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Gasgefederte Doppelachse für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuganhänger
Es sind gasgefederte Doppelachsen für Kraftfahrzeuganhänger bekannt, bei denen beide
Achsen auf jeder Fahrzeuglängsseite durch einen Längsträger miteinander verbunden
sind. Zwischen diesem Längsträger und dem Fahrzeugrahmen oder - bei selbsttragender
Bauweise - dem Fahrzeugaufbau befindet sich eine Gasfeder. Die Gasfeder hat
die Form eines langgestreckten gasgefüllten Balges, der beiden Achsen gemeinsam
ist. Die Längsträger sind starr mit den beiden Achsen verbunden.
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Fahrzeuge mit solchen Doppelachsen sind nur auf guten Straßen mit
Erfolg einsetzbar, denn die Achsen können sich nur wenig gegeneinander verwinden,
so daß sie sich nur wenig den Fahrbahnunebenheiten anpassen können, besonders wenn
der Fahrzeugrahmen oder der Fahrzeugaufbau verwindungssteif ausgebildet ist. Diese
geringe Anpaßbarkeit der Achsen an Fahrbahnunebenheiten hat eine erhöhte Beanspruchung
der Fahrzeugreifen und damit einen vorzeitigen Verschleiß der Reifen zur Folge.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer gasgefederten Doppelachse,
insbesondere für Kraftfahrzeuganhänger bzw. Sattelauflieger, mit einer für beide
Achsen gemeinsamen Feder auf jeder Fahrzeuglängsseite zwischen einem auf den Achsen
sich abstützenden Längsträger und dem Fahrzeugrahmen bzw. dem Fahrzeugaufbau, bei
der jedoch die beiden Achsen sich ohne wesentliche Behinderung den Fahrbahnunebenheiten
anpassen können.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, jeden
Längsträger lotrecht schwingbar am Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugaufbau zu lagern
und über eine lotrecht schwingbar am Längsträger gelagerte Schwinge auf den gelenkig
mit den Schwingenenden verbundenen Achsen abzustützen.
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Bei der Anordnung gemäß der Erfindung können sich die Schwingen so
einstellen, daß auch bei s#chlechten Fahrbahnverhältnissen die Fahrbahnberührung
der Räder der Doppelachse gewährleistet ist. Darüber hinaus ist gewährleistet, daß
die Federn auf jeder Fahrzeuglängsseite unbehindert lotrechte Federbewegungen der
Doppelachse gegenüber dem Fahrzeugrahmen oder dem Fahrzeugaufbau ausführen können.
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Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die Längsträger in Fahrtrichtung
vor der vorderen Achse am Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugaufbau gelagert und unterstützen
mit ihren über die hintere Achse hinausreichenden Enden die Gasfedern. Auf diese
Weise ergeben sich günstige Übersetzungsverhältnisse für die Federn, so daß sich
für diese relativ kleine Durchmesser ergeben können.
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Die Längsträger sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusammen
mit einem oder mehreren Querträgern zu einem verwindungsweichen Rahmen zusammengefaßt.
Damit ist die Anpaßbarkeit der Fahrzeugräder an Straßenunebenheiten nach wie vor
in nur geringem Maße behindert, jedoch sind für die Achsen günstige Führungsverhältnisse
möglich. Der verwindun,gsweiche Rahmen ist mit Lenkern gegen-Über dem Fahrzeugrahmen
oder dem Fahrzeugaufbau in horizontaler Ebene geführt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stützen sich die Schwingen
auf der einen Achse über ein räumlich bewegliches Gelenk, auf der anderen Achse
über ein Bolzengelenk mit in Fahrtrichtung weisender Drehachse ab. Diese Anoidnung
ermöglicht eine möglichst geringe Behinderung der Bewegungen der Fahrzeugräder,
sie gestattet jedoch andererseits die Aufnahme der Reaktionsmornente beim Bremsen
der Räder.
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Um eine möglichst breite Abstützbasis für den Fahrzeugrahmen bzw.
den Fahrzeugaufbau zu erhalten, schlägt die Erfindung weiter vor, daß die Längsträger
bzw. der Rahmen die Gasfedern an seitlichen Auslegern unterstützen, derart, daß
in bekannter Weise die Gasfedern und die Fahrzeugräder auf jeder Fahrzeuglängsseite
zumindest etwa in den gleichen lotrechten Fahrzeuglängsebenen liegen.
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Um die Spurhaltung der Räder der beiden Achsen günstig zu beeinflussen,
ist gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal der Abstand der in Fahrtrichtung vorderen
Achse von der Drehachse der Schwingen kleiner als der entsprechende Abstand der
hinteren Achse.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die freie Schwingbarkeit
der Schwingen gegenüber den Längsträgern begrenzt sein. Die Begrenzung soll so
erfolgen,
daß beim Bremsen eine Entlastung der in Fahrtrichtung hinteren Achse gegenüber der
vorderen Achse verhindert wird. Die Begrenzung der freien Schwingbarkeit der Schwingen
gegenüber den Längsträgern soll also eine gleichmäßige Belastung beider Achsen auch
beim Bremsen gewährleisten.
