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Die
Erfindung betrifft ein Fahrgestell für LKW-Anhänger oder Auflieger, bestehend
aus einem Rahmen, an dem Fahrzeugachsen und gegebenenfalls ein Aufbau
befestigt ist.
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Beispielsweise
in der
DE 43 36 709
A1 sind Fahrgestelle dieser Art beschrieben. Üblicherweise besteht
ein solches Fahrgestell für
LKW-Anhänger oder
Auflieger aus zwei parallel zueinander verlaufenden Längsträgern, die
mit Abstand voneinander parallel zueinander verlegt sind und durch
Querstreben versteift sind, wobei auf die Längsträger eine durchgehende oder
mehrteilige Bodenplatte aufgelegt ist. Auf ein derartig ausgebildetes
Fahrgestell kann ein geeigneter Aufbau aufgebaut werden.
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Bei
solchen Konstruktionen ist es üblich, dass
die Längsträger über ihren
Längsverlauf
verkröpft
sind, wobei jeder Längsträger im in
Normalfahrtrichtung vorderen Bereich, in welchem die vordere Achse
des Anhängers
oder der Sattelzugzapfen des Aufliegers anzuordnen ist, ein etwa
horizontaler Längsbereich
vorgesehen ist, an den über
eine Verkröpfung
ein zweiter im wesentlichen horizontaler Längsbereich angeschlossen ist,
der entweder bis zum hinteren Trägerende
durchläuft,
insbesondere bei Aufliegern, oder bis in den Bereich vor der Hinterachsanordnung
reicht und dort an das Ende eines zweiten verkröpften Bereiches anschließt, der
einen horizontalen Endbereich bildet, insbesondere bei Anhängern. Bei
Aufliegern ist es üblich,
den Bereich, in dem der Sattelzugzapfen angeordnet ist, mit größerer Höhe vom fahrbaren
Untergrund auszubilden als den eigentlichen Lastaufnahmebereich,
der den hinteren Teil des Aufliegers bildet. Der Auflieger ist meist mehrachsig,
beispielsweise dreiachsig ausgebildet.
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Bei
LKW-Anhängern
ist es üblich,
den Längsträger über seinen
Längsverlauf
zweifach zu verkröpfen,
wobei im vorderen Bereich der Längsträger in einem
relativ großen
Abstand vom Aufstandsboden des Fahrzeuges verläuft, so dass unter diesem Bereich
die vordere Fahrzeugachse mit Deichsel oder dergleichen anzuordnen
ist. Im hinteren Fahrzeugbereich ist der Träger ebenfalls gegenüber der
Aufstandsebene in erheblicher Höhe
angeordnet, vorzugsweise auf gleichem Niveau wie der oben beschriebene
Vorderbereich, wobei unter dem hinteren Bereich die hintere Achse
oder die hinteren Achsen des Anhängers
angeordnet sind.
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Um
das Fahrgestell möglichst
leichtgewichtig ausführen
zu können,
so dass die Nutzlast des Anhängers
oder Aufliegers relativ groß ist,
ist es bekannt, die Längsträger des
Fahrgestells aus Aluminiumlegierungen zu fertigen, wodurch eine
Gewichtsersparnis gegenüber
aus Stahl bestehenden Fahrgestellen erreicht wird.
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Auch
bei Aufbauten von LKW-Anhängern oder
Aufliegern ist es bekannt, Halbrundmulden oder dergleichen als Aufbau
anzuordnen, wobei die Mulden aus Stahl oder auch aus Aluminium zum
Zwecke der Gewichtserleichterung ausgebildet sind. Es wird hierzu
beispielsweise auf das deutsche Gebrauchsmuster
DE 202 13 738 U1 verwiesen.
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Bei
solchen Mulden ist es im Übrigen
bekannt, diese mit dem Abgas des Zugfahrzeuges zu beheizen, wozu
die Mulden doppelwandig ausgebildet sind und ein Strömungskanal
für das
Abgas durch die doppelwandige Wand der Mulden gebildet ist.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Fahrgestell gattungsgemäßer Art
zu schaffen, welches äußerst leichtgewichtig
gestaltet ist, so dass die Nutzlast des entsprechenden Anhängers oder
Aufliegers vergrößert ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Rahmen aus einem Carbon-Faser-Verbundwerkstoff
besteht.
