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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Zugfahrzeug mit einem insbesondere doppelachsigen Anhänger. Unter
dem Begriff "Fahrzeug" werden sowohl Busse
mit Anhänger,
als auch Lastkraftwagen mit Anhänger
verstanden.
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In diesem Zusammenhang sind zum Einen sogenannte
Gelenkbusse bekannt. Ein solcher Gelenkbus besteht im Prinzip aus
zwei Fahrzeugteilen, die gelenkig miteinander verbunden sind. Um
einen Übergang
zwischen den beiden Fahrzeugteilen für Personen zu ermöglichen,
ist ein Übergang
bestehend aus Brücke
und Balg zwischen den Fahrzeugteilen vorgesehen. Das nachlaufende Fahrzeugteil besitzt
hierbei eine Achse, die bei einem sogenannten Pusher durch den hinten
sitzenden Motor angetrieben ist. Daneben gibt es sogenannte Puller,
das heißt,
dies sind Busse, bei denen im Bereich der Hinterachse des vorderen
Fahrzeugteils der Motor sitzt, und wobei dieser Motor die Hinterachse
des vorderen Fahrzeugteils antreibt. Der Vorteil des Pushers gegenüber dem
Puller besteht darin, dass der Bus im Prinzip über seine gesamte Länge als
Niederflurbus ausgebildet sein kann. Bei einem Puller ist dies nicht möglich, da
im Bereich des Gelenkes der hierfür erforderliche Raum wegen
des Motors nicht zur Verfügung
steht. Trotz der unbestreitbaren Vorteile der Gelenkbusse, insbesondere
wenn diese als Pusher ausgebildet sind, im Hinblick auf die Niederflurigkeit
, so ist doch als Nachteil zu vermerken, dass solche Busse zu bestimmten
Tageszeiten kaum besetzt im Einsatz sind. Das heißt, dass
die Fahrt derartiger Busse dann in hohem Maße unwirtschaftlich ist.
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Insofern ist bereits aus vergangener
Zeit bekannt, Busse mit Anhänger
fahren zu lassen, wobei der Anhänger
lediglich durch eine Deichsel mit dem Bus als ziehendem Fahrzeug
verbunden ist. Allerdings werden seit ungefähr 40 Jahren derartige Gespanne
nicht mehr hergestellt. Der Grund hierfür liegt unter anderem darin
begründet,
dass der Busfahrer keinen Überblick über das
hat, was im Anhänger
passiert.
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Aus wirtschaftlichen Gründen besteht
allerdings ein erhebliches Interesse daran, den Busverkehr hinsichtlich
der Transportkapazität
an den Tagesrhythmus in Bezug auf die Passagierzahlen anpassen zu
können.
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Bekannt sind darüber hinaus LKW's, und zwar solche
mit Anhänger.
Die Anhänger
sind an dem Zugfahrzeug üblicherweise
durch eine Deichsel und einer Klauenkupplung angekuppelt. Der Anhänger selbst
bildet einen selbstständige
Einheit zu dem Zugfahrzeug. Soll das Zugfahrzeug beladen werden, so
ist dies nur ohne Anhänger
möglich,
das heißt, dass
der Anhänger
abgekuppelt werden muss. Dies ist aufwendig, wobei hiermit auch
eine Verlängerung der
Ladezeiten einhergeht. Andererseits haben Hängerfahrzeuge durchaus Vorteile,
so zum Beispiel den, dass durch Abkuppeln des Hängers eine Anpassung der Kapazität erfolgen
kann. Insofern besteht auch in Bezug auf den LKW-Betrieb ein erhebliches Interesse
daran, die Transportkapazität
an die vorhandene benötigte
Kapazität
anpassen zu können.
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Insofern wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
ein Fahrzeug mit einem insbesondere doppelachsigen Anhänger bereitzustellen,
wobei zwischen Anhänger
und Fahrzeug eine Gelenkverbindung vorgesehen ist, wobei die Gelenkverbindung
leicht lösbar
an dem Fahrzeug ankuppelbar ist, und wobei zwischen Fahrzeug und
Anhänger
ein Übergang
vorgesehen ist, der durch einen Balg umschlossen ist.
