lastzuges eine große Aufmerksamkeit, da er es dann nicht vergessen darf, das Kurzkupplungssystem über die vorgesehene manuelle Betätigung auf Maximal-Hub auszufahren. Versäumt der Fahrer aus Unachtsamkeit, das System umzu­ schalten, so ist eine Beschädigung des Lastzuges vorprogrammiert.

Weiterhin ist es durch die GB 2208218 A ein Winkelsensor für ein Kurzkuppelsystem bekannt geworden, der den Winkel am Kupplungsmaul der Anhängerkupplung aufnimmt, wobei hier die Anhängerkupplung im Gegensatz zu der aus der DE 37 20 035 A1 bekannten Vorrichtung, fest am Rahmen des Zugfahrzeuges angebracht ist und die gesamte Vorrichtung weitgehend von eingeführten Standards Gebrauch macht.

Die DE 37 28 477 A1 zeigt ein Kurzkuppelsystem, bei dem, neben dem Lenkwinkel am Lenkstockhebel des Zugfahrzeuges und der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Winkel des Drehschemels bezüglich des Anhängerrahmens sensiert und zur Steuerung der Kurzkupplung herangezogen wird.

Durch die DE 38 06 568 A1 ist es auch bereits bekannt geworden, zur Beibehaltung eines optimalen Abstandes zwischen Lastkraftwagen und Anhänger, an der Kupplung des Zugfahr­ zeuges Sensoren anzuordnen, die den Abstand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger bei Kur­ venfahrten und bei sich ändernder Fahrbahnsteigung erfassen. Es wird auch hier der Kupplungspunkt zwischen Anhänger und Zugfahrzeug mittels eines angesteuerten Pneuma­ tikzylinders in Längsrichtung am Zugfahrzeug verlagert. Grundsätzlich ist es hier von Nachteil, daß die Sensoren sehr anfällig gegen unvermeidbare Verschmutzungen sind, so daß zwangsläufig Funktionsstörungen mit der Folge einer Beschädigung der Fahrzeuge auftreten. Im übrigen erfordert auch hier die Herstellung und die Montage des nunmehr die Kupplung tragenden Schlittens und seines Pneumatikzylinders am Zugfahrzeug einen erheblichen Aufwand. Die Vorrichtung ist zudem auf die Verwendung für Anhänger mit einer starren Zuggabel beschränkt, da die Sensoren ausschließlich im Bereich der Kupplung des Zug­ fahrzeuges die Verschwenkung der Zuggabel abtasten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Kurzkupplungssystem zu schaffen, welches sich durch eine hohe Funktionssicherheit, durch einen einfachen Aufbau und eine einfache Montage auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Dadurch, daß die Zuggabel mittels eines Arbeitszylinders in ihrer Länge verstellbar ist und daß am Drehschemel des Anhängers und an der Kupplung des Zugfahrzeuges Drehwin­ kelaufnehmer angeordnet sind, die in Abhängigkeit von der in Winkelstellung den mit einer Druckquelle verbundenen Arbeitszylinder derart ansteuern, daß bei einer Überschreitung bestimmter Drehwinkel eine Verlängerung der Zuggabel erfolgt, wird erreicht, daß jede Winkelstellung abgetastet wird und eine Verlängerung der Zugdeichsel ausgelöst wird. Es ist somit sichergestellt, daß das Kurzkupplungssystem beispielsweise auch im Rangierbetrieb voll funktionstüchtig ist, ohne daß der Fahrer des Lastzuges in die Steuerung des Systems eingreifen muß. Vorteilhaft ist es weiterhin, daß die Installation des Systems auf relativ einfache Art und Weise erfolgen kann, in dem nämlich die herkömmliche Zuggabel des An­ hängers durch eine mit der Längenverstellung versehene Zuggabel ersetzt wird. Weitere mechanische Eingriffe in das System sind nicht erforderlich. Es ist lediglich erforderlich, die Drehwinkelaufnehmer, die elektrische Steuerung und das Hydrauliksystem für den Ar­ beitszylinder der Zuggabel zu installieren. Es wird insbesondere auch erreicht, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Kurzkupplungssystem ausgerüsteter Anhänger ohne Umbauarbeiten hinter jedem konventionellen Zugfahrzeug betrieben werden kann. Auch wird der Einsatz­ bereich des erfindungsgemäß ausgerüsteten Zugfahrzeuges in keiner Weise eingeschränkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Drehwinkelaufnehmer als Drehpotentiometer ausgebildet, deren Meßwerte einen Hub des Arbeitszylinders der Zug­ gabel auslösen. Wie es sich gezeigt hat, sind derartige Drehpotentiometer auch unter den in Lastzügen auftretenden harten Einsatzbedingungen äußerst funktionssicher. Sie ermöglichen zudem eine Realisierung kostengünstiger Steuerungssysteme. Vorzugsweise ist es weiterhin vorgesehen, daß alle Drehwinkelaufnehmer gleichrangig einer speicherprogrammierbaren Steuerung zugeordnet sind, die den Hub des Arbeitszylinders der Zuggabel steuert. Das be­ deutet, daß letztlich stets die Summe der Drehbewegung des Drehschemels und der Dreh­ bewegung der Zuggabel in der Kupplung die Größe der Verlängerung der Zuggabel bestimmt. Es ergibt sich so eine an die tatsächlichen Bedingungen angepaßte Verlängerung der Zuggabel, ohne daß deren Arbeitszylinder unnötige Verstellbewegungen ausführen muß. Die Präzision des Hubes des Arbeitszylinders wird zudem dadurch sichergestellt, daß dem Arbeitszylinder ein Weggeber angeordnet ist, der gleichfalls der speicherprogrammierbaren Steuerung zu­ geordnet ist. Auch der Weggeber ist als Potentiometer ausgebildet und kann sehr einfach in das Steuerungssystem integriert werden.

Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Drehwinkelaufnehmer im Anhänger bzw. in der Zugmaschine etwa in der Drehachse des Drehschemels bzw. in der Drehachse der Zuggabel in der Kupplung angeordnet sind, wobei an den Drehwinkelaufnehmern an den Drehschemel bzw. an die Zuggabel geführte Taster vorgesehen sind. Eine derartige Gestaltung ermöglicht eine sehr präzise Abtastung der Drehbewegungen. Vorzugsweise sind dabei die Taster als an der Geberachse der Drehwinkelaufnehmer befestigte Schwenkhebel ausgebildet und mit ihrem freien Ende derart an die Zuggabel bzw. an den Drehschemel geführt, daß sie entsprechend deren Drehbewegung verschwenkt werden. Der Taster des an der Kupplung angeordneten Drehwinkelaufnehmers ist dabei mit seinem freien Ende vorzugsweise in eine gabelförmige seitliche Führung der Zuggabel eingelegt und dort formschlüssig sicher ge­ halten. Eine derartige Gestaltung ermöglicht außerdem auf eine sehr einfache Art und Weise das Herstellen der Verbindung zwischen Zuggabel und Taster beim Ankuppeln der Zuggabel. Der Taster wird lediglich in die gabelförmige seitliche Führung der Zuggabel eingelegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Zuggabel einen in einer Führungsbuchse axial verschiebbar geführten Abschnitt auf, der über einen Flansch mit einer Schubstange des Arbeitszylinders verbunden ist, wobei der Arbeitszylinder parallel liegend mittels eines Flansches an der Führungsbuchse befestigt ist. Der Arbeitszylinder ist parallel zur eigentlichen Zuggabel liegend als zusätzliches Bauteil angeordnet. Im Falle eines Defektes kann der Arbeitszylinder leicht ausgetauscht werden. Die Festigkeit der eigentli­ chen Zuggabel wird durch die zusätzliche Anordnung des Arbeitszylinders nicht beeinträch­ tigt.

Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, wenn der Arbeitszylinder hydraulisch be­ tätigbar ist und wenn der Hub in zwei Schritten in Abhängigkeit von der Summe der von den beiden gleichrangig wirksamen Drehwinkelaufnehmern gemessenen Drehwinkel erfolgt. Vorzugsweise erfolgt der Hub des Arbeitszylinders in einem 50%- und in einem 100%- Schritt. Wie sich gezeigt hat,reicht eine derartige Schrittsteuerung in der Regel völlig aus, um alle Betriebszustände abzusichern. Selbstverständlich kann gegebenenfalls auch eine Unterteilung in weitere Schritte erfolgen. Desgleichen wäre eine Proportionalsteuerung durchaus realisierbar.

