专利名称：用于润滑闭合机构、闭合棒和闭合钩的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于润滑牵引座上闭合机构的系统，闭合机构设于连接盘的底部，具有至少一个带有涂层的闭合钩和/或闭合棒和通过润滑线路连接到闭合钩上的润滑脂容器。
牵引座〔连接器〕通常安装在牵引式卡车上，并且在连接状态下牵引座中容纳拖车的主销。拖车被挂上后，通过位于牵引座上的手柄或者也可以通过来自驾驶室的远程控制驱动单元，使牵引座的闭合机构从打开的、准备使用的位置移动到闭合位置。为此，属于闭合机构的闭合钩通常至少部分地包围插入牵引座的主销。根据牵引座的特殊结构设计，闭合棒可以补充固定闭合钩和主销。当在道路上行驶时，特别地，不仅具有与主销和闭合棒相接触的表面的闭合钩，而且具有与闭合钩相接触的表面的闭合棒在许多方面承受着极大的压力。
除进一步的冲击应力之外，压力在很大程度上由主销和与它接触的闭合钩或闭合棒的摩擦表面之间的相对运动所产生，因此即使经过很短时间，主销和闭合钩就会有材料磨损。该相对运动来自于牵引式卡车的转向运动。机械载荷由于腐蚀的影响而被进一步加重，例如，由与柴油机(燃料)和不可避免的进入闭合机构的沙子的接触所产生的腐蚀。
制造商在绝大多数闭合钩上设有涂层。这个涂层是用阴极漆浸泡(cathodic paint-dip)方法产生的腐蚀保护层。
为了最小化磨损和划伤，用润滑脂集中润滑闭合钩和/或闭合棒的摩擦表面的问题区域。例如这可以由驾驶员手工完成，或者如果有的话，也可以通过牵引式卡车的中央润滑系统来自动完成。例如，一种这样的润滑设备在DE9401718U1中被提及。其中，这个设备的一个主要的部件是位于连接盘底部的分配模块，其通过供给线路连接到中央润滑剂容器，且润滑线路从分配模块到达闭合钩。从润滑剂容器经由供给线路通过分配模块和润滑线路实现闭合钩的润滑。
这种润滑系统的主要缺陷是每年若干公斤的润滑脂高消耗和随之带来的环境污染。另外，固体形成于过多的润滑脂中，且在行驶过程中，由于泵作用它们被泵到主销和所述摩擦表面之间，在这里它们使磨损过程进一步加剧。
由于这个原因，已经努力通过设于闭合钩和主销上的涂层来降低润滑脂的消耗。一种这样的牵引座在DE19624803A1中被描述。那里使用的润滑层包括碳基层、含金属碳层或无定形碳层，或者是纯的或者含金属。碳基层指类似金刚石结构的纯碳层。这种已知涂层的主要缺点是，相比于闭合钩的更加有弹性的材料，它极度地坚硬。在实际中，这将导致蛋壳效应，也就是说，涂层的两维碎裂和由此引起的高摩擦系数，和伴随而来的闭合钩的快速损坏。
牵引座的闭合钩和闭合棒的不同的涂层在DE4304857中公开。此涂层包括喷射在基材上的硬质材料层，及位于硬质材料层顶部的滑动层，滑动层包含PTFE材料。另外，滑动层的厚度小于50微米，并且其尺寸使滑动层薄薄地覆盖硬质材料层的最高点，同时填满位于最高点之间的凹陷。
然而，由于在恒定载荷作用下有关部件的磨损太大，所以在实践中还没有很好的设计出来完全不需要润滑脂的系统。
因此，本发明的基本问题是改善用于润滑闭合机构及其各个部件的系统，以使无论中央润滑系统是否存在，在高工作可用性时润滑脂的消耗明显地不断减少。
根据本发明利用一种系统解决了上述问题，在该系统中，将闭合钩和/或闭合棒的涂层设置为滑动涂层，且润滑脂容器设置为位于牵引座上的润滑脂筒。
利用滑动涂层是指，滑动涂层优选包括硬质部分，例如承载层，和软质部分，即相对于承载层较软的层。至于硬质部分，例如可以考虑为铁合金，优选含有镍或钼成分；至于软质部分例如为PTFE。
润滑脂筒位于牵引座上，安装板上或框架上，特别优选位于连接盘的底部。由于所需要的润滑脂很少，润滑脂筒可以被做得很小以致于通过夹子不需花费地安装在被保护的位置。把润滑脂筒放在适当的位置后，仅需要设置润滑线路到正在被润滑的部分，优选为闭合钩。
有益地，润滑脂容器是与牵引座相配合的润滑脂筒。设有滑动涂层的闭合钩或闭合棒将通过润滑脂筒和润滑脂线路被供给确定的极少量润滑脂。在本发明系统中每年所需要的润滑脂的量明显少于当前正在使用的系统。