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Zur Begrenzung der freien Schwingbarkeit der Schwingen soll gemäß
einem weiteren Erfindungsmerkmal an jedem Längsträger eine Begrenzungsvorrichtung
angeordnet sein, die über Koppelglieder auf die zugeordnete Schwinge einwirkt. Diese
Begrenzungsvorrichtung soll insbesondere pneumatisch zu betätigen sein und eine
an sich bekannte Rollbalggasfeder als längenveränderliches Glied aufweisen.
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Statt an jedem Längsträger eine Begrenzungsvorrichtung anzuordnen,
kann zur baulichen Vereinfachung für beide Schwingen auch eine gemeinsame Begrenzungsvorrichtung
vorgesehen sein.
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Die als längenveränderliche Glieder vorgesehenen Rollbalggasfedern
können an Zusatzbehälter der Gasfedern der Achsfederung angeschlossen sein.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie IJ in Fig. 2,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung von oben
gesehen.
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Am hinteren Ende des als Sattelauflieger gedachten Kraftfahrzeuganhängers
sind die beiden starren Achsen 1, 2 angeordnet. jede Achse trägt an ihren
beiden Enden die luftbereiften Zwillingsräder 3. jede Achse ist an ihren
beiden Enden an den Enden voll Schwingen4, 5 gelagert. jede Schwinge ist
zwischen den beiden Achsen an einem Konsol 6, 7 eines Längsträgers
8, 9 gelagert. Die Längsträger 8, 9 haben [-Querschnitt und sind in
sich verwindungsweich. Sie sind mit ihren in Fahrtrichtung vorderen Enden vor der
vorderen Achse 1 lotrecht schwingbar am Fahrzeugrahmen 10 oder
- bei selbsttragender Bauweise - unmittelbar am Fahrzeugaufbau gelagert.
Die hinteren, über die hintere Achse 2 hinaus verlängerten Enden der Längsträger
8, 9 sind durch einen Querträger 11 miteinander verbunden. Auch der
Querträger 11 hat [-Querschnitt und ist infolgedessen verwindungsweich. Der
Querträger unterstützt an seinen Enden in den Fahrzeuglängsebenen der Fahrzeugräder
3 die Gasfedern 12, 13. Auf den Gasfedern ist der Fahrzeugrahmen
10 abgestützt.
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Die Länge der Arme der doppelarmigen Schwingen 4, 5 ist so
bemessen, daß der Abstand 13 der vorderen Achse 1 von den Schwenkachsen
der gleichachsig angeordneten Schwingen 4, 5 kleiner ist als der
Ab-
stand 14 der hinteren Achse 2 von den Schwenkachsen der Schwingen 4,
5. Die Verbindung des vorderen Endes der Schwinge 5 mit der Achsel
und des hinteren Endes der Schwinge 4 mit der Achse 2 erfolgt jeweils mittels eines
Kugelgelenkes. Der Kugelzapfen 15 sitzt an den Schwingen 5 bzw. 4
und stützt sich auf den Kugelpfannen eines Lagergehäuses 16 der Achse
1 bzw. 2 ab. Die Verbindung des hinteren Endes der Schwinge 5 mit
der Achse 2 und des vorderen Endes der Schwinge 4 mit der Achse 1 erfolgt
jeweils mittels eines Bolzengelenkes. Der an der Schwinge 5
bzw. 4 sitzende,
in Fahrzeuglängsrichtung weisende Bolzen 17 ragt drehbar und in seiner Längsrichtung
unverschieblich in ein auf der Achse 2 bzw. 1 gehaltenes Lagergehäuse
18. Die Bolzengelenke nehmen die Reaktionsbewegungen beim Bremsen auf. Die
Lagergehäuse 16 sind gabelförmig ausgebildet, wobei die Gabelzinken von oben
her über die Achsen gesteckt und unterhalb der Achsen mittels Bolzen 19 schwenkbar
gelagert sind. Die Lager 18 sind lotrecht geteilt ausgeführt, wobei die Gehäusehälften
jedes Lagergehäuses durch Schraubverbindungen 20, 21 miteinander verbunden sind.
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Die Schwingen 4, 5 sind mit Lagerbuchsen 22 lotrecht schwingbar
auf einem Rohr 23 gelagert, welches in den beiden Konsolen 6, 7 der
Längsträger 8, 9 unverdrehbar und in seinerLängsrichtung unverschieblich
gehalten ist. Die beiden Längsträger 8, 9 sind unabhängig voneinander vor
der vorderen Achse 1 drehbar auf Zapfen 24 mit in Fahrzeugquerrichtung weisenden
Längsachsen gelagert. Die Zapfen 24 sind im Fahrzeugrahmen 10 gehalten. An
den Längsträgern sind oberhalb des Rohres 23 in Lagern 25, 26 die
Schenkel eines Dreieckslenkers 27 mit ihren einen Enden drehbar angeschlossen.
