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Die Erfindung betrifft einen zur Befestigung am Heck eines Nutzfahrzeugs ausgebildeten Rammpuffers.
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Bei Nutzfahrzeugen mit Möglichkeiten zur heckseitigen Be- und Entladung sind heckseitige Rammpuffer gebräuchlich, welche beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs an eine Laderampe an eine Gegenfläche der Laderampe anschlagen und beim Anschlagen auftretende Stöße abdämpfen. Die Rammpuffer liegen mit einer im wesentlichen vertikalen Befestigungsfläche an einer Haltefläche des Fahrzeugs an.
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In einfacher Ausführung sind solche Rammpuffer als im wesentlichen quaderförmige Körper aus einem elastisch dämpfenden Material wie Gummi, Kautschuk oder Elastomer ausgeführt. Solche Körper aus elastisch dämpfendem Material sind aber einem hohen Verschleiß, insbesondere dadurch unterworfen, dass beim Be- und Entladen des Fahrzeugs das Fahrzeugheck wechselnden Gewichtsbelastungen ausgesetzt ist und dabei durch die Federung des Chassis Vertikalbewegungen ausführt, während derer der Elastomerkörper an der Gegenfläche der Laderampe reibt.
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In der
EP 22 67 331 A1 sind Rammpuffer beschrieben, bei welchen eine verschleißarme vertikale Stahlplatte die Anschlagfläche des Rammpuffers zur Gegenfläche der Laderampe bildet. Die Stahlplatte ist über Elastomerkörper gedämpft gegen die dem Fahrzeug zuweisenden Befestigungsflächen abgestützt.
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Eine wieder andere bekannte Ausführungsform enthält eine Stahlrolle, deren Rollenlauffläche die Anschlagfläche bildet und die um eine horizontale Drehachse drehbar in einer Lageranordnung gehalten ist, die durch zwei axial beidseitig der Rolle angeordnete und in einem die Befestigungsfläche bildenden Blechkörper fixierbare Lagerkörper aus elastisch dämpfendem Material gebildet ist. Hierbei ist aber eine relativ genaue Ausrichtung zwischen Rolle und Gegenfläche beim Anfahren der Laderampe von Bedeutung und starke Stöße können u. U. nicht ausreichend gedämpft werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kostengünstigen und im Betrieb stabilen Rammpuffer anzugeben.
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Die Erfindung ist im unabhängigen Anspruch beschrieben. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
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Durch die Anordnung von wenigstens einem elastischen Dämpfungselement in einer axial im Bereich der Anschlagrolle, nachfolgend auch kurz als Rolle bezeichnet, aber radial von dieser beabstandet liegenden Position ergeben sich vorteilhafte Effekte in einem vorteilhaft einfach aufgebauten Rammpuffer.
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Ein in Richtung der Befestigungsfläche radial von der Anschlagrolle beabstandet angeordnetes elastisches Dämpfungselement, welches nachfolgend als ein erster Dämpfungskörper bezeichnet sei, kann vorteilhaft der Verlagerung der Rolle in Richtung der Befestigungsfläche bei einem Stoß durch Anschlag der Rolle an die Laderampe entgegen wirken, wenn bei einem stärkeren Stoß die Widerstandskraft der elektrischen Abstützung der Rolle in der Lageranordnung nicht ausreicht. Die Rolle drückt dabei mit ihrer Rollenlauffläche auf den ersten Dämpfungskörper, wodurch sich eine zusätzlich hohe, elastische Widerstandskraft ergibt, ohne dass die Rolle hart an einen metallischen Träger des Rammpuffers oder einer Haltefläche des Fahrzeugchassis anschlägt. Der erste Dämpfungskörper weist vorteilhafterweise die Eigenschaft auf, der Verschiebung der Anschlagrolle beim Anstoßen an eine Gegenfläche zusätzlich zu der Rückstellkraft der elastischen Lageranordnung ab dem Auftreffen der Anschlagrolle auf dem ersten Dämpfungskörper eine weitere Widerstandskraft gegen eine Verschiebung der Rolle in Richtung der Befestigungsfläche zu bewirken, wobei diese weitere Widerstandskraft insbesondere die Rückstellkraft der Lageranordnung überschreiten kann und vorzugsweise einen progressiv ansteigenden Kennlinienverlauf aufweisen kann.
