DE4339670C2 - Verriegelungssystem für Wechselgeräte zur Verwendung bei Lastkraftwagen sowie Element zur Verwendung bei einem derartigen System - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verriegelungssystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Element zur Verwendung bei einem derartigen Verriegelungssystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 15.

Für Fuhrunternehmen, Versorgungsunternehmen, Kommunen usw. besteht die Notwendigkeit, vorhandene Lastkraftwagen möglichst rationell so einzusetzen, daß möglichst eine vollständige Auslastung des vorhandenen Fuhrparkes gewährleistet ist. Dies ist vielfach nicht möglich, da unterschiedliche Aufgaben auch unterschiedliche Aufbaue, nämlich z. B. Abroll-, Absetz- oder Dreiseitenkipper, Betonmischer, Salzstreugerät usw. erfordern, so daß die Einsatzmöglichkeit eines mit einem bestimmten Aufbau versehenen Lastkraftwagens oftmals begrenzt ist.

Um hier Abhilfe zu schaffen, wurden bereits sog. Wechselsysteme vorgeschlagen, die es ermöglichen, auf einem Lastkraftwagen, bzw. auf dem Hauptrahmen dieses Lastkraftwagens unterschiedliche Wechselgeräte bzw. Wechselaufbaue zu befestigen, und zwar dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt. Hierdurch wird eine höhere Flexibilität erreicht, die es dem Disponenten dann auch ermöglicht, mit einer geringen Anzahl von Lastkraftwagen eine breite Palette von Anforderungen abzudecken.

Bekannt ist ein Verriegelungssystem der eingangs erwähnten Art zur Verwendung bei Lastkraftwagen, und zwar für eine lösbare Befestigung des einen Hilfsrahmen aufweisenden Wechselgerätes an dem Hauptrahmen des Lastkraftwagens. Hierfür sind am Hauptrahmen erste Verriegelungselemente vorgesehen, die jeweils einen mit ihrer Achse im wesentlichen senkrecht zur horizontalen Ebene des Hauptrahmens orientierte Aufnahmeöffnung aufweisen, die sich an ihrem oberen Ende kegelförmig erweitern. Am Hilfsrahmen des Wechselgerätes sind zweite, den ersten zugeordnete Verriegelungselemente vorgesehen, die jeweils von einem Zapfen gebildet sind, der sich an seinem unteren, freien Ende kegelförmig verjüngt und in jeweils eine Aufnahmeöffnung eines ersten Verriegelungselementes einführbar ist und dort passend aufgenommen wird. An jedem ersten Verriegelungselement ist weiterhin ein Exzenter vorgesehen, der über einen Hebel manuell zwischen einer den jeweiligen Zapfen in der Aufnahmeöffnung verriegelnden bzw. frei gebenden Stellung schwenkbar ist.

Nachteilig ist bei diesem bekannten Verriegelungssystem u. a., daß eine wirklich starre, kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Hauptrahmen und dem Hilfsrahmen nicht besteht, jeder Rahmen also für sich zur Aufnahme der im Betrieb auftretenden statischen und dynamischen Belastungen ausgebildet sein muß.

Bekannt ist weiterhin ein Verriegelungssystem ebenfalls zur Verwendung bei Lastkraftwagen für die lösbare Befestigung eines Hilfsrahmens eines Wechselgerätes am Hauptrahmen des Lastkraftwagens (US-PS 43 39 148), bei welchem die am Hauptrahmen vorgesehenen ersten Verriegelungselemente Zapfen sind, die mit ihrer Achse senkrecht zur horizontalen Ebene des Hauptrahmens angeordnet und an ihren oberen, freien über die Ebene des Hauptrahmens wegstehenden Enden kegelförmig ausgeführt sind, während am Hilfsrahmen die Aufnahmeöffnungen für die Zapfen aufweisenden zweiten Verriegelungselemente vorgesehen sind, die jeweils einen Riegel aufweisen, der radial zur Achse der Aufnahmeöffnung zwischen einer das jeweilige zweite Verriegelungselement am ersten Verriegelungselement bzw. an dem Zapfen verriegelnden Stellung, in der der Riegel vorgespannt durch eine Feder in eine Ringnut des Zapfen eingreift, und einer nichtverriegelnden Stellung bewegbar ist. Auch dieses bekannte Verriegelungssystem hat den Nachteil, daß eine wirklich starre, formschlüssige Verbindung zwischen dem Hauptrahmen und dem Hilfsrahmen nicht zustande kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verriegelungssystem sowie ein Element zur Verwendung bei einem solchen System aufzuzeigen, mit welchem sich eine besonders starre und form- bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Hauptrahmen und dem Hilfsrahmen herstellen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verriegelungssystem entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 und ein Element zur Verwendung bei einem solchen System entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 15 ausgebildet.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei einer relativ einfachen, robusten und damit auch unter rauhen Einsatzbedingungen zuverlässig arbeitenden Konstruktion eine absolut form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Hauptrahmen des Lastkraftwagens und dem Hilfsrahmen des jeweiligen Wechselgerätes erreicht wird, und zwar durch vertikales Absenken des Hilfsrahmens auf den Hauptrahmen.

