Feste Verbindung

Auf den ersten Blick scheinen sich alle Sattelkupplungen zu gleichen. Doch der Schein trügt: verschiedene Einsatzarten und Anforderungen erfordern unterschiedliche Größen, Bauarten und Materialien. Und auch bei Ausstattung und Handhabung der Sattelkupplungen lassen sich Unterscheidungen feststellen.

Schwarz, fettverschmiert und kaum beachtet – im Transportalltag führen Sattelkupplungen eher ein Schattendasein. Dabei kommt der Sattelkupplung und ihrem Gegenstück, dem Königszapfen, im Betrieb eine ungeheuer wichtige Aufgabe zu: Ihre Verbindung ist das Einzige, was Sattelzugmaschine und Auflieger zusammenhält. Ähnlich wie Bremsen, Achsen oder Lenkungen zählen Sattelkupplungen daher zu den sicherheitsrelevanten Fahrzeugteilen und bedürfen einer Bauartgenehmigung.

In aufwändigen statischen und dynamischen Festigkeits- und Verschleißprüfungen müssen die Hersteller nachweisen, dass ihre Sattelkupplungen über lange Zeit den harten Alltagsbedingungen gewachsen sind und über ausreichend Sicherheitsreserven verfügen. Die Erprobung durch ein unabhängiges, vom Kraftfahrtbundesamt (KBA) akkreditiertes Prüfinstitut gehört dabei ebenso zu den Zulassungsvoraussetzungen wie die Zertifizierung des Herstellers und aller seiner Produktionsstätten durch das KBA. Einer der vorgeschrieben Tests simuliert beispielsweise einen umstürzenden Sattelzug. Dabei darf sich der Auflieger nicht von der Sattelzugmaschine trennen. José Algüera, Entwicklungschef des Sattelkupplungsherstellers JOST, erläutert das Verfahren: „Im Prüfstand versuchen wir mit sehr hohen Kräften, den Königszapfen nach oben aus der Kupplung zu reißen.“ Bei einer Sattelkupplung mit 20 Tonnen Sattellast ist dabei eine Zugkraft von 490 Kilonewton vorgeschrieben, was 50 Tonnen Belastung entspricht. Doch bei JOST gehen die Versuchsingenieure stets darüber hinaus. „Wir legen sehr viel Wert auf die Haltbarkeit und Sicherheit unserer Produkte auch in ungewöhnlichen Situationen“, sagt Algüera. „Deshalb sind all unsere Standard-Kupplungen mit 60 Tonnen Zugbelastung geprüft.“ Verwindungen an der Kupplung sind dabei erlaubt, die Verbindung darf sich jedoch unter keinen Umständen lösen. Weitere Prüfungen gelten beispielsweise der Dauerfestigkeit und Verschleißfestigkeit oder der sicheren und fehlerfreien Bedienbarkeit. 

 All diese Test und Sicherheitsprüfungen muss jeder neue Typ Sattelkupplung über sich ergehen lassen. Und verschiedene Typen und Ausführungen gibt es reichlich. So breit wie das Spektrum der Anwendungen – vom Sechstonnen-Minisattel bis zum 200-Tonnen-Schwerlastzug, vom Fernverkehr bis zum Off-Road-Einsatz – fächert sich auch das Angebot der Hersteller. Allein das Programm des Weltmarktführers JOST deckt acht verschiedene Sattellasten von 6,0 bis 50 Tonnen ab, dazu drei verschiedene Lagerungen, vier Befestigungsarten und zahlreiche Aufbauhöhen und Ausstattungsvarianten. Wie lässt sich in einem solch breiten Angebot die richtige Sattelkupplung finden? Worauf lohnt es sich, besonders zu achten? 

Die Last macht den Unterschied

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für Sattelkupplungen unterschiedlicher Größe ist der Durchmesser des Königszapfens, auch King Pin genannt. Da die Sattelkupplung wie wir sie heute kennen Anfang des 20. Jahrhunderts von Amerika aus ihren Siegeszug durch die Welt antrat, werden bis heute wichtige Maße nicht metrisch, sondern in Zoll (1 Zoll = 2,54 cm) angegeben. So misst der aus hochfestem Stahl geschmiedete Königszapfen, und damit auch das Verschlussauge der Sattelkupplung, in der Regel exakt zwei Zoll im Durchmesser. Für Schwerlastanwendungen kommen aber auch Königszapfen mit 3,5 Zoll Durchmesser und damit einer deutlich höheren Zugfestigkeit zum Einsatz. Eine weitere Klassifizierung erfolgt durch die Sattellast und den sogenannten D-Wert, der die Belastungsfähigkeit der Sattelkupplung angibt und aus der Sattellast, dem maximalen Gesamtgewicht der Zugmaschine und dem maximalen Gesamtgewicht des Aufliegers errechnet wird. Minisattel mit einer Zugmaschine auf Transporterbasis kommen beispielsweise mit maximal 6,0 Tonnen Last auf der Sattelkupplung und einem D-Wert von 50 Kilonewton aus. Eine leichte, einfach gearbeitete Sattelplatte aus geprägtem Blech wie die JOST JSK 26 ist für diesen Zweck passend.

