Die Erfindung bezieht sich auf eine verdeckt an Kraftfahrzeugen anzubringende, abnehmbare Kugelkopfkupplung
mit einer Aufnahmehülse, die etwa senkrecht hinter der Stoßstange od. dgl. angeordnet ist, und
einem nach oben abgewinkelten Befestigungshals, der in die Aufnahmehüise einschiebbar und dort mit Sperrmitteln
festlegbar ist, die ihrerseits von einer in einer axialen Bohrung angeordneten Stange zu betätigen
sind.
Bei derartigen Kugelkopfkupplungen besteht der Wunsch, sie bei Nichtgebrauch entfernen zu können,
damit sie nicht nur das Aussehen des Fahrzeugs nicht stören, sondern auch selbst nicht beschädigt werden
oder Beschädigungen verursachen.
Es sind schon verschiedene abnehmbare oder verdeckt an Kraftfahrzeugen anzubringende Kugelkopfkupplungen
bekannt.
Eine Kugelkopfkupplung mit einer abnehmbaren Kupplungskugel, deren Kugelhals mit einer vorderen
Abwinklung versehen ist, die in einer Einsteckhülse einzustecken ist, die etwa senkrecht hinter der hinteren
Stoßstange des Kraftfahrzeuges oder hinter einem anderen überkragenden Karosserieteil angeordnet ist,
geht aus DE-OS 21 59 234 hervor. An ihrem Ende ist der nach oben abgewinkelte Kugelhals mittels eines durchgesteckten
Bolzens in der Hülse gesichert. Das wesentliche an der Ausführung nach dieser Vorveröffentlichung
besteht darin, daß dieser Bolzen mit einem Exzenter versehen ist, der den in einen Zapfen auslaufenden Hals
in die Hülse fest hineinzieht. Der Hals ist mit einem Bund umgeben, der seinerseits gegen einen hülsenfesten
Kunststoffring od. dgl. angezogen wird, so daß straffe Abdichtung und fester Sitz erreicht wird. Der einfache
Exzenter, der auf dem quer eingesteckten Bolzen angeordnet ist, muß innerhalb der Hülse, also verdeckt, angeordnet
sein. Aus diesem Grunde ist der Bewegungsraum für den Betätigungshebel dieses Exzenterbolzens erheb-
!ich eingeschränkt und das Einstecken des Exzenterbolsens
ist ebenfalls mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Es ist nämiich erforderlich, daß neben der etwa
senkrecht angeordneten Hülse, die völlig verdeckt hin-Ler überhängenden Vorbauten des Fahrzeuges ange-Drdnet
werden muß, sehr viel zusätzlicher Raum vorhanden sein muß, um einerseits den Exzenterbolzen einstecken
und herausnehmen zu können, andererseits den Betätigungshebel dieses Exzenterbolzens gut erreichen
und umlegen zu können. Derartige Voraussetzungen sind bei Fahrzeugen, bei denen diese Kupplungskugeln
anzubringen sind, üblicherweise nicht vorhanden. Vielmehr
wird durch diese Voraussetzung erforderlich, daß die Anbringung bzw. Aufnahme für den nach oben abgewinkelten
Hals der Kupplungskugel zumindest immer teilweise sichtbar bleibt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelkopfkupplung
zu schaffen, bei der das Einsetzen und Abnehmen einfach, mit leicht von außen erreichbaren
Betätigungsvorrichtungen durchzuführen ist und bei der eine mehrfache Sicherung gegen Herausfallen und
lockeres Spiel im eingesetzten Zustand vorhanden ist
Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung eine Kugelkopfkupplung der gattungsgemäß beschriebenen
Art dadurch gekennzeichnet daß am unteren Ende der Stange ein von einem Spannhebel verdrehbarer
Exzenter gelagert ist und an deren oberem Ende eine Hülse angeschraubt ist, die in einem Hammerkopf ausläuft,
der einen Schlitz in einem Abschlußdeckel der Aufnahmehülse durchsetzt und übergreift und daß der
Abschlußdeckel im oberen Ende der Aufnahmehülse axial beweglich geführt und über ein Paket aus Tellerfeciern
auf einem hülsenfesten Vorsprung abgestützt ist
Nach der aus dem Stand der Technik bekannten DE- -OS 29 35 474 ist zwar eine zentrische Stange vorhanden,
die jedoch nicht durch den gesamten senkrecht stehenden Teii des Halses der Kuppiungskugel hindurchgeht,
sondern nur durch einen Teilbereich, dort durch Klemmkugeln gehalten wird, und es ist auch keinerlei
Anregung dafür gegeben, einen Exzenter, wie auch immer ausgebildet zum Festspannen zu verwenden.
