Die Erfindung betrifft eine Sattelkupplung für die lösbare Verbindung zwischen einem Auflieger und einer Zugmaschine mit einer Kupplungsplatte und einem Paar Lagerböcken zur Befestigung der Sattelkupplung am Rahmen der Zugmaschine, wobei
Eine derartige Sattelkupplung ist zum Beispiel aus der DE 1 99 52997 A1 bekannt.
Für die Montage derartiger Sattelkupplungen auf dem Rahmen einer Zugmaschine hat man früher gesonderte Montageplatten verwendet, die an unterschiedliche seitliche Abstände der Längsträger des Zugmaschinenrahmens anpaßbar waren und auf denen die Lagerböcke der Sattelkupplung in einem fest vorgegebenen seitlichen Abstand zueinander befestigt wurden. Seit einiger Zeit verzichtet man auf diese Montageplatten, um Gewicht einzusparen und die Bauhöhe zu verringern. Damit ergab sich die Notwendigkeit, die Sattelkupplungen für unterschiedliche Rahmenbreiten auszulegen. Zwar variieren diese nur in einem engen Bereich, weil zum einen die Außenabmessungen der Auflieger und Zugmaschinen gesetzlich begrenzt sind und weil zum anderen die Reifenbreiten genormt sind, woraus sich zwangsläufig eine Obergrenze für die Rahmenbreite ergibt.
Die Karosseriehersteller haben sich darauf eingestellt und stellen aus wirtschaftlichen Gründen die zwischen den Längsträgern des Rahmens angeordneten Quertraversen praktisch nur noch in einer Länge her. Damit würden sich einheitliche Breiten der Rahmen ergeben, wenn für die Längsträger stets Profile, üblicherweise I-Profile, mit gleichdicken Stegen verwendet wurden. Da man aber aus Preis- und Gewichtsgründen für leichte und schwere Zugmaschinen auf Profile zurückgreift, die zwar die gleiche Form aber unterschiedliche Flansch- und Stegdicken aufweisen, ergeben sich auch unterschiedliche Montagebreiten für die Befestigung der Sattelkupplungen.
Bei diesen handelt es sich um komplizierte und hochbelastete Bauteile, die eine aufwendige Fertigung erfordern und die man wirtschaftlich nur dann herstellen kann, wenn man große Stückzahlen einer einzigen Baugröße herstellt. Damit ergibt sich die Aufgabe, Möglichkeiten aufzuzeigen, wie einheitlich hergestellte Sattelkupplungen an unterschiedlich breite Rahmen angepaßt werden können. Zu diesem Zweck sind aus der DE 199 52 997 A1 verschiedene Möglichkeiten bekannt geworden.
Eine erste Lösung besteht darin, in der Kupplungsplatte zwei Paare von Bohrungen für die Schrauben zur Befestigung der Brücken vorzusehen, womit eine um den axialen Lochabstand gestufte Breitenanpassung möglich ist. Eine Feinanpassung wird eröffnet, wenn die auf dem Rahmen oben aufliegenden Montageflansche der Lagerböcke mit sich quer zu den Längsträgern erstreckenden Längslöchern ausgestattet sind.
Bei einer zweiten Lösung ist vorgesehen, daß die Lagermulden von axial beabstandeten Anlageflächen begrenzt sind. Dabei ist der axiale Abstand größer als die Breite des Lagerbocks. Zur stufenweisen Anpassung an unterschiedliche Rahmenbreiten sollen zwischen den Anlageflächen und dem Lagerbock Distanzstücke eingelegt werden, die auch als einstückig an der Brücke angeformte Nasen ausgebildet sein können. Auch diese Lösung ist mit Langlöchern in horizontalen Montageflanschen kombinierbar.
Bei der erstgenannten Lösung muß eine relativ grobe Abstufung der Montagebreite vorgesehen werden, weil die Bohrungsabstände nicht beliebig klein gewählt werden können, will man die Kupplungsplatte im Bereich der Bohrungen nicht zu sehr schwächen. Das erfordert entsprechend lange Langlöcher und entsprechend breite horizontale Montagellansche der Lagerböcke.