 Im Fernverkehr mit dreiachsigen Standard-Sattelaufliegern und Zuggesamtgewichten von 40, 44 oder sogar 50 Tonnen treten dagegen weit höhere Sattellasten auf. Zwar ist die Sattellast in Deutschland auf zwölf Tonnen begrenzt, doch in anderen Ländern und Regionen sind durchaus Sattellasten von 15 Tonnen und mehr durchaus üblich. Daher gibt JOST alle Sattelkupplung für diesen Einsatz bis 20 Tonnen Sattellast frei. In dieser Kategorie sortieren sich beispielsweise die robuste und mit weltweit mehr als 1,5 Millionen Stück meistverkaufte Sattelkupplung JSK 37C, die gewichtsoptimierte Fernverkehrskupplung JSK 42 aber auch die JSK 36D ein, eine leichte und robuste Blechkupplung. Vor allem im Baustelleneinsatz, aber beispielsweise auch bei Holztransporten in Skandinavien treten häufig höhere Belastungen auf. Hierfür hat JOST die JSK 38, die mit zwei Zoll Königszapfendurchmesser für bis zu 28 Tonnen Sattellast oder in 3,5-Zoll-Ausführung für bis zu 36 Tonnen zugelassen ist. Mit einem passenden Umrüstsatz lässt sich die Schwerlastkupplung JSK 38 übrigens in nur 15 Minuten auf einen 2-Zoll-Verschluss umbauen, so dass die Schwerlastzugmaschine auch Standard-Sattelauflieger ziehen kann. Die JSK 38 gibt es zudem mit sogenannter kardanischer Lagerung, was das Schwenken der Sattelplatte in alle Richtungen erlaubt – eine unverzichtbare Eigenschaft im Off-Road-Einsatz. Bei Vier- oder Fünfachszugmaschinen für dem Schwertransport treten häufig Sattellasten von mehr als 40 Tonnen auf und Zugbelastungen, die das Doppelte eines normalen Sattelzugs übersteigen. Für diesen Zweck bedarf es spezieller Schwerlastkupplungen, die üblicherweise mit einem 3,5 Zoll starken Königszapfen ausgestattet sind. Bei JOST heißt das Dickschiff unter den Sattelkupplungen JSK 50. Sie trägt bis zu 50 Tonnen und weist einen D-Wert von 300 KN auf. Damit lassen sich von einer 41-Tonnen-Zugmaschine theoretisch mehr als 500 Tonnen ziehen. Allerdings wiegt die JSK 50 mit 290 Kilo Eigengewicht auch rund doppelt so viel wie eine „normale“ Sattelkupplung. 

Qual der Wahl bei Material und Ausstattung

In der meistverkauften Klasse mit 20 Tonnen Sattellast bieten die Hersteller Sattelplatten sowohl aus geprägtem Blech als auch aus Guss an. Till Franckenstein, Produktmanager Truck bei JOST, erklärt den Unterschied: „Blechkupplungen sind etwas leichter und werden wegen ihrer einfachen Konstruktion gerne in Ländern außerhalb Europas verwendet. Zudem ist die Blechkupplung JSK 36 bei JOST standardmäßig mit einer Bolzenlagerung ausgestattet, die ein Abkippen der Sattelplatte ermöglicht – Grundvoraussetzung für den Einsatz an Fahrzeugen mit Blattfederung. Deutlich verschleißfester und komfortabler als Blechkupplungen sind dagegen Sattelkupplungen aus Stahlguss.“ Diese bietet Hersteller JOST zudem in verschiedenen Ausstattungsvarianten an, weshalb JOST heute rund 90 Prozent aller weltweit verkauften Sattelkupplungen aus Guss fertigt.

