WO2022218802A1 - Kupplungsvorrichtung für einen anhänger eines fahrzeugverbundes - Google Patents

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WO2022218802A1
WO2022218802A1 PCT/EP2022/059220 EP2022059220W WO2022218802A1 WO 2022218802 A1 WO2022218802 A1 WO 2022218802A1 EP 2022059220 W EP2022059220 W EP 2022059220W WO 2022218802 A1 WO2022218802 A1 WO 2022218802A1
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WO
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trailer
coupling device
longitudinal axis
shaft
frame
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PCT/EP2022/059220
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Rühlicke
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Ruehlicke GmbH
Original Assignee
Ruehlicke GmbH
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    • 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
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • B60D1/62—Auxiliary devices involving supply lines, electric circuits or the like

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device for a trailer of a vehicle combination according to the preamble of patent claim 1, a trailer with such a coupling device according to patent claim 15, a towing vehicle according to patent claim 16 and a vehicle combination with such a trailer and/or towing vehicle according to patent claim 17
  • 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.
  • Towing vehicle and trailer can also be referred to together as a vehicle combination.
  • the towing vehicle can also be referred to as the front vehicle in the towing, driving or moving direction and the trailer can also be referred to as the rear vehicle in the towing, driving or moving direction of the vehicle combination.
  • a detachable connection between the towing vehicle and the trailer is usually implemented using a so-called hitch for hitching the trailer to the towing vehicle, which is designed as a system in at least two parts and has a coupling device on the towing vehicle and on the trailer, which are held there and are detachably connected to one another be able.
  • Several 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 can be referred to as a towing eyelet or as a coupling eyelet.
  • the shaft is designed, for example, as a flange and is fixedly attached to the frame of the trailer by means of screws.
  • the end of the shaft facing away from the towing eye can alternatively also be designed to be screwed into a towing eye bearing of the frame of the trailer.
  • a section or an area of the shaft of the trailer's coupling device which can be referred to as the fastening area
  • the fastening area can be provided with an external thread which corresponds to an internal thread of the towing eye bearing of the frame of the trailer.
  • This screw connection can be secured from the inside of the frame of the trailer by a nut, referred to as a castellated nut, which is screwed onto a radially tapered end section or area of the shaft of the trailer coupling device, which can be referred to as the securing area, with a predetermined tightening torque so that there is no longitudinal play and at most a small amount of play perpendicular to the longitudinal axis.
  • a washer and/or a locking pin can be added.
  • a coupling device with a bracket 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. Due to the through openings, this bracket can also be referred to as a tie rod.
  • the two passage openings are arranged in alignment with one another.
  • the towing eye of a corresponding coupling device of the trailer can be accommodated between the two surfaces of the towing vehicle support. 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.
  • DE 102015 201 184 A1 discloses a coupling arrangement for releasably coupling a towing vehicle to a trailing vehicle, the coupling arrangement comprising: a coupling means connected to one of the two vehicles made up of the towing vehicle and the trailing vehicle, and a counter-coupling means connected to the other vehicle in each case, the coupling means and the counter-coupling means as coupling devices for producing a coupling connection that transmits at least tensile force, preferably in a form-fitting manner, can be coupled to one another and can be uncoupled from one another to separate this coupling connection, the coupling means moving relative to the vehicle carrying the counter-coupling means when the coupling connection is established in a predetermined clutch position range.
  • This clutch arrangement includes a sensor which is designed and arranged to detect whether or not the clutch means is located in the clutch position range relative to the vehicle carrying the mating clutch means.
  • the person can determine whether the freedom from play along the longitudinal axis or an acceptably small amount of play perpendicular to the longitudinal axis are still met or not, i. H. the shank of the trailer towing eye is already excessively worn and needs to be replaced or not, or whether the castellated nut needs to be retightened to the specified torque or not.
  • EP 3421 272 A1 describes a trailer hitch for connecting a trailer to a towing vehicle.
  • the hitch includes a wearable support member which is arranged to abut a connecting portion of a tongue mounted on the trailer when the connecting portion, i.e. the towing eye, is received by the hitch socket and positioned in a towing position.
  • the trailer hitch also includes a movable coupling element, i.e. a coupling pin, having a first position to allow the connecting portion, i.e. the towing eye, to move into and out of the towing position, and a second position for securing the connecting portion, i.e.
  • the trailer hitch further includes a magnitude sensor configured to provide a measure indicative of a magnitude of the movement, thereby being able to detect that an amount of wear of the support member exceeds a predetermined threshold.
  • the wearable support element of the coupling receptacle of the trailer hitch of the towing vehicle is thus monitored for wear, but not the shank of the trailer's towing eye.
  • An object of the present invention is to provide a coupling device with a towing eye for a trailer of a combination of vehicles of the type described above, so that checking the play or wear of the shank of the towing eye of a trailer-side coupling device can be simplified and/or improved .
  • the play or the wear of the shank of the towing eye should be able to be monitored more regularly than before and in particular even continuously. In particular, this should be able to take place as simply, reliably, space-savingly, independently of persons and/or automatically as possible. In any case, this should in particular improve or increase the traffic safety of the trailer.
  • At least one should An alternative to known ways of checking the play or wear of the shaft of the towing eye of a trailer-side coupling device can be created.
  • the present invention thus relates to a coupling device for a trailer of a vehicle combination with a towing eye with a shaft which extends essentially along a longitudinal axis and is designed to be received by a towing eye bearing of a frame of the trailer.
  • the shank of the towing eye represents a rotationally symmetrical and usually metallic body which extends away from the actual towing eye with the coupling eye of the trailer-side coupling device into a corresponding towing eye bearing of a frame of the trailer.
  • the longitudinal axis of the trailer-side coupling device as its axis of rotational symmetry coincides with the axis of the longitudinal direction or the direction of traction, travel and movement in Cartesian coordinates when used on a trailer.
  • the coupling device is characterized by at least one play detection means with at least one movement sensor, preferably with at least one vibrometer, preferably with a plurality of movement sensors, preferably with a plurality of vibrometers, which is designed to detect a relative movement between the shaft and the towing eye bearing of the frame of the trailer along the Longitudinal axis and or to detect perpendicular to the longitudinal axis by sensors.
  • a movement sensor can be designed electro-mechanically, as an acceleration sensor with an integration of the measured values, or as a vibrometer, ie as a laser Doppler vibrometer.
  • a measuring device for quantifying mechanical vibrations i.e.
  • a vibrometer can detect a relative movement between the shaft and the towing eye bearing of the frame of the trailer along the longitudinal axis and/or perpendicular to the longitudinal axis by using a laser on the side of the shaft of the towing eye is focused on the inner surface of the towing eye bearing of the trailer frame and a shift in the frequency of the backscattered laser light, which occurs according to the Doppler effect when the surface to be measured moves, is detected. This frequency shift can be evaluated and output in the vibrometer using an interferometer.
  • a relative movement between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the frame of the trailer can be detected by sensors, if the coupling device according to the invention is used in the towing eye bearing of the frame of the trailer and is used there as intended.
  • At least one play detection means is arranged within the contour or within the material of the shaft of the towing eye of the coupling device according to the invention in such a way that a relative movement and thus play, which is caused by abrasion or wear between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the trailer frame can be caused between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the frame of the trailer can be detected by sensors.
  • a sensor-detected parameter or value can be compared with a limit value or with a threshold value, which can preferably be permanently specified and in particular corresponds to a corresponding standard.
  • the sensor-detected value is below the limit value, it can be concluded from this that there is no play or a sufficiently small amount of play to be able or allowed to continue to use the trailer-side coupling device or its shaft of the towing eye. If the value recorded by sensors reaches or exceeds the specified limit value, it can be concluded that there is an impermissibly high play and the shaft of the towing eye should not or may not be used further or that the shaft of the towing eye is held in the towing eye bearing of the frame of the trailer can be improved, for example by tightening the castellated nut.
  • the at least one play detection means can be arranged exactly radially or perpendicularly to the longitudinal axis or at least obliquely to the longitudinal axis of the shaft of the towing eye in the trailer-side coupling device so that play can be detected there by sensors. Additionally or alternatively, in this way, a play, which may be caused by abrasion or wear between the shaft of the towing eye and its towing eye bearing of the trailer frame, can be detected by sensors along the longitudinal axis between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the trailer frame will.
  • the present invention is based on the finding that by arranging at least one motion sensor between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the trailer frame in such a way that a relative movement can be detected there by sensors, the mechanical connection between the shaft of the towing eye and the towing eye bearing of the trailer frame can be monitored by sensors for abrasion or wear and thus also for a game that is set there.
  • arranging the play detection means within the shaft of the towing eye can keep the implementation effort and in particular the installation space required for this low.
  • a continuous or much more regular control or monitoring of the degree of wear or play of the shank of the towing eye can be carried out than previously known, which can increase the road safety of the trailer of the vehicle combination and the duration of use of a trailer-side coupling device.
  • the driver of the towing vehicle who is to couple a trailer can easily and quickly check the state of wear or the play of the shank of the towing eye of the trailer-side coupling device using sensors. This can increase the driver's confidence in using a strange or unfamiliar trailer.
  • the play detection means can be arranged along the longitudinal axis and/or in the circumferential direction around the longitudinal axis at a point on the shank of the towing eye, in particular in a fastening area, at which particularly significant abrasion or wear usually occurs or at which is usually first to be expected to reach an impermissibly high level of wear and associated play. This can correspondingly increase the informative value of the game detection means.
  • Several identical or different play detection means can also be used, viewed along the longitudinal axis and/or in the circumferential direction around the longitudinal axis of the shaft of the towing eye, in order to check the wear or play resulting from abrasion or wear as described above to be able to implement at a corresponding number of points on the shaft of the towing eye. In this way, in particular, a number of points, which are usually subject to significant wear, can be monitored for wear at the same time, as described above.
  • Several identical or different play detection means can also be arranged offset to one another along the longitudinal axis in order to monitor different points of the shank of the towing eye as described above, as will be described in more detail below.
  • At least one motion sensor is arranged in a horizontal cavity of the shaft and is aligned along the longitudinal axis in the opposite direction to the direction of travel for receiving the frame of the trailer. This allows sensory monitoring of play along the longitudinal axis of the shaft of the towing eye relative to the towing eye bearing of the frame of the trailer.
  • At least one movement sensor is arranged in a vertical cavity of the shaft and is oriented perpendicularly to the longitudinal axis towards the towing eye bearing of the frame of the trailer. This allows sensory monitoring of play perpendicular to the longitudinal axis of the shaft of the towing eye relative to the towing eye bearing of the frame of the trailer.
  • At least two movement sensors are arranged offset from one another in a respective vertical cavity of the shaft along the longitudinal axis and are aligned perpendicularly to the longitudinal axis towards the towing eye bearing of the frame of the trailer.
  • At least two motion sensors are arranged in a respective vertical cavity of the shaft at the same position along the longitudinal axis and in the circumferential direction offset about the longitudinal axis, preferably diametrically opposite one another to the longitudinal axis and aligned perpendicularly to the longitudinal axis towards the towing eye bearing of the frame of the trailer .
  • This can increase the number of locations on the shank of the towing eye that can be monitored for wear and play as previously described.
  • sensory monitoring for play can take place at two points on the shank of the towing eye that are offset in the circumferential direction about the longitudinal axis.
  • the two motion sensors are diametrically opposed to each other in relation to the longitudinal axis, i. H. 180° offset from one another in the plane of the cross section can make it possible to be able to monitor the wear or play as evenly distributed as possible.
  • At least four motion sensors are arranged in each vertical cavity of the shaft at the same position along the longitudinal axis and in the circumferential direction offset about the longitudinal axis, preferably in pairs diametrically opposite one another to the longitudinal axis and more preferably offset in pairs at right angles to one another and perpendicular to the Longitudinal axis aligned with the towing eye bearing of the trailer frame.
  • sensory monitoring for play can take place at four points on the shank of the towing eye that are offset in the circumferential direction about the longitudinal axis.
  • the total of four movement sensors can be arranged in one plane of the cross section, in particular offset by 90° to one another. This allows the Uniformity of the monitoring of the shank of the towing eye for wear or play can be further increased.
  • the game detection means has a control unit, preferably within a horizontal cavity of the shaft, which is designed to operate and/or evaluate at least one motion sensor, preferably several motion sensors, particularly preferably all motion sensors.