Durch die formschlüssige Verbindung wird insbesondere auch erreicht, daß Hauptrahmen und Hilfsrahmen aus statischen und dynamischen Gesichtspunkten eine Einheit, d. h. eine gemeinsame Rahmenanordnung bilden, welche insbesondere stabil ist und zur Aufnahme hoher statischer und dynamischer Kräfte geeignet ist. Durch die starre und formschlüssige Verbindung wird insbesondere auch erreicht, daß keine zusätzlichen, verstärkenden Rahmenelemente erforderlich sind, weiterhin kann in sehr vielen Anwendungen der Hilfsrahmen niedrig gehalten werden, da dieser zusammen mit dem Hauptrahmen eine einheitliche Rahmenanordnung bildet, welche auch in bestimmten Anwendungen bzw. Einsätzen auftretende höhere Belastungen aufnimmt, wie dies beispielsweise bei als Wechselgerät ausgebildeten Kränen usw. der Fall ist. Durch den Wegfall von zusätzlichen, versteifenden Rahmenelementen sowie durch die Möglichkeit, insbesondere den Hilfsrahmen 2 niedrig auszu­ bilden ergeben sich eine Erhöhung des Ladegewichtes sowie insbesondere auch eine Vergrößerung der Aufbauhöhe.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht weiterhin auch darin, daß die weiteren Verriegelungseinheiten und damit das Verriegelungssystem insgesamt mit hoher Tragkraft ausgebildet werden können, durch das System also auch eine hohe Sicher­ heit gewährleistet ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung und in Seitenansicht den Hauptrahmen eines Lastkraftwagens sowie den über das erfindungsgemäße Verriegelungssystem mit dem Haupt­ rahmen verbundenen Hilfsrahmen eines Wechselgerätes;

Fig. 2 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf den Hauptrahmen des Lastkraftwagens;

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt ent­ sprechend der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 2;

Fig. 4 und 5 im Längsschnitt sowie in Draufsicht das Gehäuse des am Hauptrahmen vorgesehenen Verriegelungsele­ mentes;

Fig. 6 in Einzeldarstellung und im Schnitt den Kegeleinsatz des Verriegelungselementes der Fig. 4 und 5;

Fig. 7 und 8 den Verriegelungsschieber des Verriegelungs­ elementes der Fig. 4-6 in Draufsicht sowie in einem Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 7;

Fig. 9 und 10 den am Hilfsrahmen befestigten Kegelzapfen in zwei um 90° um die Zapfenachse gedrehten Ansichten.

In den Figuren ist 1 der Hauptrahmen eines ansonsten nicht näher dargestellten Lastkraftwagens, auf dem (Hauptrahmen) in an sich bekannter Weise unterschiedlichen Einsätzen des Lastkraftwagens entsprechend unterschiedliche Wechselgeräte oder Wechselaufbaue befestigt werden können. Diese weisen in üblicher Weise den Hilfsrahmen 2 auf, der in Größe und Höhe dem jeweiligen Wechselgerät und den bei Verwendung dieses Wechselgerätes auftretenden Kräften entsprechend ausgebildet ist.

Um eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Hauptrahmen 1 und dem auf diesem Hauptrahmen aufliegenden Hilfsrahmen 2 zu erreichen, ist ein Verriegelungssystem vorgesehen, welches im wesentlichen aus den am Hauptrahmen 1 befestigten Ver­ riegelungselementen 3 und den am Hilfsrahmen befestigten Kegelzapfen 4 besteht. Die Verriegelungselemente 3 und Kegelzapfen 4 bilden jeweils eine Verriegelungeinheit und sind derart angeordnet, daß bei am Hauptrahmen 1 befestigtem Hilfsrahmen 2, d. h. beim am Lastkraftwagen befestigtem Wechselgerät jeweils ein Kegelzapfen 4 von oben her in ein Verriegelungselement 3 eingreift und in diesem Verriegelungs­ element formschlüssig verriegelt ist, wie dies im einzelnen noch beschrieben wird.

Im einzelnen sind die Verriegelungselemente 3 an den beiden beidseitig von einer Fahrzeuglängsachse L und spiegel­ symmetrisch zu dieser angeordneten, den Hauptrahmen 1 bildenden und jeweils ein C-Profil aufweisenden Längsträger 5 und 6 befestigt, und zwar jeweils an der der Längsachse L abgewandten vertikalen Außenfläche dieser Längsträger, die mit der offenen Profilseite der Längs- bzw. Mittelachse zugewandt sind.

An jedem Längsträger 5 sind die Verriegelungselemente 3 in vorgegebenen Abständen in Fahrzeuglängsrichtung verteilt vorgesehen, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform in der Weise, daß jedem Verriegelungselement 3 an dem Längs­ träger 5 in einer Achsrichtung senkrecht zur Längsachse L ein Verriegelungselement 3 an dem Längsträger 6 gegenüberliegt.

In gleicher Weise sind die Kegelzapfen 4 am Hilfsrahmen 2, d. h. an den aneinander abgewandten, außen liegenden Längs­ seiten der diesen Hilfsrahmen bildenden Längsträger mit ihrem oberen Ende derart befestigt, daß die Kegelzapfen 4, die mit ihrer Achse in vertikaler Richtung und senkrecht zur Längs­ achse des Hilfsrahmens 2 und damit bei am Hauptrahmen 1 befestigtem Hilfsrahmen 2 senkrecht zur Fahrzeuglängsachse gerichtet sind den gleichen Achsabstand aufweisen wie die Verriegelungselemente 3. Die Kegelzapfen 4 sind mit ihrem oberen Ende jeweils an einer Konsole 7 befestigt, die an der außenliegenden Seite des Hilfsrahmens 2 angeschweißt ist und beispielsweise auf einer horizontalen Platte 8, über deren Unterseite der betreffende Kegelzapfen 4 wegsteht und aus zwei dreieckförmigen, in vertikaler Richtung angeordneten Stützblechen 9 besteht, die jeweils mit der Platte 8 sowie auch mit dem Hilfsrahmen 2 verschweißt sind.

