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Die Erfindung betrifft eine Stützeinheit, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, sowie ein Verfahren zur Überwachung der Stützeinheit.
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Im Stand der Technik sind heute bereits Stützeinheiten bekannt, welche dazu dienen, einen Sattelanhänger im entkoppelten Zustand in einer horizontalen Position zu halten. Die zunehmende Automatisierung des Kopplungsvorgangs zwischen Zugfahrzeug und Anhänger erfordert dabei, dass alle Komponenten des Kopplungsvorgangs überwacht werden. Dabei ist es jedoch von großem Vorteil ein zuverlässiges und kostengünstiges Überwachungssystem zu gestalten, welches eine Überwachung der Stützeinheit ermöglicht, denn hierdurch können z.B. Unfälle reduziert werden.
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Die US 2005 / 0 073 141 A1 beschreibt einen demontierbaren Antriebsmechanismus zur Kupplung an eine Antriebsachse einer Bedienungseinrichtung, wobei der Antriebsmechanismus direkt an der Antriebsachse befestigt ist, um sie zum Rotieren zu bringen.
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Die
US 5 542 647 A beschreibt einen Wagenheber, der ein inneres und ein äußeres Bein sowie eine Schraube zum Aus- und Einfahren des inneren Beins relativ zum äußeren hat. Dabei bewegen sich Schraube und inneres Bein in eine niedrigere Position, wenn das innere Bein keinen Bodenkontakt hat, während das innere Bein die Schraube bei Bodenkontakt in eine höhere Position bewegt.
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Ein Drehantrieb treibt die Schraube mit einem großen Drehzahlverhältnis an, wenn sie in der niedrigeren Position ist, und mit einem kleinen Drehzahlverhältnis, wenn sie in der höheren Position ist.
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Die
US 5 004 267 A beschreibt ein System zum selektiven Ausfahren und Einziehen eines Stützbeins für Gerätschaften wie Anhänger oder Überladebrücken.
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Die
US 4 635 904 A beschreibt einen Wagenheber, der am Gehäuse eines Fahrzeugs montiert ist und ein Paar teleskopischer, rohrförmiger Elemente umfasst, wobei der Wagenheber zwischen einer horizontalen Verstauposition und einer vertikalen Betriebsposition verdreht werden kann.
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Die US 2015 / 0 224 838 A1 beschreibt eine angetriebene Stützeinheit mit einem mit einem Gehäuseelement verbundenen teleskopierbaren Beinelement, wobei das Beinelement von einer Getriebeanordnung, welche automatisch zwischen einer langsamen und einer schnellen Stufe wechselt, aus- und eingefahren wird.
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Die US 2014 / 0 157 917 A1 beschreibt eine mehrgängige Stützeinheit für einen Anhänger, welche ein Gehäuse und ein aus- und einfahrbares Teleskopbein aufweist. Mittels eines Hohlrads wechselt eine Getriebeanordnung automatisch zwischen einer langsamen und einer schnellen Einstellung.
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Die
US 3 861 648 A beschreibt eine zweigängige Stützeinheit mit einer Antriebsachse, die jeweils eine Raststellung für hohe und niedrige Geschwindigkeit hat.
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Gefahr von Unfällen bei der Kopplung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger zu reduzieren, insbesondere durch die Steigerung der Zuverlässigkeit der Überwachung der Stützeinheit, sowie die Kostenreduktion des Überwachungssystems.
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Diese Aufgabe wird mit einer Stützeinheit gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zur Überwachung einer Stützeinheit gemäß Anspruch 8 und einem Nutzfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und aus den Figuren.
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Die Erfindung betrifft eine Stützeinheit, insbesondere zur Festlegung an einem Nutzfahrzeug, wobei die Stützeinheit ein Außenrohr und ein Innenrohr umfasst, welche relativ zueinander entlang einer Verlagerungsrichtung ineinander teleskopierbar angeordnet sind, wobei die Stützeinheit einen Betätigungsmechanismus umfasst, welcher eine Verlagerung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr regelt und/oder ermöglicht und/oder steuert, wobei der Betätigungsmechanismus einen elektrischen Antrieb umfasst, welcher dazu ausgelegt ist, das Innenrohr und das Außenrohr zueinander zu verlagern, wobei der Betätigungsmechanismus zumindest eine Sensoreinheit umfasst, welche die Spannung und/oder den Strom, den der elektrische Antrieb aufnimmt, und/oder die Verlagerung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr, überwacht, wobei der Betätigungsmechanismus anhand eines Signals der Sensoreinheit zwei Zustände der Stützeinheit detektiert, wobei der erste Zustand ein unbelasteter Zustand der Stützeinheit ist und der zweite Zustand ein belasteter Zustand der Stützeinheit ist. In anderen Worten umfasst die Stützeinheit ein Außenrohr und ein Innenrohr, welche ineinander verschoben werden können und diese Verschiebung mittels eines elektrischen Antriebs, beispielsweise einem Elektromotor, durchgeführt wird. Dabei überwacht beispielsweise eine Sensoreinheit die vom elektronischen Antrieb aufgenommene Spannung und/oder den Strom, welche dieser benötigt, um das Innenrohr zu dem Außenrohr zu verschieben. Durch die Auswertung des aufgenommenen Stroms bzw. der Spannung erkennt die Sensoreinheit zwei Zustände, zum einen einen unbelasteten Zustand der Stützeinheit, wie beispielsweise wenn die Stützeinheit eingefahren ist und einen belasteten Zustand, beispielsweise wenn die Stützeinheit ausgefahren und/oder belastet ist. Die Verlagerungsrichtung ist, insbesondere während des Ein-/Ausfahrprozesses, bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu einer Aufstellebene des Anhängers ausgerichtet. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Stützeinheit orthogonal zu einer Haupterstreckungsrichtung des Rahmens eines Nutzfahrzeugs festgelegt, so dass die Stützeinheit durch ihr Ein- und Ausfahren das Nutzfahrzeug anheben bzw. absenken kann. Bevorzugterweise ist das Außenrohr zum Innenrohr teleskopierbar angeordnet, wobei dies insbesondere bedeutet, dass das Außenrohr und das Innenrohr stufenlos oder stufig ineinander verschiebbar sind. Die Stützeinheit umfasst bevorzugt einen Betätigungsmechanismus, welcher dazu dient, das Außenrohr zum Innenrohr zu verlagern bzw. zu verschieben. Hierzu verfügt der Betätigungsmechanismus insbesondere über einen elektrischen Antrieb, welcher insbesondere an dem Außenrohr festgelegt ist. Der Betätigungsmechanismus weist bevorzugt eine Spindel auf, welche das Außenrohr zum Innenrohr verlagert. Die Spindel ist bevorzugt mit dem elektrischen Antrieb mittelbar und/oder unmittelbar verbunden, wobei der elektrische Antrieb ein Moment auf die Spindel zur Verlagerung der Stützeinheit ausüben kann. Zudem umfasst der Betätigungsmechanismus eine Sensoreinheit. Bei der Sensoreinheit handelt es sich bevorzugt um ein Spannungsmessgerät und/oder Stromstärkemessgerät, welches insbesondere einen Analog zu Digitalwandler aufweist, welcher die Spannung und/oder den Strom erfasst und in ein digitales Signal umwandelt. Dabei steht die Sensoreinheit bevorzugt in Signalverbindung mit dem elektrischen Antrieb, sodass der durch den