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Die
Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch
1.
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Derartige
Kupplungsvorrichtungen sind bekannt und werden beispielsweise in
unterschiedlichen Ausbildungsformen zur Kupplung von Fahrzeugen
des Straßenverkehrs
eingesetzt. So sind sie beispielsweise in Form von Kugelkopfkupplungen
bei Personenkraftwagen-Anhängerkupplungen
weit verbreitet, bei denen eine an einem Anhänger befestigte Kappe über ein
kugelförmiges,
nach oben stehendes Kugelkopfelement gebracht und dort arretiert
wird. Bei Sattelschlepperlastzügen
werden zur Kupplung von Zugmaschine und Auflieger Sattelkupplungen verwendet,
bei denen ein nach unten stehender Zapfen des Aufliegers in einer
Aufnahme der Zugmaschine arretiert wird. Zwischen Lastkraftwagen
und deren Anhänger
sind häufig
Bolzenkupp lungen eingesetzt, bei denen eine meist an einer Deichsel
des Anhängers
befindliche Öse
in eine am Lastkraftwagen befindliche Aufnahme gebracht und dort
mittels eines Bolzens fixiert wird.
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Ein
wesentlicher Nachteil derartiger bekannter Systeme liegt jedoch
darin, dass im Laufe der Fahrzeugentwicklung zusätzlich zu einer rein mechanischen
Verbindung zwischen den Fahrzeugen noch weitere wie beispielsweise
pneumatische, elektrische oder hydraulische Verbindungen für Beleuchtung,
Bremsen etc. notwendig geworden sind, die nun bei einem Ankuppelvorgang
meist durch Zusammenstecken von Kabeln oder Schläuchen von Hand hergestellt
bzw. bei einem Entkuppelvorgang gelöst werden müssen. Dies bedingt einen erheblichen
Zeitverlust und steht zudem einem vollautomatischen Kuppeln bzw.
Entkuppeln entgegen. Zudem besteht die Gefahr eines falschen oder
nachlässigen
Zusammensteckens, so dass eine Gefahrenquelle für das Fahrzeug und den Straßenverkehr
entstehen kann.
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Da
die miteinander zu verbindenden Teile solcher Kupplungsvorrichtungen
zumeist in Form einer Rotationsbewegung gegen einander beweglich sein
müssen,
ist es bislang nicht möglich
die beschriebenen zusätzlichen
Verbindungen in bestehende Kupplungssysteme zu integrieren.
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Zwar
sind von Schienenfahrzeugen vollautomatische Kupplungssysteme wie
beispielsweise das „Scharfenberg-System” bekannt,
bei dem eine mechanische Verbindung zweier Schienenfahrzeuge in Form
einer verriegelbaren, starren Steckverbindung erfolgt, die auch
notwendige Verbindungsleitungen wie beispielsweise Pneumatikschläuche oder
elektrische Kabel in den Kuppelvorgang einschließt, wobei die Beweglichkeit
dadurch sichergestellt wird, dass die starr ineinander gesteckten
Elemente der Steckverbindung in ihrer Verlängerung zum Fahrzeug hin jeweils
eine drehbare Lagerung aufweisen, die von den bereits über die
Steckverbindung gekuppelten Verbindungsleitungen umgangen wird.
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Einer Übertragung
dieses Systems auf anderweitige Fahrzeuge wie beispielsweise für den Straßenverkehr
steht allerdings bislang hauptsächlich
die fehlende Kompatibilität
zu bestehenden Systemen entgegen, da für eine flächendeckende Einführung eine
aufwendige Umrüstung
sämtlicher Fahrzeuge
notwendig wäre.
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Aus
der
DE 601 14 568
T2 ist weiterhin eine Kupplungsvorrichtung bekannt, bei
der das Kupplungsendstück
einen im Wesentlichen keilförmigen Hauptabschnitt
und das Kupplungsstück
einen Aufnahmeraum aufweist, welcher der Gestalt des Hauptabschnitts
angepasst ist.
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Die
DE 102 58 065 A1 offenbart
eine Kupplungsvorrichtung in der Ausführungsform einer winkelbeweglichen
Konuskupplung, die außenumfangsseitig
mit Versorgungsleitungen oder Schutzleitungen für solche Versorgungsleitungen
bestückt
ist. Die Versorgungsleitungen weisen kupplungsendseitig Leitungskupplungen
auf, die sich im gekuppelten Zustand von Kupplungskörper und
Kupplungsmaul in Schließstellung
befinden.