An den Gegenenden sind die Schenkel der Dreieckslenker in einem gemeinsamen Lager
28 des Fahrzeugrahmens 10 drehbar gelagert. Das Lager 28 ist
als räumlich bewegliches Gummilager ausgebildet, welches außer Schwenkbewegungen
des Dreieckslenkers Verschiebebewegungen des Lenkers in Fahrzeuglängsrichtung und
N'erkantungen des Dreieckslenkers in festgelegten Grenzen zuläßt.
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Die an den Enden des die Längsträger 8, 9 miteinander verbindenden
Querträgers 11 sitzenden Gasfedern 12, 13 sind als bekannte Rollbalgfedern
ausgebildet. Die Kolben 12a, 13a der Gasfedern sind auf dem Querträger
11 abgestützt. Die Zylinder 12 b, 13 b
der Gasfedern sind im
Fahrzeugrahmen 10 gehalten. Kolben, Zylinder und Rollbälge 12c, 13c
schließen das federnde Gasvolumen ein. Das Volumen des starren zylindrischen Teiles
jeder Gasfeder ist durch den angeschweißten starren Behälterteil 29, 30 vergrößert,
der zwischen zwei Querträgern des Fahrzeugrahmens gehalten ist. jeder Behälterteil
29, 30 hat eine im wesentlichen rechteckige Grundform mit abgerundeten Stirnseiten
und einen flachelliptischen Querschnitt. An jeden Behälterteil 29, 30 ist
ein starrer Gasbehälter 31, 32 als Speisebehälter angeschlossen. Die beiden
Gasbehälter 31, 32 sind ebenfalls im Fahrzeugrahmen gehalten. Die Verbindung
zwischen den Gasbehältern 31, 32 und den Behälterteilen 29, 30
jeder
Gasfeder erfolgt über relativ enge, drosselnde Leitungen 33, 34 bzw. eine
Drosselstelle, so daß die Behälter 31, 32 nicht als Zusatzbehälter mit unmittelbar
an der Federung beteiligtem Gasvolumen wirken und dadurch die Federung beeinflussen.
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An jeden Gasbehälter 31, 32 ist eine weitere Gasfeder vom Rollbalgtyp
angeschlossen. Die Zylinder 35,
36 dieser Gasfedern sind an den Längsträgern
8, 9
gehalten und mittels der Rollbälge 37, 38 gegenüber den Kolben
39, 40 abgedichtet. Die Kolben 39, 40 der Gasfedern sind an
je einem zweiarmigen Hebel 41, 42 angeschlossen. jeder Hebel sitzt drehbar
auf einem Bolzen 43 der Längsträger. Am zweiten Ende der beiden Hebel ist ein Seilzug
44, 45 angeschlossen. jeder Seilzug ist über eine Umlenkrolle 46, 47 hinweggeführt
und am vorderen Ende einer der Schwingen 4, 5 befestigt. In den Verbindungsleitungen
48, 49 zwischen den Gasbehältern 31, 32 und den Gasfedern 35, 37, 39
und 36, 38, 40 ist je ein Ventil 50,
51 eingeschaltet.
Diese Ventile werden beim Bremsen des Fahrzeugs insbesondere automatisch gleichzeitig
mit dem Bremsen geöffnet. Bei geöffneten Ventilen strömt Gas von den Gasbehältern
31, 32 in die Gasfedern 35, 37, 39 und 36, 38, 40. Diese ziehen
die Seilzüge an. Beim Anziehen der Seilzüge wird die erste, von den Bremskräften
zusätzlich belastete Achse 1 entlastet, während die zweite, von den
Bremskräften
entlastete Achse 2 zusätzlich belastet wird. Auf diese Weise kann gewährleistet
werden, daß die Räder beider Achsen in gleicher oder zumindest weitgehend gleicher
Weise am Bremsen beteiligt sind. Ist das Bremsen beendet, so werden bei geschlossenen
Ventilen 50, 51 Ventile 52, 53 in Ab-
zweigleitungen 54,
55 der Leitungen 48, 49 geöffnet, so daß die vorerwähnten Gasf edern an die
Atmosphäre angeschlossen sind. Die Gasfedern dürfen dabei jedoch nicht zu weit von
Druckgas entleert werden, um ihr Schadhaftwerden zu verhindern. Der damit im Rollbalg
stets vorhandene, wenn auch geringe Druck wird durch das Verhältnis der Hebellängen
13:14 kompensiert, was neben der Spurhaltung der Räder der beiden Achsen der weitere
Zweck der Festlegung des Hebelverhältnisses ist.
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über den Inhalt der Ansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung
und Zeichnung dienen nur zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes, sind jedoch
nicht Gegenstand der Erfindung.