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Entgegen
der herkömmlichen
Technik werden nicht Leiterrahmen mit Längsträgern und Querversteifungen
sowie eine aufgelegte Verbundplatte vorgesehen, sondern der Rahmen
wird einheitlich aus Carbon-Faser-Verbundwerkstoff (CFK) gefertigt, so
dass ein einfaches, sehr leichtgewichtiges Bauteil als Rahmen zur
Verfügung
gestellt ist.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Carbon-Fasern des Verbundwerkstoffes
mit Harz getränkt
und der so gebildete Werkstoff ausgehärtet ist.
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Des
Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass der Rahmen aus Formteilen
zusammengefügt ist,
die aus CFK bestehen.
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Eine
besonders bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass die
den Rahmen bildenden Formteile jeweils aus mehreren Lagen CFK bestehen,
die multidirektional zueinander ausgerichtet sind.
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Hierbei
können
mehrere aus CFK-Werkstoff übereinander
gelegt und miteinander durch Wärmeeinwirkung
verbunden werden, wobei die Fasern der Lagen multidirektional zueinander
ausgerichtet sind, so dass eine hohe Tragfähigkeit des Rahmens erreicht
ist.
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Eine
besonders bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass der
Rahmen aus einer etwa U-förmigen
Oberschale und einem etwa U-förmigen Unterteil
jeweils in Form eines mehrlagigen CFK-Formteiles besteht, wobei die Oberschale
und das Unterteil mit einander entgegen gerichteten Schenkeln zusammengesetzt
und miteinander verbunden sind, so dass zwischen Oberschale und
Unterteil ein Hohlraum gebildet ist.
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Durch
diese Ausbildung wird ein äußerst stabiler
Rahmen erzeugt. Die Schenkel der U-förmigen Teile sind im Wesentlichen
gleich lang ausgebildet und können
zur Erzielung von unterschiedlichen Traglasten und für unterschiedliche
Fahrzeugtypen unterschiedlich lang ausgebildet werden, so dass das
den Rahmen bildende Hohlteil unterschiedliche Höhe aufweist. Ein in dieser
Art ausgebildeter Rahmen kann beispielsweise bei üblichen
Abmessungen so gestaltet sein, dass sein Gesamtgewicht bei ca. 400
bis 430 Kg liegt.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Schenkel von Oberschale und Unterteil
miteinander verbunden sind, insbesondere stoffschlüssig durch Verschmelzung,
Verklebung und/oder Verschweißung.
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Um
die Stabilität
noch zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass die Schenkel des
Unterteils an ihrem freien Ende abgewinkelt sind, vorzugsweise rechtwinklig
voneinander weg gerichtet, die Basis des Unterteils über die
Schenkel seitlich vorragt und die Oberschale mit ihrer Basis auf
die abgewinkelten Enden flächig
aufgelegt und mit diesen verbunden ist sowie mit ihren gegebenenfalls
ebenfalls abgewinkelten oder auch nicht abgewinkelten Schenkeln
an den vorragenden Enden der Basis des Unterteils anliegt und mit
dieser im Anlagebereich verbunden ist.
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Durch
diese Ausbildung wird im Bereich der nebeneinander angeordneten
Schenkel des Unterteils und der Oberschale jeweils noch ein Hohlraum erzeugt,
wodurch die Traglast weiterhin verbessert wird.
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Ebenfalls
zur Verbesserung der Traglast kann vorgesehen sein, dass die freien
Enden der Schenkel des Unterteils beidseitig Abwinklungen aufweisen
und im Querschnitt eine T-Form bilden, auf deren Querhaupt die Basis
der Oberschale aufgelegt und mit dieser verbunden ist.
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Zum
Zwecke der Gewichtserleichterung kann vorgesehen sein, dass die
Oberschale und/oder das Unterteil in ihrer Basis Lochungen aufweisen.
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Bevorzugt
kann auch vorgesehen sein, dass die Oberschale in ihren Schenkeln
Ausnehmungen aufweist.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung wird darin gesehen, dass die
Ausnehmungen etwa dreieckig in wechselweise entgegen gesetzter Ausrichtung
sind.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung wird darin gesehen, dass bei einem Fahrgestell
für ein
Kippfahrzeug die Kippwellenaufnahme am Rahmen insbesondere an der
Oberschale am in Fahrtrichtung hinteren Endbereich angeformt ist.
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Es
entfällt
hierdurch die separate Ausbildung der Kippwellenaufnahme und deren
Befestigung an dem Fahrgestell, da erfindungsgemäß die Kippwellenaufnahme integraler
Bestandteil der Oberschale oder der Unterschale ist. Des Weiteren
wird hierdurch eine weitere nicht unerhebliche Gewichtsersparnis
erreicht.