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Aus
der
DE 201 02 420
U1 ist eine Kupplungsvorrichtung vorbekannt für die Verbindung
eines Anhängers
an einem Kraftfahrzeug, die aus einem abnehmbaren Hals und einem
Trägergerüst besteht,
wobei das Trägergerüst an dem
Fahrzeug oder Schlepper verankert ist, wobei der besagte Hals einen
männlichen
elektrischen Steckverbinder an der Anschlussseite des Gerüstes aufweist,
und der Hals ein elektrisches Steckergehäuse aufweist, das genormt ist
und das von außen
an einer Halsseite fixiert ist, während das Trägergerüst einen
elektrischen weiblichen Gegenstecker aufweist, wobei der Gegenstecker
angeordnet ist, um die Steckstifte des männlichen elektrischen Steckverbinders
aufzunehmen, während
des Verbindens des Halses, wobei der männliche Steckverbinder des
Gegensteckers und das Steckgehäuse
mit Kabeln verbunden werden, die entlang des Halses geführt sind,
vorzugsweise in dem Inneren desselben, und dass der weibliche Gegenstecker
die elektrischen Anschlusskabel der verschiedenen Versorgungs- und
Meldeschaltkreise nachträglich
erhält.
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Die
EP 0 950 549 A1 offenbart
eine Kupplungsvorrichtung mit einem fest angebrachten Teil, der
an das abschleppende Fahrzeug angebracht ist, und einem abnehmnbaren
Teil, der eine Kugel zum Einhaken umfasst, die an dem festen Teil
anbringbar ist und an diesem automatisch befestigt werden kann.
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Aus
der
DE 32 69 31 A ist
eine selbsttätige Eisenbahnkupplung
vorbekannt mit einem um einen senkrechten Bolzen drehbaren Herzstück, das
auf der einen Seite mit einem Hakenmaul, auf der anderen Seite mit
einem Kuppelbügel
versehen ist, wobei der Kuppelbügel
bei unbenutzter Kupplung in eine von der Parallelogrammlage abweichende,
nach außen
gespreizte Stellung gebracht wird.
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Aus
der
DE 467 646 A ist
eine selbsttätige Gabelkupplung
vorbekannt, bei der das Schließen der
Gabelkupplung unabhängig
von dem Schließen der
Fahrzeugkupplung in Verbindung mit einem Ab- und Ordnungsschalter
erfolgt, wobei die vorgehenden Kontaktstifte mittels Kontaktmesser
in eine vordere Reihe Kontaktzangen des einen Gabelkopfes eintreten,
während
die zurückgehenden
Kontaktstifte mit Messern mit der hinteren Reihe von Kontaktzangen
des anderen Gabelkopfes in Verbindung gebracht sind und somit den
Strom einschalten.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung
für Fahrzeuge
derart weiterzubilden, dass ein einfacher Kupplungsvorgang gegeben
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Durch
diese erfinderischen Maßnahmen werden
die Funktionen einer Herstellung einer mechanischen Verbindung und
die Funktion einer Bereitstellung der Beweglichkeit der verbundenen
Fahrzeuge räumlich
voneinander getrennt. Hierdurch ist es möglich die Verbindungseinrichtung
starr gekoppelt auszuführen
und in ihr notwendige Verbindungsleitungen zwischen den Fahrzeugen
zu integrieren, ohne dass in gekuppeltem Zustand eine Relativbewegung
der Verbindungselemente der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung erfolgt.
Die notwendige Relativbewegung zwischen den Fahrzeugen wird in vorteilhafter
Art und Weise nun von der räumlich von
der Verbindungseinrichtung getrennten Dreheinrichtung ermöglicht.
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Durch
diese Maßnahmen
wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Ankuppelvorgang und/oder ein
Entkuppelvorgang unter Einbeziehung der elektrischen, optischen,
pneumatischen und/oder hydraulischen Verbindungsleitungen vollautomatisiert
oder zumindest teilautomatisiert erfolgen kann. Hierdurch wird in
vorteilhafter Weise erreicht, dass ein Bediener der zu kuppelnden
Fahrzeuge den gesamten Vorgang durchführen kann, ohne dabei das Fahrzeug verlassen
zu müssen.