Vielmehr kommt es darauf an, daß durch Keilwirkung des Konus am Ende der zentrischen Stange die in
einer Ebene liegenden Kugeln nach außen gedrückt werden und, sperrelementengleich, teilweise in entsprechende
Ausnehmungen in der Hülse eintauchen, um so eine Verriegelung zwischen Hals und Hülse zu bewirken.
Diese Konstruktion ist vergleichbar mit der Betätigung von Sperrelementen in Zylinderschlössern durch
den Sicherheitsschlüssel. Fine derartige Betätigung mittels eines Exzenters vorzunehmen, wäre abwegig, denn
die Klemmwirkung wird di'rch die Form des Kegels am Ende der zentrischen Stange bewirkt, der eine spreizende
Keilwirkung auf die Sperrelemente ausübt. Eine zusätzliche Keilwirkuig, die mittels eines Exzenters erzeugt
ist, würde die Gesamtfunktion in Frage stellen. Es wurden dabei nämlich außerordentlich geringe Passungstoleranzen
gefordert die schon aufgrund der Betriebsbedingungen nicht einzuhalten sind. In den Betriebsbedingungen
ist Verschleiß und Verschmutzung zu berücksichtigen, d. h. mit anderen Worten, daß der
für die Betätigung des Exzenters erforderliche Hebel in den verschiedensten Stellungen festlegbar sein muß. Die
in der vorgenannten Vorveröffentlichung dargestellte Lösung zur Festlegung des senkrechten Teils des Halses
einer Kupplungskugel zeigt also einen wesentlich anderen Weg und vermag dem Fachmann keinerlei Anregungen
zu der Lösung nach der vorliegenden Anmeldung zu geben. Lediglich eine zentrale Betätigungsstange
ist — teilweise — danach schon als bekannt vorauszusetzen.
Erst mit dem Gegenstand der Erfindung ist es möglich geworden, bei einer verdeckt anzubringenden Kugelkopfkupplung
bei sehr einfacher und gut zugänglicher Handhabung beim Einsetzen und Abnehmen zu erreichen,
daß eine mehrfache Sicherung gegen Herausfallen und lockeres Spie! im eingesetzten Zustand ausführbar
ίο ist
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Führung des Deckels mitteis einer radial vorstehenden
Führungsnase, die einen achsparallel verlaufenden Schlitz in der Aufnahmehülse durchdringt Der hülsenfeste
Vorsprung ist aus einer Einsatzhülse gebildet, deren zylindrischer Außenmantel der Innenfläche der Aufnahmehülse
angepaßt ist und deren Innenraum sich konisch nach oben verjüngt. Dabei kann das obere Ende
des Befestigungshalses mit einem Konus versehen sein, der dem Innenkonus der Einsatzhülse angepaßt ist
Aufgrund dieser Merkmalsgruppe -vird erreicht, daß
der Befestigungshais in der AufnahmthO'se fest, sicher
und formschlüssig gehalten ist Aufgrund der Verdrehung des Hammerkopfes gegenüber dem Schlitz in dem
Deckel und der Betätigung des Exzenters mit dem Spannh'-bel wird der Befestigungshals mit Spannung
formschlüssig gegen seine konische Aufnahme und Halterung gezogen aufgrund der Wirkung der Tellerfedern,
die unmittelbar unter dem Deckel angeordnet sind.