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In Bezug auf den Bus besteht der
der Erfindung zu Grunde liegende Gedanke darin, einen Übergang
zwischen Bus und Anhänger
zu schaffen, so dass der Busfahrer die Möglichkeit hat, auf das Geschehen
im Anhänger
Einfluss zu nehmen, ganz ähnlich
wie bei einem Gelenkbus.
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Die Vorteile bei einem LKW stellen
sich wie folgt dar:
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Das Zugfahrzeug und der Hänger können gleichzeitig,
das heißt
ohne Abkuppeln des Hängers beladen
werden. Durch den Balg zwischen Hänger und Zugfahrzeug wird der Übergang
zwischen Hänger
und Fahrzeug vor Witterungseinflüssen
geschützt.
Es finden auf Grund des Balges keine Luftverwirbelungen zwischen
Zugfahrzeug und Hänger statt,
was den Treibstoffverbrauch senkt. Der Übergang, bestehend aus Brücke und
Balg ist, hierbei ebenfalls mit dem Fahrzeug oder dem Hänger lösbar verbindbar,
so dass bei Bedarf der Anhänger
samt Übergang
an das Fahrzeug an- bzw. von diesem abkuppelbar ist. Insbesondere
ist die Brücke
lösbar
mit dem einen der beiden Fahrzeuge, also Anhänger oder Zugfahrzeug, verbunden;
zum Beispiel kann die Brücke
hochklappbar angeordnet sein.
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In Bezug auf die Gelenkverbindung
ist im Einzelnen eine kreuzweise Anordnung zweier Gelenkarme vorgesehen,
die jeweils endseitig an dem entsprechenden Fahrzeug schwenkbar
angelenkt sind. Ein derartiges Kreuzgelenk zwischen den beiden Fahrzeugen
hat gegenüber
einer Deichsel den Vorteil, dass der Abstand zwischen den beiden
Fahrzeugen minimiert werden kann. Des Weiteren wird durch den Einsatz
eines derartigen Kreuzgelenkes die Auszugsweite für den Balg
bei Kurvenfahrt ebenfalls gering gehalten. Im Gegensatz dazu ist
bei einem Hänger
mit einer herkömmlichen
Deichsel eine Verbindung zwischen derartig verbundenen Fahrzeugteilen durch
einen Balg nicht machbar, da bei Kurvenfahrt der Auszug für den Balg
im Außenbereich
so groß würde, dass
der Balg reißt.
Das bedeutet, dass erst die Anordnung eines sogenannten Kreuzgelenkes zwischen
den beiden Fahrzeugen, also z. B. zwischen Bus und Anhänger, die
Möglichkeit
eröffnet, den
Anhänger
und das Zugfahrzeug durch einen Balg zu verbinden.
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Wie bereits an anderer Stelle dargelegt,
soll der Anhänger
doppelachsig ausgebildet sein. Um nun zu gewährleisten, dass z. B. ein Bus
mit einem derartigen Anhänger
auch bei einer Gesamtlänge des
Fahrzeugs von ca. 20 Metern noch in der Lage ist, den Einheitskreis,
das heißt,
einen Kreis von 12,50 Metern zu durchfahren, ist vorgesehen, dass zumindest
die eine der Hinterachsen des Hängers lenkbar
ausgebildet sind. Das heißt,
denkbar ist auch, die Vorderachse des Hängers neben der bzw. den Hinterachsen
lenkbar auszugestalten. Hierbei ist im Einzelnen vorgesehen, dass
die Vorgabe für
den Lenkwinkel der Räder
der Hinterachse durch die Stellung der Gelenkarme der Gelenkverbindung,
also des Kreuzgelenkes erfolgt.
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Hierbei ist insbesondere vorgesehen,
dass die Vorgabe des Lenkwinkels der Hinterachse mechanisch durch
ein die Hinterachse mit dem Gelenk verbindendes Gestänge erfolgt.
