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Die Erfindung betrifft ein Straßenaufhängungssystem und insbesondere, aber nicht notwendigerweise, Aufhängungen für Schlepper, Anhänger oder LKW derart, bei welcher mindestens eine Achse angehoben werden kann, um ihre Straßenräder vom Boden zu entfernen.
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Beim Entwurf von Schleppern, Anhängern und festen Fahrzeugen muss in verstärktem Maße Rücksicht auf örtliche und gerade gültige Gesetzgebung genommen werden, welche die maximal zulässigen Lasten pro Achse festlegt, zusätzlich zur Tatsache, dass in gewissen Ländern, wenn pro Achse Lasten auf niedrigeren festgesetzten Niveaus geladen werden, dem Fahrzeughalter/-führer Steuervorteile gewährt werden.
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Es muss auch berücksichtigt werden, dass, während die Maximierung der Last auf einem gewerblichen Fahrzeug vorteilhaft ist, es eine Anzahl von Gelegenheiten gibt, bei denen die Umstände derart sind, dass die Last eines Fahrzeuges geringer als das erlaubte Maximum ist und es sogar ohne Irgendeine Last fahren kann, z. B. auf der Rückfahrt nach der Auslieferung von Waren. Die Beibehaltung einer größeren Anzahl von Straßenrädern in Kontakt mit dem Boden, als durch eine Last von weniger als dem geforderten Maximum oder durch ein leeres Fahrzeug nötig ist, erzeugt erhöhte laufende Kosten durch eine Erhöhung der Treibstofferfordernisse pro Entfernungseinheit sowie unnötige Abnutzung von Reifen und Hilfsausrüstung in Verbindung mit Straßenrädern, wie z. B. Bremsbelägen und Bremsscheiben oder -trommeln.
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Es ist deshalb seit langem üblich, über mindestens eine Achse auf einem mehrachsigen Schlepper- oder Anhängerfahrzeug zu verfügen, die angehoben werden kann, um ihre Straßenräder bei denjenigen Gelegenheiten vom Boden zu entfernen, bei denen das Fahrzeug leer fährt oder seine Last weniger als die gesamte Anzahl der zur Verfügung stehenden Achsen erfordert, um einen Anteil der Fahrzeuglast zu übernehmen, und die Achslast auf oder unter dem zulässigen Niveau zu halten.
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Derartige anhebbare Achsen werden im Allgemeinen als mittlere Hebeachsen bezeichnet, und sie werden häufig als Zubehör in existierende Schlepper, Anhänger oder feste Fahrzeuge nach deren Herstellung eingebaut.
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Im gattungsbildenden Stand der Technik nach der
GB 2 138 368 A wird eine mittlere Hebeachse beschrieben, die einerseits an ein Fahrzeug und anderer seits an eine Luftfeder angeschlossen ist. Zusätzlich ist noch ein Stellmittel für die Achse vorgesehen. Außerdem wird die Feder an der Achse mit Hilfe eines Federtellers und einer Klemmplatte fixiert. Der Federteller ist über einen Sitz mit der Achse verbunden.
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Der nachträgliche Einbau von mittleren Hebeachsen ist mit zahlreichen Schwierigkeiten verbunden. Gewöhnlich wird ein Federteller am oberen Totpunkt einer Achse in Richtung auf jedes ihrer äußeren Enden angebracht, wobei der Federteller mit einem Schlitz bearbeitet wurde, um das Ende der Feder aufzunehmen. Der Teller wird auf die Achse geschweißt, und als Ergebnis kann die Längsausrichtung seines Federtellers nicht sichergestellt werden. Ebenso, und insbesondere bei mittleren Hebeachsen für Schlepper oder feste Fahrzeuge, werden diese geschmiedet, um einen im Allgemeinen U-förmigen Mittelabschnitt bereitzustellen, um es der Achse zu ermöglichen, sich vom Kardanschaft des Fahrzeuges zu entfernen. Das Schmieden der Achse kann zu einem axialen Fluchtungsfehler zwischen einem Ende und dem anderen Ende führen, zusätzlich zum möglichen Längsfluchtungsfehler des Federschlitzes im Federteller. Zusätzlich dazu können Blattfedern selbst einen Grad an seitlichem Verzug zwischen dem Ende zum Befestigen des Federtellers und einer Öse am gegenüberliegenden Ende zum Befestigen der Gehängeanordnung aufweisen, die strategisch in einem erforderlichen Abstand von der Position der mittleren Hebeachse an das Fahrzeug angebracht ist.