由于本系统可以需要很少量的润滑脂和随便选择润滑脂类型，外部的微粒几乎不能进入润滑脂中，这就进一步延长了特殊结构部分的寿命。本发明系统的另一个好处是可以把它作为一个独立于车辆技术设备而独立使用的设备。中央润滑系统在牵引式卡车中不是必须的，并且即使是对仍在使用的车辆进行改装也可以不需很多花费。
有益地，润滑脂筒具有驱动单元。例如可以是机电驱动器，主要包括齿轮马达，且由可更换的电池供电。机电驱动单元可以很大程度上不依赖于占主要地位的户外温度而精确的供给润滑脂。可以达到-30℃～80℃的操作温度。可以在机电操作的润滑脂筒中集成优选为5巴的自动压力控制，润滑脂筒被来自车辆电子装置的数据驱动。
除上述具有机电驱动单元的实施例之外，也可以使用化学驱动单元。在化学驱动单元中，活塞在润滑脂筒中利用气体的形成被连续地推进，并且这样它使润滑脂从简进入与它相连接的润滑线路中。通过拧紧润滑脂筒中的致动螺杆开始释放气体。这样，两种不同的金属被引入酸中，例如柠檬酸，并且形成原电池，也就是，不太贵的金属(less noble metal)代表负极，并且逐渐地溶解，同时较贵的金属(more noble metal)形成正极，正极释放氢气。然而，输送的量至少稍微依赖于润滑脂的温度和粘性。温度越低，因而润滑脂越粘，输送的润滑脂越少。即使这样，也可以达到-20℃～55℃的温度。利用这种化学驱动单元，可以达到高达4巴的压力。由于没有电部件而结构坚固，也可以毫无问题的在水下操作。
在一个有益的实施例中，润滑脂筒的驱动单元连接到可变控制机构。这样，可以影响实际所需要的润滑脂的量，以使例如在牵引式卡车没挂拖车空跑时，润滑脂供给可以被完全切断。在一个优选的实施例中，可变控制机构具有它自己的处理器，例如通过界面端口可以被编程。在这个实施例中，能够输入特性曲线，其指示依赖于季节润滑脂的较大或较小的需求。
例如，所述可变控制机构可以为发动机控制机构。在这种状况下，驱动单元和因而所希望的润滑脂的量被直接控制。
为了通过驱动单元独立地控制润滑脂量，可变控制机构也可以是阀控机构。
特别优选地，阀控机构包括位于润滑线路上的限流阀，同时该限流阀连接到阀控机构。因此，在这种状况下，不对润滑脂筒的驱动单元产生影响，而是对连接到闭合钩的润滑线路上的阀产生影响。阀可以被或多或少的打开来允许所希望量的润滑脂通过。
在一个特殊的实施例中，可变控制机构与车辆控制机构通讯。通过车辆控制机构，可以调度在车辆中测量的所有数据，来确定挂车是否存在，或测量室外的温度来确定是否相应的较大量润滑脂可以被提供。当牵引式卡车的发动机正在运行时也可以供给润滑脂。
除数据连接到车辆控制机构之外，可变控制机构也可以连接到连接控制机构用于接收数据。连接控制机构是远程被控的牵引座的常见部件，并且它们能够自动的连接和断开挂车。
由于这个原因，连接控制机构连接到传感器系统，通过它可以探测挂车的存在，特别是通过探测拖车的主销。因此，通过获取连接控制机构的数据，也可以通过发动机控制机构或阀控机构来控制润滑脂的量。
如果没有连接控制机构，可变控制机构也可以连接到位于连接盘上的压力传感器。当拖车存在时，压力施加在连接盘上，并且被压力传感器所探测。可变控制机构计算这个测量值，并且这个测量值被用来确定被分配的润滑脂的量。
这里闭合钩是重要的单个部件，根据本发明它的涂层是滑动涂层。
这个问题的解决也包括改善组成本系统的各个部件。主要的单个部件是闭合钩，根据本发明它的涂层是滑动涂层。滑动涂层由多层系统组成已被证明是有益的。
该多层系统又优选由至少第一层和第二层组成，第一层包括具有镍和钼组分的铁合金，第二层为覆于第一层上的PTFE。
在应用本发明的滑动涂层之前，用氧化铝喷射来清洁被涂覆部分的表面。接下来，产生镍—铁—钼基体，且将PTFE作为干润滑剂嵌入被涂覆的表面。
滑动涂层可以没有损伤地承受非常高和非常低的温度。由于滑动涂层，所述表面的硬度是两倍。当与通常的主销相作用时，摩擦系数是0.14～0.18。
另一种合适的材料是具有钛和铬组分的铝滑动涂层。
根据一个特殊的实施例，滑动涂层由多级热喷层制成。这有利于不受温度的影响，因为温度可能使闭合钩脆弱。闭合钩通常是受热变硬的，并且在涂覆过程中进行温度处理将导致消除或消极地影响硬度，这将导致闭合钩变脆，并且很大程度地增大载荷和断裂的危险。
优选地，滑动涂层具有50～150微米的层厚，特别优选70～130微米的层厚，最为优选76～127微米的层厚。
第二个主要的单个部件是闭合棒，其同样应该被设有以滑动涂层形式存在的涂层。考虑到磨损，特别关注与闭合钩和主销接触的表面，因此，理论上仅仅给应变表面提供滑动涂层就足够了。但是根据制造设计，这经常比涂覆整个部件更为昂贵。
除此之外，本专利包括使用滑动涂层来制造闭合钩和闭合棒和使用设有滑动涂层的闭合钩或闭合棒来制造牵引座。所讨论的滑动涂层将具有上述特征。
本发明将通过四幅图进行更详细的解释
图1牵引座的三维示意图，在其上设有闭合钩、闭合棒和润滑脂筒；图2从与行驶方向相反的方向看闭合钩的三维视图；图3从行驶方向看闭合钩的三维视图4闭合棒的三维视图。
图1示意性地示出牵引座2的三维视图，牵引座2具有连接盘3和接合在连接盘3的底部的闭合机构1，真实的连接盘3从这个透视图上实际上是不可见。连接盘3的中心是用来容纳拖车的主销(未示出)的支承开口22。支承开口22被瓦片式闭合环14所包围。闭合环14由高耐冲击塑料制成，且在达到它的磨损极限时容易被替换。
闭合机构1主要包括闭合钩4和闭合棒5，在图示的闭合位置闭合棒5靠着闭合钩4。在闭合位置的闭合棒5阻止容纳主销的闭合钩4摆回开口位置。
闭合钩4直接与润滑线路7连接。为了尽可能好地在闭合钩4的在主销(未示出)处承受最多摩擦的接触面15(见图2)上分布润滑脂，闭合钩4设有径向的润滑通道23。
润滑线路7远离闭合钩4的端部与阀控机构12连接，该阀控机构12又直接与润滑脂容器6连接。润滑脂容器6设置为润滑脂筒9，而且装有可供使用2-3年的润滑脂。在所示的图中，润滑脂筒9具有用于推出润滑脂的驱动单元10，驱动单元10设置为化学驱动器，也就是说，用来排出润滑脂所需要的压力的形成来自于连续的化学反应。
对于润滑脂筒9，仅靠化学驱动器10是不可能的，而由于阀控机构12来控制和影响润滑脂的分配是可能的。阀控机构12的基本部件是关闭阀，其通过数据线21被可变控制机构11驱动，且能在关闭位置和打开位置之间转换。
控制机构11是处理器，它也通过数据线21与压力传感器13相连。当拖车被挂上时，拖车给牵引座2施加负载。负载的状态被压力传感器13所感测，作为计量值传入可变控制机构11，并且在那里被处理。因此，当拖车挂上时，可变控制机构11在其数据输出口输出控制信号来打开阀控机构12。另一方面，当拖车没有挂上时，阀控机构12处于关闭位置，以使没有润滑脂从润滑脂筒9中出来。由于这个过程，润滑脂消耗被更进一步减少。
润滑脂被用来减轻摩擦和磨损。优选为皂化锂(lithiumsaponified)润滑脂，利用原油混合物和添加剂来优化总的润滑性能，例如腐蚀、老化防护、润滑膜强度和高低温性能。工作温度在-35℃和150℃之间。
图2示出从与行驶方向17相反的方向看的闭合钩4的透视图。在安装状态下，闭合钩4可以绕支承孔16旋转。支承孔16和润滑通道23被设置在闭合钩4与闭合开口24相对的一侧。在这个区域，闭合钩4受非常小的机械负载，以使构件的弱化可以被接受。
同样在图2中，注意到在闭合钩4的后腿25上的接触表面15，即，与位于内侧的主销(未示出)接触的区域。在这个区域和外部接触表面18(见图3)的区域，选择性地涂覆有本发明的滑动涂层8是足够的。要不是制造的原因，给整个闭合钩设置滑动涂层8更容易，因此也更便宜。这对闭合棒也是如此。
图3示出与图2相应的在行驶方向17上看的闭合钩。在后腿25的外侧上是接触表面18，用来支撑图4透视地示出的闭合棒5。互补设置的闭合棒5的与闭合钩4接触的表面被指定为接触表面19。闭合棒5也完全被罩在滑动涂层8中。