Um die Kupplung des Hängers
mit dem Kreuzgelenk an dem Fahrzeug zu erleichtern ist vorgesehen,
dass die Gelenkarme endseitig durch eine Traverse verbunden sind,
wobei die Traverse an das Fahrzeug kuppelbar ist.
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Nach einem besonderen Merkmal der
Erfindung ist in Bezug auf die Kupplung vorgesehen, dass zur Kupplung
der Traverse des Anhängers
mit dem Fahrzeug mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei beabstandet
zueinander angeordnete Kupplungen mit jeweils zwei Kuppelgliedern
vorgesehen sind, wobei die beiden Kuppelglieder hydraulisch, pneumatisch,
mechanisch oder elektrisch lösbar
in Eingriff miteinander bringbar sind. Wesentlich hierbei ist, dass
die Kupplung der beiden Fahrzeuge oder Fahrzeugteile erfolgen soll,
ohne dass manuell in den Kuppelvorgang eingegriffen werden muss.
Der Fahrer des Zugfahrzeuges, z. B. des Busses, soll vielmehr vom
Fahrerstand aus in der Lage sein, den Kupplungsvorgang einzuleiten,
und auch auszuführen,
ohne auf die Hilfe Dritter angewiesen zu sein bzw., ohne dass der
Fahrer zum An- bzw. Abkuppeln das Fahrzeug verlassen muss. Die Kupplung
selbst umfasst – wie
bereits ausgeführt – vorzugsweise
zwei Kuppelglieder, wobei das eine Kuppelglied an der Traverse angeordnet
ist, und endseitig ein Auge aufweist. Das andere, am Zugfahrzeug
angeordnete Kuppelglied umfasst einen in das Auge des einen Kuppelgliedes
ein- und ausrückbaren
Bolzen, der von einem am Bus angeordneten Aufnahmeelement axial
beweglich gehalten ist.
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Nach einem besonderen Merkmal der
Erfindung ist vorgesehen, dass das Auge nach Art eines Konus ausgebildet
ist. Korrespondierend hierzu weist der Bolzen einen zylindrischen
Riegel auf, auf dem im Bereich des Auges ein entsprechend dem Auge ausgebildeter
Konus angeordnet ist. Das heißt,
dass beim Einrücken
des Bolzens bzw. des zylindrischen Riegels in das Auge des einen
Kuppelgliedes eine im Wesentlichen spielfreie Verbindung zwischen
den beiden Kuppelgliedern ausgebildet wird.
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Um zu verhindern, dass der Bolzen
bzw. der zylindrische Riegel einseitig belastet wird, ist nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass an den Konus anschließend der
Bolzen einen zylindrischen Zusatz aufweist, der von dem Aufnahmeelement
aufnehmbar ist. Hieraus wird deutlich, dass das Aufnahmeelement
gabelförmig
ausgebildet ist, und entsprechend zwei beabstandet zueinander angeordnete
Schenkel aufweist, wobei die Schenkel der Aufnahme des Bolzens dienen.
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Um den Kuppelvorgang zu erleichtern,
weist das Aufnahmeelement, das am Bus angeordnet ist, auf seiner
der Traverse zugewandten Seiten einen Einlauftrichter für das eine
Kuppelglied auf.
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Nach einem weiteren Merkmal ist zum
Ein- und Ausrücken
des Bolzens an dem Aufnahmeelement ein mit dem Bolzen in Verbindung
stehender Schwenkhebel vorgesehen, wobei der Schwenkhebel hydraulisch,
pneumatisch, mechanisch oder elektrisch betätigbar ist.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
beispielhaft näher
erläutert:
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1 zeigt
eine Zugfahrzeug mit Hänger
in einer Seitenansicht, wobei Zugfahrzeug und Hänger durch einen Übergang
miteinander verbunden sind;
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2 zeigt
das Gespann gemäß 1 schematisch in einer Ansicht
von oben, wobei Balg und Brücke
sowie das Gelenk erkennbar sind;
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3 zeigt
eine Rückansicht
des Anhängers,
wobei die Rückansicht
des Zugfahrzeuges in Bezug auf den Verschluss der Durchgangsöffnung gleich
ausgebildet ist;
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4 zeigt
das Gelenk in perspektivischer Darstellung;
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5 zeigt
eine Ansicht von oben auf das Gelenk;
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6 zeigt
die Lenkung der Achsen des Anhängers
durch ein Gestänge,
das an dem Gelenk angeordnet ist.
