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Die Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung zum Montieren mindestens einer Achseinheit an einem Sattelauflieger-Fahrzeug.
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Sattelauflieger-Fahrzeuge enthalten üblicherweise ein bis drei Achseinheiten, von denen jede eine Starrachse, Naben, Bremsen, Federn, Sensoren oder dergleichen enthält. Üblicherweise erfolgt die Montage eines Sattelauflieger-Fahrzeugs derart, dass die weitgehend fertig gestellten Achseinheiten, die jedoch keine Räder und/oder Reifen enthalten, an der Unterseite des Chassis' montiert werden. Anschließend ist es dann erforderlich, den sogenannten Spurwinkel einzustellen, also eine Ausrichtung der Achseinheit rechtwinklig zur Fahrzeuglängsachse vorzunehmen, um einen exakten Geradeauslauf der später anmontierten Räder sicher zu stellen. Für diese Einstellarbeiten muss das mit den Achseinheiten versehene Nutzfahrzeugchassis auf speziellen Richt- und Messvorrichtungen positioniert werden. Die manuellen Einstellarbeiten sind außerordentlich zeitaufwändig und erschweren eine Serienfertigung von Sattelauflieger-Fahrzeugen.
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Gemäß einem aus der
EP 1 375 318 A2 bekannten Verfahren wird bei der Montage eines Fahrzeugs ein Gestell mit drei beabstandet zueinander ausgerichteten Aufnahmen an einem Montageort aufgestellt, an dem sich bereits ein Fahrzeugchassis befindet. Das Gestell wird dabei derart ausgerichtet, dass die auf dem Gestell gelagerten, vormontierten Achsen zur Montage lagerichtig positioniert sind. Dabei sind die Mittellinien der Aufnahmen des Gestells parallel zueinander ausgerichtet und am Montageort gemeinsam in einem definierten Winkel zu einer Längsachse des jeweiligen Nutzfahrzeugchassis ausgerichtet. Vormontierte Achsen werden zu dem Gestell gefördert und in das Gestell eingesetzt, wo sie in den Aufnahmen des Gestells selbstzentrierend gehalten sind. Das Gestell wird dann mit den Achsen unter das Nutzfahrzeugchassis bewegt und die Achseinheit mit dem Nutzfahrzeugchassis zu einem Fahrzeug verbunden.
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Aus der
EP 0 919 456 A2 ist des Weiteren ein Verfahren bekannt, bei dem zur Montage von Achsaggregaten an einem Fahrzeug ganze Baugruppen auf Paletten vormontiert und positioniert werden, die dann lagegerecht unter das Fahrzeug bewegt, dort angehoben und schließlich mit dem Fahrzeugchassis verbunden werden. Die Ausrichtung der einzelnen von den Paletten zurückgelegten Wege sind jeweils rechtwinklig zueinander ausgerichtet. In Montagestellung sind die Paletten jeweils mittig unter dem Fahrzeug zentriert.
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Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik ergab sich die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die ein weiter vereinfachtes Montieren eines Sattelauflieger-Fahrzeugs ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Justiervorrichtung gelöst worden.
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Es sei klargestellt, dass die nachfolgend beschriebenen Bewegungen von Baugruppen nur relativ zueinander zu sehen sind, wohingegen im Sinne der Erfindung unerheblich ist, welche Baugruppe während einer Bewegung ortsfest bleibt bzw. ob die miteinander zu kombinierenden Baugruppen zugleich eine gemeinsame Grundbewegung im Raum vollziehen.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass eine einfache Montage, bei der die Spureinstellung vollständig entfallen kann, dadurch erreicht werden kann, dass die Achseinheiten mit ihren bereits angeschraubten Rädern und mit gefüllter Bereifung in eine entsprechende selbst ausrichtende Justiervorrichtung gelegt und dann unter das Chassis gefahren werden. Hierfür muss nur einmal die Ausrichtung der Justiervorrichtung selbst vorgenommen werden und die jeweilige Ausrichtung der Längsachse des Nutzfahrzeug-Chassis am Montageort sichergestellt werden. Im laufenden Fertigungsbetrieb ist es dann lediglich erforderlich, die vormontierten und bereiften Achseinheiten in die Reifenaufnahmen der Justiervorrichtungen einzulegen, wodurch eine Selbstausrichtung aller Räder und Achsen zueinander bewirkt wird, und seitlich soweit zu verfahren, dass die Verbindungspunkte der Achseinheiten mit denen des Chassis' übereinander liegen.