闭合钩4安装在支承孔20中，并且为了释放闭合钩4其可以被拉出到侧边。
附图标记列表1 闭合机构2 牵引座3 连接盘4 闭合钩5 闭合棒6 润滑脂容器7 润滑线路8 滑动涂层9 润滑脂筒10 驱动单元11 可变控制机构12 阀控机构13 压力传感器14 耐磨环15 闭合钩和主销的接触表面16 闭合钩的支承孔17 行驶方向18 闭合钩和闭合棒的接触表面19 闭合棒和闭合钩的接触表面20 闭合棒的支承孔21 数据线22 支承开口23 润滑通道24 闭合开口25 闭合钩的后腿
权利要求
1.用于润滑牵引座(2)上的闭合机构(1)的系统，闭合机构(1)设于连接盘(3)的底部，具有至少一个带有涂层的闭合钩(4)和/或闭合棒(5)以及通过润滑线路(7)连接到闭合钩(4)上的润滑脂容器(6)，其特征在于，闭合钩(4)和/或闭合棒(5)的涂层构造为滑动涂层(8)，且润滑脂容器(6)为润滑脂筒(9)，该润滑脂筒(9)位于牵引座(2)上。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于，润滑脂筒(9)与牵引座(2)相配合。
3.根据权利要求1或2的系统，其特征在于，润滑脂筒(9)位于连接盘(3)的下面。
4.根据权利要求1-3之一的系统，其特征在于，润滑脂筒(9)具有驱动单元(10)。
5.根据权利要求4的系统，其特征在于，驱动单元(10)包括机电驱动器。
6.根据权利要求4的系统，其特征在于，驱动单元(10)包括化学驱动器。
7.根据权利要求4-6之一的系统，其特征在于，驱动单元(10)与可变控制机构(11)连接。
8.根据权利要求7的系统，其特征在于，可变控制机构(11)包括发动机控制机构。
9.根据权利要求7的系统，其特征在于，可变控制机构(11)包括阀控机构。
10.根据权利要求9的系统，其特征在于，阀控机构(12)包括设于润滑线路中的限流阀。
11.根据权利要求7-10之一的系统，其特征在于，可变控制机构(11)与车辆控制单元通讯。
12.根据权利要求7-10之一的系统，其特征在于，可变控制机构(11)与连接控制单元通讯。
13.根据权利要求7-10之一的系统，其特征在于，可变控制机构(11)与位于连接盘(3)上的压力传感器(13)通讯。
14.根据权利要求1-13之一的系统，具有用于牵引座(2)中的闭合钩(4)，其中至少一个外表面上设置涂层，其特征在于，所述涂层是滑动涂层(8)的形式。
15.根据权利要求14的系统，其特征在于，滑动涂层(8)由多层系统组成。
16.根据权利要求15的系统，其特征在于，该多层系统优选包括至少第一层和第二层，所述第一层包括具有镍和钼组分的铁合金，所述第二层为设在第一层上的PTFE。
17.根据权利要求14-16之一的系统，其特征在于，滑动涂层(8)的层厚为50～150微米。
18.根据权利要求17的系统，其特征在于，滑动涂层(8)的层厚为70～130微米。
19.根据权利要求1-18之一的系统，具有用于牵引座(2)中的闭合棒(6)，其中至少一个外表面上设置涂层，其特征在于，所述涂层是滑动涂层(8)的形式。
全文摘要
本发明涉及用于润滑鞍式连接器(2)上的闭合机构(1)的系统，该系统包括设于连接盘(3)底部的闭合机构(1)，该闭合机构包括至少一个带有涂层的闭合钩(4)和/或闭合棒(5)以及通过润滑线路(7)连接到闭合钩上的润滑脂容器(6)。除涂层的使用之外，本发明还涉及此系统的各个部件即闭合钩(4)和闭合棒(5)的涂层。本发明的特征在于，闭合钩(4)和/或闭合棒(5)的涂层具体体现为滑动涂层(8)。
文档编号F16N11/00GK1956873SQ200580016124
公开日2007年5月2日 申请日期2005年3月22日 优先权日2004年4月1日
发明者迪尔克·施密特, 若泽·阿尔格拉, 张帆, 海因茨-于尔根·塞吉斯, 沃尔夫冈·波尔 申请人:约斯特-韦克尔两合公司