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Aus
dem gleichen Grunde kann bevorzugt vorgesehen sein, dass am Rahmen,
insbesondere an der Basis des Unterteils, mindestens ein Achsbock
angeformt oder befestigt, insbesondere angeschraubt ist, der aus
Metall oder vorzugsweise aus CFK-Verbundwerkstoff besteht.
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Dabei
kann vorgesehen sein, dass Achsböcke
paarweise zur Aufnahme einer Achse vorgesehen sind.
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Zudem
kann hierbei vorgesehen sein, dass die Achsbockpaare jeweils durch
eine Traverse verbunden sind, die vorzugsweise aus CFK-Verbundwerkstoff
besteht.
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Auch
kann vorgesehen sein, dass bei luftgefedertem Fahrgestell die Luftbalgaufnahme(n)
am Rahmen angeformt sind.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, dass der Rahmen, insbesondere
der aus U-förmigen
Teilen zusammengesetzte Rahmen, mindestens einen Hohlraum aufweist,
der durch Verschlussplatten oder -klappen verschlossen ist und in dem
Aggregate, zum Beispiel Steuerungsteile, Luftbehälter, geschützt angeordnet sind, wobei
von den Aggregaten Stutzen abgehen, die von der Außenseite,
insbesondere Unterseite des Rahmens zugänglich sind und vorzugsweise
verwechslungsfrei konturierte Form aufweisen, wobei die Stutzen
vorzugsweise an den Verschlussplatten oder -klappen angeordnet sind.
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Im
Hohlraum des Fahrwerkes können
Abteile gebildet sein und gegebenenfalls mit Kappen oder Platten
verschlossen sein, die zur Aufnahme von Aggregaten, beispielsweise
Steuerungsteilen oder Luftbehältern
dienen.
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Um
einen unverwechselbaren Anschluss von entsprechenden Anschlussteilen
zu gewährleisten,
kann dabei vorgesehen sein, dass die Stutzen verwechslungsfrei konturierte
Form aufweisen.
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Zudem
kann bevorzugt vorgesehen sein, dass bei einem Sattelauflieger am
in Fahrtrichtung vorderen Ende des Rahmens eine Aufnahme für einen
Königsbolzen
und/oder ein Kippzylinderlager ausgebildet ist, vorzugsweise auf
CFK-Verbundwerkstoff angeformt ist.
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Dabei
ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Halterung des Königsbolzens
und/oder das Kippzylinderlager im Hohlraum des Rahmens zwischen
der Basis der Oberschale und der Basis des Unterteils angeordnet
und an diesen befestigt, angeformt oder stoffschlüssig verbunden
ist.
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Zudem
kann hierbei bevorzugt vorgesehen sein, dass im Bereich des Drehkreises
der Sattelplatte der Rahmen oder die Basis des Unterteils eine Vertiefung
nach Art einer Sicke aufweist, in die unterseitig eine Verschleißplatte
eingelegt und an dieser fixiert ist.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung, die auch als selbständig erfinderisch angesehen
wird, wird darin gesehen, dass auf dem Rahmen ein Aufbau, insbesondere
eine Transportmulde, angeordnet ist, der oder die aus CFK-Verbundwerkstoff
besteht.
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Bevorzugt
ist dabei vorgesehen, dass die Transportmulde mindestens im Bereich
ihrer Seitenwände
doppellagig unter Einschluss eines Hohlraumes ausgebildet ist.
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Hierbei
kann in an sich bekannter Weise vorgesehen sein, dass der Hohlraum
einen Abgaseinlass am in Fahrtrichtung vorderen Endbereich und einen
Abgasauslass am hinteren Endbereich aufweist.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann vorgesehen sein, dass am Rahmen oder an der Transportmulde eine
Heizung gegebenenfalls mit Wärmetauscher
angeordnet ist, die oder der mit dem Hohlraum zwischen den Seitenwänden oder
mit Hohlprofilen der Seitenwände
oder des Bodens der Transportmulde verbunden ist, um den Boden und/oder
die Transportmulde, insbesondere deren Seitenwände zu beheizen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden
näher beschrieben.
