DE19718258A1

DE19718258A1 - Zentralachs- und Sattelanhänger für ungleiche Teilbeladung

Info

Publication number: DE19718258A1
Application number: DE1997118258
Authority: DE
Inventors: Gerd Baer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-05

Description

Stand der Technik

Zentralachsanhänger sind so gebaut, daß die Achsen wegen des Reifenver schleißes nahe zueinander angeordnet werden. Das heißt, die gesamte Last des Anhängers verteilt sich auf das Achsenpaar und die Deichsel (Stützlast). Das Achsen paar wird so angeordnet, daß bei gleichmäßiger Lastverteilung eine Stützlast entsteht. Diese soll nicht unter null und nach derzeitigem Stand der Technik nicht über 1000 kp betragen. Sie belastet direkt die Hinterachse(n) des Zugfahrzeuges. Das Achsenpaar ist durch die Luftfederungstechnik immer last ausgeglichen, d. h. beide Achsen tragen immer gleiche Last. Die Last verteilt sich also auf die gedachte Mitte der beiden Achsen und auf die Zugöse der Deichsel.

Aufbauten mehrachsiger Sattelanhänger werden einerseits von der Achsen gruppe und andererseits durch die Sattellast getragen. Die Luftdrücke in den Luftbälgen sind immer gleich, d. h. ausgeglichen, so daß die Achsen gleiche Last tragen. Zur Minimierung des Reifenverschleißes können unter entsprechen den Bedingungen einzelne Achsen geliftet werden.

Technisches Problem

Im Verteilerverkehr besteht das Problem, daß das Fahrzeug an einer Stelle kom plett beladen und an mehreren Stellen entladen wird. Aufgrund der Bauart wer den die Fahrzeuge generell von vorne nach hinten beladen und umgekehrt ent laden. Beim Zentralachsanhänger entsteht durch den sich aus der Schwer punktmitte entfernenden Schwerpunkt zwangsläufig eine Erhöhung der Stütz last, die das Dreifache des zulässigen Wertes betragen kann. Aus diesem Grund werden heute Zentralachsanhänger im Verteilerverkehr äußerst selten einge setzt. Hierfür verwendet man Drehschemelanhänger, deren Achsen jeweils so weit wie möglich am Fahrzeuganfang und -ende liegen. Daher entstehen bei Teilentladung keine unzulässigen Achslasten.

Betrachtet man den teilweise entladenen Zentralachsanhänger, so wird durch die Reduzierung der Last das Achsenpaar entlastet. Durch Verschiebung des Schwerpunktes der verbliebenen Last in Fahrtrichtung wird jedoch die Stützlast erhöht. Am gravierendsten ist der Fall, wenn das Fahrzeug ca. bis zur Hälfte entladen ist. Verschärft wird der Fall noch beträchtlich, wenn die auf der zwei ten Hälfte der Ladefläche verbliebene Last spezifisch schwerer ist (d. h. mehr als die Hälfte der Nennlast beträgt) als die der ersten Hälfte.

Aufgrund der großen Vorteile des Zentralachsanhängers wird dieser in einigen Fällen trotzdem eingesetzt, man nimmt die unzulässig hohe Stützlast, die in der Regel auch die Achslasten des Zugfahrzeuges ebenso unzulässig überlastet, ille galerweise in Kauf. Eine Verkehrskontrolle ist praktisch nicht möglich. Selbst durch das aufwendige Verwiegen der Achslasten ist die Feststellung der Stütz last nicht zu erreichen. Aufgrund der Tatsache, daß die Fahrzeuge heute luft gefedert sind und damit leer und beladen gleiches Niveau über der Fahrbahn haben, ist eine Überladung optisch nicht zu erkennen. Durch diese illegale Ver wendung besteht ein beträchtliches Sicherheitsrisiko im Straßenverkehr.