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Anschließend wird entweder das Chassis auf die Achseinheiten in der Justiervorrichtung abgesenkt oder die Justiervorrichtung hebt die Achseinheiten soweit an, dass die Befestigungspunkte vor- bzw. aneinander liegen.
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Die Verbindung der vorbereiteten und ausgerichteten Achseinheiten mit dem Chassis kann über Bolzenverbindungen erfolgen.
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Durch eine Zwangsführung der Reifen in den Reifenaufnahmen wird eine exakte Ausrichtung der Achseinheit einfach durch Einlegen in die Justiervorrichtung erreicht, ohne dass bei der Positionierung der Achseinheit in der Justiervorrichtung besondere Maßnahmen erforderlich wären. Während bei der im Stand der Technik durchgeführten Spureinstellung die winklige Ausrichtung der Starrachse bzw. die zur Fahrzeuglängsachse parallele Ausrichtung der Radnaben durch aufwändige Einstellarbeiten erreicht werden muss, justieren sich erfindungsgemäß die Achseinheiten über ihre anmontierten und gefüllten Reifen selbsttätig. Die Reifen sind beim Einlegen in die Justiervorrichtung mit einem Fluid, insbesondere mit Luft, gefüllt und sind insbesondere bereits bis zum vorgesehenen Betriebsdruck des Fahrzeugs aufgepumpt. Die Fluidfüllung ist erfindungsgemäß notwendig, um eine gleichmäßige und allseitige Abstützung des Reifens in der Justiervorrichtung sicherstellen zu können.
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Die von Fahrzeug zu Fahrzeug evtl. unterschiedlichen Reifengrößen sind bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung nicht mehr weiter durch gesonderte Rüstvorgänge zu berücksichtigen, die Reifengrößen sind wahlfrei verwendbar, da eine Selbstausrichtung in der Ebene bei allen Reifen in der Justiervorrichtung stattfindet. Lediglich die Höhenlage der Achsen zum Chassis kann bei unterschiedlichen Raddurchmessern variieren, was durch eine entsprechend höhenverstellbare Justiervorrichtung ausgeglichen werden kann oder beim Zuführen der vorausgerichteten Radgruppe von unten an das Chassis vom Bediener oder einer Ablaufsteuerung zu berücksichtigen ist.
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Das Chassis kann in einer Förderbahn zum Montageort gefördert werden. Es ist dabei so gegenüber der Förderbahn ausgerichtet, dass die Fahrzeuglängsachse parallel zur Förderrichtung verläuft. Die Justiervorrichtung wird vorzugsweise im rechten Winkel in Bezug auf die Förderrichtung bzw. Fahrzeuglängsachse des Chassis' bewegt, bis die Achseinheiten unter den vorgesehenen Montagepunkten liegen.
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Während dieses Vorgangs kann das Chassis ortsfest sein. Justiervorrichtung und Chassis können aber auch in einem bewegten Fördersystem laufen und relativ zueinander verschoben werden.
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Es kann eine formschlüssige Zwangsführung der Justiervorrichtung vorgenommen werden, z. B. über Schienen, um die Winkellage der einmal in der Justiervorrichtung positionierten Achseinheiten gegenüber dem Chassis in jedem Fall exakt einhalten zu können.
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Je nach den örtlichen Gegebenheiten kann auf eine rechtwinklige Heranführung der Justiervorrichtung als einfachste Form verzichtet werden. Möglich ist es beispielsweise auch, die parallel zur Chassislängsachse ausgerichtete Justiervorrichtung auf einer in einem Winkel in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Förderbahn bzw. Fahrzeuglängsachse zu verfahren.
