-
Die
Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Verhinderung von übermäßigem Abrieb
von Reifen bei dreiachsigen Lkw-Sattelaufliegern unter Einsatz von
wenigstens einem Achslift sowie auf eine entsprechende Vorrichtung.
-
Bei
dreiachsigen Sattelaufliegern, die in der Regel mit im wesentlichen
starren, d.h. nicht gelenkten Achsen, ausgerüstet sind, bestehen Kurvenfahrtprobleme.
So bildet sich im Bereich der mittleren der drei Achsen der Kurvendrehpunkt
aus, derart, daß beispielsweise
bei einer Linkskurve das in Fahrtrichtung vordere Reifenpaar eine
zusätzliche
Schubkraft zum Kurveninneren und das hintere letzte Reifenpaar eine
zusätzliche
Schubkraft nach außen
erhält mit
dem Ergebnis, daß es
hier zu einem sehr viel stärkeren
Reifenverschleiß kommt.
-
Um
diesem Problem vorzubeugen, ist es seit längerem bekannt, die in Fahrtrichtung
vordere Achse anzuheben, insbesondere bei Leerfahrten. Wird die
vordere Achse angehoben, verlagert sich der Kurvendrehpunkt zwischen
die beiden noch aktiven Laufachsen, so daß sich bei Kurvenfahrt Querkräfte auf
die beiden Reifenpaare jeweils in unterschiedlicher Richtung ergeben.
Das in Fahrtrichtung vordere Reifenpaar wird einer zusätzlichen
Kraft zum Kurveninneren und das hintere Reifenpaar zum Kurvenäußeren unterworfen.
-
Um
bei Leerfahrten zu einer optimalen Reifenschonung zu gelangen, ist
vom Anmelder bereits vorgeschlagen worden, die beiden in Fahrtrichtung vorderen
Achsen anzuheben, so daß nur
eine Achse Straßenkontakt
aufweist, was alle sechs Reifen gleichermaßen schont. Eine solche Lösung ist
beispielsweise in der
DE
40 39 660 A1 beschrieben.
-
-
Führt die
bekannte Technologie des Anhebens von zwei der drei Achsen bereits
zu einem guten Erfolg, ist sie im wesentlichen nur dann einzusetzen,
wenn der Sattelauflieger unbelastet oder gering belastet ist.
-
Hier
setzt die Erfindung ein, deren Aufgabe darin besteht, ein Verfahren
zur Schonung des Abriebes von Reifen bei dreiachsigen Lkw-Sattelaufliegern anzugeben,
welches eine Reifenschonung unabhängig vom Beladungszustand des
Sattelaufliegers gewährleistet.
-
Mit
einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe
gemäß der Erfindung dadurch
gelöst,
daß wenig stens
bei Beginn einer Kurvenfahrt zwei der drei Achsen mechanisch gegenüber ihrem
Auflageandruck entlastet werden.
-
Wie
oben schon angegeben, ist es bekannt, zwei der drei Achsen so stark
anzuheben, daß sie völlig die
Berührung
mit der Straßenoberfläche verlieren.
Dies ist nach der Erfindung nicht zwingend geboten, entscheidend
ist eine solche Entlastung, daß eine
der drei Laufachsen bei Kurvenfahrt den Belastungsdrehpunkt aller
drei Achsen übernimmt,
d.h. daß der
Drehpunkt sich auf ihrer Achsmitte ausbildet.
-
Nach
dem Verfahren ist es in Ausgestaltung möglich, zwei der drei Achsen,
wie an sich bekannt, mittels Achslifter anzuheben, wobei zweckmäßigerweise
die in Fahrtrichtung vorderen beiden Achsen angehoben werden können, wie
dies die Erfindung auch vorsieht. Auch diese Technologie ist für sich gesehen
bekannt.
-
Für die Erfindung
bedeutet das "Anheben" der Achsen eine
Hubbewegung nach oben, ohne daß dabei
die betroffenen Räder
zwingend ihren Kontak mit der Straße verlieren müssen.
-
Sieht
man vom direkten Anheben ab, so ist nach der Erfindung auch vorgesehen,
und zwar bei Sattelaufliegern mit Druckluftfedern, wie sie heute
im allgemeinen üblich
sind, daß zwei
Paar der Luftdruckbälge
zur Andruckverminderung teilweise entlüftet werden. Erkennbar wird
bei dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise
durch Entlastung von zwei Paaren der Luftdruckbälge der Andruck der jeweiligen
betroffenen Achse verringert, und zwar zu Lasten einer einzelnen
Achse, die dann in ihrem Mittelpunkt den Kurvendrehpunkt des Fahrgestelles übernimmt.