Jedes Verriegelungselement 3 besteht aus einem Gehäuse 10, welches sich bei der dargestellten Ausführungsform aus zwei fest miteinander verbundenen Gehäuseteilen 11 und 12 zu­ sammensetzt. Das in den Figuren untere Gehäuseteil 11 ist von einer Länge eines Rechteckhohlprofils aus Stahl gebildet. In der Mitte besitzt das Gehäuseteil 11 an den die größere Querschnittsseite des Rechteckprofils bildenden Ober- und Unterseite jeweils eine Bohrung oder Öffnung 13 bzw. 14, die achsgleich angeordnet sind und den gleichen Durchmesser aufweisen. Auf der die Öffnung 13 aufweisenden Oberseite des Gehäuseteils 11 ist das von einer rechteckförmigen Platte gebildete Gehäuseteil 12 in geeigneter Weise, beispielsweise durch Anschweißen befestigt. Im Gehäuseteil 12 ist eine durchgehende Öffnung 15 vorgesehen, die achsgleich mit den Öffnungen 13 und 14 liegt, allerdings einen im Vergleich zu den Öffnungen 13 und 14 wesentlich größeren Durchmesser besitzt, so daß sich an der Oberseite des Gehäuses 10 eine von den Öffnungen 13 und 15 gebildete Ausnehmung mit einem Absatz ergibt.

In die Öffnung 15 ist ein ringartiger Kegeleinsatz 16 eingesetzt und dort durch Klemmsitz gehalten, der (Kegelein­ satz) eine kreiszylinderförmige Umfangsfläche und eine sich von der Oberseite, zur Unterseite kegelstumpfartig verengende Öffnung 17 besitzt. Im Bereich dieser Öffnung ist der Kegeleinsatz mit einem Einsatz oder mit einer Beschichtung 18 aus einem hochbelastbaren, verschleißfesten Kunststoff versehen. Der Durchmesser der Öffnung 17 an der Unterseite des Kegeleinsatzes 16 ist gleich oder in etwa gleich dem Durchmesser der Öffnungen 13 und 14.

An der Oberseite und Unterseite des Gehäuseteils 11 sind außerhalb der Öffnungen 13 und 14 jeweils zwei durchgehende Bohrungen 19 bzw. 20 (Bohrung 19 in der die Öffnung 13 auf­ weisenden Oberseite und Bohrungen 20 in der die Öffnung 14 aufweisenden Unterseite) vorgesehen, und zwar derart, daß jede Bohrung 19 mit ihrer parallel zur Achse der Öffnungen 13 und 14 liegenden Achse achsgleich bzw. deckungsgleich mit einer Bohrung 20 liegt. Mit Hilfe von durch die Bohrungen 19 und 20 hindurchgeführten Stößeln kann der durch Klemmsitz im Gehäuseteil 12 gehaltene Kegeleinsatz 16 im Bedarfsfall entfernt bzw. ausgetauscht werden.

Der Kegeleinsatz 16 ist in das Gehäuseteil 12 so eingesetzt, daß sich die kegelstumpfförmige Öffnung 17 ausgehend vom Gehäuseteil 11 nach oben hin erweitert.

Das Gehäuse 10 jedes Verriegelungselementes 3 ist beidendig zwischen zwei jeweils in vertikalen Ebenen, d. h. in Ebenen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse L angeordneten Platten 22 durch Anschweißen befestigt, und zwar derart, daß die Längsachse 1 des im Gehäuseteil 11 gebildeten Kanales 21 senkrecht zu diesen Platten 22 liegt, die die Öffnungen 13 und 14 aufweisenden Seiten des Gehäuseteils 11 in horizonta­ len Ebenen angeordnet sind und das Gehäuseteil 12 obenliegend und das Gehäuseteil 11 untenliegend angeordnet sind. Die Platten 22 sind Bestandteil einer Konsole 23, die Teil des jeweiligen Verriegelungselementes 3 ist und mit der dieses Verriegelungselement an dem Hauptrahmen 1 befestigt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform weist jede Konsole 22 zusätzlich zu der Platte 22 noch eine diese Platten zu einem U-Profil verbindende und flächig gegen die betreffende Seite des Hauptrahmens 1 anliegende Platte 24 auf. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Konsole 23 aus einer Länge eines U-Profils herzustellen, dessen Schenkel dann die Platten 22 und dessen Jochabschnitt die Platte 24 bildet. Die Konsole 23 ist am Hauptrahmen 1 angeschweißt.

Jede Platte 22 besitzt eine rechteckförmige Öffnung 25, die achsgleich mit der Längsachse 1 des Kanales 21 angeordnet ist und mit ihren längeren Seiten parallel zu den längeren Querschnittsseiten des Kanales 21 und dementsprechend auch mit ihren kürzeren Seiten parallel zu den kürzeren Querschnitts­ seiten des Kanales 21 liegt. Die Öffnung 25 besitzt aber zumindest in vertikaler Richtung einen etwas kleineren Querschnitt als der Kanal 21, so daß sich am Übergang zwischen dem Kanal 21 und der jeweiligen Öffnung 25 ein Absatz ergibt.