Hierdurch wird in vorteilhafter Art und Weise eine Zeiterspamis
erzielt und die Möglichkeit
eines Fehlers des Bedieners während
des Kuppelvorgangs nahezu vollständig
eliminiert sowie ein fehlerhaftes Durchführen des Kuppelvorgangs, insbesondere
der Verbindungsleitungen, ausgeschlossen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen,
die im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung
zur Kupplung zweier Fahrzeuge in gekuppeltem Zustand für einen
Lastkraftwagen mit Anhänger,
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2:
eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der 1 in
entkuppeltem Zustand,
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3:
eine schematische Darstellung einer bekannten Kupplungsvorrichtung
für einen
Lastkraftwagen mit Anhänger,
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4:
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung
zur Kupplung zweier Fahrzeuge in gekuppeltem Zustand für einen
Personenkraftwagen,
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5:
eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der 4 in
entkuppeltem Zustand,
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6:
eine schematische Darstellung einer bekannten Kupplungsvorrichtung
für einen
Personenkraftwagen,
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7:
eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung
zur Kupplung zweier Fahrzeuge in gekuppeltem Zustand für einen
Personenkraftwagen mit Anhänger
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8:
eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels der 7 in
entkuppeltem Zustand,
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9:
eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung
zur Kupplung zweier Fahrzeuge in entkuppeltem Zustand für einen
Sattelschlepperlastzug,
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10:
eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Verbindungseinrichtung
einer Kupplungsvorrichtung zur Kupplung zweier Fahrzeuge
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11:
eine Darstellung des Ausführungsbeispiels
der Verbindungseinrichtung der 10 aus einer
anderen Perspektive mit Blick auf ein erstes Verbindungselement
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12:
eine Darstellung des Ausführungsbeispiels
der Verbindungseinrichtung der 10 aus einer
weiteren Perspektive mit Blick auf ein zweites Verbindungselement
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13:
einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel
der 10 entlang der Linie C-C in entkuppeltem Zustand
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14:
einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel
der 10 entlang der Linie C-C in gekuppeltem Zustand
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15:
einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel
der 10 entlang der Linie C-C, der einen Entkupplungsvorgang
nach Lösen
von Schließelementen
darstellt,
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16:
einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel
der 10 entlang der Linie C-C, der den Entkupplungsvorgang
nach Entfernen der Verbindungselemente voneinander darstellt.
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Bevor
nun ein in 1 und 2 näher dargestelltes
erstes Ausführungsbeispiel
einer Kupplungsvorrichtung 1 näher beschrieben wird, soll
erst der einfacheren Darstellung halber anhand der 3 eine
konventionelle Kupplungseinrichtung 101, wie sie bis jetzt
zur Verbindung eines ersten Fahrzeugs 2a, welches hier
als ein Lastkraftwagen 2a' ausgebildet
ist, und eines hier als zugehöriger
Anhänger 2b' ausgebildeten
zweiten Fahrzeugs 2b verwendet wird, erläutert werden:
Die Kupplungsvorrichtung 101 weist ein am ersten Fahrzeug 2a angebrachtes
erstes Kupplungselement 103a und ein am zweiten Fahrzeug 2b befestigtes
Kupplungselement 103b auf, wo beispielsweise im Falle einer
Bolzenkupplung das erste Kupplungselement 103a als eine Öffnung und
das zweite Kupplungselement 103b als eine Öse ausgebildet
ist. Die Öse
ist in die Öffnung
einführbar und
dort mittels eines Bolzens in einer an und für sich bekannten Art und Weise
verriegelbar. Hierdurch ist das zweite Kupplungselement 103b um
den als Drehachse fungierenden Bolzen des ersten Kupplungselements 103a drehbar.
Die bekannte Kupplungsvorrichtung 101 übernimmt hierbei sowohl die Funktion
der mechanischen Verbindung von Lastkraftwagen 2a' und Anhänger 2b' und ermöglicht darüber hinaus
infolge der Drehbeweglichkeit der Kupplungselemente 103a und 103b die
insbesondere für nicht-schienengebundene
Fahrzeuge 2a und 2b erforderliche Relativbeweglichkeit
derselben. Infolge dieser Drehbeweglichkeit der beiden Kupplungselemente 103a und 103b ist
es jedoch bei der bekannten Kupplungsvorrichtung 101 nicht
möglich,
elektrische, optische, pneumatische oder hydraulische Verbindungsleitungen
direkt über
die Kupplungseinrichtung 101 zu kuppeln, so dass zur Herstellung
derartiger Verbindungen zwischen Lastkraftwagen 2a' und Anhänger 2b' zum Beispiel
Schläuche
oder Kabel vom Fahrzeugführer
von Hand ge kuppelt werden müssen,
was in nachteiliger Weise einen erhöhten Zeitaufwand, eine Gefährdung des
Fahrzeugführers sowie
die Gefahr einer fehlerhaften Herstellung dieser Verbindungen mit
sich bringt.