Es zeigt:
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1 einen
Rahmen eines Fahrgestells in noch nicht zusammengefügter Form
in Ansicht der Einzelteile;
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2 eine
Variante in ähnlicher
Darstellung;
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3 eine
Einzelheit in vergrößerter Darstellung;
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4 einen
kompletten Rahmen von schräg unten
gesehen;
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5 einen
Teil eines Rahmens nebst Aufbau von unten gesehen;
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6 einen
Rahmen mit Aufbau in Ansicht;
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7 desgleichen
in Seitenansicht.
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In
der Zeichnung ist ein Fahrgestell für einen LKW-Auflieger gezeigt.
Dieses Fahrgestell besteht aus einem Rahmen 1 an dem, wie
in 7 veranschaulicht, beispielsweise Fahrzeugachsen
und gegebenenfalls ein Aufbau befestigt ist.
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Der
Rahmen 1 besteht aus Teilen, die aus Carbon-Faser-Verbundwerkstoff
gefertigt sind. Dabei werden die Carbonfasern des Verbundwerkstoffes mit
Harz getränkt
und laminiert, wobei die so gebildeten Vorprodukte in Autoklaven
erhitzt werden, so dass der Verbundwerkstoff ausgehärtet ist.
Dabei besteht der Rahmen aus zwei Formteilen, die jeweils aus CFK
bestehen. Die den Rahmen bildenden Formteile sind jeweils aus mehreren
Lagen von CFK gefertigt, wobei beispielsweise eine 11-lagige Anordnung
entsprechender Lagen übereinander
vorgesehen ist und eine multidirektionale Ausrichtung der Fasern
zueinander vorgesehen ist.
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Vorzugsweise
besteht der Rahmen 1 aus einer etwa U-förmigen
Oberschale 2 und einem etwa U-förmigen Unterteil 3,
wobei gegebenenfalls die Oberschale 2 oder das Unterteil 3 gegenüber dem anderen
Teil in Richtung auf das vordere Ende des Rahmens verlängert sein
kann. Die Oberschale 2 und das Unterteil 3 sind
mit einander entgegen gerichteten Schenkeln 4 beziehungsweise 5 zusammengesetzt
und miteinander verbunden, so dass zwischen der Oberschale 2 und
dem Unterteil 3 ein Hohlraum gebildet ist. Gemäß der Erfindung
können die
Schenkel 4 der Oberschale 2 und die Schenkel 5 des
Unterteils 3 ineinander liegen und miteinander stoffschlüssig verbunden
sein.
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Im
Ausführungsbeispiel
sind die Schenkel 5 des Unterteils 3 an ihren
freien Enden beidseits abgewinkelt (Abwinklungen 6), wobei
auch die Basis 7 des Unterteils 3 seitlich über die
Schenkel 5 vorragt (vorragender Streifen 8). Die
Oberschale 2 ist mit ihrer Basis 9 auf die abgewinkelten
Enden 6 flächig aufgelegt
und mit diesen verbunden. Des Weiteren liegt die Oberschale mit
den freien Enden der Schenkel 4 an den überstehenden Bereichen 8 der
Basis 7 des Unterteils 3 an und ist dort im Anlagebereich
verbunden.
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Wie
aus den Zeichnungsfiguren ersichtlich, weist insbesondere die Oberschale 2 an
ihrer Basis 9 Lochungen 10 auf, die zur Gewichtserleichterung und
auch zur Anordnung von Aggregaten dienen können. Zusätzlich weist vor allem die
Oberschale 2 in ihren Schenkeln 4 Ausnehmungen 11 auf,
die dreieckig gleichschenklig ausgebildet sind, wobei die Spitze
des Dreieckes wechselweise nach oben und nach unten gerichtet ist.
Es wird hierdurch eine erhebliche Gewichtserleichterung erreicht,
ohne die Stabilität
zu beeinträchtigen.
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Wie
in 7 verdeutlicht, kann bei einem Fahrgestell für ein Kippfahrzeug
die Kippwellenaufnahme 18 im Rahmen, insbesondere an der
Oberschale 2 oder auch an der Unterschale 3 am
in Normalfahrtrichtung hinteren Endbereich angeformt sein, so dass
diese bei der Herstellung des Fahrgestells aus CFK-Werkstoff mit
angeformt werden kann. Auch können
im Rahmen, insbesondere an der Basis 7 des Unterteils 3 Achsböcke 12 angeformt
oder als separate Bauteile befestigt, insbesondere angeschraubt
sein. Die Achsböcke 12 sind
jeweils paarweise zur Aufnahme einer Achse vorgesehen. Dabei sind
die Achsbockpaare 12 jeweils durch eine Traverse 13 miteinander
verbunden. Die Traverse 13 kann aus Metall oder vorzugsweise
auch als CFK-Verbundwerkstoff bestehen.