Jedes Verriegelungselement besitzt weiterhin einen Verriegelungsschieber 26, der aus einem rechteckförmigen Flachmaterial hergestellt ist und einen Querschnitt aufweist, der gleich oder geringfügig kleiner ist als der Querschnitt der Öffnungen 25. Der Verriegelungsschieber 26 reicht durch die Öffnungen 25 und den Kanal 21 hindurch und steht beid­ endig über die im Gehäuse 10 abgewandte Seite jeder Platte 22 mit einer ausreichenden Länge vor. Die Führungsflächen für den Verriegelungsschieber 26 sind hauptsächlich im Inneren des Gehäuses 10 bzw. im dortigen Kanal 21 gebildet. Zur Reduzierung des Verschleißes sind dort Platten 27 aus verschleißfestem Kunststoff eingelegt, die durch die vorge­ nannten am Übergang zwischen dem Kanal 21 und den Öffnungen 25 gebildeten Absätze im Kanal 21 gehalten sind und jeweils zwischen der Oberseite des Verriegelungsschiebers 26 und der darüberliegenden Oberseite des Gehäuseteils 11 sowie zwischen der Unterseite des Verriegelungsschiebers 26 und der Unter­ seite des Gehäuseteils 11 angeordnet sind. Die Platten 27 besitzen jeweils eine Öffnung 28, die achsgleich mit der benachbarten Öffnung 13 bzw. 14 angeordnet ist und auch den gleichen Durchmesser wie diese Öffnungen aufweist.

Im mittleren Bereich besitzt der Verriegelungsschieber 26 eine von der Oberseite zur Unterseite durchgehend ausge­ bildete schlüssellochartige Öffnung 29, und zwar mit einem Abschnitt 29′, der im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, der einen Durchmesser besitzt, der zumindest in Achs­ richtung des Schiebers 26 größer ist als der Durchmesser der Öffnungen 13 und 14 und sonst dem Durchmesser dieser Öffnungen entspricht, und der in einen Abschnitt 29′′ übergeht, der sich in Längsrichtung des Verriegelungs­ schiebers 26 erstreckt und eine Breite besitzt, die wesent­ lich kleiner ist als der Durchmesser der Öffnungen 13 und 14. Die Öffnung 29 und deren Abschnitte 29′ und 29′′ sind symmetrisch zur Längsachse des Verriegelungsschiebers 26 ausgebildet, und zwar insbesondere auch derart, daß die Längserstreckung des Abschnittes 29′′ achsgleich mit der Längsachse des Verriegelungsschiebers 26 liegt.

An der dem Kegeleinsatz 16 abgewandten Unterseite 26′ ist der Verriegelungsschieber 26 in einem die Öffnung 29 umgebenden Keil- bzw. Schrägfläche 30 versehen, die in einer Ebene liegt, welche mit der Oberseite 26′′ des Verriegelungs­ schiebers 26 einen spitzen Winkel a, d. h. einen Winkel a von etwa 10° einschließt, der sich in einer Richtung öffnet, in welcher sich auch der Abschnitt 29′′ vom Abschnitt 29′ wegerstreckt.

Die einzelnen Verriegelungselemente 3 sind so am Hauptrahmen 1 bzw. an dem jeweiligen Längsträger 5 bzw. 6 befestigt, daß nicht nur das jeweilige Gehäuse 10 mit dem Gehäuseteil 12 oben liegend angeordnet ist und die Achsen der Öffnungen 13 - 15, 17 senkrecht zur horizontalen Rahmenebene des Haupt­ rahmens 1 angeordnet sind, sondern auch die Längsachse 1 jedes Kanals 21 in der Ebene des Hauptrahmens parallel zu dem benachbarten Abschnitt des Längsträgers 5 bzw. 6 liegt.

Die Verriegelungsschieber 26 der an jedem Längsträger 5 bzw. 6 vorgesehenen Verriegelungselemente 3 sind über Zug- bzw. Schubstangen 3 miteinander verbunden, die an den über die Platten 22 wegstehenden Enden der Verriegelungsschieber 26 angegelenkt sind. Das zum Heck des Lastkraftwagens weisende Ende des diesem Heck benachbarten Verriegelungsschiebers 26 ist jeweils über eine Schubstange 32 mit einem Stellglied 33 verbunden, welches bei der dargestellten Ausführungsform von einem doppelt wirkenden Hydraulik-Zylinder gebildet ist und mit welchem jeweils die Verriegelungsschieber 26 sämtlicher an einer Seite des Hauptrahmens 1 vorgesehener Verriegelungs­ elemente 3 in Längsrichtung 1 des jeweiligen Kanales 21 gemeinsam zwischen einer freigebenden Stellung, in der der jeweilige Abschnitt 29 deckungsgleich mit den Öffnungen 13 und 14 liegt und einer verriegelnden Stellung bewegbar sind, in der der jeweilige Abschnitt 29′′ im Bereich der Öffnungen 13 und 14 angeordnet ist. Durch an den Schubstangen 31 und 32 vorgesehene Stellglieder kann die effektive Länge dieser Schubstangen eingestellt werden, um die jeweiligen Ver­ riegelungsschieber 26 exakt zu justieren oder um diese Verstellschieber nachzustellen. Die Stellglieder 33 auf beiden Seiten des Hauptrahmens 1 sind gemeinsam und gleich­ sinnig ansteuerbar.