elektrischen Antrieb aufgenommene Strom und/oder die Spannung mittels der Sensoreinheit überwacht werden bzw. aufgezeichnet werden kann. Die Sensoreinheit emittiert dabei ein Signal, welches von einer Auswerteeinheit des Betätigungsmechanismus ausgewertet wird. Dabei kann die Auswerteeinheit des Betätigungsmechanismus aus dem Signal der Sensoreinheit zwei Zustände detektieren und somit eine belastete bzw. unbelastete Stützeinheit feststellen. Bei dem unbelasteten Zustand handelt es sich bevorzugt um einen Zustand der Stützeinheit, wobei die Stützeinheit eine minimale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist und/oder die Stützeinheit keinen Bodenkontakt aufweist. Bei dem belasteten Zustand handelt es sich um einen Zustand der Stützeinheit, wobei bevorzugt die Stützeinheit die maximale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist und/oder die Stützeinheit einen Großteil der Last des Nutzfahrzeuges trägt, insbesondere bis zur Hälfte der Gesamtlast des Nutzfahrzeugs. Besonders bevorzugt ist - in einem belasteten Zustand - das durch die Stützeinheit abgestützte Fahrzeug ausschließlich durch eine oder eine Vielzahl von Stützeinheiten und die Reifen des Nutzfahrzeugs abgestützt. Daher liegt in einem belasteten Zustand das Nutzfahrzeug insbesondere nicht auf der Sattelkupplungsplatte auf. Insbesondere kann der belastete Zustand der Stützeinheit ein Zustand sein, welcher einen Nutzfahrzeuganhänger in einer waagrechten Position hält. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Außenrohr an einer Unterseite eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Sattelanhängers, angeordnet. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass ohne eine aufwendige Sensorik oder ähnlichem die Position bzw. die Belastung der Stützeinheit detektiert werden kann und somit zusätzlicher Bauraum für weitere Komponenten in der Stützeinheit geschaffen werden kann. Zudem ermöglicht die Überwachung der aufgenommenen Spannung und des aufgenommenen Stroms, eine Detektion von Fehlern während des Ein- und Ausfahrens der Stützeinheit, da Anomalien im Verlauf detektiert werden können.
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Vorzugsweise zeichnet die Sensoreinheit die erfasste Spannung und/oder den erfassten Strom und/oder die Verlagerung zwischen dem Innen- und dem Außenrohr über die Zeit auf, um einen Verlauf abzubilden und/oder abbilden zu können. Bei der Verlagerung zwischen dem Innenrohr und Außenrohr wird insbesondere ein Abstand, insbesondere in Relation zu einer eingefahrenen Position des Innenrohrs in die Verlagerungsrichtung, aufgezeichnet und somit die relative Verlagerung zwischen dem Außen- und Innenrohr detektiert. Dass die Sensoreinheit die erfasste Spannung und/oder den erfassten Strom und/oder die Verlagerung zwischen dem Innen- und dem Außenrohr über die Zeit aufzeichnet, bedeutet insbesondere, dass die Sensoreinheit die gemessenen Werte über einen zeitlichen Horizont aufzeichnet und insbesondere in einem zweiachsigen Graphen aufzeichnen kann. In anderen Worten setzt die Sensoreinheit die erfasste Spannung und/oder den erfassten Strom und/oder die Verlagerung zu dem Innenrohr und dem Außenrohr erfindungsgemäß in ein Verhältnis zur Zeit und bildet somit einen Verlauf, welcher zur Bestimmung der Zustände der Stützeinheit genutzt werden kann. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass ohne eine aufwändige Sensortechnik oder eine andere Maßnahme die Belastung der Stützeinheit detektiert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinheit dazu ausgelegt, ein spezifisches Muster in dem Verlauf zu detektieren und wobei die Sensoreinheit anhand des spezifischen Musters zumindest den ersten und/oder zweiten Zustand der Stützeinheit erfasst. In anderen Worten erkennt die Stützeinheit in dem Verlauf ein spezifisches Muster, wie beispielsweise eine Spannungsspitze, eine Stromspitze und oder das Überschreiten eines Gradienten oder ähnliches und kann anhand dieses spezifischen Musters ermitteln, ob die Stützeinheit in einem ausgefahrenen oder eingefahrenen Zustand ist. Bei dem spezifischen Muster handelt es sich bevorzugt um eine Anomalie im Verlauf bzw. in einem Teil des Verlaufes, wobei es sich bei der Anomalie insbesondere um einen sich kurzzeitig stark verändernden Verlauf handeln kann. Erfindungsgemäß wird aus dem Verlauf ein Gradient (d(Messwert)/dt) gebildet, wobei anhand der Größe des Gradienten und/oder der Veränderung des Gradienten ein spezifisches Muster erkannt werden kann und somit zumindest der erste und/oder zweite Zustand der Stützeinheit ermittelt werden kann. Diese Anomalie kann beispielswiese durch das Erkennen des Überschreitens eines maximalen Wertes der zeitlichen Ableitung des Messsignals bestimmt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass ohne bauliche Veränderungen der Zustand der Stützeinheit detektiert werden kann, da mittels des Auswertverfahrens des Verlaufes der Zustand der Stützeinheit ermittelt wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Sensoreinheit dazu ausgelegt, den zumindest einen Verlauf zu segmentieren, wobei die Sensoreinheit innerhalb der Segmente spezifische Muster, insbesondere Minima und Maxima, der Spannung und/oder des Stroms detektiert, und wobei die Sensoreinheit anhand der spezifischen Muster, insbesondere der Minima und Maxima, zumindest den ersten und/oder zweiten Zustand der Stützeinheit erfasst und/oder bestimmt. In anderen Worten ist die Sensoreinheit dazu konfiguriert, den Verlauf in unterschiedliche Segmente zu unterteilen und innerhalb der Segmente Minima und Maxima zu bestimmen, wobei anhand der Minima und Maxima durch die Sensoreinheit erkannt werden kann, ob die Stützeinheit sich in einem ausgefahrenen oder eingefahrenen Zustand befindet. Bei den Minima und Maxima innerhalb eines Segmentes handelt es sich bevorzugt um ein lokales Minimum oder Maximum. Bei dem lokalen Minimum oder Maximum handelt es sich insbesondere um eine Spannungsspitze oder einen Spitzenwert des Stroms. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass anhand der lokalen Minima und Maxima eine Steuerung bzw. Regelung der Stützeinheit erfolgen kann und somit andere Sensoreinheiten eingespart werden können. Bevorzugt ist die Sensoreinheit dazu ausgelegt, den elektrischen Antrieb direkt oder indirekt zu regulieren, insbesondere ein- bzw. auszuschalten.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Betätigungsmechanismus ein Getriebe, wobei der elektrische Antrieb mit dem Getriebe zur Momentenübertragung verbunden und/oder verbindbar ist, wobei das Getriebe zumindest einen Schnellgang und einen Lastgang aufweist. Bei dem Getriebe handelt es sich bevorzugt um ein Zweiganguntersetzungsgetriebe und/oder ein Planetengetriebe. Der Schnellgang ist bevorzugt derart ausgelegt, dass im Verhältnis zu einem Lastgang die Übersetzung derart ausgelegt ist, dass eine erhöhte Umdrehungszahl der Spindel, welche drehmomenttechnisch mit dem elektrischen Antrieb verbunden ist, erreicht wird. Der Lastgang weist eine geringere Umdrehungszahl auf, jedoch generiert dieser einen erhöhten Hub bei der Verlagerung zwischen Außen- und Innenrohr. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Abmaße und/oder die Leistung des elektrischen Antriebs reduziert werden können, da mittels des Getriebes eine verbesserte Kraft- bzw. Momentenübertragung erfolgt.