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Der gesamte Effekt dieser oben erwähnten Möglichkeiten ist derjenige, dass bei einer verhältnismäßig hohen Zahl von Fällen, nachdem die mittlere Hebeachse an das Fahrzeug angebaut und daran gesichert wurde, die Öse der Feder deutlich von der Befestigungsposition des vorderen Gehänges beabstandet ist, und eine beträchtliche Kraft erforderlich ist, um das Federende in die Ausrichtung mit dem vorderen Gehänge zu ziehen, und nachdem es in seiner Position gesichert ist, werden beträchtliche Spannungen in das Aufhängungssystem induziert, welche die Wirksamkeit der Aufhängung der mittleren Hebeachse beeinträchtigen und zu einem vorzeitigen Versagen führen können.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mittlere Hebeachse für einen Schlepper, Anhänger oder ein festes Fahrzeug bereitzustellen, die diese oben erwähnten Nachteile ausschließt.
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Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist Gegenstand eine mittlere Hebeachse nach Anspruch 1. Das Mittel zur Befestigung des Federtellers an der mittleren Hebeachse kann ein elastisches Harzbindungsmaterial sein, das zwischen den Federteller und die mittlere Hebeachse eingebracht wird, Alternativ ist das Mittel zur Befestigung des Tellers auf der mittleren Hebeachse eine Schweißung mit Hilfe eines kompatiblen Schweißmaterials zwischen der Tellerkante und der mittleren Hebeachse.
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Der Federteller kann auf seiner oberen Fläche zusammenwirkende hochstehende Flansche auf jeder Seite aufweisen, um einen Raum bereitzustellen, um das Ende einer Blattfeder aufzunehmen, wobei vorzugsweise die Überbrückungsplatte das Ende der Blattfeder überlagert. Vorteilhafterweise ist der Abstand über dem Federteller zwischen den hochstehenden Flanschen gröber als die Breite des Endes der Feder, und einstellbare Verschlussglieder erstrecken sich durch die Flansche, um gegen die Seitenwände der Blattfeder zu liegen. Dies beseitigt vollständig die Erfordernis, bearbeitete Federschlitze in den Federtellern bereitzustellen.
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Bei der Verwendung kann das elastische Harz ein Zweikomponenten-Epoxydharz sein, das dazu geeignet ist, als Bindemittel zu dienen und dazu in der Lage ist, seine Elastizität für mehrere Jahre beizubehalten. Es versteht sich, dass beim Auftragen des Harzes auf die Achse und des Federtellers Sorgfalt verwandt werden muss, mit angemessenen Vorbehandlungen beider, um sicherzustellen, dass sie vor ihrem Kontakt durch das Harz sauber und frei von Fett sind. Die Verwendung eines elastischen Harzes, um den Federteller an die Achse zu binden, sowie die Wirkung der Bügelschrauben stellt eine wesentliche Garantie dafür dar, dass der Federteller unter allen Ladebedingungen gegen die Bewegung der Achse gehalten wird, und die elastische Beschaffenheit des Harzes ist derart, um sicherzustellen, dass alle Seiteneinwirkungen auf die Fahrzeugräder absorbiert werden, ohne dass die Harzschnittstelle zwischen dem Federteller und der Achse zerbricht.
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Beim Zusammenbau der Achse und ihrer Federn werden die Bügelschrauben gelockert belassen und die Verschlussglieder auf dem Federteller zurückgezogen, um zu ermöglichen, dass das Ende der Feder unter die Verschlussplatte geschoben werden kann. Die Achse wird dann an eine Spannvorrichtung übergeben, um sie gegenüber Bewegungen festzuhalten und zu ermöglichen, dass das freie Ende der Feder in die Position gebracht wird, die für ihre nachfolgende Befestigung an ein Gehänge des Fahrzeuges erforderlich ist.
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Folglich, und unabhängig von jedem Fluchtungsfehler der Achsen während ihres Schmiedens und jedem Verzug der Feder, nimmt die Feder eine korrekte Position auf dem Teller ein, wonach die Verschlussglieder nach innen gedrückt werden, um mit den Seiten der Feder in Kontakt zu treten, und die Bügelschrauben angezogen werden, um den Federteller und somit die Feder in ihrer Position auf der Achse festzusetzen. Wenn Harz verwendet wird, verbindet es sich mit den Bügelschrauben, um sicherzustellen, dass der Federteller in seiner Position verbleibt. Alternativ, und nach dem Festziehen der Bügelschrauben, kann die Vorderkante und möglicherweise die Hinterkante des Tellers an die mittlere Hebeachse geschweißt werden, aber die Menge des Schweißmaterials ist derart, dass der Schritt des Schweißen keinen Verzug für die Achse oder die Position des Tellers darauf bedeuten kann.