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Aus den Figuren ist erkennbar, dass
das Zugfahrzeug 1 den doppelachsigen Anhänger 2 kuppelbar
aufnimmt. Die Trennebene zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ist
durch den Pfeil 5 gekennzeichnet. Zwischen dem Zugfahrzeug 1 und
dem Hänger 2 ist
ein Übergang 10 vorgesehen,
wobei der Übergang 10 aus
einem Balg 11 und einer Übergangsbrücke 12 besteht. Die Übergangsbrücke 12 ist hierbei
durch Scharniere 12a klappbar am Hänger befestigt, um diese bei
Nichtgebrauch hochklappen zu können.
Zur gelenkigen Verbindung des Hängers mit
dem Zugfahrzeug ist ein sogenanntes Kreuzgelenk 20 (4) vorgesehen. Dieses Kreuzgelenk umfasst
zwei diagonal zueinander angeordnete Arme 21 und 22,
die endseitig am Hänger 2 durch Gelenke 23, 24 an
der Traverse 25 gelenkig aufgenommen sind, und am anderen
Ende die Gelenke von einer Traverse 26 aufgenommen sind.
Die Gelenke 23, 24 können auch unmittelbar am Chassis des
Anhängers
angeordnet sein.
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Die Gelenkarme 21, 22 weisen
im Bereich des Hängers,
d. h. der Traverse 25, eine Dämpfungseinheit 50 auf.
Die Dämpfungseinheit 50 umfasst zwei
Kolbenzylinderantriebe 51, die einerseits am Fahrzeug und
andererseits durch eine am jeweiligen Gelenkarm 21, 22 angeordnete
Nase 21a, 22a an den Gelenkarmen angelenkt sind.
Die Kolbenzylinderantriebe 51 können hierbei sehr kurz bauen
und sind demzufolge in der Lage, relativ große Dämpfungskräfte auf die Gelenkarme 21, 22 auszuüben. Darüber hinaus
ist die Übergangsbrücke 12 erkennbar,
die im Bereich des Hinterwagens, um eine Drehung des Hinterwagens
um den Vorderwagen zu ermöglichen,
eine kreisrunde Ausbildung erhalten hat (Pfeil 60). Des
Weiteren ist der Faltenbalg 11 schematisch erkennbar (4).
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Die Art der Kupplung des Hängers am
Zugfahrzeug ergibt sich insbesondere aus den 4 und 5.
Wesentlich hierbei ist, dass das Gelenk mit den Gelenkarmen am Anhänger verbleibt.
Die Kupplung des Hängers 2 mit
der Traverse 26 an das Zugfahrzeug 1 ist nun Gegenstand
der nachfolgenden Erörterungen.
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Die Traverse 26 des Hängers 2 besitzt
beabstandet zueinander zwei Kupplungen mit jeweils dem Kuppelglied 31,
wobei die Kuppelglieder 31 endseitig jeweils ein horizontalverlaufendes
Auge 32 besitzen. Korrespondierend zu den Kuppelgliedern 31 sind
am Chassis des Zugfahrzeuges 1 Aufnahmeelemente 70 vorgesehen.
Ein solches Aufnahmeelement 70 weist zwei gabelförmig verlaufende
Schenkel 71 und 72 auf. Die beiden Schenkel 71 und 72 dienen
der Aufnahme des insgesamt mit 75 bezeichneten Bolzens. Der
Bolzen 75 weist zwei zylindrische Abschnitte 75a und 75b auf,
wobei zwischen den beiden Abschnitten 75a und 75b ein
Konus 75c angeordnet ist, der in das ebenfalls konisch
ausgebildete Auge 32 einläuft, und auf Grund des konischen
Sitzes im Wesentlichen eine spielfreie Verbindung zwischen den Kuppelgliedern
bewerkstelligt. Der Bolzen 75 selbst wird bei Einsitzen
seines Konus' in
dem Auge 32 durch die beiden Schenkel 71 und 72 gehalten,
so dass ein Verbiegen des Bolzens bei Belastung nicht möglich ist.