Die Nachteile des Drehschemelanhängers sind gravierend:

1. Sehr schlechte Manövrierfähigkeit beim Rückwärtsfahren (gegenüber dem Zentralachsanhänger).
2. Ohne teures und verschleißanfälliges Kurzkuppelsystem geht ein großer Raum zwischen dem Aufbau des Zugfahrzeuges und des Anhängers verloren (im Gegensatz zum Zentralachsanhänger).
3. Der Anschaffungspreis ist höher.

Alle 3 Nachteile hat der Zentralachsanhänger nicht. Das oben erwähnte Problem mit der Lastverteilung ist aber so gravierend, daß er im Verteilerverkehr legal nicht eingesetzt werden kann.

Bei dreiachsigen Sattelanhängern mit starren Achsaggregaten ist der Reifenver schleiß besonders groß, da die vertikale Drehachse bei der mittleren Achse liegt und der Abstand zwischen der ersten und dritten Achse groß ist. Um den star ken Reifenverschleiß zu minimieren, wird heute deshalb häufig die erste Achse zum Rangieren angehoben - geliftet. Dadurch werden natürlich die anderen Ach sen überlastet, was aber beim Rangieren, welches in der Regel nicht auf öffent lichem Grund stattfindet, von niemandem beanstandet wird, und was konstruk tiv berücksichtigt ist.

In Wirklichkeit werden die Achslifte bei Leerfahrten und Teilbeladung dauerhaft zur Minimierung des Reifenverschleißes eingesetzt. Dies ist auf zweierlei Weise illegal. Zum einen läuft der Sattelzug nicht mehr im vorgeschriebenen BO-Kraft kreis, zum anderen werden zulässige Achslasten überschritten. Durch das Liften der ersten Achse verlagert sich die vertikale Drehachse von der zweiten Achse auf den Mittenabstand zwischen der zweiten und dritten Achse. Dadurch ver größert sich der Abstand zum Satteldrehpunkt, was dafür verantwortlich ist, daß der Sattelanhänger nicht mehr im BO-Kraftkreis läuft.

Lösung

Die Erfindung schlägt nun vor, die Lastverteilung beim Zentralachsanhänger unter dem Achsenpaar getrennt ungleich zu regeln. Bei Entladung sinkt der Luft druck in den Bälgen. Eine Steuereinheit sorgt dafür, daß der Luftdruck in den Luftbälgen der ersten Achse entsprechend der Ausgangslage bzw. der zulässi gen Achslast in etwa beibehalten bleibt und nur der Luftdruck in den Luftbälgen der zweiten Achse abgesenkt wird. Dies wird bei weiterer Entladung fortgesetzt, bis die erste Achse die gesamte verbleibende Last trägt.

In einer weiteren Ausbildung, auch zur Abdeckung extrem ungleicher Betriebs verhältnisse, kann zusätzlich durch einen Sensor in der Deichsel die Stützlast festgestellt und im Steuergerät dergestalt ausgewertet werden, daß die Vertei lung der Luftdrücke in der ersten und zweiten Achse so geregelt ist, daß die Stützlast konstant oder auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann.

Die Bremswirkung der jeweiligen Achse erfolgt entsprechend der tatsächlichen Belastung, welche proportional zu den jeweiligen Balgdrücken ist. Der Steuer vorgang erfolgt immer im Stillstand des Fahrzeuges bei Be- und Entladung, was durch die ABS-Steuerung leicht erkannt werden kann, damit für die Umsteue rung nur die statischen und nicht dynamische Kräfte maßgebend sind.

Selbstverständlich kann statt der ganzen Entlüftung der zweiten Achse diese auch mit einem bekannten Achslift angehoben werden. In diesem Fall wäre der Reifenverschleiß der angehobenen Achse gleich null. Ohne Achslift laufen die Räder natürlich mit dem Eigengewicht der Achse und haben daher im Gegensatz zu heute, wo das Verschleißverhalten der beiden Achsen gleich groß ist, nur einen Bruchteil des Verschleißes.