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Die Achse und die Feder können dann mit der Sicherheit auf ein Fahrzeug übertragen werden, dass das freie Ende der Feder korrekt angebracht wird, und die Nachteile der Konstruktionen nach dem Stand der Technik im wesentlichen vermieden werden.
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Während der erste Gesichtspunkt der Erfindung die Sicherheit einer genauen Positionierung der Federteller und damit der Federn auf der Achse bereitstellt, ist er derart, dass die Möglichkeit besteht, dass das vordere Gehänge so geformt und so an das Fahrgestell des Fahrzeuges befestigt wird, dass der Positionierungspunkt für das vordere Ende der Feder verschoben ist, wodurch es schwierig ist, die Öse mit Hilfe eines Drehstiftes auf dem Gehänge zu positionieren, wie es für mittlere Hebeachsen erforderlich ist.
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Bei einem vorderen und nicht zur Erfindung gehörigen Gehänge für eine Blattfeder auf einer mittleren Hebeachse ist ein Mittel zur Verbindung mit dem Fahrgestell des Fahrzeuges und ein Mittel zur drehbaren Verbindung mit dem Ende einer Blattfeder bzw. Feder vorgesehen, wobei das Mittel zur Verbindung mit dem Ende der Blattfeder einen klammerähnlichen Bestandteil mit Seitenwänden umfasst, wobei die Seitenwände nach außen auf das offene Ende der Klammer hin auseinanderlaufen, um dadurch die Feder aufzunehmen, und wobei ein Mittel zur Befestigung eines Drehstiftes auf dem freien Ende der Feder an der Gehängeklammer vorhanden ist. In einer Konstruktionsform können sich in den Seitenwänden Drehlöcher mit einem Durchmesser befinden, der größer als der Durchmesser eines Drehstiftes ist, der dazu vorgesehen ist, eine Öse der Feder innerhalb der Klammer zu halten. Alternativ kann sich das Ende der Feder über das Gehänge und die Bolzen hinaus erstrecken, die dazu bereitgestellt sind, um sich durch Bolzenlöcher im Drehstift zu erstrecken und in die Gewindelöcher in der Seite des Gehänges einzugreifen.
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Wenn in der Folge der Herstellung des vorderen Gehänges seine Verbindung mit dem Fahrgestell des Fahrzeuges die Wirkung zeigt, die Klammer bezüglich der Öse einer Feder, die an sie übertragen werden soll, zu verschieben, ermöglicht die auseinanderlaufende oder abgeschrägte Anordnung der Klammerwände die Einfügung der Feder, und entweder die überdimensionierten Löcher, de die Einfügung des Drehstiftes ermöglichen, gefolgt vom Klemmen der Wände der Klammer gegen die Seiten der Federöse, oder der Drehstift, der an das Gehänge gebolzt ist, beenden jede Bewegung der Feder, aber sie ermöglichen eine Drehbewegung der Feder bezüglich der Klammer.
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Wie oben erwähnt, werden herkömmliche mittlere Hebeachsen geschmiedet, um sicherzustellen, dass der Kardanschaft eines Schleppers oder festen Fahrzeuges nicht fehlerhaft ist.
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Die Erfindung nach dem ersten Gesichtspunkt beseitigt im Wesentlichen diejenigen Probleme der Befestigung an Fahrzeugen, die in der Vergangenheit vorhanden waren, wobei der Achsenverzug derart sein kann, dass nicht nur der Fluchtungsfehler der Feder ein ernsthaftes Problem darstellt, sondern es auch zu Problemen bezüglich der Sicherung der Achse an dem Fahrzeug kommen kann.
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Gemäß einem weiteren und nicht zur Erfindung gehörigen Gesichtspunkt umfasst eine mittlere Hebeachse einen geraden Träger und hochstehende Stützglieder an jedem Ende des Trägers, wobei jedes Stützglied einen sich nach außen erstreckenden Achsschenkel umfasst.
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Wünschenswerterweise umfasst der gerade Träger einen hohlen, rohrförmigen Träger, um eine hohe Festigkeit und ein reduziertes Gewicht bereitzustellen, und die hochstehenden Stützglieder sind gefertigte Konstruktionen, die die genaue Ausrichtung des entsprechenden Achsschenkels an den Enden des Trägers ermöglichen, um die Genauigkeit der Anordnung der Federteller und der Federn zu unterstützen.
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Bei der obigen Erörterung wird auf die Positionierung einer Feder auf dem Federteller Bezug genommen, Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch auf die Positionierung eines Stützarmes zwischen der mittleren Hebeachse und dem vorderen Gehänge für einen Airbag und ein Airbag-Aufhängesystem anwendbar ist.