 Während die robuste JSK 37 – wahlweise mit komfortabler, verschleißmindernder Gummilagerung oder mit Bolzenlagerung ausgestattet – weltweit die Verkaufszahlen anführt, setzt sich in Europa die Sattelkupplung JSK 42 mit Gleitlagerung mehr und mehr als Standardkupplung durch. Vorteil: Dank gewichtsoptimierter Bauweise bringt die JSK 42 rund 20 Kilogramm weniger Eigengewicht auf die Waage als eine vergleichbare JSK 37. Zudem verfügt sie serienmäßig über eine sehr komfortable echte Einhandbedienung für die Entriegelung des Königszapfens. Beide Kupplungen sind auch in wartungsarmer Ausführung mit Kunststoffgleiteinlagen in der Sattelplatte und einem Verschleißring mit Kunststoffeinsatz im Verschluss lieferbar. Die Gleitscheiben besitzen einen sehr geringen Reibwert. Der Auftrag von Fett zur Schmierung der Gleitflächen ist daher bei dieser Lösung nicht mehr notwendig, aber auch nicht schädlich, wie Produktmanager Franckenstein erklärt: „Es ist nur ein Gerücht, dass wartungsarme Kupplungen völlig fettfrei sein müssen. Im Gegenteil – wir empfehlen sogar einen dünnen Fettfilm, um Korrosion an der Aufliegerplatte zu verhindern. Mit wartungsarmen Kupplungen lassen sich also auch Auflieger fahren, die zuvor mit einer konventionellen, gefetteten Kupplung unterwegs waren.“ Wartungsarme Kupplungen eignen sich besonders für den Fernverkehr, wo lange Strecken und nur wenige Auf- und Absattelvorgänge die Regel sind.

 Auch wenn bei wartungsarmen Sattelkupplungen der regelmäßige Fettauftrag auf die Gleitfläche entfällt: Schmierung benötigt in jedem Fall der Verschlusshaken. Um die Sicherheit im langjährigen Betrieb sowie den Wartungs- und Bedienkomfort zu erhöhen, stattet Hersteller JOST seit 2010 alle wartungsfreien Sattelkupplungen der Baureihen JSK 37 und JSK 42 serienmäßig mit dem automatischen Schmiersystem LubeTronic 1Point aus. Dieses System ist samt Fettvorrat und Batterie in die Sattelplatte integriert und versorgt den Verschlusshaken drei Jahre lang regelmäßig mit Fett. Das manuelle Schmieren wird überflüssig. Ältere Sattelkupplungen dieser Baureihen lassen sich jederzeit mit der LubeTronic 1Point nachrüsten. 

 Auch für die Schmierung von Sattelkupplungen mit konventioneller, gefetteter Gleitfläche hat JOST eine äußerst komfortable Lösung parat: die LubeTronic 5Point. Diese automatische Schmieranlage ist ebenfalls in die Kupplung integriert und versorgt über fünf Schmierdüsen neben dem Verschlusshaken auch noch die Gleitplatte regelmäßig mit Fett. Eine elektronische Regelung dosiert die abgegebene Fettmenge exakt in regelmäßigen Abständen. Der Fettvorrat in der Schmierpatrone an der Sattelkupplung reicht für rund zwölf Monate. Die Nachfüllung erfolgt einfach über einen Schmiernippel. Die elektronisch geregelte Dosierung stellt sicher, dass immer ausreichend, aber auch nicht zu viel Fett auf der Sattelplatte und dem Verschlusshaken ist. Das spart Fett und schont die Umwelt. Als erster Fahrzeug-Hersteller hat MAN die Vorteile dieses automatischen Schmiersystems erkannt und verbaut seit Frühjahr 2011 die JOST LubeTronic 5Point serienmäßig an seinen Sattelzugmaschinen. JOST-Sattelkupplungen mit dem automatischen Schmiersystem LubeTronic 5Point sind in den Baureihen JSK 42, JSK 37 C und JSK 38 lieferbar.