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Um beim Ankuppeln des Hängers an
das Zugfahrzeug das Einlaufen des an der Traverse 26 angeordneten
einen Kuppelgliedes in das Aufnahmeelement zu erleichtern, besitzt
das Aufnahmeelement einen sich in Richtung auf die Traverse 26 öffnenden konischen
Trichter 78. Zum Ein- bzw. Ausrücken des Bolzens 75 ist
ein an dem Aufnahmeelement 70 angeordneter Schwenkhebel 80 vorgesehen,
der einerseits – wie
bereits ausgeführt – mit dem
Bolzen 75 und andererseits mit einem Kolbenzylinderantrieb 85 durch
das Gestänge 86 in
Verbindung steht, um bei Verschwenkung des Hebels den Bolzen 75 entlang des
Pfeils 90 zu bewegen.
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Um nach Abkuppeln des Hängers die Öffnung sowohl
des Zugfahrzeugs, als auch des Anhängers verschließen zu können, ist
jeweils ein Rollo 40 vorgesehen (3).
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6 zeigt
die Lenkung der Achsen des Anhängers
durch das Gestänge,
das mit den beiden Gelenkarmen verbunden ist. Die Darstellung gemäß 6 ist lediglich schematisch,
um das Prinzip der Lenkung zu verdeutlichen. An beiden Armen 21, 22 des
Gelenks 20 ist an den einander gegenüberliegenden Enden jeweils
ein Gelenkbock 100 vorgesehen, die das Lenkgestänge 110 gelenkig
aufnehmen. Das Lenkgestänge 110 besitzt
die beiden Lenker 111, 112, die durch eine Kuppelstange 113 wiederum
gelenkig miteinander verbunden sind. Die Kuppelstange 113 ist
mittig durch ein Drehlager 114 mit dem Anhänger verbunden.
An der Kuppelstange gelenkig angeordnet ist das Übertragungsgestänge 115,
das durch einen am Anhänger
schwenkbar angeordneten Schwenkarm 118 drehbeweglich mit
dem Übertragungsgestänge 116 verbunden
ist. Beide Gestänge 115, 116 sind
endseitig am Schwenkarm 118 drehbeweglich angeordnet.
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Der Schwenkarm 118 selbst
ist ebenfalls drehbeweglich am Anhänger 2 angeordnet.
Die Anordnung des Drehgelenks 119 am Anhänger ist
derart getroffen, dass bei einer vorgegebenen Stellung des Gelenks 20 die
Lenkwinkelstellung der Räder 2a der
vorderen Achse des Anhängers
und die der Räder 2b der
hinteren Achse vorgegeben ist. Hierbei kann der Lenkwinkel der vorderen
und der hinteren Räder
unterschiedlich sein um zu gewährleisten, dass
insbesondere der Bus den Einheitskreis mit Anhänger durchfahren kann. Insofern
muss das Drehgelenk 119 den Schwenkarm nicht mittig halten.
Das Übertragungsgestänge 115 ist
an der vorderen Achse 2c außermittig schwenkbeweglich
angeordnet, um die vordere Achse 2c um ihren Drehpunkt 2d verschwenken
zu können.
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Die hintere Achse des Anhängers umfasst zwei
Gelenkhebel 2f, 2g, die durch einen Lenkerkopf 120 gelenkig
miteinander gekoppelt sind. Der Lenkerkopf 120 hat eine
im Wesentlichen dreieckige Geometrie, und ist mit einer Spitze am
Anhänger
durch das Drehlager 121 drehbeweglich gelagert. Der Lenkerkopf 120 weist
im Bereich des Drehlagers 121 einen Schwenkhebel 123 auf,
der endseitig mit dem Übertragungsgestänge 116 schwenkbeweglich
gekoppelt ist. Hieraus wird deutlich, dass durch ein Gestänge beide
Radpaare 2a, 2b gelenkt werden können.