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Die Erfindung betrifft eine Achse für Transportanhänger, z. B. für PKW-Anhänger, wobei das Rohr zur Aufnahme des Gummifederelements in Fahrtrichtung zeigt und der von der Einfederung unabhängige Sturz der Räder durch eine parallelogrammartige doppelte Aufhängung erreicht wird.
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Transportanhänger für PKW sind sowohl in gebremsten als auch ungebremsten Versionen verfügbar. Es gibt sie als einachsig oder zwei- oder mehrachsig. Beim größten Teil der Anhänger ist heutzutage die gefederte Radaufhängung mittels einer Gummifederachse gelöst. Hierbei handelt ist sich um ein Stahlprofil, hier auch genannt Aussenrohr des Gummifederelementes, welches sich ca. bei der halben Länge der Ladefläche unter dem Boden von rechts nach links erstreckt. In dieses Rohr sind von beiden Seiten jeweils unabhängig voneinander die Achsschwingen des rechten und linken Rades zusammen mit Gummiwülsten hineingepresst. Diese Art der Radaufhängung und gleichzeitigen Federung ist ein guter Kompromiss aus Kosten und Federungseigenschaften. Anstatt der Gummifederachse mit eingepressen Gummiwülsten gibt es noch 2 ähnliche Verfahren, welche im Sinne der Erfindung unter dem Begriff der Gummifederachse bzw. des Gummifederelementes mit abgedeckt sind. Hierbei handelt sich um die Drehschubfederachse, bei der das Gummi hineinvulkanisiert ist, und die Drehstabfederachse, bei der sich ein verwindendes Federstabelement in oder neben dem Hauptachsrohr befindet. Entsprechend sind mit dem Wort Einpressen der Gummiwülste im Sinne der Erfindung auch Vorgänge der Montage der anderen Achsfederungsarten gemeint, wie z. B. das Hineinvulkanisieren. Gummifederachsen können aus verschiedenen Rohrprofilen und einer unterschiedlichen Anzahl eingepresster Gummiwülste bestehen. Alle Versionen sind im Sinne der Erfindung relevant, dargestellt wird hierbei immer ein Vierkantrohr als Aussenrohr für 4 eingepresste Gummiwülste, wobei die Gummiwülste selber nicht mit gezeichnet sind. Ein Merkmal der Gummifederachse ist, daß die eingrepressten Gummiwülste gleichzeitig 2 Funktionen haben. Sie sind einerseits das Drehlager, um die Achsschwinge um eine Achse parallel zur Radachse zu schwenken, und gleichzeitig eine Federung, um je nach Schwenkwinkel ein rückfederndes Drehmoment zu erzeugen.
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Alle o. g. Achsen haben aber gemeinsam, das sich pro Reifenpaar (also pro Achse) ein Hauptachs-Aussenrohr zwischen den Rädern von rechts nach links erstreckt. Es gibt aber Anhänger für welche gerade dieses durchgehende Achsrohr im Weg ist. Hierbei sind insbesondere absenkbare Anhänger zu nennen, Anhänger mit einer abtrennbaren oder absenkbaren Ladeflächenaufnahme oder Bootsanhänger, wo evtl. der Bootskiel dem Achsrohr im Weg ist. Auch kann es für Motorradanhänger und Pferdeanhänger interessant sein, die Ladefläche tiefer zu legen, als sonst durch die Höhe der durchgehenden Achsrohre vorgegeben.
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Für diese Fälle gibt es sonstige Einzelrad-Aufhängungen, wobei hier diverse Lösungen für die Federung und Dämpfung, als auch für die Aufhängung der Radschwinge im Einsatz sind. Alle diese Lösungen sind aber teurer als die durchgehende Standard-Gummifederachse. Die noch günstigste Lösung sind Gummifeder-Halbachsen, wobei das Achshauptrohr hierbei einfach in der Mitte unterbrochen ist. Die Gummiwüste und die eingepressten Radschwinge ragen sowieso nur ca. 400 mm in das Achsrohr hinein und damit ist dies auch nur die wirklich benötigte Mindest-Achsaussenrohrlänge je Seite. Das Mass 400 mm sei als Beispiel genannt, ist i. d. R. bei schwereren Anhängern länger, und kann mit Drehschubfeder-Achsen auch etwas verkürzt werden. Speziell bei Anhängern mit einem U-förmigen Rahmen und einem in diesem Rahmen eingebetten und z. B. absenkbaren Lade-Nutz-Bereich ist es von Interesse, dass ein möglichst breiter Bereich für die Ladung nutzbar ist, und die Gesamtbreite des Anhängers gemessen aussen an den Rädern bzw. Kotflügeln möglichst gering ist. Eine z. B. 400 mm lange Halbachse ergibt hierbei eine sehr ungewünschte Beabstandung der Räder von der Ladung. Daher gibt es hierfür andersartige Einzelradaufhängungen mit integrierten Federn und Stoßdämpfern, welche allerdings preislich höher sind.