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Vorteilhafterweise ist der Betätigungsmechanismus dazu ausgelegt, in Abhängigkeit des spezifischen Musters, insbesondere Minima und/oder Maxima, von dem Schnellgang in den Lastgang oder von dem Lastgang in den Schnellgang zu schalten. In Abhängigkeit des spezifischen Musters bedeutet hierbei, dass die Sensoreinheit bereits den Verlauf über beispielsweise Strom über Zeit ausgewertet hat und ein spezifisches Muster erkannt hat. Die Erkennung des spezifischen Musters löst dann ein Wechseln von dem Schnellgang in den Lastgang bzw. von dem Lastgang in den Schnellgang aus. Dieses spezifische Muster kann dabei durch Minima und/oder Maxima und/oder dem Unter- oder Überschreiten eines Schwellenwertes gegeben sein. Zu Schalten bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Getriebe sein Übersetzungsverhältnis durch das Schalten verändert. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass eine Überlastung des elektrischen Antriebs vermieden werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Betätigungsmechanismus eine, insbesondere elektrische, mechanische und/oder hydraulische, Schaltvorrichtung auf, wobei die Schaltvorrichtung dazu ausgelegt ist, das Getriebe zu schalten, insbesondere von dem Lastgang in den Schnellgang und/oder von dem Schnellgang in den Lastgang. In anderen Worten umfasst der Betätigungsmechanismus eine elektrische, hydraulische oder mechanische Schaltvorrichtung, welche das Getriebe vom Lastgang in den Schnellgang oder vom Schnellgang in den Lastgang schaltet. Dabei kann es sich bei der Schaltvorrichtung insbesondere um einen elektrischen Linearantrieb oder um einen bürstenlosen Torque-Motor handeln. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass in Kombination mit der Detektion der Belastung der Stützeinheit, der Umschaltpunkt optimiert wird und mittels der Schaltvorrichtung der Gang gewechselt wird, sodass das Ein- oder Ausfahren der Stützeinheit vollautomatisch verläuft und folglich die Gefahr einer Fehlbedienung reduziert werden kann.
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Vorteilhafterweise ist/sind das Getriebe, der elektrische Antrieb und/oder die Schaltvorrichtung an einer Außenseite des Außenrohrs, insbesondere in einem separaten Gehäuse, anordenbar oder angeordnet. Bevorzugt ist an dem Außenrohr ein separates Gehäuse angebracht, welches das Getriebe, den elektrischen Antrieb und die Schaltvorrichtung aufnimmt. Dabei weist das Gehäuse insbesondere Bedienelemente zur Steuerung des Betätigungsmechanismus auf, sowie verschiedene Öffnungen zur Wartung des Getriebes, des elektrischen Antriebs sowie der Schaltvorrichtung. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass bei einem Defekt oder einer Störung des Getriebes, des elektrischen Antriebs oder der Schaltvorrichtung, nicht die gesamte Stützeinheit demontiert werden muss.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Getriebe zweiteilig ausgelegt, wobei ein erster Teil, insbesondere ein Planetengetriebe, des Getriebes an der Außenseite des Außenrohr, insbesondere in einem separaten Gehäuse, angeordnet ist, wobei ein zweiter Teil, insbesondere ein Zahnradgetriebe, des Getriebes im Außenrohr angeordnet ist. In anderen Worten weißt das Außenrohr ein Gehäuse an seiner Außenseite auf, in welchem der erste Teil des Getriebes, bspw. ein Planetengetriebe angeordnet ist. Der zweite Teil des Getriebes ist innerhalb des Außenrohrs angeordnet und ist insbesondere als Zahnradgetriebe ausgeführt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass hierdurch ein besonders hohes Übersetzungsverhältnis realisiert werden kann.
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Vorteilhafterweise umfasst das Getriebe ein Planetengetriebe. Bei dem Planetengetriebe handelt es sich bevorzugt um ein Zweiwellengetriebe. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die kompakte Bauweise des Planetengetriebes Bauraum für weitere Komponenten geschaffen wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Rotationsachse einer Getriebekomponente, insbesondere eine Kreisbahn, des Planetengetriebes zumindest im Wesentlichen parallel zur Verlagerungsrichtung ausgerichtet. Im Wesentlichen parallel bedeutet bevorzugt, dass die Rotationsachse zur Verlagerungsrichtung einen Winkel von weniger als ±15° aufweist, besonders bevorzugt von weniger als ±10° und äußerst bevorzugt von weniger als ±5°. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch diese Ausrichtung des Planetengetriebes eine Schwingung der Stützeinheit entlang der Horizontalen verringert werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Sensoreinheit in dem Verlauf einen dritten Zustand der Stützeinheit, wobei der dritte Zustand eine teilbelastete Stützeinheit kennzeichnet. Die teilbelastete Stützeinheit ist beispielsweise unter anderem dadurch gekennzeichnet, dass bereits eine Last auf die Stützeinheit wirkt, jedoch gleichzeitig ebenso eine Last auf die Sattelkupplungsplatte eines Zugfahrzeuges wirkt. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Zugfahrzeug sich in einem eingefederten Zustand befindet. Somit wirkt in einem dritten Zustand ein Teil der Last des Anhängers auf die Stützeinheit als auch auf die Sattelkupplungsplatte des Zugfahrzeuges. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mithilfe des dritten Zustands ein Umschaltpunkt des Getriebes erkannt werden kann, da sich eine deutliche Lastzunahme auf die Stützeinheit andeutet und somit das Getriebe geschont wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Betätigungsmechanismus dazu ausgelegt, im dritten Zustand das Getriebe vom Schnellgang in den Lastgang oder von dem Lastgang in den Schnellgang zu schalten. Zu Schalten bedeutet insbesondere, dass der Betätigungsmechanismus Zugriff auf eine Schaltvorrichtung hat, welche in der Lage ist, den Gang im Getriebe zu wechseln. Dies wird ausgelöst mittels der Detektion eines spezifischen Musters durch die Sensoreinheit, welche den dritten Zustand detektiert und somit auch ein Schalten des Getriebes auslöst. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Schaltvorgang automatisch erfolgt und somit keine Nutzerinteraktion vonnöten ist, was die Verwendbarkeit der Stützeinheit deutlich erhöht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform verlagert der Betätigungsmechanismus das Innenrohr zum Außenrohr, wobei der dritte Zustand der Stützeinheit zwei Attribute umfasst, wobei das erste Attribut einen Bodenkontakt der Stützeinheit kennzeichnet, wobei das zweite Attribut einen Wechsel von dem Schnellgang in den Lastgang oder von dem Lastgang in den Schnellgang kennzeichnet. Sowohl das erste als auch das zweite Attribut des dritten Zustands kann mittels der Sensoreinheit ermittelt werden. Dabei erkennt die Sensoreinheit ein spezifisches Muster in dem Verlauf, welche die Detektion eines Bodenkontakts der Stützeinheit ermöglicht. Innerhalb des dritten Zustands befindet sich das zweite Attribut, welches ein Punkt im Verlauf ist, der durch die Sensoreinheit aufgezeichnet wurde, an dem das Getriebe von dem Schnellgang in den Lastgang oder von dem Lastgang in den Schnellgang wechselt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mittels eines dritten Zustandes und dessen zwei Attribute spezifische Punkte für Aktionen der Stützeinheit definiert sind, um somit eine Optimierung des Aus- /Einfahrens der Stützeinheit durchgeführt werden kann.