Durch den so erzeugten festen Andru.k ist einerseits
verhindert daß auch bei extremen Beanspruchungen und bei einem Verschleiß, der über längere Zeit auftreten
könnte, eine Lockerung der Kugelkupplung in ihrem Sitz erfolgen könnte, andererseits werden dadurch auch
extreme Belastungen und Beanspruchungen, die in senkrechter Richtung erfolgen, beispielsweise beim
Durchfahren von Schlaglöchern, unachtsamem kräftigem Aufsetzen der Deichsel auf die Kupplungskugel
von oben her und ähnlichem ausgeglichen bzw. eliminiert.
Die Spannung der Tellerfedern besorgt einen ständigen Andruck der konischen Fläche des Befestigungshalses
in dem Innenkonus der Aufnahmehülse. Dadurch ist ständig eine spielfreie Anlage zwischen den
beiden Teilen gewährleistet, und es ist insbesondere vermieden, daß aufgrund eines kleinen Spiels durch starke
Belastungen und Wechselspiele von Belastungen im Laufe der Zeit die Lagerung zwischen Hals und Hülse
ausschlagen und damit das Spiel vergrößern könnte. Diese Anordnung ist auch einfach und damit kostensparend
herzustellen, sowie leicht und ohne Werkzeuge zusammenzusetzen und auseinander zu nehmen. Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist die an dem oberen Ende der Stange angsschraubte Hülse in einer Bohrvng
geführt, die in dem oberen Ende des Befestigungshalses angeordnet ist und unterhalb der Hülse eine
Schraubendruckfeoer aufnimmt wobei die auf die Stange
aufgeschraubte Hülse mittels eines durch eine radiale Bohrung in der Stange und ein Langloch in der Hülse
geführten Stiftes gegen Verdrehen gesichert ist. Damit ist nicht nur eine Sicherung gegen Verdrehen, sondern
auch eine Verstellung und Anpassung der Federspannung ermöglicht.
Die Aufnahmehülse ist nach einer Weiterbildung der Erfindung am unteren offenen Ende schräg abgeschnitten,
wobei der Schrägschnitt nach hinten ansteigt. In dem Schrägschnitt sind radial einander gegenüberliegend
auf halber Höhe zwei Einschnitte in der Aufnahmehülse angeordnet und zum Eingriff mindestens eines
radial an dem Befestigungshals herausragenden Vorsprungs.
Durch diese Anordnung ist eine genaue Ausrichtung des Kugelkopfes der Kupplung in der Längsachse
des Fahrzeuges sichergestellt, sowie eine Festlegung gegen seitlich einwirkende Beanspruchungen, die
in Richtung einer Verdrehung des Befestigungshalses in der Hülse wirken. Es wird damit auch zusätzlich das
Einsetzen des Befestigungshalses in die Hülse vereinfacht.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Vorsprung als Bolzen ausgebildet, der außerhalb der Aufnahmehüls«:
eine Sperrklinke in Form eines Winkelhebels lagen, dessen etwa achsparalleler Winkelarm mit
einem Klinkenvorsprung einen hülsenfesten Haltestein
hintergreift und dessen anderer Winkelarm, etwa parallel zu dem hinteren abgewinkelten Hals der Kugelkopfkupplung
verlaufend, diese mit einem Handhabungsgriff an einem Ende überragt Der Haltestein ist zweckmäßig
in C<>kr*finK»iinn %tr\w /Jörn R/~il-7Of-» nr* riaw Δ itfnohmoliitlc^
befestigt.