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Ziel der Erfindung ist es eine Einzelradaufhängung zu erreichen, welche nicht den Raum unter der Ladefläche verwendet, bei der die Beabstandung der Räder seitlich zur Ladung bzw. Ladefläche minimal ist, und welche trotzdem günstig zu fertigen ist.
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Grundlage der Erfindung ist es, daß die drehbare Aufhängung einer Radschwinge und damit auch die Federung weiterhin nach dem Gummifederachsprinzip erreicht wird. Hierbei werden diese beiden genannten Funktion mittels einer sehr kostengünstigen Version erreicht. Normalerweise muß aber die Gummifederachse ca. 400 mm lang sein und dieser Platz steht zwischen Ladefläche und Rad nicht zur Verfügung.
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Das Problem wird durch die Erfindung gelöst, indem das Achsrohr aus der sonst üblichen Orientierung parallel zur Radachse um ca. 90 Grad in die Fahrtrichtung gedreht wird. Dabei ist nicht relevant, ob das Achsrohr unbedingt genau nach vorne zeigt. Selbst eine Verdrehung um ca. 45 grad um eine vertikale Achse ist denkbar. Ziel ist es, das Achsrohr so weit nach vorne zu drehen, daß ca. 400 mm Achsrohr untergebracht werden können, ohne in Fahrtrichtung seitlich zu viel aufzubauen. Auch kann das Rohr in Fahrtrichtung nach vorne ansteigend oder nach unten geneigt sein.
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Anmeldung
DE2851830 zeigt ein durchgehendes Achsrohr, welches bewusst einen Knick in der Mitte hat, um bessere Fahreigenschaften zu erzielen. Beim Eintauchen in die Federung verstellt sich dadurch bewußt leicht der Sturz.
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Im Unterschied dazu ist bei dieser Erfindung die Verdrehung des Achsrohrausrichtung so weit, daß die Radnabe nicht mehr diekt an der Achsschwinge befestigt werden kann, weil sich sonst mit der Einfederung der Sturz zu stark ändern würde. Daher bedingt diese Art der Achsrohrausrichtung, dass die Radnabe mittels eines weiteren parallel angeordneten Schwinghebels geführt werden muß, so daß bei der Einfederung die Radachse immer die gleiche Orientierung behält. Dadurch entstehen pro Rad insgesamt 4 Drehachsen, welche das Chassis mit den beiden Achsschwingen und der Radnabe verbinden.
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Innerhalb jeder Schwinge ist der Abstand zwischen der Chassis-seitigen Achse und der Rad-seitigen Achse ca. 140–165 mm, so daß mit einer Winkelverdrehung um bis zu ca. 26 Grad bei maximal angenommener doppelter Vollast einer vertikale Einfederung von ca. 120–140 mm erreicht werden kann.
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Das Prinzip des ca. in Fahrtrichtung ausgerichteten Gummifederelementes läßt sich in verschiedenen Ausführungsvarianten umsetzen, von denen hier einige Beispiele gezeigt sind. Dabei kann man generell unterscheiden danach: a) ob das Aussenrohr des Gummifederelementes auch gleichzeitig der Chassis-U-Rahmen ist oder ein separates Teil. b) 2 rädrige oder 4-rädrige Anhänger. c) ob 1, 2, 3 oder 4 Drehachsen jeder Achsschwinge aus einem Gummifederelement bestehen oder lediglich eine ungefederte Drehverbindung sind. Theoritisch könnte auch ein Rad unabhängig von einem Gummifederelement mit 4 Drehachsen aufgehängt sein, und die Federung kann über ein separates Gummifederelement und eine Verbindungsstange ähnlich wie beim Auto die Stange zum Querlenker angetrieben sein.
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1 bis 5 zeigen den Extremfall der Erfindung, wobei alle 4 Achsen jeweils aus einem eingepressten Gummifederelement bestehen. Hierbei sind die beiden Chassis-seitigen Gummifederelemente sogar noch so vereinfacht, daß sie gleichzeitig die Enden des U-förmigen Rahmen (bzw. Chassis) des Anhängers sind. Die zwei anderen Rad-seitigen Gummifederelemente sind mit der Radnabe verbunden. Damit läßt sich die gesamte Einheit aus Chassis, 2 Radnaben und insgesamt 4 Radschwingen durch einige Einpressvorgänge montieren. Insgesamt lassen sich in dieser Varianmte die Anzahl der Komponenten und der Montageaufwand reduzieren.
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2 zeigt die Gesamtansicht der wesentlichen Komponenten, wobei hier auf die Details einer möglichen Ladefläche oder Ladung verzichtet worden ist. Desweiteren ist bei allen Ansichten die Heckpartie des Anhängers mit z. B. Kennzeichen und Rückleuchten und auch die Kotflügelaufhängung zum Zwecke der vereinfachten Darstellung weggelassen. Ausserdem wurden in den Ansichten die Guumiwülste in den Federelementen weggelassen, welche sich immer in den 4 Kanten des Aussenrohrs der Federelemente befindet, genau genommen in den 4 dreieckigen Ausschnitten zwischen dem Aussenrohr und dem 45 grad dazu verdrehten Innenprofil.