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Vorteilhafterweise bewirkt und/oder ermöglicht der Betätigungsmechanismus eine relative Bewegung, insbesondere eine Ausfahrbewegung, zwischen Innen- und Außenrohr, wobei die Sensoreinheit eine erste, eine zweite und eine dritte Phase des Verlaufs dieser Ausfahrbewegung bestimmen kann, wobei der Startpunkt eine erste Grenze der ersten Phase bildet, wobei ein Aufsetzpunkt eine zweite Grenze der ersten Phase bildet, wobei in der ersten Phase die Stützeinheit keinen Bodenkontakt hat, wobei die Stützeinheit am Aufsetzpunkt das erste Attribut aufweist, wobei der Aufsetzpunkt eine erste Grenze der zweiten Phase bildet, wobei eine zweite Grenze der zweiten Phase durch einen Umschaltpunkt definiert ist, wobei beim Erreichen des Umschaltpunkts die Stützeinheit das zweite Attribut aufweist, und insbesondere das Getriebe von dem Schnellgang in den Lastgang wechselt, wobei die erste Grenze der dritten Phase der Umschaltpunkt ist, wobei die zweite Grenze der dritten Phase ein Abschaltpunkt ist, wobei am Abschaltpunkt der Betätigungsmechanismus die relative Bewegung zwischen Innen- und Außenrohr beendet. In anderen Worten fährt die Stützeinheit aus und die Phasen dienen zur Optimierung des Ausfahrvorgangs, da in jeder Phase unterschiedliche Sets von Auswertekriterien, wie bspw. der Gradient der Spannung, zur Erkennung der spezifischen Muster geschaltet werden können. Bspw. wird in der ersten Phase ein Set von Auswertekriterien ausgewählt, welches unempfindlich auf Spannungsspitzen reagiert, da der Betätigungsmechanismus aus dem Verlagerungsweg schließt, dass kein Bodenkontakt bestehen kann und somit kein Widerstand vorhanden ist, welcher ein Schalten des Getriebes notwendig macht. Bevorzugt lässt sich der Ausfahrvorgang in drei Phasen unterteilen, wobei die erste Phase dadurch gekennzeichnet ist, dass die Stützeinheit im Schnellgang ausfährt und dabei keinen Bodenkontakt aufweist. Der Startpunkt ist bevorzugt der Punkt an welchem die Stützeinheit ihre minimale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist. Die zweite Phase ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stützeinheit bereits Bodenkontakt hat. Hierbei wird bevorzugt ein Set an Auswertekriterien gewählt, welches dienlich zur Erkennung von spezifischen Mustern ist. Bevorzugt wirkt in der zweiten Phase bereits eine Teillast auf die Stützeinheit, da die Stützeinheit einen Teil der Last aufnimmt und die Sattelkupplungsplatte einen weiteren Teil der Last aufnehmen kann. Der Übergang von der zweiten in die dritte Phase, ist bevorzugt durch den Wechsel des Getriebes vom Schnellgang in den Lastgang gekennzeichnet. In der dritten Phase lastet ein Großteil der Last des Nutzfahrzeuges, insbesondere bis zu 50% der Gesamtlast, auf der Stützeinheit und die Stützeinheit hebt das Nutzfahrzeug weiter an, insbesondere bis zu einem Abschaltpunkt, wobei das Erreichen des Abschaltpunkts eine automatische Beendigung der Relativbewegung verursacht oder die Stützeinheit ihre maximale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist. Der Verlauf wird insbesondere anhand der Charakteristika, wie beispielsweise Aufsetzpunkt, Umschaltpunkt oder Abschaltpunkt in drei Phasen unterteilt, wobei für jede Phase ein unterschiedliches Set an Auswertekriterien ausgewählt werden kann. Der Aufsetzpunkt ist durch die Herstellung des Kontaktes zwischen Stützeinheit und Untergrund gekennzeichnet. Der Umschaltpunkt wird bevorzugt durch die Erkennung des spezifischen Musters definiert, wobei in dem spezifischen Muster eine Lastzunahme am elektrischen Antrieb erkannt wurde und daraufhin von dem Schnellgang in den Lastgang gewechselt wird. Der Abschaltpunkt wird bevorzugt durch eine manuelle Eingabe des Benutzers gewählt, bzw. kann durch das Erreichen der maximalen Erstreckungslänge der Stützeinheit entlang der Verlagerungsrichtung vorgegeben sein, was jedoch auch durch eine Erkennung von einer Spannungs- und/oder Stromspitze erfolgen kann und somit der elektrische Antrieb abgeschaltet werden kann. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch die Einteilung in unterschiedliche Phasen der Prozess des Ausfahrens der Stützeinheit sehr genau überwacht werden kann und somit eine Optimierung der Stützeinheit stattfindet, sowie Überlastungen, insbesondere des elektrischen Antriebs, durch einen genau gewählten Umschaltpunkt vermieden werden können und somit ebenfalls die Lebensdauer des elektrischen Antriebs verbessert wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform vollzieht der Betätigungsmechanismus eine relative Bewegung, insbesondere eine Einfahrbewegung, zwischen dem Innen- und dem Außenrohr, wobei die Sensoreinheit eine vierte, fünfte und sechste Phase des Verlaufs dieser Einfahrbewegung bestimmen kann, wobei die erste Grenze der vierten Phase durch einen Ausgangspunkt definiert ist, wobei eine zweite Grenze der vierten Phase ein Lastwechselpunkt ist, wobei die Stützeinheit das erste Attribut aufweist, wobei der Lastwechselpunkt die erste Grenze der fünften Phase ist, wobei die zweite Grenze der fünften Phase ein Rückschaltpunkt ist, wobei das Getriebe am Rückschaltpunkt das zweite Attribut aufweist und insbesondere von dem Lastgang in den Schnellgang wechselt, wobei der Rückschaltpunkt die erste Grenze der sechsten Phase ist, wobei die zweite Grenze der sechsen Phase durch einen Anschlagspunkt definiert ist, wobei am Anschlagspunkt die Stützeinheit vollständig eingezogen ist, wobei am Anschlagspunkt der Betätigungsmechanismus die relative Bewegung zwischen Innen- und Außenrohr beendet.