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Die Reifenaufnahmen können seitlich gesehen eine prismatische bzw. trapezförmige Kontur aufweisen. Möglich ist auch eine Halbschalenform. Die Reifenaufnahmen sollten konisch ausgebildet sein, da sie somit unabhängig von dem Reifendurchmesser, dem Reifenfülldruck etc. verwendet werden können. Hierbei sind die Aufnahmen vorzugsweise so lang ausgebildet, dass in einem zu verarbeitenden Größenspektrum bei sämtlichen Reifen lediglich die seitlichen Führungsflächen der Reifenaufnahmen berührt werden, dass die Reifen aber auf keinen Fall an einem dritten Punkt unten an der Justiervorrichtung aufstehen. Hierdurch wird jede Achseinheit in der Reifenaufnahmevorrichtung geführt und eine Zwangsausrichtung der gesamten Achseinheit vorgenommen.
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Die so genannte Achsmittenlage, also die Übereinstimmung der geometrischen Mitte der Achseinheit mit der Fahrzeugmitte kann durch weitere Montageschritte sichergestellt werden. Dabei werden die Federelemente jeder Achseinheit, vorzugsweise Luftfederelemente, mit ihren Befestigungsmitteln, die zur Verbindung mit dem Chassis dienen, vor ihrem Einlegen in die Justiervorrichtung exakt montiert und das Chassis wird mit entsprechenden Aufnahmen für die Befestigungsmittel versehen. Die Aufnahmen und die Befestigungsmittel sind vorzugsweise als Langloch und Schraube ausgebildet. Das Langloch erstreckt sich parallel zur Fahrzeuglängsachse, so dass eine Querbewegung nicht mehr möglich ist und die Achsmittenlage zwangsweise vorgegeben ist, dass aber die über die erfindungsgemäß eingesetzte Justiervorrichtung bewirkte Winkelausrichtung der Achseinheit beim Anschrauben ans Chassis beibehalten werden kann. Auch erlaubt das Langloch die manuelle Nachjustierung der Achseinheit in einem späteren Schadensfall. Mit dem Anschrauben an das Chassis sind damit sowohl die Spurlage wie auch die Achsmittenstellung vorgegeben und brauchen nicht mehr nachjustiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zum Einsetzen einer mit wenigstens zwei Achslenkern versehenen Achseinheit in die Justiervorrichtung eine Hebevorrichtung verwendet wird, die zwei Paare zueinander paralleler Bolzenelemente aufweist, wobei erste Bolzenelemente jeweils in ein Federauge des Achslenkers eingesetzt werden und zweite Bolzenelemente jeweils unterhalb des Achslenkers positioniert werden. Damit ist es möglich, die gesamte Achseinheit von nur einer Seite her am Kran anzuschlagen, wozu bei manueller Montage ein einzelner Monteur ausreichend ist. Durch das Einhängen in die Augen der Achslenker ist die Achseinheit so gesichert, dass ein Abrutschen aus der Hebevorrichtung nicht mehr möglich ist. Durch die Abstützung mit dem zweiten Bolzen wird erreicht, dass die Achseinheit auch beim Anheben und beim Absenken in die Justiervorrichtung in etwa ihre vorgesehene Einbaulage mit entsprechend ausgerichteten Achslenkern beibehält.
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Die Achseinheit kann auf einer Seite über einen Achslenker mit gerolltem Auge und auf der anderen Seite über eine anzuschraubende Luftfeder mit dem Chassis verbunden werden.
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Als Achslenker im Sinne der vorliegenden Erfindung werden solche Elemente bezeichnet, über die eine Verbindung der Achseinheit mit dem Chassis erfolgt, also auch Blattfederpakete oder in sonstiger Weise ausgebildete Federeinheiten.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 Eine Justiervorrichtung mit eingelegten Achseinheiten in perspektivischer Darstellung,
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2–4 verschiedene Stadien der Montage, jeweils in Ansicht von oben,
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5 eine Hebevorrichtung mit Achseinheit in seitlicher Darstellung und
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6 eine weitere Montageausgangssituation in Ansicht von oben.