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Der erste Dämpfungskörper kann hierfür in erster vorteilhafter Ausführung eine Federanordnung, insbesondere mit wenigstens einer Tellerfeder enthalten.
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In bevorzugter Ausführungsform besteht der erste Dämpfungskörper zumindest überwiegend aus elastisch dämpfendem Material, vorzugsweise mit gegenüber der Abstützung der Rolle in der Lageranordnung höherer Federkonstante bestehen. Der erste Dämpfungskörper ist vorteilhafterweise plattenförmig ausgeführt und liegt in bevorzugter Ausführungsform flächig zwischen der Befestigungsfläche und sowohl der Rolle als auch der Lageranordnung. Der erste Dämpfungskörper kann vorteilhafterweise mit seiner der Haltefläche des Fahrzeugs zuweisenden Plattenseite die Befestigungsfläche bilden.
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Der erste Dämpfungskörper kann vorteilhaft eine materialzerstörende Überbelastung der elastischen Lageranordnung vermeiden, ohne die Rolle schlagartig gegen einen harten Begrenzungsanschlag zu führen.
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Elastische Dämpfungselemente können in anderer vorteilhafter Ausführung in in Form von nachfolgend als zweite Dämpfungskörper bezeichneten Teilen des Rammpuffers vorliegen, welche insbesondere aus elastisch dämpfendem Material bestehen können, und parallel zur Befestigungsfläche gegen die Rolle radial versetzt angeordnet sind. Diese zweiten Dämpfungskörper sind vorteilhafterweise in einem einteiligen, die Rolle in allen Richtungen parallel zur Befestigungsfläche umgebenden Ringkörper miteinander verbunden. Der Ringkörper schließt vorzugsweise in einem einheitlichen materialhomogenen Körper aus elastischem Dämpfungsmaterial auch die Lageranordnung für die elastische Lagerung der Rolle ein. Die Lageranordnung kann in das elastische Dämpfungsmaterial eingebettete und vorzugsweise in diesem verankerte Stützelemente enthalten, welche vorzugsweise aus Metall bestehen.
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Die ersten und zweiten Dämpfungskörper können einzeln unabhängig voneinander realisiert sein. Insbesondere kann der die zweiten Dämpfungselemente enthaltende Ringkörper auch ohne den ersten Dämpfungskörper direkt oder unter Zwischenfügung einer Stahlplatte auf einer Montagefläche eines Fahrzeugs befestigt sein. Vorzugsweise sind erste und zweite Dämpfungskörper gemeinsam realisiert, insbesondere in Form des Ringkörpers und eines plattenförmigen ersten Dämpfungskörpers.
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Die Befestigungsfläche und die Gegenfläche am Fahrzeug sind typischerweise im wesentlichen eben und im regulären Betriebszustand als vertikale Flächen ausgerichtet mit zur Haupt-Fahrtrichtung des Fahrzeugs paralleler, horizontaler Flächennormale. Die Drehachse der Anschlagrolle ist im regulären Betriebszustand horizontal und quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet. Soweit nachfolgend zur Erläuterung der Erfindung horizontale oder vertikale Ausrichtungen angeführt sind, sind diese als auf den regulären Betriebszustand des Fahrzeugs und des Rammpuffers bezogen zu verstehen.
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Der erste und die zweiten Dämpfungskörper können in einem einzigen Gesamtkörper vereinigt sein. In vorteilhafter Ausführung sind die zweiten Dämpfungskörper in dem genannten Ringkörper miteinander verbunden und der erste Dämpfungskörper ist als plattenförmiger Körper ausgeführt, der auch mit dem Ringkörper verklebt sein kann. Der erste Dämpfungskörper kann hierbei insbesondere auch aus einem von den zweiten Dämpfungskörpern verschieden elastischem Dämpfungsmaterial bestehen.
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Zur Befestigung des Rammpuffers am Fahrzeug können Befestigungselemente, welche typischerweise als Gewindebolzen ausgeführt sind, durch im Rammpuffer vorbereitete Öffnungen senkrecht zur Befestigungsfläche durchführbar oder in anderer Ausführung mit Überstand über die Befestigungsfläche in elastisches Dämpfungsmaterial des Rammpuffers eingebettet sein.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend veranschaulicht. Dabei zeigt:
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1 eine Draufsicht auf einen Rammpuffer in Fahrtrichtung,
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2 einen Schnitt durch 1,
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3 den Rammpuffer nach 1 in anderer Montageposition,
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4 einen Rammpuffer mit ovaler Kontur,
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5 einen Schnitt durch 4,
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6 eine Ausführung mit einer Tellerfederanordnung.