Bei der zweitgenannten Lösung wird als nachteilig angesehen, daß die Montage durch die zusätzlichen Distanzstücke erschwert wird und daß Montagefehler auftreten können, wenn beim Einbau der Distanzstücke fälschlich "innen" und "außen" verwechselt wird oder wenn sie nicht gleichsinnig angeordnet werden. Das gilt auch für den Einbau der Brücken mit einseitig angeformten Nasen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Sattelkupplung besteht darin, daß die Befestigung mittels horizontaler Montageflansche erfolgt. Um die Anordnung der Sattelkupplung auch in Längsrichtung des Rahmens variieren zu können, sind im Rahmen üblicherweise Bohrungsreihen vorgesehen, die länger als die Bohrungsreihen im Montageflansch der Lagerböcke sind, so daß eine gestufte Anpassung der Befestigungsstelle an verschiedene Bedingungen möglich ist. Nun sind aber die oberen und unteren Flansche der I-förmigen Längsträger weitaus höher belastet als der Steg in der Nähe der neutralen Zone und jede Bohrung im oberen Flansch bedeutet demnach eine Schwächung des Profils. Diese kann zwar durch Verwendung eines stärkeren Profils leicht kompensiert werden, hat aber den Nachteil, daß das Profil im ungelochten Bereich überdimensioniert ist.
Damit ergibt sich zusätzlich zum Problem der Breitenanpassung noch der Aspekt, daß der durch den Wegfall einer gesonderten Montageplatte erlangte Vorteil der Gewichtseinsparung nicht durch überdimensionierte Längsträger kompensiert wird oder gar zu einem Gewichtszuwachs führt.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, bei der Montage der Sattelkupplung auf dem Rahmen einer Zugmaschine die Schwächung der Längsträger zu vermeiden, wenigstens aber zu vermindern und gleichzeitig eine feinstufige, besser noch eine stufenlose Breitenanpassung der Lagerbockpositionen an den Rahmen der Zugmaschine zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
Unter der Brücke wird eine Traverse mit zwei Schenkeln verstanden.
Mit der direkten Befestigung der vertikalen Montageflansche der Lagerböcke am Steg der I-Profile der Längsträger wird erreicht, dass im oberen Flansch der Profile keine Bohrungen mehr erforderlich sind und daß das Profil in diesem hochbeanspruchten Bereich nicht geschwächt wird. Es müssen also keine Längsträger vorgesehen werden, die im gelochten Bereich den Belastungen standhalten, im übrigen aber überdimensioniert und daher unnötig schwer sind.
Die Verwendung vertikaler Montageflansche schließt aber die Anordnung von Langlöchern zur stufenlosen Anpassung an unterschiedliche Rahmenbreiten aus. Die bekannten gestuften Anpassungen, beispielsweise mittels Bohrungspaaren in der Sattelplatte, können weiter verwendet werden. Die erforderliche feinstufige Anpassung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Brücken U-förmig mit axial beabstandeten Anlageflächen ausgebildet sind und dass im Längsschnitt gesehen U-förmige Lagerschalen verwendet werden, bei denen die axial begrenzenden Seitenwandungen unterschiedlich dick ausführbar sind. Für eine vorgegebene Montagebreite wird erforderlichenfalls die passende grobstufige Anpassung vorgenommen und es werden dann die Dicken der Seitenwandungen der Lagerschalen so bestimmt, dass die noch fehlende Feinanpassung erreicht wird.
Dabei kann man von Lagerschalen ausgehen, bei denen der axiale Abstand der äußeren Anlageflächen der Seitenwandungen auf den axialen Abstand der inneren Anlageflächen der Brücke abgestimmt sind und bei denen der axiale Abstand der inneren Anlageflächen der Seitenwandungen geringer ist als die Breite des Lagerbocks in dem von der Brücke und dem Lager umfassten Bereich. Durch spangebende Bearbeitung wird dann der axiale Abstand der inneren Anlageflächen auf das notwendige Maß vergrößert, indem entsprechend der Positionierungsvorgabe für die Lagerböcke entweder nur an den äußeren, nur an den inneren oder an beiden Seitenwandungen Material abgetragen wird. Dies ist nicht besonders aufwendig, denn es handelt sich pro Lagerschale nur um eine einzige Einspannung auf einer Drehbank, auf der der Materialabtrag insbesondere bei aus Kunststoff bestehenden Lagerschalen rasch und präzise vorgenommen werden kann. Außerdem ist eine derartige Bearbeitung aber auch nur bei der Anpassung an ein ausgefallenes Breitenmaß des Rahmens im Einzelfall erforderlich. Meist wird ein mehr oder weniger "genormtes" Breitenmaß des Rahmens vorliegen, bei dem nur Fertigungstoleranzen auszugleichen sind. Dann kann man von vorgefertigten Lagerschalen mit festgelegten Dicken der Seitenwandungen ausgehen und auf die Möglichkeit des um 180° gedrehten Einbaus zurückgreifen, mit dem jeweils drei verschiedene Montagebreiten realisiert werden können.