  • the motion sensor or several or all motion sensors can be operated and/or evaluated by the coupling device itself, so that the coupling device can be designed as an at least partially to completely independent system.
  • wired connections of the coupling device to the towing vehicle of the vehicle combination for example for data communication and/or for electrical energy, can be avoided.
  • the sensor signals of the movement sensor can also be processed directly by the coupling device, which means that this effort can be avoided, for example, by a control unit of the towing vehicle. This can also be done sensor-specifically on the part of the coupling device or its control unit and lead to processed sensor data in a generally applicable data format which is independent of the sensor or sensor manufacturer and can therefore be processed more easily by the control unit of the towing vehicle, for example.
  • the game detection means has at least one first lamp, which is designed to be arranged on the trailer, preferably on the frame of the trailer, preferably aligned pointing outwards away from the frame of the trailer, the first lamp being designed depending on at least one motion sensor, preferably depending on several motion sensors, particularly preferably depending on all motion sensors, in at least one first color, preferably in two different colors to light up alternatively to one another.
  • This first color can be white light or colored light.
  • the first light source can in particular be an LED or have an LED.
  • the first lamp when using the trailer-side coupling device on a trailer, can be arranged on the frame of the trailer and preferably on an outside of the frame of the trailer, so that the first lamp is visually simple and direct for a person such as the driver of the vehicle combination to capture, ie to see, can be.
  • the first light source can preferably be wired to the motion sensor or motion sensors directly or indirectly, for example via a control unit of the game detection means. However, this can also be done wirelessly.
  • the first light source can be wired to an electrical energy store of the game detection means or have its own electrical energy store.
  • information from the play detection means can be displayed visually to a person, such as the driver of the vehicle combination, from which the person can identify the condition, the wear or the play between the shaft of the towing eye and its towing eye bearing on the frame of the trailer can close.
  • a visual display option can be created by the game detection means in order to directly display the status or the result of the sensory monitoring of the at least one motion sensor and preferably several or all motion sensors to a person such as a driver of the towing vehicle.
  • the first lamp does not light up if there is an impermissibly high play in the shaft of the towing eye.
  • electrical energy is required to operate the first lamp, which must be made available, but a luminous lamp can make it easier for the person to check the game detection means.
  • the first light source can also be operated in reverse, which can keep the consumption of electrical energy for the first light source low. In this case, however, the person cannot necessarily distinguish whether the first illuminant is actually not lit or whether the first illuminant is covered by dirt or damaged, i. H. that the lighting of the first lamp cannot be perceived or can take place, although an impermissibly high level of play has been reached.
  • the first light source can also be designed to be two-colored.
  • the first illuminant can have a colored light source, which can generate and emit light in at least two bright colors.
  • the first light source can also have at least two white light sources, which can each generate and emit white light, which can then emerge to the outside through a colored filter.
  • One color can be neon green, for example, to indicate no play or an allowable small amount of play in the shaft of the towing eye.
  • the other color may be neon red, for example, to indicate unacceptably high play in the shank of the towing eye.
  • the person can, on the one hand, be given a brightly colored and as intuitively understandable as possible choice of color to indicate the condition of the shaft of the towing eye with regard to play.
  • the play detection means may be dirty, damaged or destroyed and there is therefore no longer any information about the usability of the shaft of the towing eye.
  • the game detection means has at least one first light source and at least one second light source, which are designed to be arranged on the trailer, preferably on the frame of the trailer, preferably aligned pointing outwards on the frame of the trailer, with the first light source is designed to light up in at least one first color as a function of at least one motion sensor, preferably as a function of several motion sensors, particularly preferably as a function of all motion sensors, and wherein the second light source is designed to light up as a function of at least one motion sensor, preferably in Depending on several motion sensors, particularly preferably depending on all motion sensors to light up in at least a second different color.
  • the functions described above can be implemented alternatively by means of two differently colored light sources, which can keep the cost of the light sources low.
  • the play detection means preferably within a horizontal cavity of the shaft, has at least one wireless communication unit, preferably a wireless transmitter unit, which is designed to wirelessly transmit at least one item of information from a movement sensor, preferably a control unit, to the outside of the coupling device.
  • a movement sensor preferably a control unit
  • the information from the control unit can also contain information that contains the identification of the respective worn motion sensor, so that the location of the permissible wear or play that has been reached or exceeded can be identified.
  • corresponding information can be output by means of a wireless communication unit, which can transmit at least data or information wirelessly to the outside of the shaft of the towing eye and can preferably also receive data and information from the outside.
  • the control unit can do this automatically immediately when the wear limit or the play limit is reached, so that the person or the driver can react to this immediately.
  • This information can be output by the control unit continuously or regularly, in order to ensure that this information reaches the person or the driver.
  • the output of this information by the control unit may be accompanied by an acknowledgment of receipt by the person or the Drivers are terminated in order to save electrical energy on the part of the control unit.
  • the output of this information on the part of the control unit can, if necessary, additionally or alternatively only take place in the event of a query or in response to a request from outside, as will be described in more detail below.
  • control unit can output this information to the person or to the driver in such a way that this information is transmitted wirelessly to an electronic receiving device such as a mobile terminal device, for example in the form of a smartphone, tablet or the like of the person or the driver is sent. Additionally or alternatively, this information can also be sent wirelessly by the control unit to an electronic receiver of the towing vehicle, received and processed there and output or displayed to the driver via an output element such as a display element of the towing vehicle.
  • an electronic receiving device such as a mobile terminal device, for example in the form of a smartphone, tablet or the like of the person or the driver is sent.
  • this information can also be sent wirelessly by the control unit to an electronic receiver of the towing vehicle, received and processed there and output or displayed to the driver via an output element such as a display element of the towing vehicle.
  • this information can optionally be forwarded wirelessly by the towing vehicle or its control unit to a fleet management system in order to be able to consider and plan there the replacement of the worn shaft of the towing eye or a retightening of the castellated nut of the shaft of the towing eye.
  • the wireless communication unit is designed to be requested wirelessly from outside the coupling device to transmit information from at least one movement sensor, preferably a control unit.
  • the wirelessly transmitted information from the motion sensor contains the status of the motion sensor and/or information derived from the status of the motion sensor.
  • the state of the motion sensor can at least be differentiated as to whether the motion sensor detects a value that corresponds to permissible or impermissible play or not.
  • Information derived from this by the control unit can be that the corresponding limit value is recognized as having been reached or not yet reached.
  • the latter conclusion can also be made where the wirelessly transmitted information from the control unit is received and further processed, which can simplify the implementation of the control unit and thus save electrical energy, costs and/or installation space there.
  • the game detection means has a plurality of motion sensors, with the wirelessly transmitted information from the control unit also containing an identification of the respective motion sensor. This can enable the motion sensors to be distinguished even when using a single control unit.
  • the play detection means preferably within a horizontal cavity of the shaft, has at least one electrical energy store, which is designed to supply electricity to at least the motion sensor, preferably also at least one light source, a control unit and/or a wireless communication unit . If necessary, further electrical or electronic components of the game detection means can also be electrically supplied by the electrical energy store, so that the use of further or separate electrical energy stores can be dispensed with.
  • electrical power can be supplied to the first light source and, if necessary, to several light sources and, if necessary, to other electrical or electronic components of the play detection means directly from the play detection means or the trailer-side coupling device itself, so that an electrically conductive connection to the electrical power supply from outside the shaft of the towing eye or The trailer-side coupling device can be dispensed with.
  • this can keep the cost of using electrical loads correspondingly low.
  • LEDs which usually have a very low electrical energy requirement, permanent or continuous operation of the light source can be guaranteed by the electrical energy store, even for years, so that there is no need to recharge or replace the electrical energy store can.
  • the invention also relates to a trailer with a coupling device as described above.
  • a coupling device according to the invention described above can be implemented in a trailer and used there.
  • the invention also relates to a towing vehicle which is designed, preferably wirelessly, to receive and process at least one item of information from a motion sensor from a coupling device, as described above.
  • a towing vehicle which is designed, preferably wirelessly, to receive and process at least one item of information from a motion sensor from a coupling device, as described above.
  • the invention also relates to a combination of vehicles with a trailer as described above and/or with a towing vehicle as described above.
  • a combination of vehicles can be created in order to implement and use the previously described aspects of a coupling device according to the invention in its trailer, in its towing vehicle, or in both.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a vehicle combination according to the invention with a coupling device 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 lateral sectional representation of the coupling device according to the invention according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic lateral sectional illustration of the coupling device according to the invention according to a second exemplary embodiment.
  • a longitudinal direction X which can also be referred to as depth X or length X, extends in Cartesian coordinates.
  • 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.
  • the longitudinal direction X and the transverse direction together form the horizontal (not shown), which can also be referred to as the horizontal plane.
  • a longitudinal axis X′ also extends in the longitudinal direction X in cylindrical coordinates.
  • a radial direction R extends perpendicular to the longitudinal axis X' away from the longitudinal axis X'.
  • a circumferential direction U extends perpendicular to the radial direction R and around the longitudinal axis X′.
  • Figure 1 shows a schematic side view of a vehicle assembly 3, 4 according to the invention with a trailer hitch 1, 2 with a coupling device 2 according to the invention according to a first embodiment.
  • a direction of travel A which can also be referred to as direction of movement A or as direction of train A
  • the combination of vehicles 3, 4 has a vehicle 3 in front in direction of train A, which can also be referred to as towing vehicle 3, and a vehicle 4 at the rear in direction of train A , which can also be referred to as trailer 4.
  • the combination of vehicles 3, 4 can travel in the direction of travel A on a surface 5.
  • the first coupling device 1 is fixedly arranged on the towing vehicle 3 in the longitudinal direction X at its rear, which points in the longitudinal direction X towards the trailer 4 .
  • a second coupling device 2 according to the invention is also arranged on the front 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 representation.
  • Figure 3 shows a schematic lateral sectional view of the coupling device 2 according to the invention according to the first embodiment.
  • the trailer hitch 1, 2 according to the first embodiment of Figures 1 to 3 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 with a coupling mouth 11 .
  • the first coupling device 1 has, facing away from the coupling mouth 11 in the longitudinal direction X, a cylindrical drawbar 10 which, when the first coupling device 1 is in the assembled state, is detached from a corresponding receptacle (not shown) of a frame (not labeled) of the towing vehicle 1 picked up and held there.
  • the coupling jaw 11 receives a coupling eyelet 21 of a shaft 20 of the second coupling device 2 in the longitudinal direction X.
  • the coupling eyelet 21 of the second coupling device 2 can also be referred to as a towing eyelet 21 .
  • the coupling eyelet 21 is annular at the end of the shank 20 integral therewith, i. H. integral, formed, which from the trailer 4 shows away.
  • the end of the shank 20 facing away from the towing eye 21 initially has a cylindrical fastening area 23 along the longitudinal axis X′, which has an external thread (not shown) and can therefore also be referred to as a screw area.
  • the second coupling device 2 or its shaft 20 is screwed into a towing eye bearing 41 of the frame 40 of the trailer 4, which has a corresponding external thread.
  • the end of the shaft 20 facing away from the towing eye 21 forms a securing area 24 which protrudes along the longitudinal axis X′ beyond the fastening area 23 into the interior of the trailer 4 .
  • a washer 42 which along the longitudinal axis X′ rests on one side on the inside of the frame 40 of the trailer 4 and is held by a castle nut 43 on the opposite side.
  • Castle nut 43 is tightened with a predetermined tightening torque in order to securely hold fastening area 23 of shaft 20 of second, trailer-side coupling device 2 in drawbar eye bearing 41 during operation.
  • Longitudinal play i.e. play along the longitudinal axis X', should be avoided completely and play perpendicular to the longitudinal axis X' should be allowed only slightly. If necessary, a locking pin can also be used to secure the castellated nut 43 from the outside.
  • the coupling eyelet 21 forms a coupling eyelet 22 running in the vertical direction Z, into which a coupling bolt 12 of the first coupling device 1 is inserted from above in the vertical direction Z in order to create a positive connection of the two coupling devices 1, 2.
  • the coupling bolt 12 or its body is made of metal in one piece, ie integrally, and is designed to be rotationally symmetrical to the longitudinal axis X′.