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Nicht erörtert wird oben die Art der Befestigung der mittleren Hebeachse an dem Fahrzeug, sowie das Mittel, durch das die Räder der mittleren Hebeachse aus dem Kontakt mit dem Boden gehoben und in den Kontakt damit abgesenkt werden können, wenn dies erforderlich ist. Herkömmliche Sicherungsmittel und Anhebe- und Absenkmittel können verwendet werden, wie vom Durchschnittsfachmann voll verstanden wird.
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Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, von denen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Federtellers und einer Feder zeigt gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines vorderen Gehänges gemäß dem zweiten und nicht zur Erfindung gehörigen Gesichtspunkt;
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3 entspricht 1, zeigt aber ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 entspricht 2 und zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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5 stellt einen Aufriss eines geraden Trägers gemäß dem dritten und nicht zur Erfindung gehörigen Gesichtspunkt dar, an dem Federteller und Federn wie in 1 befestigt sind.
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Die 1 bis 5 verwenden gleiche Bezugsnummern für gleiche Teile.
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In 1 ist eine mittlere Achse bzw. Hebeachse 1 für ein Fahrzeug dargestellt, die dazu vorgesehen ist, nachträglich in das Fahrzeug eingebaut zu werden, Die mittlere Hebeachse 1 umfasst einen Federteller 2, der so darauf angebracht ist, dass sich die Öse 4 einer Feder 3, die an ihr befestigt ist, in Bezug zur Achse bzw. Hebeachse 1 in der korrekten Position befindet, so dass, wenn die Achse 1 an einem Fahrzeug befestigt wird, sich die Öse 4 in einer erforderlichen Position befindet, um an einem Gehänge 8 bzw. Hängelager oder einer Aufhängung angebracht zu werden, welches an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist. Der Federteller 2 umfasst hochstehende Flansche 5, um einen Raum bereitzustellen, in den die Feder 3 passt. Eine Überbrückungsplatte 6 übergreift die Feder 3, und Bügelschrauben 7 greifen um die Achse 1 und sind an die Überbrückungsplatte 6 befestigt, um Druck auf die Feder 3 und den Teller 2 auszuüben, um seine feste Anbringung an der Achse 1 zu unterstützen.
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Im Ausführungsbeispiel nach der 1 ist ein Zweikomponenten-Epoxydharz einer Art, um angemessen als Bindemittel zu wirken und in der Lage zu sein, seine Elastizität über eine Reihe von Jahren hinweg beizubehalten, zwischen den Federteller 2 und die Achse 1 eingebracht.
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Um den Federteller 2 und die Feder 3 in ihre Positionen zu bringen, kann eine Spannvorrichtung (nicht gezeigt) bereitgestellt werden, die eine Vertiefung aufweist, um die Achse 1 aufzunehmen und Vertiefungen, um die Bügelschrauben 7 aufzunehmen. Die Spannvorrichtung umfasst auch ein Befestigungselement für die Öse 4 der Feder 3. Somit können, wenn die Bügelschrauben 7 in die Nut bzw. Vertiefungen eingebracht und die Achse 1 in die Vertiefung gelegt ist, der Federteller 2 auf der Achse 1 in einem erforderlichen Abstand von einem Ende positioniert, die Feder 3 In dem Raum zwischen den Flanschen 5 befestigt, die Überbrückungsplatte 6 befestigt und die Bügelschrauben 7 von Hand angezogen werden.
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Wie in 1 dargestellt, weisen die Flansche 5 Positionierungsansätze im Gewindeeingriff mit Gewindelöchern in den Flanschen 5 auf, die am Anfang in gelockertem Zustand belassen werden und in Kontakt mit der Feder 3 angezogen werden, nachdem sie im Raum zwischen den Flanschen befestigt wurden.
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Die Öse bzw. Federöse 4 wird dann an dem Befestigungselement auf der Spannvorrichtung angebracht, um die Ausfluchtung der Feder 3 einzustellen und den Teller 2 auf der Achse 1 in seine erforderliche Position zu bringen. Wenn Epoxydharz zwischen dem Teller 2 und der Achse 1 eingebracht ist, und wenn die Bügelschrauben 7 angezogen sind, um Druck durch die Überbrückungsplatte 6 auf die Feder 3 und den Federteller 2 auszuüben, wird eine äußerst sichere Befestigung der Feder 3 auf der Achse 1 bereitgestellt, wobei sich die Feder 3 und die Federöse 4 in der erforderlichen Position befinden, um die Befestigung der Federöse 4 an einem Gehänge 8 auf dem Fahrzeugrahmen zu unterstützen, wenn die mittlere Hebeachse 1 nachträglich in ein Fahrzeug eingebaut wird.