Es ist hiermit nicht nur eine weitere Sicherung der in die Aufnahmehülse einzusetzenden Kugelkopfkupplung
gegen Herausfallen erreicht, sondern es wird damit auch die Handhabung wesentlich verbessert, denn sowohl
beim Einsetzen als auch beim Abnehmen wird die formschlüssige Verbindung nicht nur durch den gegenüber
dem Durchgangsschlitz in dem Deckel verschwenkten Hammerkopf erreicht, sondern schon vor
dem Verschwenken des Hammerkopfes wird der Befestigungshals in der Aufnahmehülse mittels der Klinke
gehalten, so daß beim Einsetzen dann anschließend der Hammerkopf verschwenkt und mittels des Spannhebels
gegen die Federkraft gespannt werden kann.
Vorteilhaft ist eine weitere Sicherung angeordnet, und zwar sind vorzugsweise nahe ihrem unteren Ende
die Aufnahmehülse und/oder die Sperrklinke, der Befestigungshals und die Stange mit einer durchgehenden
Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungsstiftes versehen. Der Hammerkopf und der Spannhebel! sind an den
beiden Enden der Stange etwa in einem rechten Winkel zueinander angeordnet, und der Schlitz in dem Abschlußdeckel
ist etwa parallel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet. Vorteilhaft ist an dem etwa waagerecht
verlaufenden Teil des Kugelhalses eine Lagerung und/ oder Halterung für den Spannhebel angeordnet. Dadurch
ergibt sich die einfachste Handhabung insofern, als beim Einsetzen der Spannhebel und der waagerechte
Hals der Kugelkopfkupplung einen rechten Winkel zueinander bilden und nach dem Einsetzen der Spannhebel
unter den Hals geschwenkt wird.
Die Erfindung r.ird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Kugelkopfkupplung, und
F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Kugelkopfkupplung.
Die Kugelkopfkupplung ist derart dargestellt daß sie mit einem strichpunktierten Längsträger in Form eines
Ovalrohres 1 verbunden ist Ob die Aufnahmehülse 2 mittels eines Querträgers mit dem Fahrzeugaufbau verbunden
ist oder aber mittels eines oder mehrerer Längsoder Schrägträger, ist gleichgültig. Wesentlich ist lediglich,
daß die Aufnahmehülse 2 etwa senkrecht und verdeckt am hinteren Ende des Fahrzeuges angeordnet ist.
Verdeckt wird sie im allgemeinen durch die dahinter gebaute Stoßstange, eine Schürze bzw. einen Spoiler an
dem Fahrzeugaufbau.
Die Aufnahmehülse 2 ist an ihrem oberen Ende mit einem Abschlußdeckel 3 versehen, der Li Form einer
Scheibe in den freien Innenraum der Hülse 2 eingesetzt ist. Gegen Herausfallen ist der Deckel 3 gesichert durch
einen Spannring 4, der in eine Nut unmittelbar unter dem oberen Ende der Hülse 2 eingesetzt ist.
Der Deckel 3 ist in der Aufnahmehülse 2 axial beweglich und mit mindestens einer vorstehenden Führungsnase 5 versehen, die in einen achsparallel verlaufenden
ίο Schlitz 6 in der Aufnahmehülse 2 eingreift. Der Deckel 3
kann sich also axial in der Aufnahmehülse verschieber., er kann sich jedoch nicht verdrehen.
Im Abstand unterhalb des Deckels 3 ist in der Aufnahmehülse 2 ein Widerlager ausgebildet in Form einer
Einsatzhülse 7, deren Außenmantel 8 zylindrisch geformt der Innenfläche der Aufnahmehülse 2 angepaßt
ist. Auf der Innenseite ist die Einsatzhülse 7 mit einer konischen Fläche ausgebildet, deren kleinster Durch-■TiCSScr
2fi ihrem oberen Ende ist. Niit ihren? Vorsnrun°
10 bildet die Einsatzhülse 7 die Auflage für ein Paket 11
aus Tellerfedern, das zwischen dem Abschlußdeckel 3 und der Einsatzhülse 7 eingebaut ist Über dieses Paket
Il aus Tellerfedern ist der Abschlußdeckel 3 auf die Einsatzhülse 7 abgestützt, die ihrerseits, beispielsweise
mittels Schweißnähten 12, fest mit der Aufnahmehülse 2 verbunden ist.