Das erfindungsgemäße Kurzkupplungssystem ermöglicht es, gegebenenfalls im Bereich der Kupplung der Zugmaschine zusätzlich einen Geber für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel anzuordnen, derart, daß beim Überschreiten eines bestimmten Winkels eine Ver­ längerung der Zuggabel erfolgt. Mittels einer derartigen Maßnahme kann verhindert werden, daß beim Auffahren beispielsweise auf eine Rampe die Aufbauten von Zugmaschine und An­ hänger an ihrer Oberkante miteinander in Berührung kommen und beschädigt werden. Bei einem Kurzkupplungssystem ist es zweckmäßig, auch diesen Betriebszustand abzusichern. Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, wenn die Drehwinkelaufnehmer und der Geber für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel gleichrangig der speicherprogrammierbaren Steuerung zugeordnet sind. Da der Geber für die vertikale Winkelstellung als Schalter aus­ gebildet ist, der beim Überschreiten einer vorgegebenen, nach oben gerichteten Winkel­ stellung der Zuggabel den Arbeitszylinder der Zuggabel ausfährt, ist eine derartige Zuord­ nung mit äußerst geringem Aufwand möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es weiterhin vorgesehen, daß der Taster des im Zugfahrzeug angeordneten Drehwinkelaufnehmers zusätzlich um eine ho­ rizontale Drehachse verschwenkbar ist und einen Exzenter aufweist, der den als Schalter ausgebildeten Geber für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel betätigt. Es ist somit le­ diglich erforderlich, einen einzigen Taster an die Zuggabel zu führen. Der Taster liegt dann vorzugsweise in der dort angeordneten gabelförmigen seitlichen Führung; er liegt auf der Zuggabel auf und überträgt bei einem Verschwenken der Zuggabel nach oben diese Bewegung auf den Geber. Vorzugsweise sind die horizontale Drehachse und der Exzenter des Tasters sowie der als Schalter ausgebildete Geber für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel in einem gemeinsamen Gehäuse an der Drehachse des Drehwinkelaufnehmers angeordnet. Es ist somit gegebenenfalls sehr leicht möglich, das Gehäuse bei einem Betrieb der Zugmaschine ohne Einsatz des Kurzkupplungssystems von der Zugmaschine zu entfernen. Das Gehäuse kann dann vor Beschädigungen und einer Entwendung geschützt verwahrt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die speicherprogrammier­ bare Steuerung über ein Bedienpult im Fahrerhaus der Zugmaschine beeinflußbar ist. Neben dem automatischen Betrieb des Kurzkupplungssystems ist auch ein manueller Betrieb mög­ lich, der im Rangierbetrieb vorteilhaft sein kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im fol­ genden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung in der Draufsicht eines Zugfahrzeuges und eines Anhängers bei Geradeausfahrt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung in der Draufsicht eines Zugfahrzeuges und eines Anhängers bei Kurvenfahrt,

Fig. 3 eine schematische Darstellung in der Seitenansicht eines Zugfahrzeuges und eines Anhängers gemäß Fig. 1 und Fig. 2,

Fig. 4 eine ausschnittsweise Seitenansicht des Kurzkupplungssystems,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Zugfahrzeuges und eines Anhängers bei einer ebenen Fahrbahn,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht gemäß Fig. 5 bei einer Steigungsänderung der Fahrbahn,

Fig. 7 einen schematischen Schaltplan des Kurzkupplungssystems.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Zugfahrzeug bezeichnet, an dessen Kupplung 2 eine Zuggabel 3 eines Anhängers 4 angekuppelt ist. Die Zuggabel 3 ist an einen Drehschemel 5 des Anhängers 4 geführt, der eine Vorderachse 6 des Anhängers 4 trägt. An einer Drehachse 7 des Dreh­ schemels 5 ist ein Drehwinkelaufnehmer 8 angeordnet. In einer Drehachse 9 der Zuggabel 3 ist an der Kupplung 2 ein weiterer Drehwinkelaufnehmer 10 angeordnet.

Die Zuggabel 3 ist an Gelenken 17 vertikal verschwenkbar an dem Drehschemel 5 befestigt und weist einen in einer Führungsbuchse 11 axial verschiebbar geführten Abschnitt 12 auf, der an die Kupplung 2 geführt ist. Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Abschnitt 12 der Zuggabel 3 über einen Flansch 13 mit einer Schubstange 14 eines Arbeitszylinders 15 verbunden ist. Der Arbeitszylinder 15 ist parallel zum Abschnitt 12 der Zuggabel 3 ange­ ordnet und über einen Flansch 16 an der Führungsbuchse 11 befestigt.