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Auch bei der Befestigung einer Feder 3 und eines Federtellers 2 an einer Achse 1, wie oben beschrieben, kann es zu einem Fluchtungsfehler der Feder 3 und damit der Position ihrer Öse 4 kommen, der möglicherweise durch eine geringfügige Ungenauigkeit bei der Befestigung eines Gehänges 8 an einem Fahrzeug hervorgerufen wird. Daher und wie in 2 dargestellt, weist das Gehänge 8 Flansche 9 zur Anbringung an einem Fahrzeugrahmen auf, wobei der Arm 10, der die Flansche 9 trägt, eine Klammer 11 mit nach außen auseinanderlaufenden Seitenwänden 12 in einer Richtung nach unten aufweist. Die Wände 12 besitzen Durchgangslöcher 13 für einen Drehstif. Somit kann, wenn die Achse 1 und das Gehänge 8 an ein Fahrzeug angebracht werden, die Federöse 4 in die Klammer 11 eingesteckt werden, deren auseinanderlaufende Wände 12 die Anordnung der Federöse 4 verhältnismäßig einfach machen, so dass ein Drehstift durch die Löcher 13 und durch die Federöse 4 eingeführt werden kann.
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In den 3 und 4 werden ein im wesentlichen ähnlicher Federzusammenbau beziehungsweise ein Gehänge 8 gezeigt, in 3 ist der Zusammenbau von Federteller 2, Feder 3, Überbrückungsplatte 6 und Bügelschrauben 7 in im wesentlichen ähnlicher Weise dargestellt, wie in Bezug auf 1 beschrieben ist. Hier, und um weiter die korrekte Positionierung der Feder 3 und des Tellers 2 zu unterstützen, wird die Feder 3 durch einen rückwärtigen Drehbolzen 14 an dem Teller 2 angebracht.
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In 3, und anstatt ein Epoxydharz zwischen dem Federteller 2 und der Achse 1 vorzusehen, wird der Teller 2, nach dem Anziehen der Bügelschrauben 7, um den Zusammenbau an die Achse 1 zu klemmen, an seiner Vorderkante 15 an die Achse geschweift und, falls gewünscht, zusätzlich an seiner Hinterkante geschweißt. Der Grad der Schweißung, der erforderlich ist, um die Klemmung des Zusammenbaus zu ergänzen und sicherzustellen, dass sich der Federteller 2 bei Verwendung nicht bewegt, ist nicht ausreichend, um einen Verzog der Achse 1 oder des Federtellers 2 hervorzurufen.
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Anstatt einer Öse 4 am Ende der Feder 3 stellt 3 eine Drehstange 16 mit Bolzenlöchern 17 dar. In 4 wird ein alternatives Ausführungsbeispiel des Gehänges 8 mit einer Platte 8A zur Anbringung an einer Seite des Fahrzeugrahmens dargestellt. Hier umfasst die untere Seite des Gehänges 8 eine einstückige Klammer, die aus auseinanderlaufenden Wänden 18 gebildet ist, wobei die Wände 18 von Vorsprüngen 19 ausgehen, die Bolzenlöcher 20 aufweisen. Hier erleichtert erneut die Verwendung von auseinanderlaufenden Wänden 18 die Positionierung der Feder 3 In der Klammer, wobei jedoch das Ende der Feder 3 über die Klammer hinausragt, um eine Befestigung durch Bolzen zu ermöglichen, die sich durch die Bolzenlöcher 17 in der Drehstange 16 und in die Balzenlöcher 20 in den Vorsprüngen 19 erstrecken.
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Um alle diese Probleme, die oben mit geschmiedeten Achsen 1 erwähnt wurden, zu vermeiden, zeigt 5 eine Art der Konstruktion, bei der die Achse 1 aus einem geraden Träger 21 gebildet ist, wobei der Träger 21 gegen jedes seiner Enden hin mit Federzusammenbauten versehen ist, die oben in Bezug auf 1 oder 3 beschrieben worden sind. An den äußeren Enden des Trägers 21 sind hochstehende Stützglieder 22 bereitgestellt, an denen Achsschenkel 23 für Straßenräder gesichert werden, wobei die horizontalen Achsen der Achsschenkel 23 und des Trägers 21 versetzt zueinander sind, um es dem Träger 21 zu ermöglichen, z. B. eine Kardanwelle, die unter dem Fahrzeug verläuft, zu umgehen, ohne den Träger 21 selbst schmieden oder anderweitig verziehen zu müssen.