Mit wenigen Typen von Dickenunterschieden der Seitenwandungen kann so der gesamte Bereich zwischen zwei grobstufig einstellbaren Montagebreiten so feinstufig abgedeckt werden, daß die zuvor beschriebene individuelle Anpassung durch Materialabtrag nicht erforderlich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Figurn 1 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Die Darstellung in Fig. 1 entspricht einem Längsschnitt durch die Montagestelle in der Ebene der Achse 3, um die die Kupplungsplatte 1 relativ zum Lagerbock 2 schwenkbar ist. Mit 4 ist der in Fahrtrichtung gesehene rechte Teil des Rahmens bezeichnet, der aus einem Längsträger 14 mit I-Profil bestehen kann. Im Längsträger 14 ist ebenso wie im vertikalen Montageflansch 13 des Lagerbocks 2 eine Reihe von Bohrungen 26, 25 vorgesehen, die zur Befestigung des Lagerbocks 2 an der äußeren Seitenwand des Längsträges 14 mittels Schrauben dienen. Der Lagerbock 2 ist außerdem mit einem kurzen horizontalen Montageflansch 12 ausgestattet, durch den die vertikale Positionierung des Lagerbocks 2 relativ zum Längsträger 14 festgelegt wird und über den die Lagerkräfte unmittelbar vom Lagerbock 2 auf den Längsträger 14 übertragen werden.
Die Lagerplatte 1 ist an ihrer Unterseite mit einer zur Achse 3 koaxialen hohlzylindrischen Lagermulde 5 ausgestattet, deren Querschnitt aus Fig. 2 ersichtlich ist. In die Lagermulde 5 ist eine Lagerschale 6 eingelegt, deren Seitenwandungen 16, 17 unterschiedlich dick ausgebildet sind. Die Seitenwandungen umgreifen den oberen Teil des Lagerbocks 2 und liegen ihrerseits an den Innenwandungen 15 der - im Längsschnitt gesehen - U-förmig ausgebildeten Brücke 7 an. Die Brücke 7 durchgreift das Auge 9 des Lagerbocks und ist mittels Schrauben an der Lagerplatte 1 befestigt. Zwischen der Brücke 7 und der Innenfläche 10 des Auges 9 ist ein Dämpfungselement 11 angeordnet. Durch Mittellinien 20 sind außer den in Fig. 1 zur Befestigung der Brücke 7 benutzten Bohrungen in der Lagerplatte 1 auch die Positionen eines axial versetzten Bohrungspaares angedeutet, das für eine grobstufige Positionierung der Lagerböcke 2 relativ zur Kupplungsplatte 1 vorgesehen sind.
Aus Fig. 2 sind die Querschnittsformen der Lagerschale 6 und des Dämpfungselementes 11 ersichtlich. Beide Bauteile sind durch Vorsprünge 18, 19 sowie entsprechende Ausnehmungen in der Lagermulde 5 der Lagerplatte 1 bzw. in der Innenwand 10 des Auges 9 gegen eine drehende Relativbewegung gesichert. Bei einer Schwenkbewegung der Lagerplatte 1 relativ zum Lagerbock 2 um die Achse 3 findet eine gleitende Relativbewegung zwischen der Lagerfläche 8 des Lagerbocks 2 einerseits und zwischen dem Dämpfungselement 11 und der Oberfläche der Brücke 7 statt.