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1 zeigt eine Justiervorrichtung 200, die an parallel zueinander ausgerichteten Seitenwänden 201, 202 mehrere nach oben offene Reifenaufnahmen 211, 221, 231, 232 aufweist.
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In die Justiervorrichtung 200 sind drei Achseinheiten 110, 120, 130 eingelegt. Die im Querschnitt gesehen trapezförmig ausgebildeten Reifenaufnahmen verfügen über zwei Reifenaufnahmeflächen 211.1, 211.2, die spiegelbildlich in Bezug auf eine Vertikale ausgerichtet sind. Winkel und Länge der Reifenaufnahmeflächen 211.1, 211.2 sind so gewählt, dass ein Reifen die Reifenaufnahme 211 lediglich an zwei Linien an den Reifenaufnahmeflächen 211.1, 211.2 berührt, ohne an weiteren Punkten der Reifenaufnahme 211 oder anderen Teilen der Justiervorrichtung 200 aufzustehen.
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Sind die Reifenaufnahmen 211, 221, 231, 232 in den Seitenwänden 201, 202 einmal kalibriert, so erfolgt beim Einlegen über den Außenumfang der Reifen 114, 124, 134 eine zwangsläufige Ausrichtung der Achseinheiten 110, 120, 130 in Bezug auf die Justiervorrichtung und damit auch in Bezug zueinander.
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Der Ablauf des Montageverfahrens der Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 bis 4 näher erläutert: In 2 ist ein Chassis 101 mit einer Fahrzeuglängsachse 102 schematisch dargestellt. Es ist im vorderen Bereich mit einem Königszapfen 103 ausgestattet, der auch als Bezugspunkt für die Ausrichtung des Chassis' am vorgesehenen Montageort dienen kann.
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In die Justiervorrichtung 200 sind bereits zwei Achseinheiten 120, 130 eingelegt. Die Reifenaufnahmen 211, 212 der Justiervorrichtung 200 sind hingegen noch nicht bestückt.
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Die Justiervorrichtung 200 ist entlang eines Verfahrwegs 240 parallel verschiebbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vertahrweg 240 beispielsweise über Schienen vorgegeben und so ausgerichtet, dass die Längsachsen der Achseinheiten 120, 130 exakt rechtwinklig in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse 102 am Montageort ausgerichtet sind.
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In 3 ist die Justiervorrichtung 200 bereits mit drei vorgesehenen Achseinheiten 110, 120, 130 bestückt. Die Justiervorrichtung 200 ist außerdem entlang des Verfahrwegs 240 verschoben, sodass sie unterhalb des Chassis' 101 positioniert ist. In dieser Lage sind die Achseinheiten 110, 120, 130 am vorgesehenen Befestigungsort an der Unterseite des Chassis positioniert und können über Verbindungsmitteln schnell mit dem Chassis verbunden werden, wobei ihre einjustierte Lage gegenüber dem Chassis 101 bzw. dessen Längsachse 102 erhalten bleibt und dauerhaft festgelegt wird.
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In 4 ist die Justiervorrichtung 200 wieder an ihren ursprünglichen Ort zurückgefahren worden und ist zur Aufnahme neuer Achseinheiten bereit. Das fertig gestellte Sattelauflieger-Fahrzeug 100, das wenigstens das Chassis 101 und die angebrachten Achseinheiten 110, 120, 130 umfasst, wird vom Montageplatz zur weiteren Bearbeitung entfernt.
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Durch die wenigen Schritte des Verfahrens ist eine äußerst schnelle und präzise Montage der Achseinheiten am Chassis möglich. Durch Vorfertigung der Achseinheiten und auch des Chassis' mit elektrischen Leitungen, Bremsleitungen etc. ist es möglich, bei der Zusammenführung der Achseinheiten 110, 120, 130 und des Chassis' 101 sogleich alle notwendigen Verbindungen herzustellen und damit ein für den Straßenverkehr taugliches Sattelauflieger-Fahrzeug herzustellen.