Die Kegelzapfen 4 bestehen entsprechend den Fig. 9 und 10 jeweils aus einem oberen Zapfenabschnitt 4′, der eine kreiszylinderförmige Außenfläche aufweist und mit seinem oberen Ende an der Platte 8 der zugehörigen Konsole 7 beispielsweise durch Anschweißen befestigt ist.

An das untere Ende des Zapfenabschnittes 4′ schließt sich ein sich nach unten hin verjüngender kegelstumpfförmiger Zapfen­ abschnitt 4′′ an, der in einen unteren, ebenfalls im wesent­ lichen kreiszylinderförmigen Zapfenabschnitt 4′′′ übergeht, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Zapfenabschnittes 4′. Sämtliche Zapfenabschnitte 4′- 4′′′ sind achsgleich angeordnet. Im Zapfenabschnitt 4′′′ sind beidseitig von der Zapfenachse ZA des Kegelzapfens 4 zwei Nuten 34 eingebracht, und zwar derart, daß jede Nut 34 eine ebene Bodenfläche 35 bildet und die beiden Bodenflächen 35 parallel zueinander sowie auch parallel zu einer Ebene und in gleichem Abstand von dieser Ebene angeordnet sind, die die vertikale Achse ZA einschließt. Die Nuten 35 besitzen weiterhin jeweils eine obere Begrenzungsfläche 36 und eine untere Begrenzungsfläche 37, von denen die beiden Be­ grenzungsflächen 36 in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse ZA liegen und die Begrenzungsflächen 37 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die mit der gemeinsamen Ebene der Begrenzungsflächen 36 den Winkel a einschließt, den die Schrägfläche 30 mit der Oberseite 26′′ des jeweiligen Verriegelungsschiebers 26 bildet.

Die Kegelzapfen 4 sind so am Hilfsrahmen 2 befestigt, daß bei am Hauptrahmen 1 verriegeltem Hilfsrahmen 2, d. h. bei in die Verriegelungselemente 3 eingreifenden Verriegelungszapfen 4 jeder Verriegelungszapfen 4 mit seinem kegelstumpfförmigen Abschnitt 4′′ passend in der Öffnung 17 des Kegeleinsatzes 16 eines Verriegelungselementes 3 sitzt und mit dem Abschnitt 4′′ die Öffnungen 13 und 14 durchgreift, und zwar derart, daß die Achse ZA die Längsachse 1 senkrecht schneidet, die Längsachse 1 in der parallel zu den Bodenflächen 35 ver­ laufenden und die Achse ZA einschließende Ebene angeordnet ist und darüber hinaus die Ebene der Begrenzungsflächen 37 der Nuten 34 parallel zu der Ebene der Schrägfläche 30 liegt, und zwar derart, daß bei im verriegelnden Zustand befind­ lichem Verriegelungsschieber 26 die Begrenzungsflächen 37 gegen die Schrägfläche 30 anliegen und über diese Keilflächen und insbesondere über den in der Öffnung 17 angeordneten Abschnitt 4′′ des Kegelzapfens 4 eine formschlüssige Ver­ riegelung zwischen dem jeweiligen Kegelzapfen 4 und dem zugehörigen Verriegelungselement 3 erreicht ist. Bevorzugt besitzt der kegelförmige Abschnitt 4′′ einen Kegelwinkel, der gleich dem Kegelwinkel der Öffnung 17 ist, wobei der Durch­ messer des Abschnittes 4′′ aber bevorzugt etwas größer ist als der jeweilige Durchmesser der Öffnung 17.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Verriegelungs­ elemente 3 so angeordnet, daß deren Verriegelungsschieber 26 jeweils durch Ziehen, d. h. durch Einwirken einer Zugkraft auf die Zugstangen 31 und 32 in die verriegelnde Stellung bewegt werden, d. h. die Verriegelungsschieber 26 sind so angeordnet, daß die Abschnitte 29′′ jeweils zur Vorderseite des Last­ kraftwagens weisen, sich also auch der zwischen der Schräg­ fläche 30 und der Oberseite 26′′ gebildete Winkel a zur Vorderseite des Lastkraftwagens öffnet.

Die Stellglieder 33 sind vom Fahrerhaus des Lastkraftwagens aus betätigbar. Um ein ungewünschtes Entriegeln zu vermeiden, ist an jeder Seite des Hilfsrahmens 1 an einem Verriegelungs­ element 3 eine Arretierung vorgesehen, die im wesentlichen von einem Steckbolzen 38 gebildet ist, der bei in der verriegelnden Stellung befindlichen Verriegelungsschiebern 26 eine Öffnung 39 in einem Verriegelungsschieber 26 sowie zugleich auch Öffnungen 40 in Armen 41 durchgreift, die an dem betreffenden Verriegelungselement 3 vorgesehen sind.

Am Hauptrahmen 1 sind weiterhin plattenförmige Einweiser 42 vorgesehen, die beim Absenken des Hilfsrahmens 2 auf den Hauptrahmen zunächst grob die beiden Rahmen relativ zu­ einander ausrichten. Zum Anheben und Absenken des Hilfs­ rahmens 2 bzw. des Wechselgerätes vom Lastkraftwagen bzw. auf den Lastkraftwagen sind am Hauptrahmen 1 weiterhin noch hydraulische Hubzylinder 43 vorgesehen.