Die in Fig. 3 ausschnittsweise dargestelle Modifikation des Lagerbocks gemäß Fig. 1 zeigt einen sich parallel zur Achse 3 erstreckenden Anschlag 21 im Schnitt, der zur Befestigung einer Quertraverse (vgl. Fig. 8 und 9) dient und der mit Langlöchern 24 ausgestattet ist. Auf diese Weise kann zwischen den beiden Lagerböcken einer Sattelkupplung noch eine Quertraverse 22 (siehe Fig. 8 und 9) angebracht werden, falls die Steifigkeit des Rahmens 4 nach Wegfall der früher üblichen Montageplatte im Befestigungsbereich der Lagerböcke 2 als nicht ausreichend angesehen wird. Die Befestigung des Lagerbocks 2 am Längsträger 14 des Rahmens 4 und die Bezugsziffern 12, 13, 25 und 26 in Fig. 3 entsprechen denen in Fig. 1 und müssen nicht nochmals erläutert werden.
Die Fig. 4 und 5 sind Ausschnitte aus Fig. 1 und zeigen die alternative Benutzung der Bohrungen 20. In Fig. 4 ist die Brücke 7 dem innenliegenden Bohrungspaar zugeordnet, während in Fig. 5 die Brücke 7 demgegenüber um den Bohrungsabstand nach außen versetzt angeordnet ist. Auf diese Weise kann, wie gesagt, eine grobstufige Breitenpositionierung der Lagerböcke 2 relativ zur Kupplungsplatte 1 und damit eine erste Annäherung an eine vorgegebene Montagebreite des Rahmens 4 der Zugmaschine vorgenommen werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen in vereinfachter Darstellung, um welchen Betrag sich die Mittellinien des Lagerbocks 2 gegenüber den Fig. 4 und 5 verschieben würden, wenn die Lagerschale 6 in den Fig. 4 und 5 um 180° gedreht eingesetzt würden. Es versteht sich von selbst, daß der Abstand der Bohrungen 20 und der durch Dickenunterschiede der Seitenwandungen 16 und 17 mögliche Feinabstufungsbereich derart aufeinander abzustimmen sind, daß ein vorgegebener Variationsbereich vollständig überdeckt wird.
Das gleiche Prinzip der Breitenanpassung wird auch bei den ggf. vorgesehenen Quertraversen 22 angewandt. Die einstückig mit den Lagerböcken 2 ausgebildeten Anschläge 21 sind mit Langlöchern 24 ausgestattet, während die Quertraversen 22 in Längsrichtung versetzte Bohrungspaare 23 aufweisen, die wahlweise benutzt werden können. In Fig. 8 und 9 sind jeweils die innenliegenden Bohrungspaare benutzt, wobei in Fig. 8 der äußerst linke Bereich des Langlochs 24 und in Fig. 9 der äußerst rechte Bereich des Langlochs 24 benutzt wird. Auch hier sind die Abstände der Bohrungen 23 und die Länge der Langlöcher 24 selbstverständlich so aufeinander abgestimmt, daß der gesamte Variationsbereich überdeckt wird.
In Fig. 10 sind schematisch die drei Möglichkeiten dargestellt, die mit einem Paar Lagerschalen mit bestimmten Dickenunterschieden der Seitenwandungen 16 und 17 möglich sind. In Fig. 10a liegen die beiden dünnen Seitenwandungen 17 außen, d.h. die Lagerböcke 2 haben den größtmöglichen Abstand voneinander. In Fig. 10b liegen beide Dickenseitenwandungen 16 außen, was bedeutet, daß die Lagerböcke 2 den kleinstmöglichen axialen Abstand haben. In Fig. 10c schließlich ist links die dicke Seitenwandung außen angeordnet, während rechts die dünne Seitenwandung außen angeordnet ist. In diesem Fall liegt der axiale Abstand zwischen den beiden Lagerböcken 2 genau zwischen dem gemäß Fig. 10a und dem gemäß Fig. 10b. Die letztgenannte Variante führt zwar zu einer leicht asymmetrischen Anordnung der Sattelkupplung auf der Zugmaschine, was jedoch ohne weiteres tolerierbar ist, weil die Asymmetrie maximal im Bereich von 1 oder 2 mm liegt und daher - verglichen mit den Maßtoleranzen, die bei Zugmaschinen und Auflieger insgesamt auftreten - zu vernachlässigen ist.
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Lagerbocks gemäß der Erfindung in Ergänzung zu den auszugsweisen Schnittdarstellungen der Fig. 1 bis 10. Die Bezugsziffern haben die gleiche Bedeutung wie in den bereits beschriebenen Figuren und werden hier nicht nochmals erläutert.