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In anderen Worten wird die Stützeinheit eingefahren und somit das Vorderteil eines beispielhaften Nutzfahrzeuganhängers langsam abgesenkt. Dabei ist die Sensoreinheit in der Lage, eine vierte, fünfte und sechste Phase des Verlaufs der Einfahrbewegung zu detektieren. Die vierte Phase wird insbesondere durch einen Lastwechselpunkt gekennzeichnet. Der Ausgangspunkt ist bevorzugt der Punkt, an dem die Stützeinheit ihre maximale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist. Der Lastwechselpunkt kennzeichnet den Punkt an dem der Nutzfahrzeuganhänger bei der Einfahrbewegung beginnt auf die Sattelkupplungsplatte aufzuliegen und somit nur noch ein Teil der Last auf der Stützeinheit lastet, insbesondere zwischen 10% und 90% der maximalen Stützlast der Stützeinheit. Die fünfte Phase wird insbesondere durch den Rückschaltpunkt gekennzeichnet, wobei am Rückschaltpunkt vom Lastgang in den Schnellgang geschaltet wird. Die sechste Phase wird durch einen Anschlagspunkt definiert, wobei die Stützeinheit ihre minimale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist. Der Lastwechselpunkt, der Rückschaltpunkt als auch der Anschlagspunkt werden insbesondere mittels von lokalen Maxima bzw. Minima im Verlauf, welcher durch die Sensoreinheit erfasst wird, bestimmt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass mittels dieser Auswertung eine Optimierung des Einfahrprozesses der Stützeinheit erreicht wird sowie eine Erhöhung der Lebensdauer des elektrischen Antriebs erfolgt, da insbesondere der Lastwechselpunkt und der Anschlagspunkt sowie der Rückschaltpunkt optimiert ausgewählt werden können.
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Vorteilhafterweise erfasst die Sensoreinheit die Spannung und/oder die Stromrichtung des elektrischen Antriebs. Hierdurch kann in einfacher Weise auf die mechanischen Belastungen des Motors und oder den Ein-/Ausfahrzustand der Stützeinheit rückgeschlossen werden. Somit können insbesondere weitere teure Sensoren eingespart werden und/oder die erfassten Spannungs- und/oder die Stromrichtungserfassung kann zur Überprüfung der Messergebnisse anderer Sensoren verwendet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der elektrische Antrieb einen Gleichstrommotor auf. Der Vorteil eines Gleichstrommotors liegt insbesondere in seinem linearen Übertragungsverhalten und seiner einfachen Ansteuerung. Darüber hinaus weist diese Art von Motor auch noch den Vorteil auf, dass kein Frequenzrichter oder dergleichen benötigt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinheit dazu ausgelegt, anhand der Stromrichtung des Gleichstrommotors zu detektieren, ob die Stützwinde ausfährt oder einfährt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass kein weiterer Sensor vorgesehen werden muss, um zu überprüfen, ob die Stützeinheit einfährt oder ausfährt.
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In einer alternativen Ausführungsform umfasst der elektrische Antrieb einen Wechselstrommotor, wobei die Sensoreinheit die Spannung und/oder die Drehrichtung und/oder die Phasenlage des Wechselstrommotors erfasst. Der Vorteil eines Wechselstrommotors ist, dass dieser kompakt gebaut und robust ist.
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Vorzugsweise ist die Sensoreinheit dazu ausgelegt, anhand der Drehrichtung und/oder der Phasenlage des Wechselstrommotors zu detektieren, ob die Stützwinde ausfährt oder einfährt. Zur Überwachung der Drehrichtung ist die Sensoreinheit insbesondere ein Hallsensor. Auch zur Erfassung der Phasenlage eignet sich insbesondere ein Hallsensor, den die Sensoreinheit aufweist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass keine weiteren Sensoren, wie beispielsweise Abstandssensoren oder ähnliches in der Stützeinheit vorgesehen werden müssen, um zu detektieren, ob die Stützeinheit ein- oder ausfährt.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Stützeinheit eine Energiespeichereinrichtung auf, wobei die Energiespeichereinrichtung insbesondere mit dem elektrischen Antrieb und/oder dem Betätigungsmechanismus verbunden ist. In anderen Worten ist die Energiespeichereinrichtung ein Akku, welcher genügend Kapazität hat, den elektrischen Antrieb zumindest kurzzeitig mit Energie zu versorgen und somit eine Verlagerung der Stützeinheit auch ohne den Anschluss an eine externe Energiequelle, wie bspw. ein Zugfahrzeug, zu ermöglichen. Bei der Energiespeichereinrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Lithium-Ionen-Akku, einen LiPo-Akku oder ein Nickel-Eisen-Akku. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass ohne eine externe Energiequelle bzw. -versorgung, die Stützeinheit verlagert werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Außenrohr einen Kontaktschalter, wobei der Betätigungsmechanismus beim Auslösen des Kontaktschalters den elektrischen Antrieb deaktiviert. Insbesondere ist der Kontaktschalter derart angeordnet, dass bei der minimalen Erstreckungslänge der Stützeinheit in Verlagerungsrichtung (maximal eingefahrener Zustand der Stützeinheit) der Kontaktschalter auslöst. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beispielsweise bei einem Sensorausfall eines Sensors der elektrische Antrieb nicht überlastet wird und/oder die Stützeinheit mechanisch überlastet wird.