Sensoren bieten Sicherheit

 Egal ob schwere oder leichte Sattelkupplung, Blech oder Guss, wartungsarm oder konventionell: eine sichere Verbindung zwischen Kupplung und Königszapfen ist erst gegeben, wenn der Königszapfen korrekt im Verschluss sitzt und der Verschluss vollständig verriegelt. Das setzt voraus, dass der Königszapfen beim Aufsatteln in der richtigen Höhe in den Verschluss eingeführt wird. JOST-Entwicklungschef José Algüera erklärt die speziellen Sicherheitseinrichtungen für das Aufsatteln: „Unsere Sattelkupplungen verfügen im Einfahrkeil über Nocken, die den Königszapfen in der Höhe und der Ausrichtung sehr präzise in den Verschluss führen. Um gefährliche Scheinverriegelungen zu verhindern, verwenden wir einen patentierten Verschlusshaken. Dieser ist so geformt, dass er nur dann auslöst, wenn der Königszapfen ordnungsgemäß in den Verschluss einfährt.“ Ist der Verschlusshaken eingerastet, schiebt sich ein beidseitig aufliegender Riegel hinter den Verschlusshaken und gewährleistet so eine äußerst stabile Sicherung. Erst wenn Verschlusshaken und Riegel ihre korrekte Verriegelungsposition erreicht haben, springt der Zuggriff in seine Ursprungsstellung zurück. Damit der Fahrer die sichere Verriegelung leichter feststellen und auch ungewollte Entriegelungen durch einen schnellen Blick erkennen kann, bietet JOST für alle Sattelkupplung der Baureihe JSK 42 die Sensor-Verschlussprüfung Flashtronic an. Dieses kleine Gerät und der dafür vorgesehene Zuggriff lassen sich leicht an jeder JSK 42 nachrüsten. Die Flashtronic signalisiert mittels blinkender LED-Anzeige direkt an der Kupplung den richtigen Sitz des Verschlusses. Eine eingebaute Batterie gewährleistet den Betrieb für drei Jahre. Danach wird die Sensoreinheit einfach komplett getauscht. 

 Sicherer und komfortabler gestaltet sich die Verschlusskontrolle bei einer Sensorkupplung. Hier prüfen Sensoren den Verschlusszustand, den Kontakt zwischen Sattel- und Aufliegerplatte sowie den korrekten Sitz des Königszapfens. Eine Fernanzeige verarbeitet die Signale und zeigt den Verschlusszustand im Fahrerhaus an. Beim Sensorkupplungssystem JOST SKS kommt zudem noch eine pneumatische Entriegelung hinzu, welche die Bedienung der Sattelkupplung vom Fahrerplatz aus ermöglicht. Doch damit nicht genug. Den Traum vom sicheren An- und Abkuppeln ohne das Fahrerhaus zu verlassen, hat JOST bereits auf der IAA 2008 vorgestellt: das Komfort-Kupplungssystem KKS. „Dieses System bietet ein Optimum an Sicherheit und Komfort“, schwärmt Entwicklungschef Algüera. KKS verfügt neben den Sensoren und einer Fernbedienung zur Entriegelung auch über eine automatische Schnittstelle für die Druckluft- und Elektroverbindungen sowie über eine Fernbedienung der Stützwinden. „Selbstverständlich lassen sich mit KKS ausgestattete Fahrzeuge auch mit anderen Fahrzeugen kombinieren“, erklärt Algüera. Vor allem bei Verkehren mit häufigen Auf- und Absattelvorgängen bringt KKS seine Vorteile voll zur Geltung. 

Fest mit dem Rahmen verbunden

 So sicher und komfortabel die Sattelkupplung auch sein mag, erst ihre richtige Befestigung am Fahrzeugrahmen gewährleistet höchste Sicherheit und Zugkraft. Für die Anbindung an den Fahrzeugrahmen bieten die Hersteller viele unterschiedliche Möglichkeiten: Von der einfachen, aber schweren, planen Montageplatte über gewellte Montageplatten für unterschiedliche Aufbauhöhnen bis hin zu Leichtbaulagerungen und herstellerspezifischen Rahmenmontage-Bauteilen beispielsweise in Angle-Mount-Ausführung reicht das Spektrum. So lässt sich für jede Rahmenbreite und –höhe die passende und sichere Lösung finden. Für Low-Deck-Zugmaschinen, die nicht nur Megasattel, sondern auch Auflieger mit anderen Aufsattelhöhen fahren sollen, stellt eine Hubeinrichtung eine komfortable und sichere Lösung dar. So hebt und senkt beispielsweise die JSK DH nicht nur die Sattelkupplung pneumatisch auf die gewünschte Aufsattelhöhe, auch die Verriegelung in der richtigen Höhenposition erfolgt mittels Luftdruckzylinder. Eine Verschiebeeinrichtung ermöglicht es, die Position der Sattelkupplung in Längsrichtung zu verändern. Dadurch kann der Fahrer die Achslastverteilung optimieren oder – etwa bei Fährverladungen – die Gesamtzuglänge verkürzen. Wegen der speziellen Achslastregelungen verschiedener US-Staaten sind Verschiebereinrichtungen vor allem in den USA sehr beliebt.