Auch hier kann es zweckmäßig sein,
die beiden in Fahrtrichtung vorderen Paare von Luftdruckbälgen in
ihrem Druck zu reduzieren. Die Druckentlastung im Luftdruckbalg
kann daher mit dem Teilhub der Achsen synchronisiert sein, wie dies
die Erfindung ebenfalls vorsieht.
-
Natürlich ist
nach der Erfindung auch vorgesehen, daß bei dieser Drucklufttechnologie
nach Ende einer Kurvenfahrt der Luftdruck mittels bordeigener Druckluftanlagen
auf Normalzustand in den Luftdruckbälgen erhöht wird.
-
Eine
besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß im Bereich
der Aufliegerkupplung des Sattelaufliegers eine Winkelmeßeinrichtung
zur Aufnahme des Kurvenradius und zur Aktivierung der Achslifter
eingesetzt wird. Die Ausdrucksweise "Achslifter" beinhaltet auch die Einrichtung zur
Druckluftverminderung der jeweils gewünschten Paare von Luftdruckbälgen, mit
deren Hilfe die Achsen entlastet, nicht aber so weit angehoben werden,
daß die betroffenen
Reifen keinen Bodenkontakt mehr haben.
-
Mit
dem Einsatz einer derartigen erfindungsgemäßen Winkelmeßeinrichtung
ist es möglich,
die Beeinflussung des Auflagedruckes der Laufräder auf der Straßenoberfläche während einer
Kurvenfahrt automatisch im Sinne der Erfindung zu regeln, ohne daß beispielsweise
der entsprechende Fahrzeugführer
aktiver sein müßte.
-
Eine
derartige Winkelmeßeinrichtung
kann in vielfacher Weise ausgestaltet werden, wobei sich hierzu
auch elektronische Meßgeber
eignen, allerdings hat sich als zweckmäßig erwiesen, schon wegen der
rauhen Arbeitsbedingungen im Einsatz derartiger Vorrichtungen, auf
eine robuste, möglichst störunanfällige Meßmethode
zurückzugreifen.
Aus diesem Grunde sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung
vor, daß im
Bereich des Auflagers bzw. der Sattelkupplung am Zugfahrzeug und
im Bereich des Königszapfens
bzw. der Sattelplatte des Sattelaufliegers Steuerkurven bzw. die
Steuerkurve abfahrende Fühler
mit Endschaltern zur Aktivierung bzw. Deaktivierung des Achslifter-/Druckluftsteuersystemes
vorgesehen sind.
-
Wird
beispielsweise ein vorbestimmbarer Winkel zwischen Zugfahrzeug und
Sattelauflieger überschritten,
kann durch die Steuerkurve bzw. die diese Steuerkurve auffangenden
Fühler
ein Schalter aktiviert werden, der das Anheben der gewünschten Achse
einleitet und/oder das Entlüften
der Luftdruckbälge.
Wird dieser Winkel wieder unterschritten, schaltet der entsprechende
Schalter um, so daß die entsprechenden
Achsen wieder abgesenkt und der Druck in den Bälgen wieder erhöht wird.
-
Zur
Durchführung
des Verfahrens sieht die Erfindung auch eine sehr einfache, sehr
wirkungsvolle Vorrichtung zur Anhebung von Achsen an Sattelaufliegern
vor, die sich auszeichnet durch ein im Bereich der jeweils zu hebenden
Achse paarweise angeordnetes Schwenklager, ein den Schwenklagern
an einer gemeinsamen Schwenkwelle drehbar gelagertes Wippenpaar
zur Anlage an der Unterseite der jeweiligen Achsblattfeder einerseits
und zur Beaufschlagung mit einem pneumatisch angetriebenen Schwenkstößel an der
anderen Wippenseite andererseits. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich durch große
bauliche Einfachheit aus, sie ist sehr robust und kann über den
pneumatisch angetriebenen Schwenkstößel unmittelbar mittels der bordeigenen
Druckluftanlage betrieben werden, was sie insbesondere zum nachträglichen
Einbau an bereits im Einsatz befindlichen Fahrzeugen geeignet macht.
-
Eine
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der
Anlagebereich der Schwenkwippe an der Blattfeder als die Blattfeder außenrandseitig
wenigstens teilweise umgreifender Schuh ausgebildet ist, was zum
einen zu einer einfachen Krafteinleitung führt, womit die Blattfer in
einfacher Weise zur Belastung oder zum Anheben der entsprechenden
Achse bewegt werden kann, zum anderen wird auch die Blattfeder in
diesem Bereich zusätzlich
geschützt.