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Vorteilhafterweise umfasst die Stützeinheit ein zweites Außenrohr und ein zweites Innenrohr, wobei das zweite Außenrohr und das zweite Innenrohr ineinander teleskopierbar angeordnet sind, wobei das zweite Außenrohr eine Verlagerungsvorrichtung aufweist, wobei die Verlagerungsvorrichtung dazu ausgelegt ist, das zweite Außenrohr zum zweiten Innenrohr zu verlagern, wobei der elektrische Antrieb mit der Verlagerungsvorrichtung verbunden ist, wobei der elektrische Antrieb eine Verlagerung zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr und eine Verlagerung zwischen dem zweiten Außenrohr und dem zweiten Innenrohr bewirkt. In anderen Worten bildet die Stützeinheit eine zweite Stütze aus, bestehend aus Außen- und Innenrohr. Die zweite Stütze weist eine Verlagerungsvorrichtung auf, insbesondere ein Mechanismus, welcher eine rotatorische in eine translatorische Bewegung wandelt, welcher dazu ausgelegt ist, das zweite Außenrohr zum zweiten Innenrohr zu verlagern. Dabei erfolgt die Verlagerung zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr sowie zwischen dem zweiten Außenrohr und dem zweiten Innenrohr gleich, sodass eine kontinuierliche Anhebung oder Absenkung bspw. eines Nutzfahrzeuganhängers erfolgt.
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Vorteilhafterweise sind das Außenrohr und das zweite Außenrohr mittels einer Momentenübertragungsvorrichtung, insbesondere einer Welle, energietechnisch verbunden. Bevorzugt sind das Außenrohr und das zweite Außenrohr voneinander beabstandet angeordnet, wobei nur das Außenrohr einen elektrischen Antrieb aufweist. Bevorzugt ist die Momentenübertragungsvorrichtung derart ausgelegt, dass es am Außenrohr ein Moment aufnehmen kann und dieses Moment mittels einer Welle an das zweite Außenrohr überträgt. Dabei kann das zweite Außenrohr das Moment aufnehmen und an die Verlagerungsvorrichtung weiterleiten. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass zwei Stützen mittels eines elektrischen Antriebs angetrieben werden können und somit Gewicht eingespart werden kann.
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Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Überwachung einer Stützeinheit gerichtet, wobei mittels der Erfassung des durch die Stützeinheit aufgenommenen Stroms und/oder Spannung, zumindest ein erster und zweiter Zustand der Stützeinheit detektiert wird. Mit der Erfassung des aufgenommenen Stroms und/oder der Spannung ist der Strom und/oder die Spannung gemeint, welchen die Stützeinheit dazu benötigt das Innenrohr zum Außenrohr zu verlagern. Mittels dieser Erfassung kann die Stützeinheit einen ersten Zustand der Stützeinheit detektieren, welcher insbesondere ein unbelasteter Zustand der Stützeinheit ist. Zudem kann mittels der Stützeinheit und der Überwachung des aufgenommenen Stroms und/oder der Spannung ein zweiter Zustand der Stützeinheit detektiert werden, welcher insbesondere eine belastete Stützeinheit ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass ohne weitere Sensoren oder ähnliches bereits die Belastung der Stützeinheit detektiert werden kann und somit die Unfallgefahr bzw. die Gefahr des Herunterfallens eines Anhängers von einer Sattelplatte deutlich reduziert wird. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren dabei Merkmale und/oder Mittel der bereits beschriebenen Stützeinheit umfassen. Daher kann das Verfahren auch Merkmale der vorhergehend beschriebenen Stützeinheit aufweisen.
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Vorteilhafterweise kennzeichnet der erste Zustand eine eingefahrene Stützeinheit, wobei der zweite Zustand eine belastete Stützeinheit kennzeichnet. Eine eingefahrene Stützeinheit ist insbesondere eine Stützeinheit, welche ihre minimale Erstreckungslänge entlang einer Verlagerungsrichtung aufweist, und sozusagen vollständig eingefahren ist. Bei einer belasteten Stützeinheit handelt es sich bevorzugt um eine Stützeinheit, welche ihre maximale Erstreckungslänge entlang einer Verlagerungsrichtung aufweist, oder eine Position des Innenrohrs, wobei die Stützeinheit derart belastet ist, dass diese die von ihr aufzunehmende Last vollständig aufgenommen hat, insbesondere ist die Stützeinheit im belasteten Zustand voll belastet. Alternativ und/oder zusätzlich bevorzugt kann der belastete Zustand auch dann gegeben sein, wenn der Verlagerungsvorgang durch beispielsweise einen Anwender unterbrochen und/oder beendet wurde. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Wahrscheinlichkeit eines Umfall- bzw. eines Herunterfallens des Anhängers von einer Sattelplatte deutlich reduziert wird und somit eine Beschädigung des Anhängers bzw. dessen Ladung vermieden werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Stützeinheit einen elektrischen Antrieb und ist dazu ausgebildet, die Schritte auszuführen: Erfassen eines Stroms und/oder einer Spannung von dem elektrischen Antrieb der Stützeinheit, insbesondere ermitteln und/oder speichern, Bilden eines Verlaufs des Stroms und/oder der Spannung und/oder einer relativen Bewegung eines Außen- zu einem Innenrohr der Stützeinheit über die Zeit, Erfassen eines spezifischen Musters innerhalb des Verlaufs, Schalten des elektrischen Antriebs in Abhängigkeit des spezifischen Musters. Erfassen bedeutet hierbei insbesondere, dass der Strom bzw. die Spannung, welche dem elektronischen Antrieb zugeführt und/oder über diesen abfällt, mittels einer Vorrichtung aufgezeichnet und verarbeitet wird. Dies kann insbesondere mit einem Analog zu Digitalwandler geschehen. Bilden eines Verlaufs bedeutet hierbei insbesondere, dass der Strom und/oder die Spannung und/oder die relative Bewegung zwischen dem Außen- und dem Innenrohr über die Zeit. Dieser Verlauf bildet die zeitliche Entwicklung des Stroms und/oder der Spannung und/oder der Verlagerung zwischen Außen- und Innenrohr ab, wobei in dem Verlauf spezifische Muster vorhanden sein können. Innerhalb des Verlaufs können diese spezifischen Muster, bspw. Spannungsspitzen, detektiert werden und in Abhängigkeit der spezifischen Muster ein elektrischer Antrieb an-/ abgeschaltet bzw. ein Getriebe umgeschaltet werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass eine Optimierung des Einfahr- und Ausfahrverhaltens der Stützeinheit mittels des Verfahrens stattfindet und somit eine Erhöhung der Lebensdauer der Stützeinheit erreicht wird.