  • the coupling eye 22 can also be referred to as a coupling eye 22 , as a towing eye 22 or as a towing eye socket 22 .
  • the shank 20 can also be referred to as a trailer shank 20 or as a towing shank 20 .
  • the shank 20 can also be referred to as drawbar 20 or trailer drawbar 20.
  • the coupling bolt 12 has a spherical coupling section (not labeled) approximately in the middle.
  • the coupling section is received by its coupling eye 22 and completely enclosed in the circumferential direction U.
  • abrasion or wear can occur between the shaft 20 of the towing eye 21 of the second coupling device 2 of the trailer 4 and its towing eye bearing 41 of the frame 40 of the trailer 4, which in Over time, the cross section or the material thickness of the shaft 20 of the towing eye 21 of the second coupling device 2 and/or the towing eye bearing 41 of the frame 40 of the trailer 4 can be reduced in such a way that there is play between the shaft 20 and its towing eye bearing 41 and thus a reliable power transmission between trailer 4 and towing vehicle 3 via the second coupling device 2 can no longer be guaranteed.
  • each vertical cavity 27 Perpendicular to the horizontal cavity 25, i.e. in the radial direction R to the longitudinal axis X', four vertical cavities 27 each extend uniformly in the circumferential direction U, i.e. offset by 90° to one another, which are arranged offset to one another along the longitudinal axis X'.
  • a radially outwardly directed movement sensor 63 in the form of a vibrometer 63 is arranged in the radial ends of the vertical cavities 27 and can quantitatively detect a relative movement of the shaft 20 with respect to its towing eye bearing 41 of the frame 40 of the trailer 4 .
  • the movement sensors 63 are each held in a materially bonded manner, for example by means of an adhesive, between the inner surface of the respective vertical cavity 27 and the outer surface of the movement sensor 63 .
  • a control unit 64 is provided within the horizontal cavity 25, which is connected to the total of eight movement sensors 63 in a signal-transmitting and energy-transmitting manner.
  • the control unit 64 can operate the movement sensors 63 and their measured values evaluate.
  • the control unit 64 is connected to a first colored light source 61 in the form of a first colored LED 61 and to a second colored light source 62 in the form of a second colored LED 62 in an energy-transmitting manner via the rear outlet opening 26 .
  • the two LEDs 61, 62 are attached to the frame 40 of the trailer 4 from the outside, so that they can be clearly seen and viewed by a person, for example the driver of the vehicle combination 3, 4.
  • the rear exit opening 26 is closed by a closure member 60 such as a sealing member 60 to protect the interior of the floral cavity 25 from dust, liquid, tampering and the like.
  • the wire connection (not labeled), which connects the control unit 64 to the two LEDs 61, 62, leads through the closure element 60 or past the closure element 60 at the edge.
  • an electrical energy store 66 in the form of a battery 66, which can supply the control unit 64, the first colored LED 61, the second colored LED 62 and the movement sensors 63 with electricity and continuously operate them. These elements can also be collectively referred to as game detection means 6 .
  • the control unit 64 continuously evaluates the eight movement sensors 63 and compares the respective measured values with a uniformly specified threshold or limit value, which defines the degree of permissible play between the outer surface of the shaft 20 and the inner surface of the towing eye bearing 41 of the Frame 40 of the trailer 4 describes.
  • a uniformly specified threshold or limit value which defines the degree of permissible play between the outer surface of the shaft 20 and the inner surface of the towing eye bearing 41 of the Frame 40 of the trailer 4 describes.
  • the control unit 64 lets the two LEDs 61, 62 light up or not.
  • the first LED 61 can be neon green and can be made to light up by the control unit 64 when the play detected by the sensors is admissibly small or there is no play at all. In this case, the second neon-red LED 62 cannot be operated. If the extent of the permissible play is exceeded or play occurs, the first LED 61 can be switched off by the control unit 64 and the second LED 62 can be switched on.
  • the first colored LED 61 can be used.
  • a non-illuminating first LED 61 can mean permissible play, and if impermissibly high play is detected, the first LED 61 can light up, for example in neon red, as a warning.
  • a first LED 61 for example neon green, can also light up and be switched off by the control unit 64 if the game exceeds the permissible limit value.
  • the first LED 61 can also be two-colored and, for example, light up in principle, for example neon green, as long as the limit value of the game's admissibility is observed, and then, for example neon red, light up as soon as this limit value is exceeded, as previously described for the two LEDs 61, 62.
  • the two LEDs 61, 62 can be viewed by the driver at any time when the vehicle combination 3, 4 is stationary.
  • a person such as a motorist who wants to connect the towing vehicle 3 to its trailer 4 can view the two LEDs 61, 62 optically.
  • the person can see the two LEDs 61, 62 of the first coupling device 1 with the eye and determine whether or in what color the two LEDs 61, 62 light up.
  • the person can conclude from this that at this point on the shaft 20 of the second coupling device 2 the wear of the material of the shaft 20 or the play of the Shank 20 relative to the towing eye bearing 41 of the frame 40 of the trailer 4 is still within a permissible level or not.
  • the shaft 20 or the second coupling device 2 can continue to be used and the vehicle assembly 3, 4 can continue to be used, or the shaft 20 or the second coupling device 2 must be replaced.
  • FIG. 4 shows a schematic lateral sectional view of the coupling device 1 according to the invention according to a second embodiment.
  • a wireless communication unit 65 is arranged within the horizontal cavity 25 behind the closure element 60, which wirelessly receives signals from outside the second coupling device 2 and can also transmit signals thereto.
  • a wireless transmission unit 65 can also be used, which only transmits signals to the outside of the second coupling device 2 but cannot receive any signals, which can reduce installation space, costs and energy requirements.
  • the control unit 64 is communicatively connected to the wireless communication unit 65 .
  • corresponding information about the play can be transmitted wirelessly from the control unit 64 to the outside of the second clutch device 2 by means of the transmission unit 65 .
  • This information can be received, for example, by a hand-held device such as a mobile terminal device such as a smartphone of a person or the driver of the vehicle combination 3, 4 and displayed there.
  • This information can be sent continuously, but this can increase the consumption of electrical energy.
  • This information can also only be sent when the person or the motorist requests the second coupling device 2 to do so by providing appropriate information, which can also be done on the smartphone.
  • the corresponding information can be queried as required, which can reduce the electrical energy consumption of the second clutch device 2 according to the invention and thus increase the service life of the control unit 64, the movement sensors 63, the LEDs 61, 62 and the transmitter unit 65.
  • This information can, for example, also be received by a control unit of the towing vehicle 3 and displayed there to the driver.
  • the information can be transmitted continuously by the second coupling device 2 according to the invention or only after a request by the control unit of the towing vehicle 3 .
  • the information obtained can be displayed to the driver of the towing vehicle 3 in order to be informed, in particular during operation of the vehicle combination 3, 4, about the roadworthy condition of the second coupling device 2 according to the invention or its shaft 20.
  • control unit 64 can distinguish between the different motion sensors 63 so that the information transmitted to the outside can also contain an identification of the respective motion sensor 63 . If a point on a motion sensor 63 reaches the permissible limit of play, the person or the motorist can be informed specifically at which point on the shaft 20 of the second coupling device 2 according to the invention the permissible play has been reached or exceeded.
  • locking element first, colored illuminant; first colored LED second colored illuminant; second, colored LED
  • control unit wireless communication unit or wireless transmission unit electrical energy storage; battery

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (2) für einen Anhänger (4) eines Fahrzeugverbundes (3, 4), mit einer Zugöse (21) mit einem Schaft (20), welche sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse (X') erstreckt und ausgebildet ist, von einem Zugösenlager (41) eines Gestells 5 (40) des Anhängers (4) aufgenommen zu werden. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung (2) ist gekennzeichnet durch wenigstens ein Spieldetektionsmittel (6) mit wenigstens einem Bewegungssensor (63), vorzugsweise mit wenigstens einem Vibrometer (63), vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bewegungssensoren (63), vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Vibrometern (63), welcher ausgebildet ist, eine Relativbewegung zwischen Schaft (20) und Zugösenlager (41) des Gestells (40) des Anhängers 10 (4) entlang der Längsachse (X') und/oder senkrecht zur Längsachse (X') sensorisch zu erfassen.

Description

BESCHREIBUNG
Kupplungsvorrichtung für einen Anhänger eines Fahrzeugverbundes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für einen Anhänger eines Fahrzeugverbundes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Anhänger mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung gemäß des Patentanspruchs 15, einem Zugfahrzeug gemäß des Patentanspruchs 16 sowie einen Fahrzeugverbund mit einem derartigen Anhänger und bzw. oder Zugfahrzeug gemäß des Patentanspruchs 17.
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. Zugfahrzeug und Anhänger können auch gemeinsam als Fahrzeugverbund bezeichnet werden. Das Zugfahrzeug kann auch als in Zug-, Fahrt- oder Bewegungsrichtung vorderes Fahrzeug und der Anhänger auch als in Zug-, Fahrt- oder Bewegungsrichtung hinteres Fahrzeug des Fahrzeugverbundes bezeichnet werden.
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 eine Kupplungsvorrichtung 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, der Zugöse abgewandten Ende ist der Schaft zum Beispiel als Flansch ausgebildet und feststehend am Gestell des Anhängers mittels Schrauben befestigt. Das der Zugöse abgewandte Ende des Schafts kann alternativ auch dazu ausgebildet sein, in ein Zugösenlager des Gestells des Anhängers eingeschraubt zu werden. Hierzu kann ein Abschnitt bzw. ein Bereich des Schafts der Kupplungsvorrichtung des Anhängers, welcher als Befestigungsbereich bezeichnet werden kann, mit einem Außengewinde versehen sein, welches zu einem Innengewinde des Zugösenlagers des Gestells des Anhängers korrespondiert. Diese Schraubverbindung kann von der Innenseite des Gestells des Anhängers durch eine Mutter, als Kronenmutter bezeichnet, gesichert werden, welche auf einen radial verjüngten endseitigen Abschnitt bzw. Bereich des Schafts der Kupplungsvorrichtung des Anhängers, welcher als Sicherungsbereich bezeichnet werden kann, mit einem vorbestimmten Anziehdrehmoment aufgeschraubt wird, so dass kein Längsspiel und höchstens ein geringes Spiel senkrecht zur Längsachse vorhanden ist. Ggfs kann eine Unterlegscheibe und bzw. oder ein Sicherungsstift ergänzt werden.
Seitens des Zugfahrzeugs ist bei einer Bolzenkupplung eine Kupplungsvorrichtung mit einer Halterung feststehend am Gestell des Zugfahrzeugs befestigt, welche in der vertikalen Richtung zwei Flächen mit jeweils einer Durchgangsöffnung in der vertikalen Richtung aufweist. Aufgrund der Durchgangsöffnungen kann diese Halterung auch als Zugstange bezeichnet werden. Die beiden Durchgangsöffnungen sind miteinander fluchtend angeordnet. Die Zugöse einer korrespondierenden Kupplungsvorrichtung 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.
Aus der DE 102015 201 184 Al ist eine Kupplungsanordnung zum lösbaren Kuppeln eines Zugfahrzeugs mit einem Nachlauffahrzeug bekannt, wobei die Kupplungsanordnung umfasst: ein mit einem der beiden Fahrzeuge aus Zugfahrzeug und Nachlauffahrzeug verbundenes Kupplungsmittel und ein mit dem jeweils anderen Fahrzeug verbundenes Gegenkupplungsmittel, wobei das Kupplungsmittel und das Gegenkupplungsmittel als Kupplungseinrichtungen zur Herstellung einer wenigstens Zugkraft übertragenden Kupplungsverbindung, vorzugsweise formschlüssig, miteinander kuppelbar und zur Trennung dieser Kupplungsverbindung voneinander entkuppelbar sind, wobei sich das Kupplungsmittel relativ zu dem das Gegenkupplungsmittel tragenden Fahrzeug bei hergestellter Kupplungsverbindung in einem vorbestimmten Kupplungsstellungsbereich befindet. Diese Kupplungsanordnung umfasst einen Sensor, welcher dazu ausgebildet und angeordnet ist, zu erfassen, ob sich das Kupplungsmittel relativ zu dem das Gegenkupplungsmittel tragenden Fahrzeug in dem Kupplungsstellungsbereich befindet oder nicht.
Bei derartigen Anhängekupplungen soll zum Beispiel zwischen der Innenseite bzw. dem Innendurchmesser des Zugösenlagers des Gestells des Anhängers und der Außenseite bzw. dem Außendurchmesser des Befestigungsbereichs des Schafts der Zugöse des Anhängers in der Längsrichtung gar kein Spiel und in der Höhe bzw. in der radialen Richtung nur ein sehr geringes Spiel vorhanden sein, um einen sicheren Halt zu gewährleisten.
Im Laufe der Verwendung einer derartigen Kupplungsanordnung können dennoch Relativbewegungen zwischen dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers und dem Schaft der Zugöse des Anhängers auftreten, zu Abrieb bzw. zu Verschleiß führen und hierdurch mit der Zeit ein ungewünschtes Spiel an dieser Stelle erzeugen bzw. verursachen. Dieser mechanische Verschleiß kann den Halt des Schafts der Zugöse des Anhängers in dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers reduzieren, indem sich die Verschraubung des Schafts der Zugöse des Anhängers mittels der Kronenmutter lösen bzw. das vorgeschriebene Anzugsdrehmoment unterschritten werden kann. Hierdurch kann es zu einer Zugtrennung zwischen Anhänger und Zugfahrzeug kommen. Auch kann sich zunehmend das Spiel vergrößern, was dann zu größeren Relativbewegungen und hieraus resultierenden stärkeren Kräften mit einem zunehmenden mechanischen Verschleiß führen kann.
Daher ist es für die Verkehrssicherheit eines Zugfahrzeugs erforderlich, regelmäßig, wie zum Beispiel in bestimmten Zeitabständen wie zum Beispiel halbjährig oder in Abhängigkeit der Benutzung des Zugfahrzeugs zum Beispiel in Abhängigkeit der gefahrenen Kilometer, den Schaft der Zugöse des Anhängers auf Verschleiß bzw. auf Spiel zu kontrollieren. Dies erfolgt bisher manuell, d. h. durch eine Person, indem der Schaft der Zugöse des Anhängers im montierten Zustand in dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers durch Ziehen und Drücken entlang der Längsachse sowie senkrecht zur Längsachse belastet wird, was nicht zu Bewegungen entlang der Längsachse und nur zu geringen Bewegungen senkrecht zur Längsachse führen darf. Hierdurch kann von der Person festgestellt werden, ob die Spielfreiheit entlang der Längsachse bzw. ein akzeptabel geringes Spiel senkrecht zur Längsachse noch erfüllen werden oder nicht, d. h. der Schaft der Zugöse des Anhängers bereits übermäßig stark verschlissen ist und ausgetauscht werden muss oder noch nicht bzw. ob die Kronenmutter wieder mit dem vorgeschriebenen Anzugsdrehmoment nachgezogen werden muss oder nicht.
Nachteilig hieran ist, dass die Beurteilung eines zulässigen oder unzulässigen Verschleißes bzw. Spiels des Schafts der Zugöse des Anhängers der jeweiligen Person überlassen wird und somit eine gewisse Unsicherheit dahingehend besteht, dass die Beurteilung auch von der Aufmerksamkeit und bzw. oder von der Erfahrung der Person abhängen kann. Dies kann dazu führen, dass ein unzulässig stark verschlissener bzw. ein unzulässig loser Schaft der Zugöse des Anhängers weiterhin verwendet wird, was die Verkehrssicherheit des Anhängers gefährden kann. Dies kann ebenso dazu führen, dass ein noch verwendbarer Schaft der Zugöse des Anhängers vorzeitig ausgetauscht wird, was zusätzlichen Aufwand, zusätzliche Kosten und bzw. oder einen unnötigen Ausfall des Anhängers verursachen kann.
Nachteilig ist hieran auch, dass der Verschleiß bzw. das Spiel des Schafts der Zugöse des Anhängers sehr unterschiedlich auftreten kann und somit innerhalb des zulässigen Zeit- bzw. Kilometerintervalls zwischen zwei Verschleiß- bzw. Spielprüfungen bereits ein unzulässig hoher Verschleiß bzw. ein unzulässig hohes Spiel erreicht werden kann, ohne dass dies in diesem Moment festgestellt werden kann. Dies kann ebenfalls die Verkehrssicherheit des Anhängers gefährden.
Die EP 3421 272 Al beschreibt eine Anhängerkupplung zum Verbinden eines Anhängers mit einem Zugfahrzeug. Die Anhängerkupplung umfasst ein verschleißbares Stützelement, das so angeordnet ist, dass es an einem Verbindungsabschnitt einer an dem Anhänger montierten Deichsel anliegt, wenn der Verbindungsabschnitt, d.h. die Zugöse, von der Kupplungsaufnahme der Anhängerkupplung aufgenommen und in einer Zugposition positioniert ist. Die Anhängerkupplung umfasst auch ein bewegliches Kupplungselement, d.h. einen Kupplungsbolzen, mit einer ersten Position, so dass sich der Verbindungsabschnitt, d.h. die Zugöse, in die und aus der Zugposition bewegen kann, und einer zweiten Position zum Sichern des Verbindungsabschnitts, d.h. Zugöse, in der Zugposition, wobei die zweite Position derart ist, dass der Verbindungsabschnitt, wenn er in die und aus der Zugposition eintritt, das Kupplungselement, d.h. den Kupplungsbolzen, drückt, um eine Bewegung auszuführen. Die Anhängerkupplung umfasst ferner einen Größensensor, der so konfiguriert ist, dass er ein Maß bereitstellt, das eine Größe der Bewegung anzeigt, und dadurch in der Lage ist, zu erkennen, dass ein Verschleißbetrag des Stützelements einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Es wird somit das verschleißbare Stützelement der Kupplungsaufnahme der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs auf Verschleiß überwacht, jedoch nicht der Schaft der Zugöse des Anhängers.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupplungsvorrichtung mit einer Zugöse für einen Anhänger eines Fahrzeugverbundes der eingangs beschriebenen Art bereit zu stellen, sodass die Überprüfung des Spiels bzw. des Verschleißes des Schafts der Zugöse einer anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung vereinfacht und bzw. oder verbessert werden kann. Insbesondere soll das Spiel bzw. der Verschleiß des Schafts der Zugöse regelmäßiger als bisher und insbesondere sogar fortlaufend überwacht werden können. Dies soll insbesondere möglichst einfach, verlässlich, bauraumsparend, personenunabhängig und bzw. oder selbststätig erfolgen können. In jedem Fall soll hierdurch insbesondere die Verkehrssicherheit des Anhängers verbessert bzw. erhöht werden. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Möglichkeiten zur Überprüfung des Spiels bzw. des Verschleißes des Schafts der Zugöse einer anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung geschaffen werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch einen Anhänger mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15, durch ein Zugfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 sowie durch einen Fahrzeugverbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung für einen Anhänger eines Fahrzeugverbundes mit einer Zugöse mit einem Schaft, welche sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstreckt und ausgebildet ist, von einem Zugösenlager eines Gestells des Anhängers aufgenommen zu werden. Der Schaft der Zugöse stellt dabei, wie eingangs beschrieben, einen rotationssymmetrischen und üblicherweise metallischen Körper dar, welcher sich von der eigentlichen Zugöse mit Kupplungsauge der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung weg in ein korrespondierendes Zugösenlager eines Gestells des Anhängers erstreckt. Die Längsachse der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung als dessen Achse der Rotationssymmetrie fällt dabei bei der Verwendung an einem Anhänger mit der Achse der Längsrichtung bzw. der Zug-, Fahrt- und Bewegungsrichtung in kartesischen Koordinaten zusammen.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens ein Spieldetektionsmittel mit wenigstens einem Bewegungssensor, vorzugsweise mit wenigstens einem Vibrometer, vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bewegungssensoren, vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Vibrometern, welcher ausgebildet ist, eine Relativbewegung zwischen Schaft und Zugösenlager des Gestells des Anhängers entlang der Längsachse und bzw. oder senkrecht zur Längsachse sensorisch zu erfassen. Ein derartiger Bewegungssensor kann elektrisch-mechanisch, als Beschleunigungssensor mit einer Integration der Messwerte oder als Vibrometer, d.h. als Laser-Doppler- Vibrometer, ausgebildet sein. Ein Vibrometer kann als Messgerät zur Quantifizierung mechanischer Schwingungen, d.h. zur Messung von Schwingungsfrequenz und von Schwingungsamplitude einer mechanischen Schwingung, eine Relativbewegung zwischen Schaft und Zugösenlager des Gestells des Anhängers entlang der Längsachse und bzw. oder senkrecht zur Längsachse dadurch sensorisch erfassen, indem ein Laser seitens der Schafts der Zugöse auf die Innenfläche des Zugösenlagers des Gestells des Anhängers gerichtet bzw. fokussiert wird und eine Verschiebung der Frequenz des zurückgestreuten Laserlichts, welche gemäß des Doppler-Effekts bei einer Bewegung der zu messenden Oberfläche auftritt, erfasst wird. Diese Frequenzverschiebung kann im Vibrometer mittels eines Interferometers ausgewertet und ausgegeben werden. In jedem Fall kann eine Relativbewegung zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers sensorisch erfasst werden, falls die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung in dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers eingesetzt und dort bestimmungsgemäß verwendet wird.
Mit anderen Worten ist innerhalb der Kontur bzw. innerhalb des Materials des Schafts der Zugöse der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung wenigstens ein Spieldetektionsmittel derart angeordnet, sodass eine Relativbewegung und damit ein Spiel, welches durch Abrieb bzw. durch Verschleiß zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers verursacht sein kann, zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers sensorisch erfasst werden kann. Ein sensorisch erfasster Parameter bzw. Wert kann hierzu mit einem Grenzwert bzw. mit einem Schwellwert, welcher vorzugsweise fest vorgegeben werden kann und insbesondere einer entsprechenden Norm entspricht, verglichen werden. Liegt der sensorisch erfasste Wert unterhalb des Grenzwerts, so kann hieraus geschlossen werden, dass kein Spiel bzw. ein ausreichend geringes Spiel vorliegt, um die anhängerseitige Kupplungsvorrichtung bzw. dessen Schaft der Zugöse weiterhin verwenden zu können bzw. zu dürfen. Erreicht der sensorisch erfasste Wert den vorgegebenen Grenzwert oder überschreitet diesen, so kann hieraus geschlossen werden, dass ein unzulässig hohes Spiel vorliegt und der Schaft der Zugöse nicht weiter verwendet werden sollte bzw. darf bzw. der Halt des Schafts der Zugöse in dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers zu verbessern ist, zum Beispiel durch Anziehen der Kronenmutter.
Hierzu kann das wenigstens eine Spieldetektionsmittel genau radial bzw. senkrecht zur Längsachse oder zumindest derart schräg zur Längsachse des Schafts der Zugöse in der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung angeordnet sein, sodass ein Spiel dort sensorisch erfasst werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann auf diese Art und Weise auch ein Spiel, welches durch Abrieb bzw. durch Verschleiß zwischen Schaft der Zugöse und dessen Zugösenlager des Gestells des Anhängers verursacht sein kann, entlang der Längsachse zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers sensorisch erfasst werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Anordnung wenigstens eines Bewegungssensors derart zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers, dass dort eine Relativbewegung sensorisch erfasst werden kann, die mechanische Verbindung zwischen Schaft der Zugöse und Zugösenlager des Gestells des Anhängers sensorisch auf Abrieb bzw. auf Verschleiß und damit auch auf ein sich dort einstellendes Spiel überwacht werden kann. Dies ist nicht von außen erkennbar, so dass bisher für eine derartige Kontrolle eine wenigstens eine mechanische Belastung oder sogar eine Demontage der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung bzw. dessen Schafts der Zugöse aus dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers heraus erfolgen und der Schaft der Zugöse dann, wie bisher bekannt, von einer Person mittels Prüflehre auf Abrieb bzw. auf Verschleiß zu kontrollieren und hieraus auf ein Spiel zu schließen ist. Erfindungsgemäß kann der Zustand des Schafts der Zugöse auf diese Art und Weise einfacher erkannt bzw. überwacht werden als dies bisher durch regelmäßige manuelle Kontrollen des Schafts der Zugöse wie eingangs beschrieben möglich ist. Dies kann den Aufwand und damit auch die Kosten der Kontrolle des Maßes des Verschleißes bzw. des Spiels des Schafts der Zugöse reduzieren. Dies kann auch die Verlässlichkeit des Ergebnisses der Kontrolle erhöhen, was zum einen die Verkehrssicherheit des Anhängers des Fahrzeugverbundes erhöhen und zum anderen einen vorzeitigen bzw. unnötigen Austausch einer noch verwendbaren anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung bzw. dessen Schafts der Zugöse vermeiden kann. Dabei das Spieldetektionsmittel innerhalb des Schafts der Zugöse anzuordnen kann den Aufwand der Umsetzung und insbesondere den hierfür erforderlichen Bauraum geringhalten. Insbesondere kann eine durchgängige bzw. deutlich regelmäßigere Kontrolle bzw. Überwachung des Maßes des Verschleißes bzw. des Spiels des Schafts der Zugöse als bisher bekannt erfolgen, was die Verkehrssicherheit des Anhängers des Fahrzeugverbundes sowie die Dauer der Verwendung einer anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung erhöhen kann.