Aus der Fig. 4 der Zeichnung ist ersichtlich, daß der Drehwinkelaufnehmer 10 am Zug­ fahrzeug 1 in der Drehachse 9 der Zuggabel 3 angeordnet ist, wobei die Drehachse 9 durch eine Zugöse der Zuggabel 3 verläuft. Der Drehwinkelaufnehmer 10 ist als Drehpotentio­ meter ausgebildet und weist eine Geberachse 18 auf, an der ein Gehäuse 19 drehfest befestigt ist. In dem Gehäuse 19 ist ein als Schalter ausgebildeter Geber 20 angeordnet, dessen Betä­ tigungsschlüssel 21 an einem Exzenter 22 eines Tasters 23 für den Drehwinkelaufnehmer 10 anliegt. Der Taster 23 ist mit seinem Exzenter 22 auf einer horizontalen Drehachse 24 im Gehäuse 19 verschwenkbar gelagert. Andererseits ist der Taster 23 zusammen mit dem Gehäuse 19 zusammen mit der Geberachse 18 des Drehwinkelaufnehmers horizontal ver­ schwenkbar.

Der Taster 23 des Drehwinkelaufnehmers 10 ist mit seinem freien Ende an den Abschnitt 12 der Zuggabel 3 geführt. Das freie Ende 25 des Tasters 23 wird dort in einer gabelförmigen Führung 26 seitlich gehalten. Das freie Ende 25 des Tasters 23 liegt außerdem am Boden der Führung 26 auf der Zuggabel 3 auf.

Der am Drehschemel 5 angeordnete Drehwinkelaufnehmer 8 ist an seiner in der Zeichnung nicht dargestellten Geberachse gleichfalls mit einem Taster versehen, der an den Fahr­ zeugrahmen des Anhängers 4 geführt ist und die Drehbewegungen überträgt. Hier erfolgt jedoch ausschließlich eine Aufnahme der horizontalen Drehbewegungen.

Aus dem in der Fig. 7 dargestellten schematischen Schaltplan des Kurzkupplungssystems ist ersichtlich, daß in dem Anhänger 4 die Hydraulikanlage 27 angeordnet ist, über die der Arbeitszylinder 15 betätigt wird. Im Anhänger 4 ist weiterhin ein Schaltkasten mit der speicherprogrammierbaren Steuerung 28 angeordnet. Die speicherprogrammierbare Steuerung 28 wird über einen im Zugfahrzeug 1 angeordneten Akkumulator 29 mit der er­ forderlichen Betriebsspannung versorgt. Über eine Steuerleitung 30 ist die speicherpro­ grammierbare Steuerung 28 außerdem mit dem am Drehschemel 5 des Anhängers 4 ange­ ordneten Drehwinkelaufnehmer 8 und dem im Zugfahrzeug 1 angeordneten Drehwinkelauf­ nehmer 10 der Kupplung 2 und dem Geber 20 für die vertikalen Bewegungen der Zuggabel 3 verbunden. Außerdem führt eine Steuerleitung 31 an einen Weggeber 32, der als Poten­ tiometer ausgebildet ist und den Hub des Arbeitszylinders 15 überwacht. Eine zusätzliche Steuerleitung 33 ist von einem im Zugfahrzeug 1 angeordneten Bedienpult 34 an die spei­ cherprogrammierbare Steuerung 28 geführt.

Bei Geradeausfahrt des Lastzuges ist der Abschnitt 12 der Zuggabel 3 in deren Führungs­ buchse 11 eingefahren, so daß die Zuggabel 3 verkürzt ist. In dieser Stellung wird erreicht, daß die Gesamtlänge des Lastzuges die vom Gesetzgeber vorgeschriebene Maximallänge nicht überschreitet. Außerdem ist der Abstand zwischen den Aufbauten von Zugfahrzeug 1 und Anhänger 4 so gering, daß sich ein vorteilhaft niedriger Luftwiderstand ergibt.