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Durch
den entsprechenden Aufbau des Rahmens kann in den zwischen der Oberschale 2 und dem
Unterteil 3 gebildeten Hohlraum, der gegebenenfalls durch
betätigbare
Verschlussplatten oder -klappen zugänglich gemacht wird, eine Anordnung von
Aggregaten installiert werden, die demzufolge geschützt innerhalb
des Hohlraumes angeordnet sind. Die Aggregate können über die Verschlussklappen oder
dergleichen zugänglich
sein, wobei auch die Verschlussplatten oder -klappen durchdringende Anschlussstutzen,
vorzugsweise in verwechslungsfreier Konturierung vorgesehen sind,
so dass entsprechende Anschlussteile in einfacher Weise installiert
werden können.
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Insbesondere
in 7 veranschaulicht, können bei einem Sattelauflieger
am in Fahrtrichtung vorderen Ende des Rahmens eine Aufnahme für einen
Königsbolzen 14 und/oder
für ein
Kippzylinderlager eines Kippzylinders 15 ausgebildet und
angeordnet sein. Diese Aufnahme ist vorzugsweise ebenfalls aus CFK- Verbundwerkstoff
gebildet. Vorzugsweise ist die Halterung 14 für den Königsbolzen
und ebenso das Kippzylinderlager des Kippzylinders 15 im
Hohlraum des Rahmens zwischen der Basis 9 der Oberschale
und der Basis 7 des Unterteils 3 angeordnet und
an den Basisflächen 9 beziehungsweise 7 befestigt,
angeformt oder stoffschlüssig
mit dieser verbunden.
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Zusätzlich kann
im Bereich des Drehkreises der Sattelplatte die Basis 7 des
Unterteils 3 eine Vertiefung nach Art einer Sicke aufweisen,
in die unterseitig eine Verschleißplatte 16 eingelegt
und an dieser fixiert ist.
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Sofern
auf dem Rahmen eine Transportmulde 17 angeordnet ist, wie
beispielsweise in 7 verdeutlicht, so besteht diese
Transportmulde 17 vorzugsweise ebenfalls aus CFK-Verbundwerkstoff.
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Vorzugsweise
ist die Transportmulde 17 mindestens im Bereich ihrer Seitenwände doppellagig unter
Einfluss eines Hohlraumes ausgebildet. Des Weiteren kann am Rahmen
oder an der Transportmulde 17 eine Heizung, gegebenenfalls
mit Wärmetauscher
angeordnet sein, mittels derer die im Hohlraum der Seitenwände der Mulde 17 befindliche
Luft erwärmt
werden kann, so dass eine Temperierung ermöglicht ist. Selbstverständlich ist
an Stelle einer Erwärmung
auch eine Kühlung
möglich,
sofern ein entsprechendes Kühlaggregat
installiert ist.
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In 4 ist
ein Fahrgestell gezeigt, bei dem auf den Rahmen 1 eine
Bodenplatte aufgelegt ist, die mit der Oberschale 2 verbunden,
vorzugsweise verklebt ist. Eine solche Konstruktion dient dazu,
die Fahrgestellhöhe
zu minimieren, um einen möglichst hohen
Aufbau aufsetzen zu können,
ohne die zulässige
Gesamthöhe
zu überschreiten.
Auch kann die Bodenplatte (bei Coilaufliegern) als Coilwanne ausgebildet
sein oder ein oder mehrere Mulden zur Auflage von Coils aufweisen.
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Am
hinteren Ende des Fahrgestells ist ein Unterfahrschutz 19 vorgesehen,
der gegebenenfalls und vorzugsweise ebenfalls aus CFK besteht.
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Die
Erfindung stellt somit ein Fahrgestell für LKW-Anhänger
oder Auflieger zur Verfügung,
welches äußerst stabil
und dennoch sehr leichtgewichtig ist, wobei insbesondere auch bei
dem erfindungsgemäßen Aufbau
der Mulde 17 eine erhebliche Gewichtsersparnis erreicht
wird. Hierdurch werden die transportierbaren Nutzlasten erheblich
angehoben, so dass sich der Mehraufwand nach kurzer Zeit amortisiert,
der durch die Herstellung des Rahmens und/oder der Mulde aus Karbonfaser-Verbundwerkstoff
resultiert.
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Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle
neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel-
und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.