An ihrem unteren Ende ist die Aufnahmehülse 2 schräg i bgeschnitten, wobei der höhere Teil 14 des
Schrägschnittes 13 nach hinten weist. In dem Schrägschnitt sind, radial einander gegenüberliegend, auf halber
Höhe zwei Einschnitte 15 in der Aufnahmehülse 2 angeordnet.
Die Kugelkopfkupplung mit dem Kugelkopf 16 hat einen abgewinkelten, etwa waagerecht liegenden Hals
17 und einen davon wiederum rechtwinklig abgewinkelten
Befestigungshals 18. Der Befestigungshals 18 ist an seinem oberen Ende mit einem Konus 19 versehen, der
in den Innenkonus 9 der Einsatzhülse 7 hineinpaßt. Weiterhin ist der Befestigungshals 18 mit einer axial durchgehenden
Bohrung 20 versehen, in der eine Stange 21 geführt ist. Diese Stange 21 ragt am unteren Ende aus
dem Befestigungshals 18 heraus und ist dort mit einer Lagerung, vorzugsweise in Form eines Lagerstiftes 22,
versehen, an dem ein Spannhebel 23 verschwenkbar gelagen ist Der Spannhebel 23 ist an seiner der Unterseite
des Befestigungshalses 18 zugewandten Seite mit einem Exzenter 24 versehen, zweckmäßig unter Zwischenschaltung
einer Auflagescheibe 25. Die Anordnung ist derart getroffen, daß in der dargestellten Stellung des
Spannhebels 23 der Exzenter 24 den größten Abstand zwischen dem Lagerstift 22 und der Unterseite dt» Befestigungshalses
18 hat während der geringste Abstand vorhanden ist wenn der Spannhebel etwa in Verlängerung
der Stange 21 nach unten gerichtet ist
An dem oberen Ende der Stange 21 ist auf ein Gewinde 26 eine Hülse 27 aufgeschraubt Zur Aufnahme dieser
Hülse 27 ist die Bohrung 20 zur Führung der Stange 21 in dem Befestigungshals 18 mit größerem Durchmesser
ausgeführt Die Bohrung 28 mit größerem Durchmesser ist noch weiter in den Befestigungshals hineingeführt,
und es ist dort eine Schraubenfeder 29 eingesetzt die zwischen dem Grunde der Bohrung 28 und dem unteren
Ende der Hülse 27 gespannt ist
Die Hülse 27 ist mit einer radialen Bohrung versehen, die vorzugsweise in Form eines achsparallelen Langloches
ausgebildet ist, und dazu übereinstimmend ist in dem oberen Ende der Stange 21 eine Bohrung 30 angeordnet
Diese Bohrungen dienen zur Aufnahme eines
Sicherungsstiftes, mit dem die Hülse 27 gegen Verdrehen
gegenüber der Stange 21 gesichert ist. Oberhalb der Stange 21 läuft die Hülse 27 zu einem Bolzen 31 zusammen,
der einen Schlitz 32 in dem Abschlußdsckel 3 durchdringt. Oberhalb dieses Schlitzes ist an den Bolzen
ein Hammerkopf 33 angeformt. Querschnittsform des Hammerkopfes 33 und des Schlitzes 32 stimmen übercin.
so i.aü dieser Hammerkopf 33 durch den Schlitz 32
hindurchgeschoben werden kann und oberhalb des Schlitzes 32 dann zu verdrehen ist, so daß sich seine
beiden Enden auf dem Deckel 3 abstützen Die Verdrehung des Hammerkopfes 33 erfolgt über die Stange 21
von dem Hebel 23 aus.