Sobald der Lastzug in eine Kurve einfährt, so kommt es sowohl zu einer Winkelbewegung der Zuggabel 3 in der Kupplung 2 des Zugfahrzeuges als auch zu einer Drehbewegung des Dreh­ schemels 5 relativ zum Anhänger 4. Eine derartige Situation ist in der Fig. 2 der Zeich­ nung dargestellt. Die Drehbewegungen haben zur Folge, daß die an der Kupplung 2 und am Drehschemel 5 angeordneten Drehwinkelaufnehmer 10 und 8 die speicherprogrammierbare Steuerung 28 dahingehend beeinflussen, daß die Hydraulikanlage 27 anspricht und der an der Zuggabel 3 angeordnete Arbeitszylinder 15 einen Hub ausführt. Dieser Hub des Ar­ beitszylinders 15 bewirkt, daß der Abschnitt 12 aus der Führungsbuchse 11 ausgefahren wird.

Die verlängerte Zuggabel 3 vergrößert den Abstand zwischen Zugfahrzeug 1 und Anhänger 4 derart, daß ein Berühren der Aufbauten sicher vermieden wird. Es hat sich dabei heraus­ gestellt, daß es ausreichend ist, wenn der Arbeitszylinder 15 derart betätigt wird, daß der Abschnitt 12 der Zugstange in einer ersten Stufe um ca. 50% ausgefahren wird und daß erst bei einem größeren Drehwinkel an den Drehwinkelaufnehmern 8 und/oder 10 der volle Hub erzeugt werden muß. Eine derartige Gestaltung vereinfacht die Auslegung der Steuerung. Gegebenenfalls ist es jedoch mittels des erfindungsgemäßen Kurzkupplungssystems durchaus auch möglich, sogar einen proportionalen Hub des Arbeitszylinders 15 zu steuern. Im üb­ rigen kontrolliert ein an der Schubstange 14 des Arbeitszylinders 15 angeordneter Weg­ geber 32 den tatsächlich ausgeführten Hub. Der Weggeber 32 stellt sicher, daß der von der speicherprogrammierbaren Steuerung 28 vorgegebene Hub auch tatsächlich exakt ausge­ führt wird.

Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, kann der Taster 23 des an der Kupplung 2 angeordneten Drehwinkelaufnehmers zusätzlich vertikal um die horizontale Drehachse 24 verschwenkt werden. Die horizontale Bewegung des Tasters 23 setzt dann ein, sofern der Lastzug eine Steigungsänderung der Fahrbahn befährt, wie sie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist. Die Zuggabel 3 wird in diesem Fall in der Kupplung winklig nach oben geschwenkt, so daß der Taster 23 dieser Bewegung folgt. Über seinen Exzenter 22 betätigt der Taster 23 in die­ sem Fall den Betätigungsstößel 21 des Gebers 20. Wird ein bestimmter vertikaler Winkel überschritten, so spricht der Schalter 20 an und unterbricht einen Stromkreis mit der Wirkung, daß die speicherprogrammierbare Steuerung 28 die Hydraulik 27 derart akti­ viert, daß der Arbeitszylinder 15 der Zuggabel 3 einen ausreichend großen Hub ausführt, um ein Berühren der Aufbauten von Zugfahrzeug und Anhänger in ihrem oberen Bereich zu verhindern. Auf einer ebenen Fahrbahn wird der Arbeitszylinder 15 anschließend in seine Normalposition zurückbewegt, so daß der Abstand zwischen Zugfahrzeug 1 und Anhänger 4 in den angestrebten optimalen Zustand zurückgeführt wird.

Aus der Fig. 7 der Zeichnung ist ersichtlich, daß im Zugfahrzeug 1 ein Bedienpult 34 für das Kurzkupplungssystem angeordnet ist. Das Bedienpult 34 ist erforderlich, um das Kurzkupplungssystem vom manuellen Betrieb auf den Automatikbetrieb umzuschalten. Außerdem weist das Bedienpult eine Kontrolleuchte auf, die ggf. einen Ausfall des Kurz­ kupplungssystems anzeigt.

Im Automatikbetrieb übernimmt die speicherprogrammierbare Steuerung 28 in Verbindung mit einer Abfrage z. B. des Tachometers oder des ABS die Inaktivierung des Kurzkupp­ lungssystems beim Stillstand des Zugfahrzeuges 1. Im manuellen Betrieb ist bei gebremstem Zugfahrzeug 1 und Anhänger 4 eine Aktivierung des Kurzkupplungssystems nicht möglich. Würde der Arbeitszylinder 15 der Zuggabel 3 im gebremsten Zustand des Lastzuges betätigt werden, so würden das Bremssystem und das Kurzkupplungssystem gegeneinander arbeiten. Im übrigen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Kontrollstellung des Hand­ bremsventils des Zugfahrzeuges 1, in der das Zugfahrzeug 1 gebremst, der Hänger 4 jedoch ungebremst ist, der Arbeitszylinder 15 ausschließlich in Schritten von 100 mm ausge­ fahren werden kann. Für diese Betätigung sind am Bedienpult 34 entsprechende Tasten in­ stalliert. Nach Erreichen der Endlagen des Arbeitszylinders 15 schaltet die Pumpe des hydraulischen Systems 27 in jedem Fall ab. Die Tasten des Bedienpultes 34 sind vorzugs­ weise nicht selbsthaltend, so daß nach Ablauf von 100 mm Hub die Tasten erneut betätigt werden müssen. Ein Lösen der Tasten im beschriebenen schrittweisen Betrieb hat einen sofortigen Stillstand des Arbeitszylinders 15 zur Folge.

Die erfindungsgemäße Lösung weist grundsätzlich den Vorteil auf, daß bei ihrem Einbau in den Lastzug an der Kinematik der Bewegung des Drehschemels 5 und der Verschwenkung der Zuggabel 3 keinerlei Manipulationen vorgenommen werden müssen. Ein grundsätzlicher Eingriff an der Zuggabel 3 bzw. an der Kupplung 2 des Zugfahrzeuges 1 erfolgt nicht. Zur Installation des erfindungsgemäßen Kurzkupplungssystems ist es lediglich erforderlich, die Zuggabel 3 auszutauschen. Zusätzlich ist natürlich die Installation des hydraulischen Sy­ stems 27 und dessen Steuerung sowie der Sensoren vorzunehmen. Im Vergleich zu bekannten Lösungen mit aufwendigen mechanischen Einrichtungen ergibt sich dennoch ein erheblicher Kostenvorteil und eine deutliche Funktionsverbesserung.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Kurz­ kupplungssystem ausgerüsteter Anhänger 4 ohne Umbauarbeiten hinter jedem konventio­ nellen Zugfahrzeug 1 betrieben werden kann. Auch wird der Einsatzbereich des erfindungs­ gemäß ausgerüsteten Zugfahrzeuges 1 in keiner Weise eingeschränkt. Die Grundlänge der Zuggabel 3 ist im übrigen manuell mechanisch längenverstellbar. Es ist so möglich, eine Kombination von Fahrzeugen mit verschiedenen Überhängen aufeinander abzustimmen, um auch hier möglichst große Ladelängen unter Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Lösung weist grundsätzlich den Vorteil auf, daß die Positionen von Zugfahrzeug 1 und Anhänger 4 allein durch die Anordnung von zwei Drehwinkelaufnehmern 8 und 10 stets genau abtastbar sind. Wesentlich ist es weiterhin, daß es die Gestaltung des Kurzkupplungssystems erlaubt, auf sehr einfache Art und Weise einen weiteren Geber 20 anzuordnen, der den vertikalen Neigungswinkel der Zuggabel 3 abtastet und an das System weiterleitet. Es können dann sogar drei Kenngrößen ausgewertet werden, wobei die grund­ sätzliche Auslegung des Steuerungssystems einen geringfügigen zusätzlichen Aufwand er­ fordert.

Claims (16)

1. Kurzkupplungssystem zur kurvenfahrtabhängigen Veränderung des Abstandes zwischen Zugfahrzeug (1) und Anhänger (4) von Lastzügen mit einem mindestens zweiachsigen Anhänger (4) mit einer lenkbaren, als Drehschemel (5) ausgebildeten Vorderachse, deren Zuggabel (3) in einer Kupplung (2) des Zugfahrzeuges (1) verschwenkbar befe­ stigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuggabel (3) mittels eines Arbeitszylin­ ders (15) in ihrer Länge verstellbar ist und daß am Drehschemel (5) des Anhängers (4) und an der Kupplung (2) des Zugfahrzeuges (1) Drehwinkelaufnehmer (8, 10) ange­ ordnet sind, die in Abhängigkeit von deren Winkelstellung den mit einer Druckquelle verbundenen Arbeitszylinder (15) derart ansteuern, daß bei einer Überschreitung be­ stimmter Drehwinkel an mindestens einem der beiden Drehwinkelaufnehmer (8, 10) eine Verlängerung der Zuggabel (3) erfolgt.

2. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwin­ kelaufnehmer (8, 10) als Drehpotentiometer ausgebildet sind, deren Meßwerte einen Hub des Arbeitszylinders (15) der Zuggabel (3) auslösen.

3. Kurzkupplungssystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelaufnehmer (8, 10) gleichrangig einer speicherprogrammierbaren Steuerung (28) zugeordnet sind, die den Hub des Arbeitszylinders (15) steuert und daß am Ar­ beitszylinder (15) ein Weggeber (32) angeordnet ist, der dessen Hub überwacht und über die speicherprogrammierbare Steuerung (28) einen dem/den Drehwinkeln zuge­ ordneten Hub sicherstellt.

4. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (32) als Potentiometer ausgebildet ist, dessen Meßwerte vom Hub des Arbeitszylinders (1 5) vorgegeben werden.

5. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelaufnehmer (8, 10) im Anhänger (4) bzw. im Zugfahrzeug (1) etwa in der Drehachse (7) des Drehschemels (5) bzw. in der Drehachse (9) der Zuggabel (3) in der Kupplung (2) angeordnet sind, wobei an den Drehwinkelaufnehmern (8, 10) an den Drehschemel (5) bzw. an die Zuggabel (3) geführte Taster (23) vorgesehen sind.

6. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster (23) als an der Geberachse (18) der Drehwinkelaufnehmer (8, 10) befestigte Schwenkhebel ausgebildet und mit ihrem freien Ende derart an die Zuggabel (3) bzw. den Drehschemel (5) geführt sind, daß sie entsprechend deren Drehbewegung verschwenkt werden.

7. Kurzkupplungssystem nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (23) mit seinem freien Ende (25) in eine gabelförmige Führung (26) der Zuggabel (3) eingelegt ist.

8. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuggabel (3) einen in einer Führungsbuchse (11) axial verschiebbar geführten Abschnitt (12) auf­ weist, der über einen Flansch (13) mit einer Schubstange (14) des Arbeitszylinders (15) verbunden ist, wobei der Arbeitszylinder (15) parallel liegend mittels eines Flansches (16) an der Führungsbuchse (11) befestigt ist.

9. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (15) hydraulisch betätigbar ist und der Hub in zwei Schritten in Abhängigkeit von der Summe der von den beiden gleichrangig wirksamen Drehwinkelaufnehmern (8, 10) gemessenen Drehwinkel erfolgt.

10. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Arbeitszylinders (15) in einem 50%- und einem 100%-Schritt erfolgt.

11. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kupplung (2) des Zugfahrzeuges (1) zusätzlich ein Geber (20) für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel (3) angeordnet ist, derart, daß beim Oberschreiten eines bestimmten Winkels eine Verlängerung der Zuggabel (3) erfolgt.

12. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 1, 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelaufnehmer (8, 10) und der Geber (20) für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel (3) gleichrangig der speicherprogrammierbaren Steuerung (28) zugeordnet sind.

13. Kurzkupplungssystem nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (20) für die vertikale Winkelstellung als Schalter ausgebildet ist, der beim Überschreiten einer vorgegebenen, nach oben gerichteten Winkelstellung der Zuggabel den Arbeitszylinder (15) der Zuggabel (3) ausfährt.

14. Kurzkupplungssystem nach den Ansprüchen 5, 6, 7, 11 und 12, dadurch gekennzeich­ net, daß der Taster (23) des im Zugfahrzeug (1) angeordneten Drehwinkelaufnehmers (10) zusätzlich um eine horizontale Drehachse (24) verschwenkbar ist und einen Exzenter (22) aufweist, der den als Schalter ausgebildeten Geber (20) für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel (3) betätigt.

15. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Drehachse (24) und der Exzenter (22) des Tasters (23) sowie der als Schalter ausge­ bildete Geber (20) für die vertikale Winkelstellung der Zuggabel (3) in einem gemein­ samen Gehäuse (19) an der Geberachse (18) des Drehwinkelaufnehmers (10) angeordnet sind.

16. Kurzkupplungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die speicher­ programmierbare Steuerung (28) über ein Bedienpult (34) im Fahrerhaus des Zugfahrzeuges (1) beeinflußbar ist, derart, daß neben dem automatischen Betrieb des Kurzkupplungssystems auch ein manueller Betrieb möglich ist.