Das vorbeschriebene Verriegelungssystem ermöglicht folgende Arbeitsweise:
Zum Anbringen und Befestigen eines Wechselgerätes oder Wechselaufbaus oder Wechselgerätes auf den Lastkraftwagen fährt dieser rückwärts unter das in üblicher Weise auf Stützfüßen stehende Wechselgerät. Der Fahrer stoppt den Lastkraftwagen, sobald ein Anschlagbolzen am Zwangsanweiser andockt. Durch Betätigen der Hubzylinder 43 wird nun das Wechselgerät angehoben, so daß die Stützhülsen abgenommen werden können. Anschließend erfolgt ein Absenken des Wechsel­ gerätes und dessen Hilfsrahmen auf den Lastkraftwagen bzw. den Hauptrahmen 1 in vertikaler Richtung, wobei die vor­ handenen Zwangseinweiser 42, die eine Gleit- und Führungs­ fläche für den Hilfsrahmen 2 bilden, gewährleisten, daß beim weiteren Absenken die Kegelzapfen 4 jeweils in ein sich im nichtverriegelnden Zustand befindliches Verriegelungselement 3 eingeführt werden, wobei durch die Kegelöffnungen 17 eine Justierung zwischen dem Hauptrahmen 1 und dem Hilfsrahmen 2 erfolgt. Am Ende der Absetzbewegung sitzt jeder Kegelab­ schnitt 4′′ formschlüssig in einer Kegelöffnung 17. Nun werden über die Stellglieder 33 sämtliche Verriegelungs­ schieber 26 in die verriegelnde Stellung bewegt.

Nach erfolgter Verriegelung durch die Verriegelungsschieber 26 werden die Verriegelungselemente 3 an den beiden Seiten des Hauptrahmens 1 noch durch die beiden Steckbolzen 38 in der verriegelnden Stellung gesichert, so daß auch eine ungewollte Betätigung der Stellglieder 33 nicht zu einer Entriegelung führt.

Das beschriebene Verriegelungssystem besitzt eine einfache und robuste Konstruktion, die auch unter rauhen Betriebsbe­ dingungen zuverlässig arbeitet und ein Höchstmaß an Sicher­ heit gewährleistet. Die hohe Sicherheit ist insbesondere auch dadurch bedingt, daß über die Kegelzapfen 4 und die Kegelein­ sätze 16 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Haupt­ rahmen 1 und dem Hilfsrahmen 2 geschaffen ist, die insbe­ sondere auch dazu führt, daß die beiden Rahmen 1 und 2 durch ihre formschlüssige Verbindung sich zu einem gemeinsamen Rahmenelement zur Aufnahme statischer und dynamischer Belastungen ergänzen. Durch die formschlüssige Verbindung wird weiterhin auch erreicht, daß zusätzliche, den Haupt­ rahmen 1 oder Hilfsrahmen 2 versteifende Rahmenteile nicht notwendig sind. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine Verein­ fachung in konstruktiver Hinsicht, sondern insbesondere auch eine Reduzierung des Leergewichtes des Lastkraftwagens und damit umgekehrt eine Erhöhung des Zuladegewichts, was insbesondere für einen rationellen Betrieb des Lastkraft­ wagens von großer Bedeutung ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Verbinden und Lösen des Wechselgerätes mit dem Lastkraftwagen bzw. von dem Lastkraftwagen durch vertikales Absenken bzw. Anheben erfolgt, hier also insbesondere auch keine Gleitbewegungen zwischen dem Hilfsrahmen 2 und dem Hauptrahmen 1 in Fahr­ zeuglängsrichtung notwendig sind, die (Gleitbewegungen) bei einem möglichen hohen Gewicht des Wechselaufbaus erhebliche Kräfte erforderlich machen. Bei dem beschriebenen Ver­ riegelungssystem sind für die Bewegung der Verriegelungs­ schieber relativ kleine Kräfte ausreichend.

Durch die Kunststoffbeschichtung 18 sowie durch die platten­ förmigen Kunststoffeinsätze 27 ist weiterhin eine metallische Berührung zwischen sich bewegenden Teilen verhindert, wobei insbesondere die Kunststoffbeschichtungen 18 zugleich auch dämpfend zwischen den Verriegelungselementen 3 und den Kegelzapfen 4 wirken.

Die hohe Festigkeit und damit Sicherheit der Verriegelungs­ elemente 3 ist u. a. weiterhin dadurch gewährleistet, daß die Verriegelungsschieber 26 geschlossene Öffnungen 29 aufweisen und darüber hinaus auch jeweils beidendig über die Platten 22 vorstehen, so daß selbst bei einem Bruch der Verbindung zwischen einem Gehäuse 10 und einer benachbarten Platte 22 die sichere Verbindung über das betreffende Verriegelungs­ element 3 weiterhin gewährleistet ist.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand­ lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (24)