Auf diese Weise ist der Befestigungshals 18 der Kugelkopfkupplung nach dem Einsetzen in die Hülse 2 zu
sichern bzw. zum Herausnehmen zu entsichern, indem der durch den Deckel 3 hindurchgeführte Hammerkopf
33 mittels des Hebels 23 verdreht wird. Eine weitere Sicherung, insbesondere die formschlüssige Verbindung
und Verspannung, erfolgt durch das Anziehen des Spannhebels 23. Dadurch wird über die Stange 21 und
den Hammerkopf 33 der Deckel 3 nach unten gezogen gegen das Paket 11 aus Tellerfedern, die ihrerseits auf
dem Vorsprung 10 hülsenfest abgestützt sind. Die Tellerfedern werden dadurch gespannt, der obere Konus
19 des Befestigungshalses wird fest in den Innenkonus 9 hineingezogen, und auch der Spannhebel 33 wird gegen
die Unterseite des Befestigungshalses bzw. die dort angeordnete Auflagescheibe 25 fest angezogen, so daß der
Spannhebel nicht mehr, beispielsweise unter eigenem Geweht, nach unten schwenken kann. Selbstverständlich
ist zur weiteren Sicherung eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Lagerung und/oder Halterung für den
Spannhebel an dem etwa waagerecht verlaufenden Teil des Kugelhalses 17 angeordnet.
Die Schraubenfeder 29 unterhalb der Hülse 27 dient dazu, im entspannten Zustand beim Einsetzen dafür zu
sorgen, daß der Hammerkopf 33 so weit wie möglich von dem Konus 19 an dem Befestigungshals 18 entfernt
ist, damit er sicher durch den Schlitz 32 in dem Deckel 3 hindurchgeführt und darüber verschwenkt werden
kann.
Eine zusätzliche Sicherung der Kugelkopfkupplung gegen Herausfallen aus der Hülse 2, insbesondere beim
Abnehmen, ist dadurch geschaffen, daß ein oder zwei Vorsprünge 34 vorhanden sind, von denen einer als radial
aus dem Befestigungshals 18 herausragender Bolzen 35 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 34 sind derart
angeordnet, daß sie in die Einschnitte 15 am unteren schräg geschnittenen Ende 13 der Aufnahmehülse 2 passen.
Auf den Bolzen 35 ist eine Sperrklinke 36 schwenkbar aufgesetzt Die Sperrklinke 36 ist in Form eines
Winkelhebels ausgebildet. Der obere Hebelarm 37 verläuft etwa achsparallel zur Aufnahmehülse 2 und dem
Befestigungshals 18. Daran ist ein Klinkenvorsprung 38
angeformt, dessen Oberseite als Schrägfläche 39 ausgebildet ist. An der Hülse 2 ist — bei eingesetztem Befestigungshals
— unterhalb des Klinkenvorsprungs 38 — ein Haltestein 40 befestigt, gegen den der Klinkenvorsprung
38 anliegt und der beim Einsetzen mit der Schrägfläche 39 an der Klinke zusammenwirkt, um diese
auszulenken, bis die vollständige Einsatzlage erreicht ist.
Der andere Winkelarm 41 unterhalb des Bolzens 35 verläuft parallel zu dem hinteren abgewinkelten Hals 17
der Kugelkopfkupplung und ist an seinem Ende mit einem Handhabungsgriff 42 versehen, der über den Hals
17 hinausragt.
In der Stange 21, dem Befestigungshals 18 sowie in
der Hülse 2 oder — wie in der Zeichnung dargestellt — in der Sperrklinke 36 ist eine radial durchgehende Bohrung
43 angeordnet, in die ein Sicherungsstift 44 eingesetzt ist. In bekannter Weise ist dieser Sicherungsstift 44
mit einem äußeren Handgriff 45 versehen, der in einem sich federnd an die Außenfläche des Befestigungshalses
anlegenden Teil 46 ausläuft, durch den der Sicherungsstift 44 in der in die Bohrung 43 eingeschobenen Lage
gehalten wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen