ШТЕКЕРНАЯ КОНСОЛЬ ДЛЯ ПРИЦЕПНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ГРУЗОВОГО АВТОПОЕЗДА
PIN PANEL FOR TOWED VEHICLE OF ARTICULATED TRUCK

Изобретение относится к штекерной консоли для прицепного транспортного средства грузового автопоезда, содержащей выполненную на опоре с возможностью поворота вокруг соединительного средства прицепа несущую раму и стационарно расположенный на несущей раме штекер, а также к способу соединения расположенного на прицепе штекера с расположенной на тягаче штекерной розеткой.
Такого рода штекерные консоли используются, к примеру, на автопоездах в составе седельного тягача с полуприцепом и прицепа, чтобы после механического присоединения полуприцепа далее автоматизированным образом соединить также и шины питания тягача с полуприцепом, так чтобы водитель не должен был более пролезать между тягачом и полуприцепом и вручную вставлять шины питания, в частности, для подачи сжатого воздуха и электроэнергии.
Из DE 2004024333 А1 известна система штекерного соединения, при которой штекерный разъем со стороны полуприцепа со стационарно расположенным на нем штекером вводится в расположенное ниже входного отверстия штекерное гнездо. Для этого штекер со стороны полуприцепа устанавливается на уровне ниже шкворня и при механическом соединении тягача и полуприцепа входит в расположенную на том же уровне ниже входного отверстия штекерную розетку.
Чтобы предотвратить загрязнения и преждевременный износ, в документе DE 102006033899 А1 предлагается располагать штекер со стороны полуприцепа на вертикально смещаемом по отношению к несущей раме соединительном листе, который непосредственно перед процессом соединения передвигает штекер из защищаемой несущей рамы вниз и, вследствие этого, обеспечивает возможность соединения со штекерной розеткой со стороны тягача.
В обеих известных системах штекер расположен, в основном, соответственно, непосредственно перед соединением шин питания, на уровне ниже шкворня, а соответственно, ниже входного отверстия седельно-сцепного устройства тягача, для того, чтобы обеспечить возможность введения шкворня в седельно-сцепное устройство и выхода из него. В качестве недостатка выявило себя то обстоятельство, что при особо низкой конструктивной высоте седельно-сцепного устройства или при сильно приподнятой задней оси тягача может произойти столкновение низко расположенного штекера с компонентами тягача.
Вследствие этого, в основе изобретения лежит задача создания штекерной консоли со стороны прицепа, которая уменьшала бы опасность повреждений штекера компонентами тягача.
Задача решена посредством штекерной консоли, у которой штекер по продольной оси транспортного средства, по меньшей мере, частично перекрыт соединительным средством и перед штекером наклонно расположена, по меньшей мере, во время процесса соединения направляющая рампа. Под перекрытием штекера соединительным средством понимается проецируемое в продольной оси транспортного средства пространство с контурами соединительного средства, к примеру шкворня, которое полностью или частично касается поверхности поперечного сечения штекера. Контакт штекера со штекерной розеткой со стороны тягача возможен при прямолинейном, в основном, горизонтальном сближении соединяемых транспортных средств посредством направляющей рампы. Направляющая рампа во время процесса соединения сначала входит в контакт со штекерной розеткой со стороны тягача и поднимает штекер при дальнейшем сближении транспортных средств на уровень штекера.
В предпочтительном варианте штекер имеет наклон вниз относительно оси транспортного средства. При наклоненном вниз штекере направляющая рампа должна быть также наклонена вниз, чтобы обеспечивать подведение штекерной розетки, расположенной со стороны тягача. Чем меньше выбрано расстояние до соединительного средства, тем круче может быть наклонена направляющая рампа. Максимальный наклон направляющей рампы должен выбираться таким образом, чтобы при приближении штекерного гнезда результирующее усилие всегда действовало в направлении штекера.
Целесообразным образом в момент присоединения направляющая рампа имеет больший наклон, чем ось штекера. Благодаря этому штекерная консоль может иметь максимально небольшую глубину конструктивного пространства.
Штекер своей нижней поверхностью расположен выше или на уровне нижней поверхности шкворня. Благодаря этому штекер во время присоединения находится под защитой шкворня и в незначительной степени подвержен риску повреждения.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения на несущую раму воздействует расположенный по продольной оси транспортного средства, с возможностью смещения относительно нее, кулисный шибер. Кулисный шибер по принципу выдвижного ящика проходит внутри направляющей рамы. В отсутствие седельно-сцепного устройства кулисный шибер располагается в предварительно напряженном положении с минимальным зазором по отношению к соединительному элементу.
Кулисный шибер имеет два дополнительно ориентированных относительно входного отверстия седельно-сцепного устройства стеновых участка. Эти наклонно расположенные стеновые участки по всей своей поверхности прилегают к боковым стенкам седельно-сцепного устройства в зоне соединительной трубки, и при дальнейшем приближении тягача к прицепу выталкивают кулисный шибер вниз относительно несущей рамы. Тем самым увеличивается расстояние между кулисным шибером и соединительным средством.
В кулисном шибере, предпочтительно, сформирована первая кулиса, которая взаимодействует с направляющей рампой. Вместо кулисы также может быть предусмотрен рычаг, который в качестве соединительного элемента расположен между направляющей рампой и кулисным шибером, и приводится в действие посредством кулисного шибера.
Кулиса предпочтительно сформирована таким образом, что направляющая рампа непосредственно перед введением штекерной розетки имеет максимальное отклонение. Во время подачи уже опирающейся на направляющую рампу штекерной розетки со стороны тягача ход кулисы может осуществить приподнимание штекерной розетки. Это дает преимущество в том, что штекерная розетка особенно легко входит в штекер.
В кулисном шибере предпочтительно сформирована вторая кулиса или другой рычаг, который взаимодействует со штекерной заслонкой. Другой рычаг располагался бы тогда в качестве соединительного элемента между штекерной заслонкой и кулисным шибером. Штекерная заслонка уменьшает, в частности, поступление загрязнений и влажности, так что штекер в значительно меньшей степени изнашивается и коррозирует. За счет смещения кулисного шибера в процессе соединения штекер освобождается от штекерной заслонки.
Изобретение реализовано также в системе штекерного соединения, в которой дополнительно к штекерной консоли в соответствии с изобретением ниже загрузочного отверстия седельно-сцепного устройства установлена выполненная с возможностью вертикального поворота штекерная розетка. При этом штекер в состоянии контакта со штекерной розеткой должен располагаться на продольной оси транспортного средства на расстоянии от соединительных трубок седельно-сцепного устройства.
Это осуществляется посредством установки штекерной розетки с концевой стороны кронштейна. Предпочтительно кронштейн имеет на противолежащем штекерной розетке конце поворотную опору, которая стационарно расположена, к примеру, на основании седельно-сцепного устройства.
Ось, вокруг которой поворачивается штекерная розетка, проходит, предпочтительно, ниже соединительного средства. Преимущество такого расположения состоит в том, что штекер или имеющийся, в случае необходимости, кронштейн не сталкивается с нижней поверхностью соединительного средства, соответственно, со шкворнем.
В предпочтительном варианте выполнения штекерная розетка всегда выступает за задний конец седельно-сцепного устройства. Благодаря этому, конструктивные элементы штекерной консоли на большое расстояние отстоят от соединения тягача, так что и далее снижен риск столкновения с конструктивными элементами тягача, в частности, со смонтированным на нем седельно-сцепным устройством, или с фрагментами рамы транспортного средства.
Задача решается также посредством способа соединения расположенного на прицепе штекера с расположенной на тягаче штекерной розеткой, причем штекерная розетка за счет относительного движения транспортных средств из положения покоя прижимается к расположенной перед штекером направляющей рампе, приподнимается на направляющей рампе и приводится в конечное положение в состоянии динамического зажима со стационарно расположенным в несущей раме штекером.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения способа, за счет скольжения или скатывания штекера соответственно ходу направляющей рампы горизонтальное движение транспортных средств во время процесса соединения преобразуется в движение штекера вверх.
В предпочтительном варианте выполнения посредством выполненной с возможностью введения с кинематическим замыканием в седельно-сцепное устройство несущей рамы горизонтальное движение воздействующего на нее с возможностью смещения кулисного шибера преобразуется в поворотное движение направляющей рампы.
Для лучшего понимания изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - вид сбоку штекерной консоли;
фиг.2 - вид сбоку седельно-сцепного устройства с расположенной на нем штекерной розеткой;
фиг.3 - перспективный вид снизу на установленную на седельно-сцепном устройстве и на шкворне систему штекерного соединения;
фиг.4 - вид сбоку системы штекерного соединения на автопоезде при присоединенном полуприцепе;
фиг.5 - вид сбоку в соответствии с фиг.4 во время процесса соединения;
фиг.6 - вид сбоку в соответствии с фиг.4 или 5 в присоединенном состоянии.
Фиг.1 демонстрирует на виде сбоку штекерную консоль 1, которая посредством опоры 2 смонтирована на нижней поверхности не представленного более детально полуприцепа и при этом может поворачиваться вокруг соединительного средства 3, выполненного в виде шкворня 8. От опоры 2 в радиальном направлении к соединительному средству 3 проходит несущая рама 4.
Несущая рама 4 удерживает в стационарном положении штекер 5, который при присоединении полуприцепа к тягачу соединяется с расположенной на нем штекерной розеткой 18 (см. фиг.2). В вертикальном направлении уровень нижней поверхности 9 штекера 5 соответствует уровню нижней поверхности 10 шкворня 8. Соотношение уровней соединительного средства 3 и штекера 5 остается всегда постоянным, вследствие стационарной установки штекера 5 на несущей раме 4, вне зависимости от состояния соединения транспортных средств.
Посредством штекера 5 и штекерной розетки 18 может быть реализовано как электрическое, так и пневматическое или гидравлическое присоединение прицепа.
Кроме того, на несущей раме 4, на оси 7 штекера, перед штекером 5, то есть между штекером 5 и соединительным элементом 8, расположена направляющая рампа 6. Направляющая рампа 6, в отличие от несущей рамы 4, установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, посредством шарнирного сочленения 23.
Несущая рама 4 служит, кроме того, в качестве опоры для кулисного шибера 11, который в ненагруженном исходном положении, в отсутствие седельно-сцепного устройства 13 (см. фиг.2 и 3), посредством не изображенных более подробно пружинных элементов находится в переднем положении с небольшим зазором по отношению к соединительному средству 3. При ударе стеновых участков 14а, 14b, из которых на фиг.1 виден лишь передний стеновой участок 14а, о боковые стеновые участки загрузочного отверстия 12 седельно-сцепного устройства 13 кулисный шибер 11 отжимается от соединительного средства 3 против натяжения неизображенного пружинного элемента и скользит при этом по несущей раме 4 вниз.
Кулисный шибер 11 имеет первую кулису 15 с удаляющимся сначала в горизонтальном направлении относительно соединительного элемента 3 участком и с прилегающим затем к нему V-образным участком. В кулису 15 входит в зацепление управляющий кулачок 15а, который стационарно соединен с направляющей рампой 6. Во время присоединения прицепа кулисный шибер 11 удаляется в горизонтальном направлении от соединительного средства 3, так что фиксированная в горизонтальном направлении посредством несущей рамы 4 направляющая рампа 6 вместе с управляющим кулачком 15а следует за ходом первой кулисы 15.
В кулисном шибере 11 образована вторая кулиса 16, которая взаимодействует с расположенной перед штекером 5 штекерной заслонкой 17.
Фиг.2 представляет также на виде сбоку закрепленную на седельно-сцепном устройстве 13 штекерную розетку 18. Штекерная розетка 18 сформирована с концевой стороны кронштейна 21. На противолежащем штекерной розетке 18 конце кронштейна 21 этот кронштейн посредством поворотной опоры 22 закреплен на седельно-сцепном устройстве 13. Поворотная опора 22 имеет горизонтально проходящую поворотную ось, которая ориентирована параллельно поворотной оси шарнирного сочленения 23.
При отсутствии штекерной консоли 1 со стороны прицепа кронштейн 21 ориентирован, в основном, параллельно верхней поверхности седельно-сцепного устройства 13, другими словами, горизонтально назад. При этом длина кронштейна 21 соизмерена таким образом, что штекерная розетка 18 выступает за задний конец 20 седельно-сцепного устройства 13 и, таким образом, удалена на достаточное расстояние от сталкивающихся при определенных обстоятельствах конструктивных элементов тягача.
Фиг.3 на перспективном виде снизу поясняет пространственное положение приближенного к шкворню 8 вместе со штекерной консолью 1 седельно-сцепного устройства 13 с находящейся на нем штекерной розеткой 18. Для осуществления соединения тягач с седельно-сцепным устройством 13 перемещается в направлении шкворня 8, пока последний, проведенный через соединительную трубку 19 во входном отверстии 12, не достигнет в центральной позиции своего конечного положения и в этом положении не соединится путем кинематического замыканием с седельно-сцепным устройством 13. Установочное положение штекерной розетки 18 расположено ниже входного отверстия 12 настолько, что возможен переезд через шкворень 8.
На фиг.3 можно особенно хорошо увидеть наклонное положение стеновых участков 14а, 14b, которое образовано дополнительно к клиновидному входному отверстию 12 седельно-сцепного устройства 13.
Фиг.4-6 демонстрируют по очереди различные положения соединения и имеющий место в результате этого принцип действия штекерной консоли 1, и, соответственно, включающей в себя штекерную консоль 1 и штекерную розетку 18 системы штекерного соединения.
Расположенная на расстоянии от седельно-сцепного устройства 13 штекерная консоль 1 представлена на фиг.4. В этом состоянии кулисный шибер 11 находится по отношению к несущей раме 4 в приближенной к шкворню 8 позиции; управляющий кулачок 15а направляющей рампы 6 находится на удаленно расположенном относительно шкворня 8 конце первой кулисы 15 внутри V-образного участка. В отсутствие контакта стеновых участков 14а, 14b с седельно-сцепным устройством 13 направляющая рампа 6 повернута в закрытое положение и закрывает несущую раму 4 в направлении вниз посредством расположенного там штекера 5.
Фиг.5 демонстрирует приближенные в горизонтальном направлении Х транспортные средства, причем шкворень 8 уже вошел во входное отверстие 12 седельно-сцепного устройства 13 и, поэтому, более не виден. Стеновые участки 14а, 14b (см. фиг.3) ударяются об обращенные друг к другу поверхности соединительной трубки 19 и прижимают кулисный шибер 11 к несущей раме 4 в направлении назад. Вследствие этого управляющий кулачок 15а оказывается передвинутым внутри первой кулисы 15 на самую нижнюю точку V-образного участка и выжимает направляющую рампу 6 в максимально отклоненное по направлению вниз положение.
Максимально отклоненное по направлению вниз положение направляющей рампы 6 доходит до точки ниже уровня штекерной розетки 18, так что штекерная розетка 18 при последующем сближении в горизонтальном направлении Х поступает на направляющую рампу 6. Непосредственно перед заходом штекерной розетки 18 на направляющую рампу 6 шкворень 8 оказывается уже в отведенном посредством поворотной опоры 22 положении. Такое расположение предотвращает столкновение перемещенного в направлении вверх по направляющей рампе 6 штекера 5, а, соответственно, кронштейна 21, со шкворнем 8.
Фиг.6 демонстрирует полностью введенный в седельно-сцепное устройство 13 шкворень 8. Штекер 5 перемещен по направляющей рампе 6 в направлении штекера 5 и для окончательного контакта осуществил при этом движение Y вверх. Это движение Y вверх возможно, предпочтительным образом, посредством поворотной опоры 22 кронштейна 21. В принципе, вместо выполненного с возможностью поворота кронштейна 21 мог бы использоваться также и упругий на изгиб кронштейн 21.
Движение Y вверх штекера 5 поддерживается посредством отклоняющейся вверх направляющей рампы 6. За счет полного введения шкворня 8 в седельно-сцепное устройство 13 вдоль горизонтального направления Х движения несущая рама 4 выдвигается к стационарно удерживаемому во входном отверстии 12 кулисному шиберу 11, так что управляющий кулачок 15а перемещается в восходящую часть V-образного участка, а оттуда в горизонтально расположенный участок первой кулисы 15. Полученное в результате этого движение вверх направляющей рампы 6 приподнимает штекерную розетку 18 и способствует введению штекерной розетки 18 в штекер 5.