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Das
in den 1 und 2 schematisch dargestellte erste
Ausführungsbeispiel
einer Kupplungsvorrichtung 1 erlaubt es nun in vorteilhafter
Art und Weise, sowohl eine mechanische, drehbewegliche Verbindung
eines ersten Kupplungselements 3a und eines zweiten Kupplungselements 3b der
Kupplungsvorrichtung 1 als auch die Kupplung von Versorgungsleitungen
zur Herstellung elektrischer, optischer, pneumatischer und/oder
hydraulischer Verbindungen zwischen dem ersten Fahrzeug 2a und
dem zweiten Fahrzeug 2b durchzuführen. Hierzu ist bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass das erste Kupplungselement 3a zweiteilig
ausgeführt ist,
indem ein erstes Kupplungselement-Teil 4a und ein zweites
Kupplungselement-Teil 4b des ersten Kupplungselements 3a durch
eine Verbindungseinrichtung 5 starr, aber lösbar miteinander
verbunden sind. Die Verbindungseinrichtung 5 weist zwei
zusammenwirkende Verbindungselemente 5a und 5b auf,
die an einander gegenüberliegenden
Enden 4a'', 4b'' der ersten und zweiten Kupplungselement-Teile 4a, 4b des
ersten Kupplungselements 3a angeordnet sind. Das erste
Kupplungselement-Teil 4a des ersten Kupplungselements 3a ist
an einem dem Verbindungselement 5a gegenüberliegenden
Ende 4a' in bekannter
Art und Weise mit dem Fahrzeug 2a verbunden. In entsprechender
Art und Weise weist das zweite Kupplungselement-Teil 4b des
ersten Kupplungselements 3a an einem dem zweiten Verbindungselement 5b gegenüberliegenden
Ende 4b' ein Dreheinrichtung 6 auf,
mit der das erste Kupplungselement 3a in bekannter Art
und Weise mit dem zweiten Kupplungselement 3b drehbeweglich
verbindbar ist. In dem hier gezeigten Fall ist die Dreheinrichtung 6 in
beispielhafter Art und Weise als eine Bolzenkupplung ausgebildet,
das heißt,
das erste Kupplungselement 3a weist an seinem dem ersten
Fahrzeug 2a abgewandten Ende eine von einem Bolzen durchsetzbare Öffnung auf
und das zweite Kupplungselement 3b besitzt an seinem dem
zweiten Fahrzeug 2b abgewandten Ende eine Öse, so dass die
beiden Fahrzeuge 2a, 2b in bekannter Art und Weise
durch das Einbringen der Öse
des zweiten Kupplungselements 3b in die Öffnung des
ersten Kupplungselements 3a und eine anschließende Verriegelung
der Öse
in der Öffnung
durch den Bolzen gekuppelt werden können.
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Indem
nun das erste Kupplungselement 3a in vorteilhafter Art
und Weise als zweiteiliges Kupplungselement ausgebildet ist, wobei
die beiden Kupplungselement-Teile 4a und 4b jeweils
an ihren Enden 4a'', 4b'' die Verbindungselemente 5a, 5b der
Verbindungseinrichtungen 5 der Kupplungsvorrichtung 1 tragen,
wird in Verbindung mit der räumlich
und funktionell von der Verbindungseinrichtung 5 getrennten Dreheinrichtung 6 erreicht,
dass ein Ankuppeln und Entkuppeln der beiden Fahrzeuge 2a, 2b durch
ein einfaches Aufeinanderzu- bzw. Wegbewegen der Verbindungselemente 5a, 5b durchführbar ist,
während
die im Fahrbetrieb der gekuppelten Fahrzeuge 2a, 2b erforderliche
Drehbeweglichkeit der beiden Fahrzeuge 2a, 2b gegeneinander
durch die Dreheinrichtung 6 gewährleistet ist. Diese funktionale
und räumliche
Trennung zwischen der eigentlichen mechanischen Verbindung zwischen
den beiden Fahrzeugen 2a, 2b und dem Ermöglichen
einer Drehbewegung zwischen denselben während des Fahrbetriebs bewirkt
in vorteilhafter Art und Weise, dass durch die Verbindungseinrichtung 5 nicht
nur eine mechanische Verbindung zwischen den beidem Fahrzeugen 2a, 2b hergestellt
werden kann, sondern dass es in vorteilhafter Art und Weise auch
möglich ist,
mittels dieser Verbindungseinrichtung 5 Verbindungsleitungen
zur Herstellung einer elektrischen, optischen, hydraulischen und/oder
pneumatischen Verbindung zwischen dem ersten Fahrzeug 2a und dem
zweiten Fahrzeug 2b zu kuppeln, indem das erste Verbindungselement 5a und
das zweite Verbindungselement 5b aufeinander zubewegt werden
bis die mechanische Verbindung und die weiteren hydraulischen, pneumatischen,
optischen und/oder elektrischen Verbindungen hergestellt sind. Dieser Vorgang
wird noch weiter unten im Detail anhand des in den 10 bis 16 dargestellten
Ausführungsbeispiels
einer Verbindungseinrichtung 5 noch näher beschrieben werden.