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In 1 ist eine erste bevorzugte Ausführung eines Rammpuffers nach der vorliegenden Erfindung in einer Darstellung mit Blickrichtung in Fahrtrichtung bei an einem Fahrzeug montiertem Rammpuffer skizziert. 2 zeigt eine Schnittansicht durch den Rammpuffer nach 1 in einer Schnittebene A-A von 1. Mit dargestellt sind Koordinaten x, y und z eines rechtwinkligen Koordinatensystems, wobei die x-Richtung in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs weist, die y-Richtung quer zur Fahrtrichtung horizontal verläuft und die z-Richtung die Vertikalrichtung angibt.
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Der in 1 dargestellte Rammpuffer weist bei Blickrichtung in x-Richtung eine annähernd rechteckige Kontur auf und entspricht in dieser Kontur im wesentlichen den bekannten Rammpuffern mit annähernd quaderförmigem materialhomogenem Pufferkörper aus elastisch dämpfendem Material.
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Der Rammpuffer nach 1 und 2 bestehe hinsichtlich des elastisch dämpfenden Materials aus einem Ringkörper RK und einem plattenförmigen Körper PK. Der plattenförmige Körper PK bildet den ersten Dämpfungskörper im Sinne der vorangegangenen Beschreibung und der Ringkörper RK enthält die zweiten Dämpfungskörper.
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In dem Ringkörper RK ist eine Aussparung AR ausgebildet, welche im skizzierten Beispiel ungefähr kreuzförmig ausgebildet ist, um in zu 3 noch beschriebener Weise eine Montage des Rammpuffers in unterschiedlichen Ausrichtungen am Fahrzeug zu ermöglichen.
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Der plattenförmige Dämpfungskörper PK ist gemäß 2 zwischen dem Ringkörper RK und einer Montagefläche MF eines Fahrzeugs angeordnet und liegt mit einer der Montagefläche MF zuweisenden Befestigungsfläche BF an der Montagefläche an.
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In der Aussparung AR ist eine Rolle RO angeordnet, welche eine Innenbohrung RB aufweist. Durch die Innenbohrung RB der Rolle führt ein Bolzen BH durch, welcher beidseitig der Rolle in dem Ringkörper RK in hierfür vorgesehenen Lageröffnungen AH des Ringkörpers als elastischen Dämpfungslagen einliegt. Der Bolzen BH kann in die Lageröffnungen AH des Ringkörpers unter Verspannung des elastisch dämpfenden Materials des Ringkörpers eingepresst sein. Eine axiale Sicherung des Bolzens BH in dem Ringkörper kann durch an beiden axialen Enden des Bolzens aufgeschraubte Scheiben SS gegeben sein. In dem Ringkörper können dem Bolzen BH umgebende Lagerbuchsen und/oder auf die Lageranordnung wirkende Kräfte verteilende, insbesondere metallische Strukturen vorgesehen, insbesondere in dem Ringkörper auch eingegossen sein.
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Die in axialer y-Richtung im Bereich der Rolle RO und radial, insbesondere in vertikaler z-Richtung beidseitig von dieser beabstandeten Teilbereiche des Ringkörpers bilden die zweiten Dämpfungskörper DK1, DK2, welche mit den Lageranordnungen in dem gemeinsamen Ringkörper vereinigt sind.
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Die Rolle RO ist um eine Drehachse DA um den Bolzen BH drehbar und in der Aussparung AR durch zwei Distanzhülsen DH axial mittig positioniert. Die Rolle RO ragt mit ihrer radial nach außen weisenden Lauffläche LF, welche vorzugsweise bezüglich der Drehachse DA konvex gewölbt ist, über die entgegen der Fahrtrichtung weisende Endfläche PF des Ringkörpers RK hinaus und bildet die Stoßfläche des Rammpuffers gegen eine Gegenfläche RF beispielsweise einer Laderampe, wenn ein mit solchen Rammpuffern ausgestattetes Fahrzeug entgegen der Fahrtrichtung x an eine Laderampe anfährt. Die Gegenfläche RF einer Laderampe ist in 2 angedeutet.