-
Vorteilhaft
ist der Pneumatikstößel Teil
eines hydraulischen Kolbens einer Tellerkolben-/Zylindereinheit,
wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht.
-
Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund
der nachfolgendne Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese
zeigt in
-
1 eine Zusammenstellung
mehrerer Achspositionen im Straßeneingriff
und Straßenaußereingriff
in vereinfachter Seitenansicht und Aufsicht,
-
2 vereinfachte Darstellungen
der Aufliegerachsen in unterschiedlichen Belastungspositionen,
-
3 unterschiedliche Belastungssituationen
nach 2 in Aufsicht sowie
in
-
4 eine vereinfachte schematische
Darstellung eines erfindungsgemäßen Achsliftes
mit pneumatischem Druckluftzylinder.
-
In 1 zeigt die erste Spalte
Seitenansichten von Sattelaufliegern in vereinfachter Darstellung in
unterschiedlicher Art der gelifteten Achse sowie in den zugeordneten
Spalten jeweils zwei Aufsichten mit Hinweis zu den Reifenbelastungen
bei der entsprechenden Situation.
-
Bezug
nehmend auf die mit 1a bezeichnete
linke Spalte "Ohne
Liftachse", die
eine Seitenansicht und Aufsichten eines Sattelaufliegers ohne einen
Achslift zeigt, wird erkennbar, daß alle drei Reifenpaare zunächst dem
Aufdruck auf die Straßenoberfläche ausgesetzt
sind. Beginnt ein derartiges Fahrzeug, allgemein mit 1 bezeichnet,
eine Kurvenfahrt, etwa gemäß Pfeil 2 in
der zweiten Spalte der 1,
so wird erkennbar, daß eines
der Reifenpaare, dort das in Fahrtrichtung hintere Reifenpaar, zum Kurvenäußeren hin
beansprucht wird, was durch einen Pfeil 3 angedeutet ist,
während
das andere Reifenpaar zum Kurveninneren hin beansprucht wird, was
mit einem Pfeil 4 dargestellt ist, während das mittlere, dunkel
gezeichnete Reifenpaar diesen Belastungen nicht ausgesetzt ist,
sondern sich vergleichsweise schonend abrollen kann. Dies liegt
daran, daß sich
in dieser Situation der ideelle Drehpunkt der Kurvenfahrt bzw. die
Drehachse des dreiachsigen Fahrgestelles über der Achse des mittleren
Radpaares befindet, was in der unteren Zeile jeweils durch eine
Raute 5 angedeutet ist.
-
In
der mittleren Spalte der 1 "Eine Liftachse" ist in der Zeile 1 mit 1b eine Situation dargestellt,
bei der das beispielsweise in Fahrtrichtung vordere Reifenpaar angehoben
ist, d.h. eines der drei Reifenpaare berührt die Fahrbahndecke nicht.
Nunmehr ergibt sich die Situation, daß dieses vordere angehobene
Reifenpaar zwangsläufig
geschont wird, weil es keinen Straßenkontakt hat, während die
beiden anderen Reifenpaare, das eine zum Kurvenäußeren, das andere zum Kurveninneren,
beansprucht wird, was jeweils wiederum mit den Pfeilen 3 und 4 angedeutet
ist. Dies liegt daran, daß zwischen
diesen beiden Reifenpaaren die ideelle Drehachse bzw. der Drehpunkt
der Kurvenfahrt 5 positioniert ist, was auch dort durch
eine Raute 5 in der unteren Zeile angedeutet ist.
-
Schließlich zeigt
die letzte Spalte der 1 "Zwei Liftachsen", mit 1c bezeichnet, die Situation
nach der Erfindung, nämlich
daß zwei
Achsen angehoben sind, die natürlich
durch den fehlenden Straßenkontakt
einem Verschleiß nicht
unterworfen sind. Gleichzeitig wird aber auch erkennbar, daß durch
die Verschiebung des Drehpunktes bei Kurvenfahrt bzw. des Schwenkpunktes
auf die Mitte der einzig verbleibenden Fahrachse auch dieses Reifenpaar
geschont wird, da es keinen Kräften
zum Kurvenäußeren bzw.
Kurveninneren hin unterworfen ist, d.h. hier werden statt der sonst üblichen
zwei Reifen alle sechs Reifen geschont.