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Die
beschriebene Vorgehensweise erlaubt es somit in vorteilhafter Art
und Weise, dass ein bei den bisherigen Kupplungsvorrichtungen notwendiges
zusätzliches
Verbinden dieser elektrischen, optischen, pneumatischen und/oder
hydraulischen Verbindungsleitungen von Hand entfällt, so dass in vorteilhafter
Art und Weise der Ankuppelvorgang und/oder der Entkuppelvorgang
des zweiten Fahrzeugs 2b am ersten Fahrzeug 2a vollautomatisiert oder
zumindest teilautomatisiert durchgeführt werden kann. Da das zweite
Kupplungselement 3b der Kupplungsvorrichtung 1 ein
konventionelles Kupplungselement ist, ist es in vorteilhafter Weise
möglich, die
beschriebene Kupplungsvorrichtung 1 auch bei bereits bestehenden
Fahrzeugen einzusetzen, da sie mit bereits bestehenden Kupplungen
kompatibel ist, so dass ein ansonsten bei einer Neueinführung der Kupplungsvorrichtung 1 notwendiges
Umrüsten
des gesamten Fahrzeugparks bzw. sämtlicher eventuell miteinander
zu kuppelnden Fahrzeuge entfällt.
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In
den 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
der Kupplungsvorrichtung 1 dargestellt, welche von einer
in 6 dargestellten bekannten Kupplungsvorrichtung 201 ausgeht.
Hierbei sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugzeichen versehen
und werden nicht mehr näher
beschrieben.
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Die
in 6 dargestellte Kupplungsvorrichtung 201 ist
eine an für
sich bekannte Kugelkopfkupplung, wie sie insbesondere bei Personenkraftwagen 2a'' Verwendung findet. Sie weist ein
erstes Kupplungselement 203a, welches einen Kugelkopf besitzt,
an dem das in 6 nur schematisch dargestellte
zweite Kupplungselement 203b angreift. Eine derartige Kupplung
ist bekannt und muss daher nicht mehr näher beschrieben werden.
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Wie
aus den 4 und 5 ersichtlich,
besteht das erste Kupplungselement 3a der Kupplungsvorrichtung 1 wiederum
aus zwei Kupplungselement Teilen 4a, 4b, welche
an ihren einander zugewandten Enden 4a'', 4b'' jeweils ein Verbindungselement 5a, 5b aufweisen,
wobei das Ende 4b' des
zweiten Kupplungselement-Teils 4b die Dreheinrichtung 6,
die im hier beschriebenen Fall als Kugelkopf ausgeführt ist, besitzt.
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In
den 7 und 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
der Kupplungsvorrichtung 1 dargestellt, welches in seinem
prinzipiellen Aufbau dem zweiten Ausführungsbeispiel den 4 und 5 entspricht,
so dass einander entsprechende Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind und nicht mehr näher
beschrieben werden. Wie dem Fachmann aus der vorangehenden Beschreibung
der ersten beiden Ausführungsbeispiele
ersichtlich ist, erfolgt die Kupplung und Entkupplung der mechanischen
und der elektrischen, optischen, pneumatischen oder hydraulischen
Verbindungen zwischen den beiden Fahrzeugen 2a, 2b durch
ein Kuppeln bzw. Entkuppeln der Verbindungseinrichtung 5.