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Die Lauffläche LF ist auf der der Befestigungsfläche BF des Rammpuffers zuweisenden Seite der Drehachse um ein Verschiebemaß PW von dem plattenförmigen ersten Dämpfungskörper PK beabstandet. Beim Anstoßen der Rollenlauffläche LF an die Gegenfläche RF einer Laderampe bei rückwärts fahrendem Fahrzeug wird die über den Bolzen BH im Ringkörper RK elastisch gelagerte Rolle in Fahrtrichtung des Fahrzeugs relativ zu der Montagefläche MF und dem plattenförmigen Körper PK verschoben, wobei eine solche Verschiebung über den Verschiebeweg PW allein entgegen der Verformung elastisch dämpfenden Materials des des Ringkörpers in den Bereichen der Lagerung des Bolzens BH erfolgt und bei Kontakt der Lauffläche LF mit der der Rolle zuweisenden Seite des plattenförmigen Dämpfungskörpers PK die Widerstandskraft gegen eine weitere Verschiebung der Rolle in Fahrtrichtung schnell weiter ansteigt.
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Der weitere Anstieg der durch den plattenförmigen Dämpfungskörper bewirkten Widerstandskraft gegen eine weitere Verschiebung der Rolle RO in Richtung der Befestigungsfläche weist zum einen durch die begrenzte Kompressibilität des elastischen Materials des Dämpfungskörpers PK und zum anderen durch die schnell ansteigende Kontaktfläche der gewölbten Rollenlaufbahn LF mit dem plattenförmigen Dämpfungskörper vorteilhafterweise einen progressiven Kennlinienverlauf der Widerstandskraft über der Eindrücktiefe der Rolle ein den Dämpfungskörper PK auf.
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Vorteilhafterweise ist dadurch zum einen die Kontaktfläche des Rammpuffers durch die verschleißarme Lauffläche LF der vorzugsweise metallischen, beispielsweise aus Edelstahl bestehenden Rolle RO gegeben und zugleich wird eine Beschädigung der Rolle oder der Montagefläche MF durch die Zwischenfügung des ersten Dämpfungskörpers PK auch bei starken Stößen vermieden. Die Begrenzung des Verschiebewegs mit der erhöhten Widerstandskraft bei Kontakt der Rolle RO mit dem ersten Dämpfungskörper PK vermeidet zudem zuverlässig eine Zerstörung des elastischen Materials des Ringkörpers RK im Bereich der Lagerung des Bolzens BH.
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Bei einer typischen Be- und Entladesituation mit an der Gegenfläche RF einer Laderampe anliegender Rollenlauffläche und von dem plattenförmigen Dämpfungskörper beabstandeter Rollenlauffläche rollt die Rolle RO bei Vertikalbewegungen des Fahrzeughecks relativ zur Gegenfläche RF verschleißarm an dieser ab.
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Der Ringkörper RK umgibt die Rolle RO in y- und z-Richtung allseitig. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei Fehlausrichtung des Fahrzeugs beim Anfahren der Gegenfläche RF einer Laderampe oder dergleichen oder in anderen Situationen, in welchen das Fahrzeugheck in Kontakt mit einem Hindernis kommt, eine große Stoßfläche PF als der Fahrtrichtung abgewandte Fläche des Ringkörpers RK sowie Stöße dämpfende Seitenflächen des Ringkörpers RK zur Vermeidung von Beschädigungen beitragen. Durch die Ausbildung des Ringkörpers RK als umlaufend um die Aussparung AR geschlossenem materialhomogenem Körper aus elastisch dämpfendem Material ist der Ringkörper RK in sich sehr stabil.
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Zur Befestigung des Rammpuffers an der Montagefläche MF weist der Ringkörper RK Vertiefungen SH auf, welche sich nach einer Stufe in verjüngter Form fortsetzen und zur Aufnahme von durch den ersten Dämpfungskörper PK und die Montagefläche MF hindurch ragenden Befestigungsschrauben SB dienen. Am Übergang von dem größeren Durchmesser zum kleineren Durchmesser der Öffnungen SH sind Schraubenköpfe der nur in den oberen Öffnungen eingezeichneten Befestigungsschrauben abgestützt. Durch die hohe Eigenstabilität des umlaufend einheitlichen Ringkörpers kann vorteilhafterweise auf metallische Rahmen um das elastisch dämpfende Material verzichtet werden.