Insbesondere kann der Kraftfahrer der Zugfahrzeugs, welcher einen Anhänger ankoppeln soll, einfach und schnell selbst den Verschleißzustand bzw. das Spiel des Schafts der Zugöse der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung sensorisch kontrollieren. Dies kann das Vertrauen des Kraftfahrers in die Verwendung eines fremden bzw. unbekannten Anhängers erhöhen.
In jedem Fall kann das Spieldetektionsmittel entlang der Längsachse und bzw. oder in der Umfangsrichtung um die Längsachse herum an einer Stelle des Schafts der Zugöse, insbesondere in einem Befestigungsbereich, angeordnet sein, an welcher üblicherweise ein besonders signifikanter Abrieb bzw. Verschleiß auftritt bzw. an welcher üblicherweise zuerst das Erreichen eines unzulässig hohen Verschleißes und eines damit verbundenen Spiels zu erwarten ist. Dies kann die Aussagefähigkeit des Spieldetektionsmittel entsprechend erhöhen.
Es können auch, entlang der Längsachse und bzw. oder in der Umfangsrichtung um die Längsachse herum des Schafts der Zugöse betrachtet, mehrere gleiche oder unterschiedliche Spieldetektionsmittel verwendet werden, um die zuvor beschriebene Kontrolle des Verschleißes bzw. eines aus Abrieb bzw. aus Verschleiß resultierenden Spiels an entsprechend vielen Stellen des Schafts der Zugöse umsetzen zu können. Hierdurch können insbesondere mehrere Stellen, welche üblicherweise einem signifikanten Verschleiß unterliegen, gleichzeitig wie zuvor beschrieben auf Verschleiß überwacht werden. Mehrere gleiche oder unterschiedliche Spieldetektionsmittel können auch entlang der Längsachse versetzt zueinander angeordnet werden, um unterschiedliche Stellen des Schafts der Zugöse wie zuvor beschrieben zu überwachen, wie im Folgenden noch näher beschrieben werden wird. Auch hierdurch kann die Aussagefähigkeit der Spieldetektionsmittel entsprechend erhöht werden. Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist wenigstens ein Bewegungssensor in einem Horizontalhohlraum des Schafts angeordnet und entlang der Längsachse entgegen der Fahrtrichtung zur Aufnahme des Gestells des Anhängers hin ausgerichtet. Hierdurch kann eine sensorische Überwachung auf Spiel entlang der Längsachse von dem Schaft der Zugöse gegenüber dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist wenigstens ein Bewegungssensor in einem Vertikalhohlraum des Schafts angeordnet und senkrecht zur Längsachse zum Zugösenlager des Gestells des Anhängers hin ausgerichtet. Hierdurch kann eine sensorische Überwachung auf Spiel senkrecht zur Längsachse von dem Schaft der Zugöse gegenüber dem Zugösenlager des Gestells des Anhängers erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind wenigstens zwei Bewegungssensoren in jeweils einem Vertikalhohlraum des Schafts entlang der Längsachse zueinander versetzt angeordnet und senkrecht zur Längsachse zum Zugösenlager des Gestells des Anhängers hin ausgerichtet. Hierdurch kann an zwei entlang der Längsachse zueinander versetzten Stellen des Schafts der Zugöse eine sensorische Überwachung auf Spiel wie zuvor beschrieben erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind wenigstens zwei Bewegungssensoren in jeweils einem Vertikalhohlraum des Schafts an derselben Position entlang der Längsachse und in Umfangsrichtung um die Längsachse versetzt, vorzugsweise einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend, angeordnet und senkrecht zur Längsachse zum Zugösenlager des Gestells des Anhängers hin ausgerichtet. Dies kann die Anzahl der Stellen des Schafts der Zugöse erhöhen, welche wie zuvor beschrieben auf Verschleiß bzw. auf Spiel überwacht werden können. Hierdurch kann an zwei in Umfangsrichtung um die Längsachse versetzten Stellen des Schafts der Zugöse eine sensorische Überwachung auf Spiel erfolgen. Hierbei die beiden Bewegungssensoren einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend, d. h. in der Ebene des Querschnitts um 180° zueinander versetzt, anzuordnen, kann es ermöglichen, den Verschleiß bzw. das Spiel möglichst gleichmäßig verteilt überwachen zu können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind wenigstens vier Bewegungssensoren in jeweils einem Vertikalhohlraum des Schafts an derselben Position entlang der Längsachse und in Umfangsrichtung um die Längsachse versetzt, vorzugsweise als Paar einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend und besonders vorzugsweise paarweise rechtwinkelig zueinander versetzt, angeordnet und senkrecht zur Längsachse zum Zugösenlager des Gestells des Anhängers hin ausgerichtet. Hierdurch kann an vier in Umfangsrichtung um die Längsachse versetzten Stellen des Schafts der Zugöse eine sensorische Überwachung auf Spiel erfolgen. Somit können die insgesamt vier Bewegungssensoren in einer Ebene des Querschnitts, insbesondere um 90° zueinander versetzt, angeordnet werden. Hierdurch kann die Gleichmäßigkeit der Überwachung des Schafts der Zugöse auf Verschleiß bzw. auf Spiel weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums des Schafts, eine Steuerungseinheit auf, welche ausgebildet ist, wenigstens den einen Bewegungssensor, vorzugsweise mehrere Bewegungssensoren, besonders vorzugsweise alle Bewegungssensoren, zu betreiben und bzw. oder auszuwerten. Hierdurch kann ein Betreiben und bzw. oder ein Auswerten des Bewegungssensors bzw. mehrerer bzw. aller Bewegungssensoren seitens der Kupplungsvorrichtung selbst erfolgen, so dass die Kupplungsvorrichtung als zumindest teilweise bis vollständig unabhängiges System ausgeführt werden kann. Hierdurch können drahtgebundene Verbindungen der Kupplungsvorrichtung zum Zugfahrzeug des Fahrzeugverbundes zum Beispiel für Datenkommunikation und bzw. oder für elektrische Energie vermieden werden. Auch kann eine Verarbeitung der Sensorsignale des Bewegungssensors direkt seitens der Kupplungsvorrichtung erfolgen, wodurch dieser Aufwand zum Beispiel seitens einer Steuerungseinheit des Zugfahrzeugs vermieden werden kann. Auch kann dies sensorspezifisch seitens der Kupplungsvorrichtung bzw. dessen Steuerungseinheit erfolgen und zu verarbeiteten Sensordaten in einem allgemeingültigen Datenformat führen, welche sensor- bzw. sensorherstellerunabhängig sein und somit einfacher zum Beispiel von der Steuerungseinheit des Zugfahrzeugs verarbeitet werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel wenigstens ein erstes Leuchtmittel auf, welches ausgebildet ist, am Anhänger, vorzugsweise am Gestell des Anhängers, vorzugsweise vom Gestell des Anhängers weg nach außen zeigend ausgerichtet, angeordnet zu werden, wobei das erste Leuchtmittel ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors, vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren, besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren, in wenigstens einer ersten Farbe, vorzugweise in zwei unterschiedlichen Farben alternativ zueinander, zu leuchten. Diese erste Farbe kann weißes Licht oder farbiges Licht sein. Das erste Leuchtmittel kann insbesondere eine LED sein bzw. eine LED aufweisen. Das erste Leuchtmittel kann hierzu bei Verwendung der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung an einem Anhänger an dem Gestell des Anhängers und vorzugsweise an einer Außenseite des Gestells des Anhängers angeordnet werden, so dass das erste Leuchtmittel für eines Person wie zum Beispiel für den Kraftfahrer des Fahrzeugverbundes optisch einfache und direkt zu erfassen, d.h. zu sehen, sein kann. Zum Betrieb bzw. zur Umsetzung der hier beschriebenen Funktionen des ersten Leuchtmittels kann das erste Leuchtmittel vorzugsweise drahtgebunden mit dem Bewegungssensor bzw. mit den Bewegungssensoren direkt oder indirekt, zum Beispiel über eine Steuerungseinheit des Spieldetektionsmittels, verbunden sein. Dies kann jedoch auch drahtlos erfolgen. Ebenso kann das erste Leuchtmittel drahtgebunden mit einem elektrischen Energiespeicher des Spieldetektionsmittels verbunden sein oder einen eigenen elektrischen Energiespeicher aufweisen. In jedem Fall kann auf diese Art und Weise einer Person wie zum Beispiel dem Kraftfahrer des Fahrzeugverbundes optisch eine Information des Spieldetektionsmittels angezeigt werden, aus welcher die Person auf den Zustand, den Verschleiß bzw. das Spiel zwischen des Schafts der Zugöse und dessen Zugösenlager des Gestells des Anhängers schließen kann. Flierdurch kann eine optische Anzeigemöglichkeit seitens des Spieldetektionsmittels geschaffen werden, um einer Person wie zum Beispiel einem Kraftfahrer des Zugfahrzeugs den Status bzw. das Ergebnis der sensorischen Überwachung des wenigstens einen Bewegungssensors und vorzugsweise mehrerer bzw. aller Bewegungssensoren direkt anzuzeigen. Dies kann seitens des Bewegungssensors und dem ersten Leuchtmittel direkt oder mit dazwischengeschalteter Steuerungseinheit erfolgen, welche das Sensorsignal des Bewegungssensors auswerten und in Abhängigkeit der Auswertung das Leuchten des ersten Leuchtmittels an sich bzw. das Leuchten des ersten Leuchtmittels in einer der beiden Farben aktivieren kann.
Dies kann im einfachsten Fall dadurch erfolgen, dass bei gar keinem Spiel bzw. bei einem zulässig geringen Spiel des Schafts der Zugöse das erste Leuchtmittel leuchtet. Das Leuchten des ersten Leuchtmittels unterbleibt, wenn ein unzulässig hohes Spiel des Schafts der Zugöse vorliegt. In diesem Fall wird zwar vom Beginn der Verwendung des erfindungsgemäßen Spieldetektionsmittels elektrische Energie zum Betrieb des ersten Leuchtmittels benötigt, welche zur Verfügung gestellt werden muss, jedoch kann ein leuchtendes Leuchtmittel der Person die Kontrolle des Spieldetektionsmittels erleichtern.
Der Betrieb des ersten Leuchtmittels kann ebenso umgekehrt erfolgen, was den Verbrauch elektrischer Energie für das erste Leuchtmittel gering halten kann. Jedoch kann die Person in diesem Fall nicht unbedingt unterscheiden, ob das erste Leuchtmittel tatsächlich nicht leuchtet oder das erste Leuchtmittel durch Schmutz verdeckt oder beschädigt ist, d. h. dass das Leuchten des ersten Leuchtmittels nicht wahrgenommen werden bzw. erfolgen kann, obwohl ein unzulässig hohes Spiel erreicht ist.