1. Verriegelungssystem zur Verwendung bei Lastkraftwagen für die lösbare Befestigung eines einen Hilfsrahmen (2) aufweisenden Wechselgerätes am Hauptrahmen (1) eines Lastkraftwagens, mit am Hauptrahmen (1) vorgesehenen ersten Verriegelungselementen (3) und mit am Hilfsrahmen (2) vorgesehenen zweiten Verriegelungselementen, die bei am Lastkraftwagen befestigtem Wechselgerät jeweils im Halte- und Verriegelungseingriff mit einem der ersten Verriegelungselemente (3) stehen, wobei die ersten Verriegelungselemente (3) jeweils eine Aufnahmeöffnung (13, 14), 17) mit wenigstens einem kegelförmigen Abschnitt (17) bildet, der mit seiner Achse in einer Achsrichtung senkrecht zu einer horizontalen Ebene des Hauptrahmens (1) angeordnet ist und sich nach oben hin kegelförmig erweitert, wobei die zweiten Verriegelungselemente von Zapfen (4) gebildet sind, die mit ihren Achsen senkrecht zu einer horizontalen Ebene des Hilfsrahmens (2) liegen, jeweils wenigstens einen sich nach unten hin verjüngenden kegelförmigen Abschnitt (4′′) bilden und in die Aufnahmeöffnung (17) des ersten Verriegelungselementes (3) einführbar und dort passend aufgenommen sind, und wobei jeder Zapfen (4) wenigstens eine Hinterschneidung (34) bildet, die in der verriegelnden Stellung des Verriegelungsstückes (26) des betreffenden ersten Verriegelungselementes (3) derart hintergriffen wird, daß der Zapfen (4) auch axial in der Aufnahmeöffnung (17) gesichert ist, wobei jedes erste Verriegelungselement (3) jeweils wenigstens ein Verriegelungsstück (26) aufweist, welches in einer Achsrichtung senkrecht zur Achse der Aufnahmeöffnung (17) zwischen einer verriegelnden und einer nicht verriegelnden oder frei gebenden Stellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit dem Hauptrahmen (1) verbundenen Hilfsrahmen (2) der kegelförmige Abschnitt (4′′) jedes als Kegelzapfen (4) ausgebildeten Zapfens von dem kegelförmigen Teil (17) der Aufnahmeöffnung (13, 14, 17) passend aufgenommen ist, daß das Verriegelungsstück ein Verriegelungsschieber (26) ist, der in der Achsrichtung senkrecht zur Achse der Aufnahmeöffnung (13, 14, 17) zwischen der nichtverriegelnden und der freigebenden Stellung verschiebbar ist, und daß der Verriegelungsschieber (26) eine Keil- oder Schrägfläche bildet, die in der verriegelnden Stellung des Verriegelungsschiebers (26) gegen die Gegenfläche des Kegelzapfens (4) anliegt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Längsseiten des Hauptrahmens (1) sowie an beiden Längsseiten des Hilfsrahmens (2) jeweils wenigstens ein erstes bzw. ein zweites Verriegelungselement (3, 4) vorgesehen sind.

3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren ersten Verriegelungselementen (3) diese bzw. deren Verriegelungsschieber (26) über Kupplungselemente, vorzugsweise über Schubstangen (31, 32) gemeinsam und synchron von einem Stellglied (33) aus betätigbar sind.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren an beiden Längsseiten des Hauptrahmens (4) vorgesehenen ersten Verriegelungselementen (3) für die ersten Verriegelungselemente (3) an jeder Längsseite des Hauptrahmens (1) jeweils ein gesondertes Stellglied (33) vorgesehen ist.

5. System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Stellglied (33) ein motorisches Stellglied, beispielsweise ein Hydraulik-Zylinder ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kegelzapfen (4) beidseitig und symmetrisch zu einer Zapfenachse (ZA) zwei Hinterschneidungen (34) aufweist.

7. System nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Hinterschneidung von einer Nut (34) gebildet ist.

8. System nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes erste Verriegelungselement (3) ein Gehäuse (10) aufweist, an dessen Oberseite die Aufnahmeöffnung (17) vorgesehen ist und in dem in einem unterhalb der Aufnahmeöffnung (17) gebildeten Kanal (21) der Verriegelungsschieber (26) zwischen der verriegelnden und der freigebenden Stellung verschiebbar vorgesehen ist.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kegelzapfen (4) einen kegelstumpfförmigen Zapfenabschnitt (4′′) aufweist, an welchem die wenigstens eine Hinterschneidung (34) gebildet ist.

10. System nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verriegelungsschieber (26) eine Öffnung (29) aufweist, die eine sich in Bewegungsrichtung dieses Schiebers vermindernde Breite besitzt, und zwar derart, daß in der nicht verriegelnden Stellung des Schiebers (26) der Kegelzapfen (4) oder ein die Hinterschneidung (34) aufweisender Abschnitt (4′′′) des Schiebers von einem Abschnitt (29′) größerer Breite der Schieberöffnung (29) aufgenommen ist und in der verriegelnden Stellung der Verriegelungsschieber (26) mit dem Rand der Schieberöffnung (29) an einem schmäleren Abschnitt (29′′) dieser Öffnung die Hinterschneidung (34) hintergreift.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberöffnung (29) schlüssellochartig ausgebildet ist.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche von der Hinterschneidung oder einer Fläche (37) dieser Hinterschneidung gebildet ist, und daß die Keilfläche (30) eine die Verriegelungsöffnung (29) umgebende Schrägfläche (30) des Verriegelungsschiebers ist.

13. System nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufnahmeöffnung (17) eine Beschichtung (18) oder ein Einsatz aus Kunststoff vorgesehen sind.

14. System nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsflächen für den Verriegelungsschieber (26) an dem zugehörigen Gehäuse (10) vorgesehen sind, die von einer Beschichtung oder einem Einsatz (27) aus Kunststoff gebildet sind.