Es ist daher nicht mehr erforderlich, dass die Dreheinrichtung 6 trennbar
ausgeführt
ist, wie dies bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen der Fall war,
um eine Kompatibilität
der beschriebenen Kupplungseinrichtung 1 mit bestehenden
Kupplungseinrichtung für
Fahrzeuge 2a, 2b bereitzustellen. Bei dem dritten
Ausführungsbeispiel
der 7 und 8 ist daher vorgesehen, dass
die Dreheinrichtung 6 nicht-lösbar ausgeführt ist, zum Beispiel als ein
Drehgelenk oder dergleichen.
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In 9 ist
eine Kupplungsvorrichtung 1 für einen als Sattelschlepperlastzug,
der ein als Zugmaschine 2a''' ausgeführtes erstes Fahrzeug 2a und
ein als Auflieger 2b''' ausgeführtes zweites Fahrzeug 2b aufweist,
dargestellt. Die Kupplungsvorrichtung 1 weist wiederum
zwei Kupplungselemente 3a und 3b auf, wobei das
erste Kupplungselement 3a eine erste Dreheinrichtung 6a besitzt, über welche
das Verbindungselement 5a des ersten Kupplungselements 3a verbindbar
ist. In entsprechender Art und Weise besitzt das zweite Kupplungselement 3b eine
zweite Dreheinrichtung 6b, mit der das Verbindungselement 5b drehbeweglich
mit dem zweiten Fahrzeug 2b verbunden ist. Durch ein einfaches
Aufeinanderzubewegen der beiden Verbindungselemente 5a, 5b werden derart
sowohl eine mechanische Verbindung zwischen den Fahrzeugen 2a, 2b als
auch gegebenenfalls elektrische, optische, hydraulische und pneumatische
Verbindungen zwischen diesen Fahrzeugen 2a, 2b hergestellt.
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In
den 10 bis 16 ist
nun eine Verbindungseinrichtung 5 dargestellt, wie sie
in beispielhafter Weise beim ersten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 Verwendung
finden kann. Das dem ersten Kupplungselement-Teil 4a zugehörige Verbindungselement 5a weist
einen Vorsprung 9 auf, der in Form eines teilweise verrunde ten,
durchbrochenen Pyramidenstumpfs ausgebildet ist. Das dem zweiten Kupplungselement-Teil 4b zugehörige Verbindungselement 5b weist
eine komplementär
zum Vorsprung 9 ausgeführte,
trichterförmige
Ausnehmung 10 auf, in welcher der Vorsprung 9 einführbar ist.
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Dabei
wird eine Zentrierung des Vorsprungs 9 in der Ausnehmung 10 durch
Seitenflächen 11a und 11b des
pyramidenförmigen
Vorsprungs und Seitenflächen 12a, 12b der
Ausnehmung 10 erreicht. Bei einer weiteren Annährung des
ersten Verbindungselements 5a an das zweite Verbindungselement 5b erfolgt
eine Feinzentrierung des Vorsprungs 9 über halbkreisförmige Zentriernuten 13 des
zweiten Verbindungselements 5b und entsprechende Zentriervorsprünge 14 des
ersten Verbindungselements 5a, die in dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel
einen halbkreisförmigen
Querschnitt aufweisen. Das erste Verbindungselement 5a weist
des weiteren Verbindungsöffnungen 15a, 16a auf,
die mit komplementären
Verbindungsöffnungen 15b, 16b des
zweiten Verbindungselements 5b derart zusammenwirken, dass
im gekuppelten Zustand eine Verbindung von nicht gezeigten, jeweils
in die Verbindungsöffnungen 15a, 15b bzw. 16a, 16b mündenden
Verbindungsleitungen, beispielsweise pneumatische, hydraulische, elektrische
oder optische Verbindungsleitungen, herstellt wird.
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Im
hier gezeigten Ausführungsbeispiel
dienen die Verbindungsöffnungen 15a, 15b für eine elektrische
Verbindung und die Verbindungsöffnungen 16a, 16b für optische,
pneumatische oder hydraulische Verbindungen. Werden nun die ineinandergeführten Verbindungselemente 5a, 5b durch
die nachstehend beschriebene, Schließelemente 17a und 17b aufweisende
Schließeinrichtung 17 ineinander
verriegelt, so bewirkt dies, dass die zusammenwirkenden Verbindungsöffnungen 15a, 16a und 15b, 16b ohne
weiteres manuelles Zutun miteinander gekoppelt werden, so dass entsprechende
hydraulische, pneumatische, elektrische und/oder optische Verbindungen
zwischen den beiden Verbindungselementen 5a, 5b der
Verbindungseinrichtung 5 hergestellt werden.