Das erste Leuchtmittel kann auch zweifarbig leuchtend ausgebildet sein. Hierzu kann das erste Leuchtmittel eine farbige Lichtquelle aufweisen, welche Licht in wenigstens zwei bunten Farben erzeugen und aussenden kann. Alternativ kann das erste Leuchtmittel auch wenigstens zwei weiße Lichtquellen aufweisen, welche jeweils weißes Licht erzeugen und aussenden können, welche dann jeweils durch einen bunten Filter hindurch nach außen austreten kann. Diese beiden Möglichkeiten könnten auch miteinander kombiniert verwendet werden. Die eine Farbe kann zum Beispiel neongrün sein, um kein Spiel bzw. ein zulässig geringes Spiel des Schafts der Zugöse anzuzeigen. Die andere Farbe kann zum Beispiel neonrot sein, um eine unzulässig hohes Spiel des Schafts der Zugöse anzuzeigen. Hierdurch kann der Person zum einen farblich leuchtend und mit einer möglichst intuitiv verständlichen Farbwahl der Zustand des Schafts der Zugöse hinsichtlich des Spiels angezeigt werden. Zum anderen kann die Person erkennen, falls gar kein Leuchten des ersten Leuchtmittels optisch wahrgenommen werden kann, dass das Spieldetektionsmittel verschmutzt, beschädigt bzw. zerstört sein kann und somit eine Aussage über die Verwendbarkeit des Schafts der Zugöse nicht mehr vorliegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel wenigstens ein erstes Leuchtmittel und wenigstens ein zweites Leuchtmittel auf, welches ausgebildet sind, am Anhänger, vorzugsweise am Gestell des Anhängers, vorzugsweise am Gestell des Anhängers weg nach außen zeigend ausgerichtet, angeordnet zu werden, wobei das erste Leuchtmittel ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors, vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren, besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren, in wenigstens einer ersten Farbe zu leuchten, und wobei das zweite Leuchtmittel ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors, vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren, besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren, in wenigstens einer zweiten unterschiedlichen Farbe zu leuchten. Flierdurch können die zuvor beschriebenen Funktionen mittels zweier farblich unterschiedlicher Leuchtmittel alternativ umgesetzt werden, was den Aufwand der Leuchtmittel gering halten kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums des Schafts, wenigstens eine drahtlose Kommunikationseinheit, vorzugsweise eine drahtlose Sendeeinheit, auf, welche ausgebildet ist, wenigstens eine Information eines Bewegungssensors, vorzugsweise einer Steuerungseinheit, drahtlos nach außerhalb der Kupplungsvorrichtung auszusenden. Hierdurch können entsprechende Informationen von der Steuerungseinheit nach außen ausgegeben werden. Werden mehrere Bewegungssensoren verwendet, so kann die Information der Steuerungseinheit auch eine Information enthalten, welche die Identifikation des jeweiligen verschlissen Bewegungssensors enthält, sodass der Ort des erreichten bzw. überschrittenen zulässigen Verschleißes bzw. Spiels erkannt werden kann.
In jedem Fall kann die Ausgabe einer entsprechenden Information mittels einer drahtlosen Kommunikationseinheit erfolgen, welche wenigstens Daten bzw. Informationen nach außerhalb des Schafts der Zugöse drahtlos aussenden und vorzugsweise ferner Daten und Informationen von außerhalb empfangen kann. Dies kann seitens der Steuerungseinheit selbsttätig unmittelbar dann erfolgen, wenn die Verschleißgrenze bzw. die Spielgrenze erreicht ist, sodass von der Person bzw. vom Kraftfahrer hierauf sofort reagiert werden kann. Diese Information kann von der Steuerungseinheit fortlaufend bzw. sich regelmäßig wiederholend ausgegeben werden, um sicherzustellen, dass diese Information die Person bzw. den Kraftfahrer erreicht. Die Ausgabe diese Information seitens der Steuerungseinheit kann gegebenenfalls durch eine Eingangsbestätigung seitens der Person bzw. des Kraftfahrers beendet werden, um elektrische Energie seitens der Steuerungseinheit zu sparen. Die Ausgabe diese Information seitens der Steuerungseinheit kann gegebenenfalls zusätzlich oder alternativ erst bei einer Abfrage bzw. in Reaktion auf eine Aufforderung von außerhalb erfolgen, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.
In jedem Fall kann die Ausgabe dieser Information seitens der Steuerungseinheit derart an die Person bzw. an den Kraftfahrer erfolgen, dass diese Information drahtlos an ein elektronisches Empfangsgerät wie zum Beispiel an ein mobiles Endgerät zum Beispiel in Form eines Smartphones, eines Tablets oder dergleichen der Person bzw. des Kraftfahrers ausgesendet wird. Zusätzlich oder alternativ kann diese Information seitens der Steuerungseinheit auch drahtlos an ein elektronisches Empfangsgerät des Zugfahrzeugs ausgesendet, dort empfangen sowie weiterverarbeitet und dem Kraftfahrer über ein Ausgabeelement wie insbesondere ein Anzeigeelement des Zugfahrzeugs ausgegeben bzw. angezeigt werden. Diese Information kann in diesem Fall gegebenenfalls von dem Zugfahrzeug bzw. dessen Steuerungseinheit drahtlos an ein Flottenmanagementsystem weitergeleitet werden, um dort den Austausch der verschlissenen Schafts der Zugöse bzw. ein Nachziehen der Kronenmutter des Schafts der Zugöse berücksichtigen und planen zu können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die drahtlose Kommunikationseinheit ausgebildet, von außerhalb der Kupplungsvorrichtung drahtlos zum Aussenden einer Information wenigstens des einen Bewegungssensors, vorzugsweise einer Steuerungseinheit, aufgefordert zu werden. Flierdurch können die entsprechenden zuvor bereits beschriebenen Eigenschaften umgesetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die drahtlos ausgesendete Information des Bewegungssensors, vorzugsweise der Steuerungseinheit, den Zustand des Bewegungssensors und bzw. oder eine aus dem Zustand des Bewegungssensors abgeleitete Information. Der Zustand des Bewegungssensors kann wenigstens dahingehend unterschieden werden, ob der Bewegungssensor einen Wert erfasst, welcher einem zulässigen oder unzulässigen Spiel entspricht oder nicht. Eine hieraus abgeleitete Information seitens der Steuerungseinheit kann sein, dass der entsprechende Grenzwert als erreicht oder noch nicht erreicht erkannt wird. Letztere Schlussfolgerung kann jedoch auch dort erfolgen, wo die drahtlos ausgesendete Information der Steuerungseinheit empfangen und weiterverarbeitet wird, was die Umsetzung der Steuerungseinheit vereinfachen und damit dort elektrische Energie, Kosten und bzw. oder Bauraum sparen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel eine Mehrzahl von Bewegungssensoren auf, wobei die drahtlos ausgesendete Information der Steuerungseinheit ferner eine Identifikation des jeweiligen Bewegungssensors enthält. Dies kann die Unterscheidung der Bewegungssensoren auch bei Verwendung einer einzigen Steuerungseinheit ermöglichen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Spieldetektionsmittel, vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums des Schafts, wenigstens einen elektrischen Energiespeicher auf, welcher ausgebildet ist, wenigstens den Bewegungssensor, vorzugsweise ferner wenigstens ein Leuchtmittel, eine Steuerungseinheit und bzw. oder eine drahtlose Kommunikationseinheit, elektrisch zu versorgen. Ggfs können weitere elektrische bzw. elektronische Komponenten des Spieldetektionsmittels ebenfalls von dem elektrischen Energiespeicher elektrisch versorgt werden, so dass auf die Verwendung weiterer bzw. separater elektrischer Energiespeicher verzichtet werden kann.
Hierdurch kann eine elektrische Energieversorgung des ersten Leuchtmittels und gegebenenfalls mehrerer Leuchtmittel sowie ggfs weiterer elektrischer bzw. elektronischer Komponenten des Spieldetektionsmittels direkt seitens des Spieldetektionsmittels bzw. der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung selbst erfolgen, sodass auf eine elektrisch leitfähige Verbindung zur elektrischen Energieversorgung von außerhalb des Schafts der Zugöse bzw. der anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung verzichtet werden kann. Dies kann den Aufwand der Verwendung elektrischer Verbraucher wie zuvor beschrieben entsprechend geringhalten. Insbesondere bei der Verwendung von LEDs als Leuchtmittel, welche üblicherweise einen sehr geringen elektrischen Energiebedarf aufweisen, kann ein dauerhafter bzw. durchgängiger Betrieb des Leuchtmittels durch den elektrischen Energiespeicher auch über Jahre gewährleistet sein, sodass auf ein Wiederaufladen oder auf ein Austauschen des elektrischen Energiespeichers verzichtet werden kann.
Die Erfindung betrifft auch einen Anhänger mit einer Kupplungsvorrichtung wie zuvor beschrieben. Hierdurch können die zuvor beschriebenen Aspekte einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung bei einem Anhänger umgesetzt und dort genutzt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Zugfahrzeug, welches ausgebildet ist, vorzugsweise drahtlos, wenigstens eine Information eines Bewegungssensors von einer Kupplungsvorrichtung wie zuvor beschrieben zu empfangen und zu verarbeiten. Hierdurch kann eine Nutzung der Informationen, welche von der erfindungsgemäßen anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung gewonnen werden können, bei einem erfindungsgemäßen Zugfahrzeug erfolgen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugverbund mit einem Anhänger wie zuvor beschrieben und bzw. oder mit einem Zugfahrzeug wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann ein Fahrzeugverbund geschaffen werden, um dort die zuvor beschriebenen Aspekte einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung bei dessen Anhänger, bei dessen Zugfahrzeug oder bei beiden umzusetzen und zu nutzen.
Mehrere 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 Kupplungsvorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
Figur 2 eine Detailansicht der Figur 1, teilweise als Schnittdarstellung;
Figur 3 eine schematische seitliche Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels; und
Figur 4 eine schematische seitliche Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Die o.g. Figuren werden in kartesischen bzw. in zylindrischen Koordinaten betrachtet. Es erstreckt sich in kartesischen Koordinaten eine Längsrichtung X, welche auch als Tiefe X oder als Länge X bezeichnet werden kann. Senkrecht zur Längsrichtung X erstreckt sich eine Querrichtung (nicht dargestellt), welche auch als Breite bezeichnet werden kann. Senkrecht sowohl zur Längsrichtung X als auch zur Querrichtung erstreckt sich eine vertikale Richtung Z, welche auch als Höhe Z bezeichnet werden kann. Die Längsrichtung X und die Querrichtung bilden gemeinsam die Horizontale (nicht dargestellt), welche auch als horizontale Ebene bezeichnet werden kann. In der Längsrichtung X erstreckt sich auch in zylindrischen Koordinaten eine Längsachse X'. Senkrecht zur Längsachse X' erstreckt sich eine radiale Richtung R von der Längsachse X' weg. Senkrecht zur radialen Richtung R und um die Längsachse X' herum erstreckt sich eine Umfangsrichtung U.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugverbundes 3, 4 mit einer Anhängekupplung 1, 2 mit einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 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 die erste Kupplungsvorrichtung 1 feststehend angeordnet, welche in der Längsrichtung X zum Anhänger 4 hin zeigt. In der Längsrichtung X ist ferner eine zweite erfindungsgemäße 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. Figur 3 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 2 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels. Die Anhängekupplung 1, 2 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 3 ist als Bolzenkupplung bzw. als Bolzenkupplungssystem ausgeführt. Entsprechend weist die erste Kupplungsvorrichtung 1 des Zugfahrzeugs 3 eine Kupplungsaufnahme mit einem Kupplungsmaul 11 auf. Die erste Kupplungsvorrichtung 1 weist, in der Längsrichtung X dem Kupplungsmaul 11 abgewandt, eine zylindrische Zugstange 10 auf, welche im montierten Zustand der ersten Kupplungsvorrichtung 1 von einer korrespondierenden Aufnahme (nicht dargestellt) eines Gestells bzw. eines Rahmens (nicht bezeichnet) des Zugfahrzeugs 1 aufgenommen und dort feststehend gehalten wird.