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Bevorzugterweise umfasst das Verfahren zumindest einen der Schritte: Schalten eines Getriebes in Abhängigkeit des spezifischen Musters, Ermitteln einer Position einer Auflagefläche der Stützeinheit, Bestimmen eines Abstands zwischen der Auflagefläche und einem Untergrund. Bei dem Schalten des Getriebes handelt es sich bevorzugt um eine Schaltvorrichtung, welcher dazu ausgelegt ist, das Getriebe von einem Lastgang in einen Schnellgang oder von einem Schnellgang in einen Lastgang zu schalten. Dieses Schalten wird insbesondere als Reaktion auf das Erkennen eines spezifischen Musters und/oder einer Vielzahl von spezifischen Mustern, welche im Verlauf erkannt werden, ausgelöst. Des Weiteren ist es möglich, die Position der Auflagefläche der Stützeinheit zu ermitteln, indem der Verlauf ausgewertet wird. Insbesondere bei einer Betrachtung der relativen Verschiebung zwischen Außen- und Innenrohr über die Zeit kann die Position der Auflagefläche ermittelt werden. Zudem kann ein Abstand zwischen der Auflagefläche und dem Untergrund ermittelt werden, indem die Stützeinheit einen Abstand zum Untergrund ermittelt, oder dies durch eine andere Komponente des Nutzfahrzeuges mitgeteilt bekommt. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass eine Optimierung des Verfahrens stattfindet, da die Last an das Getriebe angepasst werden kann, mittels des Umschaltens des Getriebes in Abhängigkeit des spezifischen Musters. Zudem kann mithilfe der Bestimmung des Abstandes zwischen Auflagefläche und Untergrund eine Kontrollvariable ermittelt werden, welche Fehlfunktionen an der Stützeinheit vermeidet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt: Freigabe und/oder Blockieren eines Manipulators eines Nutzfahrzeuges in Abhängigkeit des Zustands der Stützeinheit. Dabei ist ein Manipulator des Nutzfahrzeuges bevorzugt eine Bedienvorrichtung zum Ändern eines Fahrzustands des Nutzfahrzeugs, wobei die Bedienvorrichtung insbesondere als Gaspedal, Bremspedal, Lenkrad und/oder Schalter ausgeführt ist. Die Freigabe und/oder das Blockieren des Manipulators bedeutet insbesondere, dass ein Gas- deaktiviert und/oder ein Bremspedal aktiviert wird, sofern die Stützeinheit sich in einem belasteten Zustand befindet. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Stützeinheit in einem ausgefahrenen Zustand und ein Anwender des Nutzfahrzeuges betätigt das Gaspedal, was zu einem Unfall führen würde. Jedoch deaktiviert das Verfahren das Gaspedal, so dass ein Unfall vermieden werden kann. Insbesondere kann auch ein Warnton an den Anwender des Nutzfahrzeuges ausgegeben werden, dass die Stützeinheit einzufahren ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Unfallgefahr bzw. eine Beschädigung der Stützeinheit vermieden werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt Steuerung einer Kopplung des Nutzfahrzeuges in Abhängigkeit der Position der Auflagefläche der Stützeinheit. Steuerung der Kopplung heißt insbesondere, dass die Lagesicherung zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Anhänger nicht aufgelöst wird, wenn die Stützeinheit in einem ausgefahrenen Zustand ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Beschädigung der Stützeinheit vermieden werden kann bzw. umliegende Gegenstände durch die Stützeinheit beschädigt werden könnten.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren zumindest einen der Schritte: Interpolieren der Verläufe, um den Zustand der Stützeinheit zu ermitteln, Detektieren von Fehlern anhand der Verläufe und Anzeigen einer Fehlermeldung. Interpolieren der Verläufe bedeutet insbesondere, dass die Verläufe, welche mittels der Stützeinheit aufgezeichnet wurden, gespeichert und über einen längeren Zeitraum, bspw. 1 Monat oder 1 Jahr, ausgewertet werden. Sollten die interpolierten Verläufe sich in eine Richtung entwickeln, welche auf einen Fehler innerhalb der Stützeinheit deutet, kann dieser ausgemacht werden und als Fehler einem Anwender des Nutzfahrzeuges angezeigt werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass vor einem Totalversagen der Stützeinheit bereits der Fehler in der Stützeinheit mittels der Auswertung des aufgenommenen Stroms bzw. der Spannung erkannt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt Speichern des Verlaufs auf einen Datenträger. Hierbei ist der Vorteil, dass die Verläufe über einen längeren Zeitraum ausgewertet werden können und somit Anomalien oder eine Fehlbedienung angezeigt werden kann.
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Die Erfindung ist ebenfalls auf ein Nutzfahrzeug gerichtet, insbesondere einen Sattelanhänger, umfassend eine Stützeinheit, wie vorstehend beschrieben.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren. Einzelne Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können dabei auch in anderen Ausführungsformen eingesetzt werden und weisen dieselben Bezugszeichen auf, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde.
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Es zeigen:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Stützeinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
- 2 eine schematische Schnittansicht durch eine Stützeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
- 3 einen schematischen Verlauf einer Ausfahrbewegung der Stützeinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
- 4 einen schematischen Verlauf einer Einfahrbewegung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
- 5 einen schematischen Verlauf einer Ausfahrbewegung einer Stützeinheit gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels
- 6 eine schematische Ansicht einer Stützeinheit gemäß eines sechsten Ausführungsbeispiel
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Stützeinheit 1, wobei die Stützeinheit 1 einen Betätigungsmechanismus 10 umfasst. Der Betätigungsmechanismus 10 umfasst einen elektrischen Antrieb 12, welcher ein Getriebe 20 aufweist. Der Betätigungsmechanismus 10 umfasst zusätzlich eine Sensoreinheit 16, welche dazu ausgelegt ist, den elektrischen Antrieb 12 zu überwachen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Stützeinheit, welche an einem Nutzfahrzeug 2 festgelegt ist. Das Außenrohr 4 ist bevorzugt orthogonal zur Nutzfläche des Nutzfahrzeugs 2 festgelegt. Der Betätigungsmechanismus 10 ist bevorzugt am Außenrohr 4 festgelegt. Der Betätigungsmechanismus 10 weist einen elektrischen Antrieb 12 auf, an welchem eine Sensoreinheit 16 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 16 erfasst den Strom und/oder die Spannung, welche der elektrische Antrieb 12 von der Stromquelle 14 aufnimmt. Zudem weist das Außenrohr 4 ein Innenrohr 6 auf, welches entlang einer Verlagerungsrichtung 8 in das Außenrohr 4 teleskopierbar ist. Bevorzugterweise ist die Verschiebung bzw. Verlagerung zwischen dem Außenrohr 4 und dem Innenrohr 6 orthogonal zu der Nutzfläche des Nutzfahrzeuges 2.
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3 zeigt einen schematischen Verlauf einer Ausfahrbewegung der Stützeinheit. Die Ausfahrbewegung beginnt mit einem ersten Zustand 55, welcher bevorzugt ein vollständig eingefahrener Zustand der Stützeinheit ist. In der ersten Phase 50 beginnt die Stützeinheit 1 bis zu dem Aufsetzpunkt 56 auszufahren. Zwischen dem Aufsetzpunkt 56 und dem Umschaltpunkt 58 befindet sich die zweite Phase 52. An dem Umschaltpunkt 58 wechselt bevorzugt das Getriebe 20 von einem Schnellgang in einen Lastgang. Die dritte Phase 54 beginnt mit dem Umschaltpunkt 58 und endet mit dem Abschaltpunkt 60. Am Abschaltpunkt 60 wird der elektrische Antrieb 12 deaktiviert. Auf der Y-Achse des Diagramms ist beispielhaft der durch den elektrischen Antrieb 12 aufgenommene Strom I dargestellt. Auf der X-Achse des Diagramms der 3 ist der zeitliche Fortschritt t aufgetragen.