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Die 13 zeigt
nun einen Querschnitt durch die Verbindungseinrichtung 5 entlang
der Linie C-C der 10. Hierbei sind das innerhalb
des ersten Verbindungselements 5a um eine Achse A1 drehbar
angeordnete erste Schließelement 17a sowie das
im zweiten Verbindungselement 4b drehbar um eine Achse
A2 angeordnetes zweites Schließelement 17b erkennbar.
Sowohl erstes als auch zweites Schließelement 17a und 17b sind
in diesem Ausführungsbeispiel
jeweils an einem Bolzen 18a bzw. 18b befestigt,
der im ersten bzw. zweiten Verbindungselement 5a bzw. 5b drehbar
gelagert ist. Das erste Schließelement 17a des
ersten Verbindungselements 5a weist einen drehbar um eine
Achse A3 angeordneten ersten Arm 19a auf, an dessen Ende
ein erstes zapfenförmiges
Einrastelement 20a angebracht ist. Entsprechend weist das
zweite Schließelement 17b des
zweiten Verbindungselements 5b einen drehbar um eine Achse
A4 angeordneten zweiten Arm 19b mit einem zweiten zapfenförmigen Einrastelement 20b auf.
Hierbei treten der erste Arm 19a des ersten Schließelements 17a und
der zweite Arm 19b des zweiten Schließelements 17b durch
eine Öffnung 21a im
Vorsprung 9 bzw. durch eine Öffnung 21b in der
Ausnehmung 10 hindurch. Die Position der Arme 19a und 19b ist
jeweils über
eine hier nicht dargestellte Feder, die über Kernen 22a und 22b auf eine
erstes Wirkelement 23a des ersten Arms 19a bzw.
ein zweites Wirkelement 23b des zweiten Arms 19b,
die jeweils ein in dieser Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn
wirkendes Drehmoment ausübt, und
durch einen Anschlag gegen jeweils einen nicht dargestellten ersten
bzw. zweiten Mitnehmer am ersten bzw. zweiten Schließelement 17a bzw. 17b festgelegt.
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Bei
einem Ankuppelvorgang der Fahrzeuge 2a bzw. 2b nähern sich
nun erstes Verbindungselement 5a und zweites Verbindungselement 5b an,
wobei ein eventuell vorhandener Versatz durch die Grobzentrierung
mittels Vorsprung 9 und Ausnehmung 10 bzw. bei
einer Annäherung
bis auf ca. 25 mm durch die Feinzentrierung mittels Zentriervorsprüngen 14 und
Zentriernuten 13 ausgeglichen wird. Schließlich treffen
das erste Einrastelement 20a des ersten Schließelements 17a auf
eine zweite Leitfläche 24b des
zweiten Schließelements 17b und
das zweite Einrastelement 20b des zweiten Schließelements 17b auf
eine erste Leitfläche 24a des
ersten Schließelements 17a,
werden durch die schräge
Anordnung der Leitflächen 24a und 24b entge gen
der auf sie wirkenden Federkräfte
seitwärts
ausgelenkt und um die Achsen A3 bzw. A4 gedreht, bis sie schließlich durch
die Federkräfte
in eine erste Aussparung 25a des ersten Schließelements 17a bzw.
in eine zweite Aussparung 25b des zweiten Schließelements 17b einrasten.
Auf diese Weise wird eine starre Verbindung wie in 14 abgebildet
hergestellt, wobei das erste Verbindungselement 5a mit
einer ersten Stirnfläche 26a an
einer zweiten Stirnfläche 26b des
zweiten Verbindungselements 5b anliegt und hierdurch die
Verbindungsleitungen vom ersten Fahrzeug 2a zum zweiten
Fahrzeug 2b über
die in den Stirnflächen 28a bzw. 26b liegenden
Verbindungsöffnungen 15a, 16a bzw. 15b, 16b ebenfalls gekuppelt
werden.
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Zur
Positionierung der Schließelemente 17a und 17b liegen
in gekuppeltem Zustand der Kupplungsvorrichtung 1 erste
und zweite Anschlagsflächen 27a und 27b der
ersten und zweiten Schließelemente 17a und 17b an
einem Anschlagelement 28 des ersten Verbindungselements 5a an,
wo sie vorzugsweise durch eine Feder oder eine anderweitig erzeugte
Kraft gehalten werden.