-
Wird
nach 1 das unmittelbare
Anheben der jeweiligen Fahrachsen vorgeschlagen, so zeigt 2 eine erfindungsgemäße Weiterentwicklung dieser
Vorgehensweise: Hier werden beispielsweise jeweils die Achsen, die
in den Figuren den hellen Innenpunkt haben, durch Teil-Entlüften der
pneumatischen Druckzylinder entlastet, während die jeweilige Belastung
auf einer Achse, nämlich
derjenigen, die dunkel gezeichnet ist, belassen wird. Die Variante nach 2a zeigt die stärkere Belastung
der Mittelachse, während
die Variante nach 2b die
stärkere
Belastung der in Fahrtrichtung hinteren Achse darstellt. Unter den
jeweiligen Achsen sind Belastungsgewichte angegeben, die die Lastverteilung
bei der Fahrt auf öffentlichen
Straßen
und nicht öffentlichen Straße darstellt.
-
In 3 ist mittels eines Doppelpfeiles 6 angedeutet,
wie eine automatische Be- und Entlastung der jeweiligen Achsen je
nach Kurvenfahrt und Beladungszustand gesteuert werden kann. Der
Doppelpfeil 6 zeigt, daß beispielsweise über entsprechende Kullissenflächen im
Bereich der Aufliegerkupplung eine mechanische oder elektronische
Steuerung betätigbar
ist, die z.B. die jeweiligen pneumatischen Druckzylinder an den
hell gezeichneten Achsen bzw. hell gezeichneten Radpaaren teilweise
entlüftet
und über
den weiter unten beschriebenen Schwenkhebelantrieb die Achse selbst
entlastet, etwa in der Weise, wie dies durch die jeweiligen t-Angaben in 2 wiedergegeben ist. Die
jeweils gewünschte
Fahrachse, sei es die mittlere oder sei es die in Fahrtrichtung hintere,
wird dann stärker
belastet als die übrigen Achsen,
was zu einem mit der Variante nach 1c vergleichbaren
Effekt führt,
d.h. auch hier werden die Reifen entsprechend geschont.
-
In 4 ist eine Möglichkeit
eines Achslifters nach der Erfindung dargestellt. Das allgemein
mit 1 bezeichnete Fahrzeug weist eine nicht näher dargestellte
Radachse 7 auf mit über
Federn 8 aufgehängten,
allgemein mit 9 bezeichneten Reifen, wobei zur Federung
pneumatische oder hydraulische Druckzylinder, allgemein mit 10 bezeichnet,
vorgesehen sind.
-
An
einer Konsole 11 ist im Bereich des Federbolzens 12 ein
Außenhalter 13 fixiert,
der eine durchgehende Drehachse 14 trägt, die als Schwenkachse für eine mit 15 bezeichnete
Wippe dient. Diese Wippe 15 beaufschlagt ein Druckelement,
allgemein mit 16 bezeichnet, das in der Lage ist, die Feder 8 von
unten zu untergreifen, wenigstens bereichsweise anzuheben und damit
die Belastung der Achse 7 unmittelbar und mittelbar die
Belastung des Reifens 9 zu verringern.
-
Um
eine entsprechende Kraft ausüben
zu können,
ist an der Wippe über
einen Nachstellstößel 17 ein
pneumatischer oder hydraulischer Druckzylinder 18 vorgesehen,
z.B. als Tellerzylinder. Wird beispielsweise über einen mechanischen Sensor
von einer mit 19 bezeichneten Elektronik oder einer anderen
Steuereinrichtung erkannt, daß das
Fahrzeug 1 eine Kurvenfahrt beginnt, kann über die
Elektronik 19 beispielsweise der pneumatische Druckzylinder 10 entlastet
werden, gleichzeitig wird der Tellerzylinder 18 aktiviert,
derart, daß es
für die
Wippe 15 möglich wird,
die Feder 16 von unten zu beaufschlagen und damit die Achse 7 zu
entlasten.
-
Zeigt
die Steuerkurve der Elektronik 19, daß die Kurvenfahrt beendet wird,
kann über
die bordeigene Druckluftversorgung, angedeutet durch eine Leitung 20,
der Pneumatikzylinder 10 wieder gefüllt werden, wobei gleichzeitig
der Druckzylinder 18 entlüftet wird.
-
Natürlich sind
die beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken
zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf die Art
des hier dargestellten Wippenantriebes beschränkt, hier können auch andere vergleichbare Technologien
eingesetzt werden, wenngleich die dargestellte Art eines Achslifters
besonders robust ist, einfach in der Herstellung und preiswert im
Unterhalt.