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4 zeigt einen schematischen Verlauf einer Einfahrbewegung einer Stützeinheit. Auf der Y-Achse ist der durch den elektrischen Antrieb 12 aufgenommene Strom beispielhaft dargestellt. Auf der X-Achse ist der Verlauf des aufgenommenen Stroms über die Zeit aufgetragen. Die Einfahrbewegung beginnt insbesondere mit dem zweiten Zustand 76. Es folgt die vierte Phase 70, welche durch den zweiten Zustand 76 und den Lastwechselpunkt 78 begrenzt wird. Am Lastwechselpunkt 78 beginnt der Anhänger wieder auf dem Zugfahrzeug aufzuliegen, so dass nicht mehr die volle Last auf der Stützeinheit lastet. In der fünften Phase 72, welche durch den Lastwechselpunkt 78 und den Rückschaltpunkt 80 begrenzt ist, fährt die Stützeinheit weiter ein, jedoch wird die Last auf die Stützeinheit kontinuierlich reduziert, da die Last des Anhängers zunehmend auf der Sattelplatte des Zugfahrzeuges lastet. Am Rückschaltpunkt 80 wird bevorzugt von einem Lastgang in einen Schnellgang gewechselt, so dass die Einfahrbewegung der Stützeinheit 1 beschleunigt werden kann. Dies geschieht in der sechsten Phase 74, welche durch den Rückschaltpunkt 80 und den Anschlagpunkt 82 begrenzt ist. Am Anschlagpunkt 82 ist die Stützeinheit in einem eingefahrenen Zustand, so dass sie ihre minimale Erstreckungslänge entlang der Verlagerungsrichtung aufweist.
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5 zeigt einen schematischen Verlauf einer Ausfahrbewegung. Auf der Y-Achse des in 5 dargestellten Diagramms ist die Relativbewegung H zwischen dem Außen- und dem Innenrohr aufgetragen. Auf der X-Achse des Diagramms, welches in 5 dargestellt wird, ist der zeitliche Verlauf dargestellt. Die Ausfahrbewegung der Stützeinheit 1 beginnt mit einem ersten Zustand 30, welcher insbesondere ein vollständig eingefahrener Zustand der Stützeinheit 1 ist. Nach dem Beginn der Ausfahrbewegung der Stützeinheit 1 erreicht die Stützeinheit 1 einen Bodenkontakt 32, wobei ein Bodenkontakt zwischen der Stützeinheit und dem Untergrund ausgebildet wird. Der Bodenkontaktpunkt 32 ist bevorzugt ebenso ein erster Zeitpunkt 38, welcher eine Zeit zwischen dem ersten Zustand 30 und dem ersten Zeitpunkt 38 beschreibt. Dieser ist bevorzugt kleiner als der Abstand zwischen dem zweiten Zeitpunkt 40 und dem dritten Zeitpunkt 42. Somit verbleibt das Getriebe 20 bei einer Ausfahrbewegung der Stützeinheit 1 deutlich länger in dem Lastgang als in dem Schnellgang. Von dem Bodenkontaktpunkt 32 bedarf es nur noch einer kurzen Zeit, bis der Getriebeumschaltpunkt 34 erreicht ist. Am Getriebeumschaltpunkt 34 schaltet das Getriebe von dem Schnellgang in den Lastgang. Die Stützeinheit 1 wird weiter ausgefahren bis zum Abschaltpunkt 36. Der Abschaltpunkt 36 kann durch die maximale Erstreckungslänge der Stützeinheit 1 vorgegeben sein, oder durch einen Anwender der Stützeinheit 1 manuell vorgegeben werden.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Stützeinheit 1, wobei die Stützeinheit 1, neben einem Außenrohr 4 und einem Innenrohr 6, ein zweites Außenrohr 90 und ein zweites Innenrohr 92 aufweist. Dabei sind sowohl das Außenrohr 4 als auch das zweite Außenrohr 90 an dem Nutzfahrzeug 2 festgelegt. Sowohl in dem Außenrohr 4 als auch in dem zweiten Außenrohr 90 ist ein Innenrohr 6 bzw. ein zweites Innenrohr 92, derart angeordnet, dass diese ineinander stufenlos oder stufig teleskopierbar sind. Das zweite Außenrohr 90 weist eine Verlagerungsvorrichtung 94 auf, welche das zweite Außenrohr 90 zu dem zweiten Innenrohr 92 verlagert. Die Verlagerungsvorrichtung 94 ist bevorzugt mit der Momentenübertragungsvorrichtung 96 verbunden. Die Momentenübertragungsvorrichtung 96 ist mit dem Betätigungsmechanismus 10 verbunden. Insbesondere ist der elektrische Antrieb 12 mit einem Getriebe 20 verbunden, welches ein Moment an die Momentenübertragungsvorrichtung 96 überträgt. Der elektrische Antrieb 12 und das Getriebe 20 sind bevorzugt in einem separaten Gehäuse 96 an der Außenseite des Außenrohrs 4 angeordnet. Somit können das Innenrohr 6 und das zweite Innenrohr 92 gleichmäßig zu dem Außenrohr 4 und dem zweiten Außenrohr 90 verlagert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Stützeinheit
- 2 -
- Nutzfahrzeug
- 4 -
- Außenrohr
- 6 -
- Innenrohr
- 8 -
- Verlagerungsrichtung
- 10 -
- Betätigungsmechanismus
- 12 -
- elektrischer Antrieb
- 14 -
- Stromquelle
- 16 -
- Sensoreinheit
- 20 -
- Getriebe
- 30 -
- erster Zustand
- 32 -
- Bodenkontaktpunkt
- 34 -
- Getriebeumschaltpunkt
- 36 -
- Abschaltpunkt
- 38 -
- erster Zeitpunkt
- 40 -
- zweiter Zeitpunkt
- 42 -
- dritter Zeitpunkt
- 50 -
- erste Phase
- 52 -
- zweite Phase
- 54 -
- dritte Phase
- 55 -
- erster Zustand
- 56 -
- Aufsetzpunkt
- 58 -
- Umschaltpunkt
- 60 -
- Abschaltpunkt
- 70 -
- vierte Phase
- 72 -
- fünfte Phase
- 74 -
- sechste Phase
- 76 -
- zweiter Zustand
- 78 -
- Lastwechselpunkt
- 80 -
- Rückschaltpunkt
- 82 -
- Anschlagspunkt
- 90 -
- zweites Außenrohr
- 92 -
- zweites Innenrohr
- 94 -
- Verlagerungsvorrichtung
- 96 -
- Momentenübertragungsvorrichtung
- 98 -
- separates Gehäuse