Das Kupplungsmaul 11 nimmt in der Längsrichtung X eine Kupplungsöse 21 eines Schafts 20 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 auf. Die Kupplungsöse 21 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 kann auch als Zugöse 21 bezeichnet werden. Die Kupplungsöse 21 ist ringförmig an dem Ende des Schafts 20 mit diesem einstückig, d. h. integral, ausgebildet, welches vom Anhänger 4 weg zeigt. Das der Zugöse 21 abgewandte Ende des Schafts 20 weist entlang der Längsachse X' zunächst eine zylindrischen Befestigungsbereich 23 auf, welcher ein Außengewinde (nicht dargestellt) aufweist und daher auch als Schraubbereich bezeichnet werden kann. Mit seinem Befestigungs- bzw. Schraubbereich 23 ist die zweite Kupplungsvorrichtung 2 bzw. dessen Schaft 20 in ein Zugösenlager 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 eingeschraubt, welche ein korrespondierendes Außengewinde aufweist. Das der Zugöse 21 abgewandte Ende des Schafts 20 bildet eine Sicherungsbereich 24 aus, welcher entlang der Längsachse X' über den Befestigungsbereich 23 hinaus in das Innere des Anhängers 4 hinein ragt. Der Sicherungsbereich 24, welcher einen geringeren Durchmesser als der Befestigungsbereich 23 aufweist, weist seinerseits ein Außengewinde auf. In dem Sicherungsbereich 24 ist zunächst eine Unterlegscheibe 42 angeordnet, welche entlang der Längsachse X' mit der einen Seite von Innen an dem Gestell 40 des Anhängers 4 anliegt und von der gegenüberliegenden Seite von einer Kronenmutter 43 gehalten wird. Die Kronenmutter 43 ist mit einem vorbestimmten Anziehdrehmoment angezogen, um den Befestigungsbereich 23 des Schafts 20 der zweiten, anhängerseitigen Kupplungsvorrichtung 2 im Betrieb sicher in dem Zugösenlager 41 zu halten. Hierbei soll ein Längsspiel, d.h. ein Spiel entlang der Längsachse X', vollständig vermieden und ein Spiel senkrecht zur Längsachse X' nur geringfügig zugelassen werden. Ggfs kann ferner ein Sicherungsstift verwendet werden, um die Kronenmutter 43 von außen zu sichern.
Die Kupplungsöse 21 bildet mittig ein in der vertikalen Richtung Z verlaufendes Kupplungsauge 22 aus, in welches ein 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. Der Kupplungsbolzen 12 bzw. dessen Körper ist metallisch einstückig, d. h. integral, sowie an sich rotationsymmetrisch zur Längsachse X' ausgebildet. Das Kupplungsauge 22 kann auch als Kupplungsösenauge 22, als Zugösenauge 22 oder als Zugösenbuchse 22 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. In der vertikalen Richtung Z weist der Kupplungsbolzen 12 etwa mittig einen kugelförmigen Kupplungsabschnitt (nicht bezeichnet) auf. Der Kupplungsabschnitt wird im angekoppelten Zustand des Anhängers 4 an dem Zugfahrzeug 3 von dessen Kupplungsauge 22 aufgenommen und in der Umfangsrichtung U vollständig umschlossen.
Im Betrieb des Fahrzeugverbundes 3, 4 mit Anhänger 4 und Zugfahrzeug 3 kann zu einem Abrieb bzw. zu einem Verschleiß zwischen dem Schaft 20 der Zugöse 21 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 des Anhängers 4 und dessen Zugösenlager 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 kommen, welches im Laufe der Zeit den Querschnitt bzw. die Materialstärke des Schafts 20 der Zugöse 21 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 und bzw. oder des Zugösenlagers 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 derart reduzieren kann, dass es zu einem Spiel zwischen Schafts 20 und dessen Zugösenlagers 41 kommen und somit eine sichere Kraftübertragung zwischen Anhänger 4 und Zugfahrzeug 3 über die zweite Kupplungsvorrichtung 2 nicht mehr gewährleistet werden kann.
Erfindungsgemäß kann ein Spiel zwischen Schafts 20 und dessen Zugösenlagers 41 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 3 von einer Person wie zum Beispiel von dem Kraftfahrer des Fahrzeugverbundes 3, 4 einfacher, schneller und bzw. oder häufiger als bisher bekannt dadurch kontrolliert bzw. überwacht werden, indem in dem Schaft 20 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 abschnittsweise ein Florizontalhohlraum 25 vorhanden ist, welcher sich von dem der Zugöse 22 abgewandten Ende des Schafts 20 entlang der Längsachse X' teilweise in den Schaft 20 hinein erstreckt. Der Florizontalhohlraum 25 wird durch Bohren in die zweite Kupplungsvorrichtung 2 eingebracht und kann daher auch als Kernbohrung 25 bezeichnet werden. Der Florizontalhohlraum 25 mündet entlang der Längsachse X' der Zugöse 22 abgewandt mit einer rückseitigen Ausgangsöffnung 26 ins Innere des Anhängers 4.
Senkrecht zum Horizontalhohlraum 25, d.h. in radialer Richtung R zur Längsachse X', erstrecken sich in der Umfangsrichtung U gleichmäßig, d.h. jeweils um 90° zueinander versetzt, jeweils zwei Mal vier Vertikalhohlräume 27, welche entlang der Längsachse X' zueinander versetzt angeordnet sind. In den radialen Enden der Vertikalhohlräume 27ist jeweils ein radial nach außen gerichteter Bewegungssensor 63 in Form eines Vibrometers 63 angeordnet, welche jeweils eine Relativbewegung des Schafts 20 gegenüber dessen Zugösenlager 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 quantitativ erfassen kann. Die Bewegungssensoren 63 werden jeweils stoffschlüssig, beispielsweise durch ein Klebemittel zwischen der Innenfläche des jeweiligen Vertikalhohlraums 27und der Außenfläche des Bewegungssensors 63 gehalten.
Innerhalb des Horizontalhohlraums 25 ist eine Steuerungseinheit 64 vorgesehen, welche signalübertragend sowie energieübertragend mit den insgesamt acht Bewegungssensoren 63 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 64 kann die Bewegungssensoren 63 betreiben sowie deren Messwerte auswerten. Über die rückseitige Ausgangsöffnung 26 ist die Steuerungseinheit 64 energieübertragend mit einem ersten farbigen Leuchtmittel 61 in Form einer ersten farbigen LED 61 und mit einem zweiten farbigen Leuchtmittel 62 in Form einer zweiten farbigen LED 62 verbunden. Die beiden LEDs 61, 62 sind von außen an dem Gestell 40 des Anhängers 4 befestigt, so dass sie von einer Person wie zum Beispiel vom Kraftfahrer des Fahrzeugverbundes 3, 4 gut gesehen und betrachtet werden können. Die rückseitige Ausgangsöffnung 26 wird von einem Verschlusselement 60 zum Beispiel als Dichtungselement 60 verschlossen, um das Innere des Florizontalhohlraums 25 vor Staub, Flüssigkeit, Zugriff und dergleichen zu schützen. Die Drahtverbindung (nicht bezeichnet), welche die Steuerungseinheit 64 mit den beiden LEDs 61, 62 verbindet, führt durch das Verschlusselement 60 hindurch oder randseitig an dem Verschlusselement 60 vorbei.
Innerhalb des Florizontalhohlraums 25 ist ferner ein elektrischer Energiespeicher 66 in Form einer Batterie 66 angeordnet, welcher die Steuerungseinheit 64, die erste farbige LED 61, die zweite farbige LED 62 sowie die Bewegungssensoren 63 elektrisch versorgen und durchgängig betreiben kann. Diese Elemente können gemeinsam auch als Spieldetektionsmittel 6 bezeichnet werden.
Im Betrieb des Spieldetektionsmittels 6 wertet die Steuerungseinheit 64 nun fortlaufend die acht Bewegungssensoren 63 aus und vergleicht die jeweiligen Messwerte mit einem einheitlich vorgegebenen Schwell- bzw. Grenzwert, welcher das Maß des zulässigen Spiels zwischen der Außenfläche des Schafts 20 und der Innenfläche des Zugösenlagers 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 beschreibt. In Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichens, d.h. je nachdem, ob ein zulässig geringes oder unzulässig hohes Spiel von der Steuerungseinheit 64 festgestellt wird, lässt die Steuerungseinheit 64 die beiden LEDs 61, 62 leuchten oder nicht. Beispielsweise kann die erste LED 61 neongrün ausgebildet sein und von der Steuerungseinheit 64 zum Leuchten gebracht werden, wenn das sensorisch erfasste Spiel zulässig gering ist bzw. gar kein Spiel vorliegt. Die zweite neonrote LED 62 kann in diesem Fall nicht betrieben werden. Wird das Maß des zulässigen Spiels überschritten bzw. tritt ein Spiel auf, so kann die erste LED 61 von der Steuerungseinheit 64 ausgeschaltet und die zweite LED 62 eingeschaltet werden.
Beispielsweise kann auch lediglich die erste farbige LED 61 verwendet werden. In diesem Fall kann eine nicht-leuchtende erste LED 61 ein zulässiges Spiel bedeuten und im Fall eines erkannten unzulässig hohen Spiels die erste LED 61, zum Beispiel in neonrot, als Warnung leuchten. Alternativ kann auch eine, zum Beispiel neongrüne, erste LED 61 grundsätzlich leuchten und von der Steuerungseinheit 64 ausgeschaltet werden, wenn das Spiel den Grenzwert der Zulässigkeit überschreitet. Ggfs kann die erste LED 61 auch zweifarbig ausgebildet sein und zum Beispiel grundsätzlich, zum Beispiel neongrün, leuchten, solange der Grenzwert der Zulässigkeit des Spiels eingehalten wird, und dann, zum Beispiel neonrot, leuchten, sobald dieser Grenzwert überschritten ist, wie zuvor für die beiden LEDs 61, 62 beschrieben.
Die beiden LEDs 61, 62 können bei Stillstand des Fahrzeugverbundes 3, 4 vom Kraftfahrer jederzeit betrachtet werden. Insbesondere kann eine Person wie zum Beispiel ein Kraftfahrer, welcher das Zugfahrzeug 3 mit seinem Anhänger 4 verbinden möchte, die beiden LEDs 61, 62 optisch betrachten. Die Person kann die beiden LEDs 61, 62 der ersten Kupplungsvorrichtung 1 mit dem Auge erkennen und feststellen, ob bzw. in welcher Farbe die beiden LEDs 61, 62 leuchten. Je nachdem, welche Art des Leuchtens in Abhängigkeit des sensorisch erfassten Spiels wie zuvor beschrieben umgesetzt wird, kann von der Person hieraus geschlussfolgert werden, dass an dieser Stelle des Schafts 20 der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 der Verschleiß des Materials des Schafts 20 bzw. das Spiel des Schafts 20 gegenüber dem Zugösenlager 41 des Gestells 40 des Anhängers 4 noch in einem zulässigen Maß liegt oder eben nicht. Je nachdem kann der Schaft 20 bzw. die zweite Kupplungsvorrichtung 2 weiterhin verwendet und der Fahrzeugverbund 3, 4 weiterhin verwendet oder es muss der Schaft 20 bzw. die zweite Kupplungsvorrichtung 2 ausgetauscht werden.
Figur 4 zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 1 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels. In diesem Fall ist innerhalb des Horizontalhohlraums 25 hinter dem Verschlusselement 60 eine drahtlose Kommunikationseinheit 65 angeordnet, welche drahtlos Signale von außerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 empfangen und auch Signal dorthin aussenden kann. Es kann alternativ auch eine drahtlose Sendeeinheit 65 verwendet werden, welche lediglich Signal nach außerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 aussenden, jedoch keine Signale empfangen kann, was Bauraum, Kosten und Energiebedarf reduzieren kann. Die Steuerungseinheit 64 ist signalübertragend mit der drahtlosen Kommunikationseinheit 65 verbunden.
Gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels kann eine entsprechende Information über das Spiel von der Steuerungseinheit 64 mittels der Sendeeinheit 65 nach außerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung 2 drahtlos ausgesendet werden. Diese Information kann beispielsweise von einem Handgerät wie zum Beispiel von einem mobilen Endgerät wie zum Beispiel von einem Smartphone einer Person bzw. des Kraftfahrers des Fahrzeugverbundes 3, 4 empfangen und dort angezeigt werden. Das Aussenden dieser Information kann durchgängig erfolgen, was jedoch den Verbrauch elektrischer Energie erhöhen kann. Das Aussenden dieser Information kann auch erst dann erfolgen, wenn die Person bzw. der Kraftfahrer die zweite Kupplungsvorrichtung 2 durch eine entsprechende Information hierzu auffordert, was ebenfalls seitens des Smartphones erfolgen kann. Hierdurch kann die entsprechende Information bei Bedarf abgefragt werden, was elektrischen Energieverbrauch der erfindungsgemäßen zweiten Kupplungsvorrichtung 2 reduzieren und damit die Betriebsdauer der Steuerungseinheit 64, der Bewegungssensoren 63, der LEDs 61, 62 sowie der Sendeeinheit 65 erhöhen kann. Diese Information kann beispielsweise auch von einer Steuerungseinheit der Zugfahrzeugs 3 empfangen und dort dem Kraftfahrer angezeigt werden. Auch in diesem Fall kann das Aussenden der Informationen seitens der erfindungsgemäßen zweiten Kupplungsvorrichtung 2 durchgängig oder erst nach Aufforderung durch die Steuerungseinheit des Zugfahrzeugs 3 erfolgen. In jedem Fall kann die erhaltene Information dem Kraftfahrer des Zugfahrzeugs 3 angezeigt werden, um insbesondere während des Betriebs des Fahrzeugverbundes 3, 4 über den verkehrssicheren Zustand der erfindungsgemäßen zweiten Kupplungsvorrichtung 2 bzw. dessen Schafts 20 informiert zu sein.
In jedem Fall kann seitens der Steuerungseinheit 64 zwischen den verschiedenen Bewegungssensoren 63 unterschieden werden, sodass in den nach außen ausgesendeten Informationen auch eine Identifikation des jeweiligen Bewegungssensors 63 enthalten sein kann. Erreicht somit eine Stelle eines Bewegungssensors 63 die zulässige Grenze des Spiels, kann der Person bzw. dem Kraftfahrer konkret mitgeteilt werden, an welcher Stelle des Schafts 20 der erfindungsgemäßen zweiten Kupplungsvorrichtung 2 das zulässige Spiel erreicht bzw. überschritten wird.
BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung)
A Fahrtrichtung; Bewegungsrichtung; Zugrichtung
X Längsrichtung; Tiefe; Länge
Y Querrichtung; Breite
Z vertikale Richtung; Höhe
X, Y Horizontale; horizontale Ebene
R radiale Richtung
U Umfangsrichtung
X' Längsachse
1, 2 Anhängekupplung; Anhängekupplungssystem; Kupplungsvorrichtungen
1 erste Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A vorderen Fahrzeugs 3
10 Zugstange
11 Kupplungsmaul
12 Kupplungsbolzen
2 zweite Kupplungsvorrichtung des in Zugrichtung A hinteren Fahrzeugs 4
20 (Anhänger-)Deichsel; (Anhänger-/Zug-)Schaft
21 Kupplungsöse; Zugöse
22 Kupplungsauge; Kupplungsösenauge; Zugösenauge; Zugösenbuchse
23 Befestigungsbereich bzw. Schraubbereich des Schafts 20
24 Sicherungsbereich des Schafts 20
25 Horizontalhohlraum des Schafts 20; Kernbohrung
26 rückseitige Ausgangsöffnung des Horizontalhohlraums 25
27 Vertikalhohlräume des Schafts 20
3, 4 Fahrzeugverbund
3 in Zugrichtung A vorderes Fahrzeug; Zugfahrzeug
4 in Zugrichtung A hinteres Fahrzeug; Anhänger
40 Gestell; Rahmen
41 Zugösenlager
42 Unterlegscheibe Kronenmutter
Durchgangsöffnung des Gestells 40
Untergrund
Spieldetektionsmittel
Verschlusselement; Dichtungselement erstes, farbiges Leuchtmittel; erste, farbige LED zweites, farbiges Leuchtmittel; zweite, farbige LED
Bewegungssensoren; Vibrometer
Steuerungseinheit drahtlose Kommunikationseinheit bzw. drahtlose Sendeeinheit elektrischer Energiespeicher; Batterie

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kupplungsvorrichtung (2) für einen Anhänger (4) eines Fahrzeugverbundes (3, 4), mit einer Zugöse (21) mit einem Schaft (20), welche sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse (C') erstreckt und ausgebildet ist, von einem Zugösenlager (41) eines Gestells (40) des Anhängers (4) aufgenommen zu werden, gekennzeichnet durch wenigstens ein Spieldetektionsmittel (6) mit wenigstens einem Bewegungssensor (63), vorzugsweise mit wenigstens einem Vibrometer (63), vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bewegungssensoren (63), vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Vibrometern (63), welcher ausgebildet ist, eine Relativbewegung zwischen Schaft (20) und Zugösenlager (41) des Gestells
(40) des Anhängers (4) entlang der Längsachse (C') und/oder senkrecht zur Längsachse (C') sensorisch zu erfassen.
2. Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bewegungssensor (63) in einem Horizontalhohlraum (25) des Schafts (20) angeordnet und entlang der Längsachse (C') entgegen der Fahrtrichtung (A) zum Zugösenlager
(41) des Gestells (40) des Anhängers (4) hin ausgerichtet ist.
3. Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bewegungssensor (63) in einem Vertikalhohlraum (27) des Schafts (20) angeordnet und senkrecht zur Längsachse (C') zum Zugösenlager (41) des Gestells (40) des Anhängers (4) hin ausgerichtet ist.
4. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bewegungssensoren (63) in jeweils einem Vertikalhohlraum (27) des Schafts (20) entlang der Längsachse (C') zueinander versetzt angeordnet und senkrecht zur Längsachse (C') zum Zugösenlager (41) des Gestells (40) des Anhängers (4) hin ausgerichtet sind.
5. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Bewegungssensoren (63) in jeweils einem Vertikalhohlraum (27) des Schafts (20) an derselben Position entlang der Längsachse (C') und in Umfangsrichtung (U) um die Längsachse (C') versetzt, vorzugsweise einander diametral zur Längsachse (C') gegenüberliegend, angeordnet und senkrecht zur Längsachse (C') zum Zugösenlager (41) des Gestells (40) des Anhängers (4) hin ausgerichtet sind.
6. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Bewegungssensoren (63) in jeweils einem Vertikalhohlraum (27) des Schafts (20) an derselben Position entlang der Längsachse (C') und in Umfangsrichtung (U) um die Längsachse (C') versetzt, vorzugsweise als Paar einander diametral zur Längsachse (C') gegenüberliegend und besonders vorzugsweise paarweise rechtwinkelig zueinander versetzt, angeordnet und senkrecht zur Längsachse (C') zum Zugösenlager (41) des Gestells (40) des Anhängers (4) hin ausgerichtet sind.
7. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6), vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums (25) des Schafts (20), eine Steuerungseinheit (64) aufweist, welche ausgebildet ist, wenigstens den einen Bewegungssensor (63), vorzugsweise mehrere Bewegungssensoren (63), besonders vorzugsweise alle Bewegungssensoren (63), zu betreiben und/oder auszuwerten.
8. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6) wenigstens ein erstes Leuchtmittel (61) aufweist, welches ausgebildet ist, am Anhänger (4), vorzugsweise am Gestell (40) des Anhängers (4), vorzugsweise am Gestell (40) des Anhängers (4) weg nach außen zeigend ausgerichtet, angeordnet zu werden, wobei das erste Leuchtmittel (61) ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors (63), vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren (63), besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren (63), in wenigstens einer ersten Farbe, vorzugweise in zwei unterschiedlichen Farben alternativ zueinander, zu leuchten.
9. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6) wenigstens ein erstes Leuchtmittel (61) und wenigstens ein zweites Leuchtmittel (62) aufweist, welches ausgebildet sind, am Anhänger (4), vorzugsweise am Gestell (40) des Anhängers (4), vorzugsweise vom Gestell (40) des Anhängers (4) weg nach außen zeigend ausgerichtet, angeordnet zu werden, wobei das erste Leuchtmittel (61) ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors (63), vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren (63), besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren (63), in wenigstens einer ersten Farbe zu leuchten, und wobei das zweite Leuchtmittel (62) ausgebildet ist, in Abhängigkeit wenigstens des einen Bewegungssensors (63), vorzugsweise in Abhängigkeit mehrerer Bewegungssensoren (63), besonders vorzugsweise in Abhängigkeit aller Bewegungssensoren (63), in wenigstens einer zweiten unterschiedlichen Farbe zu leuchten.
10. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6), vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums (25) des Schafts (20), wenigstens eine drahtlose Kommunikationseinheit (65), vorzugsweise eine drahtlose Sendeeinheit (65), aufweist, welche ausgebildet ist, wenigstens eine Information eines Bewegungssensors (63), vorzugsweise einer Steuerungseinheit (64), drahtlos nach außerhalb der Kupplungsvorrichtung (2) auszusenden.
11. Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Kommunikationseinheit (65) ausgebildet ist, von außerhalb der Kupplungsvorrichtung (2) drahtlos zum Aussenden einer Information wenigstens des einen Bewegungssensors (63), vorzugsweise einer Steuerungseinheit (64), aufgefordert zu werden.
12. Kupplungsvorrichtung (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlos ausgesendete Information des Bewegungssensors (63), vorzugsweise der Steuerungseinheit (64), den Zustand des Bewegungssensors (63) und/oder eine aus dem Zustand des Bewegungssensors (63) abgeleitete Information enthält.
13. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6) eine Mehrzahl von Bewegungssensoren (63) aufweist, wobei die drahtlos ausgesendete Information der Steuerungseinheit (64) ferner eine Identifikation des jeweiligen Bewegungssensors (63) enthält. 14. Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spieldetektionsmittel (6), vorzugsweise innerhalb eines Horizontalhohlraums (25) des Schafts (20), wenigstens einen elektrischen Energiespeicher (66) aufweist, welcher ausgebildet ist, wenigstens den Bewegungssensor (63), vorzugsweise ferner wenigstens ein Leuchtmittel (61; 62), eine Steuerungseinheit (64) und/oder eine drahtlose Kommunikationseinheit (65), elektrisch zu versorgen.
15. Anhänger (3) mit einer Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
16. Zugfahrzeug (4), welches ausgebildet ist, vorzugsweise drahtlos, wenigstens eine Information eines Bewegungssensors (63) von einer Kupplungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zu empfangen und zu verarbeiten.
17. Fahrzeugverbund (3, 4) mit einem Anhänger (3) nach Anspruch 15 und/oder mit einem Zugfahrzeug (4) nach Anspruch 16.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024102650A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Zeno Management, Inc. Intermittent dosing regimen for azenosertib in treating cancer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015201184A1 (de) 2015-01-23 2016-07-28 Jost-Werke Gmbh Kupplungssensor
DE102016109424A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 B. Strautmann & Söhne GmbH u. Co. KG Messmodul mit Feder-Masse-System zur Gewichtsermittlung
EP3421272A1 (de) 2017-06-30 2019-01-02 VBG Group AB (Publ) Anhängerkupplung mit sensor zur verschleissdetektion
WO2020026065A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 V. Orlandi S.P.A. Vehicle towing device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1865806U (de) * 1962-09-15 1963-01-17 Jellinghaus & Co Geteilte zugoese.
DE3833419A1 (de) 1988-10-01 1990-04-05 Bosch Gmbh Robert Bremseinrichtung
WO2015134817A1 (en) 2014-03-05 2015-09-11 Kevin Mcallister Ball mount for measuring tongue weight of a trailer
DE102019123237A1 (de) 2019-02-19 2020-08-20 Westfalia-Automotive Gmbh Tragbauteil als Bestandteil eines Anhängers oder Lastenträgers
US11560028B2 (en) 2019-06-07 2023-01-24 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus for payload estimation and hitch condition detection using integrated sensors
DE202020003111U1 (de) 2020-07-20 2020-10-09 Karlheinz Baumeister Regel-System-Linear für elektrisch angetriebene Anhänger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015201184A1 (de) 2015-01-23 2016-07-28 Jost-Werke Gmbh Kupplungssensor
DE102016109424A1 (de) * 2016-05-23 2017-11-23 B. Strautmann & Söhne GmbH u. Co. KG Messmodul mit Feder-Masse-System zur Gewichtsermittlung
EP3421272A1 (de) 2017-06-30 2019-01-02 VBG Group AB (Publ) Anhängerkupplung mit sensor zur verschleissdetektion
WO2020026065A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 V. Orlandi S.P.A. Vehicle towing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024102650A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Zeno Management, Inc. Intermittent dosing regimen for azenosertib in treating cancer

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