15. Element zur Verwendung bei einem System zur Verwendung bei Lastkraftwagen für die lösbare Befestigung eines einen Hilfsrahmen (2) aufweisenden Wechselgerätes am Hauptrahmen (1) eines Lastkraftwagens, mit am Hauptrahmen (1) vorgesehenen ersten Verriegelungselementen (3) und mit am Hilfsrahmen (2) vorgesehenen zweiten Verriegelungselementen, die bei am Lastkraftwagen befestigtem Wechsel gerät jeweils im Halte- und Verriegelungseingriff mit einem der ersten Verriegelungselemente (3) stehen, wobei die ersten Verriegelungselemente (3) jeweils eine Aufnahmeöffnung (13, 14, 17) mit wenigstens einem kegelförmigen Abschnitt (17) bildet, der mit seiner Achse in einer Achsrichtung senkrecht zu einer horizontalen Ebene des Hauptrahmens (1) angeordnet ist und sich nach oben hin kegelförmig erweitert, wobei die zweiten Verriegelungselemente von Zapfen (4) gebildet sind, die mit ihren Achsen senkrecht zu einer horizontalen Ebene des Hilfsrahmens (2) liegen, jeweils wenigstens einen sich nach unten hin verjüngenden kegelförmigen Abschnitt (4′′) bilden und in die Aufnahmeöffnung (17) des ersten Verriegelungselementes (3) einführbar und dort passend aufgenommen sind, und wobei jeder Zapfen (4) wenigstens eine Hinterschneidung (34) bildet, die in der verriegelnden Stellung des Verriegelungsstückes (26) des betreffenden ersten Verriegelungselementes (3) derart hintergriffen wird, daß der Zapfen (4) auch axial in der Aufnahmeöffnung (17) gesichert ist, wobei jedes erste Verriegelungselement (3) jeweils wenigstens ein Verriegelungsstück (26) aufweist, welches in einer Achsrichtung senkrecht zur Achse der Aufnahmeöffnung (17) zwischen einer verriegelnden und einer nicht verriegelnden oder freigebenden Stellung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit dem Hauptrahmen (1) verbundenen Hilfsrahmen (2) der kegelförmige Abschnitt (4′′) jedes als Kegelzapfen (4) ausgebildeten Zapfen von dem kegelförmigen Teil (17) der Aufnahmeöffnung (13, 14, 17) passend aufgenommen ist, daß das Verriegelungsstück ein Verriegelungsschieber (26) ist, der in der Achsrichtung senkrecht zur Achse der Aufnahmeöffnung (13, 14, 17) zwischen der nichtverriegelnden und der frei gebenden Stellung verschiebbar ist, und daß der Verriegelungsschieber (26) eine Keil- oder Schrägfläche bildet, die in der verriegelnden Stellung des Verriegelungsschiebers (26) gegen die Gegenfläche des Kegelzapfens (4) anliegt.

16. Element nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kegelzapfen (4) beidseitig und symmetrisch zu einer Zapfenachse (ZA) zwei Hinterschneidungen (34) aufweist.

17. Element nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Hinterschneidung von einer Nut (34) gebildet ist.

18. Element nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verriegelungselement (3) ein Gehäuse (10) aufweist, an dessen Oberseite die Aufnahmeöffnung (17) vorgesehen ist und in dem in einem unterhalb der Aufnahmeöffnung (17) gebildeten Kanal (21) der Verriegelungsschieber (26) zwischen der verriegelnden und der freigebenden Stellung verschiebbar vorgesehen ist.

19. Element nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelzapfen (4) an den kegelstumpfförmigen Zapfenabschnitt (4′′) nach unten anschließend einen vorzugsweise kreiszylinderförmigen Zapfenabschnitt (4′′′) aufweist, an welchem die wenigstens eine Hinterschneidung (34) gebildet ist.

20. Element nach einem der Ansprüche 15-19, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsschieber (26) eine Öffnung (29) aufweist, die eine sich in Bewegungsrichtung dieses Schiebers vermindernde Breite besitzt, und zwar derart, daß in der nichtverriegelnden Stellung des Schiebers (26) der Kegelzapfen (4) oder ein die Hinterschneidung (34) aufweisender Abschnitt (4′′′) des Schiebers von einem Abschnitt (29′) größerer Breite der Schieberöffnung (29) aufgenommen ist und in der verriegelnden Stellung des Verriegelungsschiebers (26) mit dem Rand der Schieberöffnung (29) an einem schmäleren Abschnitt (29′′) dieser Öffnung die Hinterschneidung (34) hintergreift.

21. Element nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberöffnung (29) schlüssellochartig ausgebildet ist.

22. Element nach einem der Ansprüche 15-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfläche von der Hinterschneidung oder einer Fläche (37) dieser Hinterschneidung gebildet ist, und daß die Keilfläche (30) eine die Verriegelungsöffnung (29) umgebende Schrägfläche (30) des Verriegelungsschiebers ist.

23. Element nach einem der Ansprüche 15-22, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufnahmeöffnung (17) eine Beschichtung (18) oder ein Einsatz aus Kunststoff vorgesehen ist.

24. Element nach einem der Ansprüche 15-23, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsflächen für den Verriegelungsschieber (26) an dem zugehörigen Gehäuse (10) vorgesehen sind, die von einer Beschichtung oder einem Einsatz (27) aus Kunststoff gebildet sind.