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Sollen
die Fahrzeuge 2a und 2b und somit das erste Verbindungselement 5a und
das zweite Verbindungselement 5b wieder voneinander getrennt werden,
so werden über
einen hier nicht näher
dargestellten, dem Fachmann bekannten beispielsweise elektrisch,
pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen Mechanismus ein erster
Betätigungshebel 29a des
ersten Schließelements 17a bzw.
ein zweiter Betätigungshebel 29b des
zweiten Schließelements 17b so
betätigt,
dass erstes und zweites Schließelement 17a bzw. 17b um
die Achse A1 bzw. A2 gedreht werden. Über den an dem ersten Schließelement 17a bzw.
dem zweiten Schließelement 17b angebrachten,
nicht dargestellten ersten bzw. zweiten Mitnehmer werden dabei der
erste Arm 19a mit dem ersten Schließelement 17a bzw.
der zweite Arm 19b mit dem zweiten Schließelement 17b mitbewegt,
wodurch das erste Einrastelement 20a die zweite Aussparung 25b des
zweiten Schließelements 17b bzw. das
zweite Einrastelement 20b des zweiten Schließelements 17b die
erste Aussparung 25a des ersten Schließelements 17a verlässt wie
dies in 15 erkennbar ist.
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Das
erste Fahrzeug 2a und das zweite Fahrzeug 2b und
damit das erste Verbindungselement 5a und das zweite Verbindungselement 5b werden
nun wie in 16 dargestellt auseinander bewegt,
wobei sich sowohl das erste Schließelement 17a als auch das
zweite Schließelement 17b noch
in einer gedrehten Position befinden.
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Durch
eine erneute Drehung des ersten Schließelements 17a um die
Achse A1 bzw. des zweiten Schließelements 17b um die
Achse A2 und damit auch des ersten Arms 19a und des zweiten Arms 19b mit
Hilfe des ersten bzw. zweiten Betätigungshebels 29a bzw. 29b – die in
dieser Ansicht jeweils entgegen der Uhrzeigerrichtung erfolgt – werden
das erste Schließelement 17a bzw.
das zweite Schließelement 17b wieder
in die in 13 dargestellte Ausgangssituation
gebracht, so dass ein erneuter Ankuppelvorgang stattfinden kann.
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Vorzugsweise
erfolgt hierbei sowohl der Ankuppelvorgang, als auch der Entkuppelvorgang
der Kupplungsvorrichtung 1 automatisch. Hierzu ist vorgesehen,
dass nach erfolgreicher Verbindung des ersten Verbindungselements 5a mit
dem zweiten Verbindungselement 5b am ersten und/oder zweiten Fahrzeug 2a bzw. 2b befindliche
Ventile der nun gekuppelten Verbindungsleitungen vorzugsweise automatisch
geöffnet
werden und dem Fahrzeugführer der
erfolgreiche Abschluss des Ankuppelvorgangs beispielsweise durch
eine Meldeeinrichtung wie eine Kontrollleuchte und/oder ein akustisches
oder anderweitiges Signal angezeigt wird. Weiterhin wird bevorzugt,
dass das Einfahren eventuell vorhandener Stützen z. B. an einem Anhänger durch
den Fahrzeugführer
aus der Fahrerkabine auf elektrische, pneumatische oder hydraulische
Weise fernbetätigt
erfolgen kann. Somit wird die Einsatzbereitschaft des Fahrzeugverbundes
hergestellt, ohne dass der Fahrzeugführer die Fahrerkabine verlassen
muss.
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Zum
Entkuppeln wird bevorzugt, dass über Sensoren
der Stillstand des Fahrzeugverbundes sowie die Funktion der Feststellbremse überprüft und/oder
gemeldet wird, woraufhin nach Ausfahren eventuell an einem der Fahrzeuge 2a bzw. 2b vorhandener
Stützen
der Entkupplungsvorgang vom Fahrzeugführer über eine Betätigungsein richtung
in der Fahrerkabine fernbetätigt
gestartet werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Schließen der
in den Verbindungsleitungen vorhandenen Ventile wiederum automatisch.
Vorzugsweise wird auch der erfolgte Abkuppelvorgang dem Fahrzeugführer über eine Meldeeinrichtung
wie beispielsweise einer Kontrollleuchte oder einem akustischen
oder anderweitigen Signal angezeigt, woraufhin der Fahrzeugführer die Fahrzeuge 2a und 2b auseinander
bewegen kann.