Beim dreiachsigen Sattelanhänger z. B. könnte die vorliegende Erfindung derge stalt eingesetzt werden, daß bei Unterschreiten des Balgdruckes der gesamten Achsen auf einen Wert von unter zwei Drittel die in Fahrtrichtung gesehen letzte Achse auf die vorbeschriebene Weise entlüftet würde. Hierbei entsteht derselbe Effekt wie beim Zentralachsanhänger. Zusätzlich verlagert sich die vertikale Drehachse nach vorne, welche den Wendekreis verkleinert. Fällt der Balgdruck der verbliebenen Achsen bei weiterer Entladung auf unter ein Drittel des Aus gangswertes, so wird auch die erste Achse entlüftet. Damit verlagert sich die vertikale Drehachse wieder zurück auf die mittlere, jetzt allein tragende Achse.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführ ten Merkmalen gelöst.

Erreichte Vorteile

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß durch die Erfindung die legale Verwendungsmöglichkeit eines Zentralachsanhängers im Verteilerverkehr ge schaffen wird. Auch generell wird durch die Erfindung das Fahrverhalten und die Verkehrssicherheit des Zuges erhöht. Der Reifenverschleiß wird stark reduziert.

Beim Sattelanhänger trägt die vorliegende Erfindung zur automatischen Einhal tung der zulässigen Achslasten, Nichtüberschreitung des Wendekreises und zur Reduzierung des Reifenverschleißes bei.

Der technische Aufwand für die vorliegende Erfindung ist sehr gering. Im Prinzip muß lediglich der Balgdruck gemessen und in einer kleinen Steuerung mit vorge gebenen Werten verglichen werden. Die Steuerung nimmt dann nur Einfluß auf die sowieso vorhandenen Belastungs- und Bremsventile.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Zentralachsanhänger bei voller Beladung. Die Nutzlast (1) ver teilt sich in vorgeschriebener Weise auf die Achslast (2) und auf die Stützlast (3). (4) zeigt die erste Achse, (5) zeigt die zweite Achse.

Fig. 2 einen Zentralachsanhänger mit teilweiser Beladung (6) bzw. nach ent sprechender Entladung. Der Schwerpunkt der verbliebenen Nutzlast hat sich nach vorne verschoben. Bei gleichmäßiger Achslast (7) wird die Stützlast (8) überhöht. (Stand der Technik.)

Fig. 3 einen Zentralachsanhänger mit der in Fig. 2 dargestellten Beladung (6). Gemäß der Erfindung ist die zweite Achse (9) druckentlastet. Durch die ungleiche Verteilung der Achslast (10) und (11) wird die Stützlast (12) normalisiert.

Claims

1. Zentralachs- und Sattelanhänger für ungleiche Teilbeladung mit mindestens zwei Achsen und Luftfederung, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungleicher Teilbeladung eine oder mehrere Achsen durch Reduzie rung oder durch Wegnahme des Luftdruckes aus den Luftfederbälgen entla stet wird.

2. Zentralachs- oder Sattelanhänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Achse entlastet wird, welche die Sattel- oder Stützlast redu ziert und möglichst in den zulässigen Bereich bringt.

3. Zentralachs- oder Sattelanhänger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder einer oder mehrerer Achsen ganz oder nur teilweise entlastet mitlaufen.

4. Zentralachs- oder Sattelanhänger nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Entlastung der vorbestimmten Achse nur soweit erfolgt, daß die zulässige Achslast der verbleibenden Achse(n) ausgeschöpft wird.

5. Zentralachs- oder Sattelanhänger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß statt der ganzen Entlastung einer Achse diese zusätzlich geliftet wird, so daß die Räder nicht mehr mitlaufen.

6. Zentralachs- oder Sattelanhänger nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremswirkung der einzelnen Achsen entsprechend deren tatsächlicher Belastung erfolgt.