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In 3 ist illustriert, wie der in 1 mit seiner Längsseite parallel zur y-Richtung ausgerichtete Rammpuffer in um 90° um die x-Achse verdrehter Position an einem Fahrzeug montiert werden kann. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn ein Fahrzeug neben einer Falt-Ladebordwand in y-Richtung weniger Platz zur Verfügung hat für solche Rammpuffer.
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Zur Lagerung der Rolle RO mit horizontaler Ausrichtung der Drehachse ist bei der Montage des Rammpuffers nach 3 ein kürzerer Bolzen BV in Lageraufnahmen AV des Ringkörpers eingesetzt. Die axiale Sicherung des Bolzens über auf die Bolzenenden aufgeschraubten Sicherungsscheiben SS und die Zentrierung der Rolle RO in der Aussparung AR mittels Distanzhülsen DH entspricht der Anordnung nach 1. Entsprechend der zu 1 verdrehten Ausrichtung des Ringkörpers und des der Darstellung nach 3 hinter diesem liegenden plattenförmigen Dämpfungskörpers PK weist auch die Montagefläche am Fahrzeug ein anders ausgerichtetes Lochbild für die Befestigungsschrauben auf. Die übrigen Eigenschaften des Rammpuffers mit der integrierten Rolle bleiben unverändert. Hierzu wird auf die Ausführungen zu 1 und 2 verwiesen.
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4 zeigt eine Ausführung eines Rammpuffers mit einem Ringkörper KK mit elliptischer Außenform. Für die Aussparung ist eine gegenüber den vorangegangenen Beispielen abgeänderte, erweiterte Form AO gewählt. Ein Bolzen BE, auf welchem die Rolle RO drehbar gelagert ist, ist wiederum in Lageraufnahmen des Ringkörpers KK eingesetzt. Wie in 5 als Schnitt entlang der Schnittebene B-B durch 4 dargestellt ist, sind in diesem Beispiel anstelle der in Öffnungen eingesetzten Befestigungsschrauben Gewindebolzen GB mit Bolzenköpfen BK in das elastische Material des Ringkörpers KK eingegossen. Die Bolzenköpfe können durch Verankerungsstrukturen erweitert sein. Die Gewindebolzen GB durchgreifen korrespondierende Aussparungen in dem plattenförmigen Dämpfungskörper PE. Die Entgegen der Fahrtrichtung weisende Stoßfläche FE des Ringkörpers KK ist in diesem Fall nicht durch zu den Befestigungselementen führende Öffnungen durchbrochen, sondern um die Aussparung AR herum geschlossen.
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In 2 und 5 ist jeweils elastisches Material des Dämpfungskörpers in einen Ringkörper RK bzw. KK und einem plattenförmigen Dämpfungskörper PK bzw. PE unterteilt. Die beiden Körper aus elastisch dämpfendem Material können auch in einem dann vorzugsweise materialhomogenen Gesamtkörper aus elastisch dämpfendem Material vereint sein. Insbesondere bei Herstellung eines Gesamtkörpers als ein Gußkörper aus einem elastisch dämpfenden Material kann die Aussparung AR an ihrer der Befestigungsfläche BF zuweisenden Seite auch in nicht ebener Form, insbesondere dem Verlauf der Rolle RO mit Abstand zu dieser angenähert sein.
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6 zeigt in zu 2 analoger Ansicht eine Ausführung eines Raumpuffers, bei welchem zwischen einen Ringkörper RR aus elastischem Material und die Montagefläche des Fahrzeugs eine Befestigungsplatte BP eingefügt ist, welche auch aus Metall bestehen kann, und ein eine Zusatzdämpfung bewirkender erster Dämpfungskörper durch eine Federanordnung mit zwei Tellerfedern TF in der Aussparung AR in x-Richtung zwischen Rolle RO und Befestigungsplatte BP gebildet ist. Anstelle der Federanordnung kann in nicht dargestellter Ausführung auch ein erster Dämpfungskörper aus elastisch dämpfendem Material zwischen Rolle RO und Befestigungsplatte eingefügt sein, der vorteilhafterweise getrennt von den übrigen Komponenten als Verschleißteil austauschbar ist.
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Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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