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6 zeigt eine Ausgangssituation ähnlich der aus 2, wobei allerdings die Justiervorrichtung 200 von hinten an das Chassis 101 heran geführt wird. Die sich quer zu den Fahrzeugachsen erstreckende Mittelachse der Justiervorrichtung 200 fluchtet mit der Mittelachse 102 des Chassis'; die Erstreckung der Längsachsen entspricht der Bewegungsrichtung in den weiteren Montagestadien. Dabei können sich, beispielsweise in einer automatischen Fertigungslinie, Chassis und Justiervorrichtung mit einer geringen Basisgeschwindigkeit über Grund bewegen und zugleich relativ zueinander verschoben werden.
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Neben der schon beschriebenen Justiervorrichtung ist eine weitere Hilfsvorrichtung vorteilhaft, um das Verfahren mit geringem Personaleinsatz oder automatisiert durchführen zu können. Hierbei handelt es sich um die in 5 schematisch skizzierte Hebevorrichtung 300, die ein Gestell umfasst, das zwei parallel zueinander ausgerichtete Bolzenelemente 301, 302 aufweist und eine Traverse, die eine Ringöffnung 303 zum Anbringen eines Kranhakens aufweist. Die Ringöffnung 303 ist in einem verschiebbaren Element eingebracht, um den Anschlagpunkt in Bezug auf den Massenschwerpunkt der Einheit aus Hebevorrichtung und Achseinheit verschieben zu können. Dabei läuft das verschiebbare Element in einer Schiene gegen die Kraft einer Feder 304, wodurch sich bei entsprechender Auslegung der Feder in Bezug auf die durchschnittliche Masse einer Achseinheit eine Gleichgewichtslage einstellen kann.
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Eine Achseinheit 110 ist vormontiert, das heißt, sie ist bereits mit Lagern, Naben, Reifen 114 und einem Achslenker 115 verbunden. Der Achslenker weist wenigstens zwei Augen 115.1, 115.2 zur späteren Verbindung mit entsprechenden Aufnahmepunkten am Chassis 101 auf. Um die Achseinheit 110 anzuheben und in die Justiervorrichtung 200 einzulegen, wird diese seitlich in den Bereich des Achslenkers 115 geführt. Das erste Bolzenelement 301 wird in das Auge 115.2 des Achslenkers 115 eingeschoben. Das zweite Bolzenelement 302 wird unterhalb des Achslenkers 115 positioniert.
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Gleichsam wird mit den in 5 nicht dargestellten Bolzenelementen auf der anderen Seite der Hebevorrichtung 300 verfahren. Auch dort erfolgt eine Verbindung mit dem Achslenker beim zweiten Rad der Achseinheit 110. Anschließend kann die Achseinheit 110 über die Ringöffnung 303, die sich in etwa oberhalb des Schwerpunkts der Achseinheit 110 befindet, angehoben werden. Durch die Verbindung der ersten Bolzenelemente 301 mit dem Auge 115.2 des Achslenkers 115 ist ein Drehgelenk ausgebildet. Das zweite Bolzenelement 302 dient dazu, ein Abkippen der Achseinheit um dieses Gelenk zu verhindern, indem es eine Abstützung der Achseinheit 110 über den Achslenker 115 ermöglicht. Auf diese Weise ist ein Anschlagen der Hebevorrichtung 300 von nur einer Seite der Achseinheit 110 aus möglich, so dass auch nur ein Bediener hierfür erforderlich ist. Der Bediener tritt zwischen die Achslenker 115 der Achseinheit und setzt die entsprechenden Bolzenelemente 301, 302 rechts und links an der Achseinheit. Es ist für den Bediener hierdurch nicht mehr erforderlich, seinen Standort zu wechseln. Auch ist es nicht erforderlich, Anschlagmittel wie Seile, Ketten etc. um die Achse selbst zu schlingen und fest zu zurren.
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Ein weiterer Vorteil ist dadurch gegeben, dass durch die beidseitige Verbindung der Hebevorrichtung 300 mit dem jeweiligen Achslenker eine genaue Ausrichtung der Achseinheit im Raum erreicht wird. Ein Taumeln wird somit vermieden und es ist eine präzise Absenkung in die Reifenaufnahmen 211, 221, 231 der Justiervorrichtung 200 möglich.