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Die Deichsel besteht aus einem Zugrohr (1), einer Zugkugelkupplung (2), bei gebremsten Anhängern aus einer Auflaufeinrichtung (3) und einem Stützrad (4). Der Rahmen an sich besteht aus einem unteren (5) und oberen (6) U-förmig gebogenem Profil oder aus Segmenten zusammengeschweißten Profilen, in diesem Fall Quadratrohr-Profile. Auf die Details des Verbindungspunktes (7) vom U-Rahmen zur Deichsel und die Verbindungspunkte (8) zwischen U-Rahmen und einer fiktiven Ladefläche wird nicht weiter eingegangen. Die Zeichnung zeigt weiterhin die Position von Rädern (9) und Kotflügeln (10).
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3 zeigt zu diesem gleichen Konzept das Detail der linken Radaufhängung, hier ohne Rad. Man sieht die gebremste Radnabe (11) und die Enden der unteren (12) und oberen (13) Rahmenprofile, welche auch gleichzeitig 2 Gummifederelement-Aussenrohre sind.
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4 zeigt bei demontierter Radnabe (11) eine Flanschplatte (14), an welche das untere (15) und obere (16) Aussenrohr der radseitigen Gummifederelemente befestigt sind.
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5 zeigt die in die Chassis-seitigen Aussenrohre (12, 13) und radseitigen Aussenrohre (15, 16) einzupressenden Innenprofile (17, 18, 19, 20), hierbei z. B. jeweils als Vierkant-Vollprofil um 45 Grad verdreht. Die Innenprofile sind mit den Achsschwingen (21, 22) verschweißt. Jeder Schwinghebel hat eine effektive Achs-zu-Achs Länge von ca. 140 bis 165 mm und weist beim nicht eingefederten Anhänger in einem Winkel von von ca. 20–30 Grad nach unten. Bei gebremsten Anhängern kann man idealerweise einen Stoßdämpfer (23) zwischen der unteren (21) und oberen (22) Schwinge montieren. Die oben genannte effektive Achs-zu-Achs Länge muß für den oberen und unteren Achsschenkel pro Rad gleich lang sein, um eine exakte parallelgrammartige Einfederbewegung zu erzeugen. Es kann aber auch von Vorteil sein z. B. die obere Länge leicht zu reduzierung, um bei einer Einfederung mittels daraus resultierender Sturtzverstellung die Fahreigenschaften zu verbessern. Trotzdem wird im Folgenden zur Vereinfachung immer von parallelorgammartiger Bewegung gesprochen.
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6 bis 9 zeigt eine ähnliche Lösung, nur das hier das untere (24) und obere (25) U-Rahmenprofil weiter nach hinten verlängert ist und dadurch das radseitige untere (27) und obere (28) Gummifederelement in Fahrtrichtung nach vorne weist. Dieses hat 2 Vorteile: Zum Einen kann man den Verbindungspunkt (26) zur Ladefläche weiter nach hinten legen, was eine bessere Befestigung der Ladefläche ermöglicht. Zum Anderen ist das auf die Achsschwingen (9) (29, 30) und die daran angeschweißten Innenprofile (31, 32, 33, 34) wirkende Biegemoment geringer. Die Chassis-seitigen Innenprofile (31, 32) liegen in diesem Fall in Fahrtrichtung bezogen auf gleicher Höhe wie die radseitigen Innenprofile (33, 34).
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10 zeigt ein Chassisvariante, bei der das U-Rahmenprofil weiter in die Breite (35) nach aussen gezogen ist und sich die Achsschwingen (37) nicht neben der Radnabe, sondern in Fahrtrichtung vor dem Rad befinden. Dafür erstrecken sich die Aussenrohre (36) der radseitigen Gummifederelemente von der Nabe bis vor zu den Achsschwingen (37). Zwar hat diese Lösung relativ ungünstige auf die Achsschwingen wirkende Drehmomente, aber dafür ist die Ladefläche im Bereich zwischen den Rädern auf größerer Breite nutzbar.
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11, 12 und 13 zeigten eine Chassisvariante mit schräg verlaufenden Rohrenden (38, 39) des U-Rahmenprofils. Diese Lösung soll erläutern, das es nicht wichtig ist, daß die Gummifederelemente genau in Fahrtrichtung ausgerichtet sind. Eine Verdrehung aus der Fahrtrichtung sowohl um eine vertikale Achse (40) als auch um eine Achse parallel zur Radachse (41) ist möglich.
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12 und 13 zeigen die möglichen Details der dazugehörigen Radaufhängung bei um die vertikale Achse gedrehen Gummifederelementen. Die Radnabe (42) ist an eine schräg eingebaute Flanschplatte (43) montiert. Diese Lösung zeigt auch die Variante, daß nur die zwei Chassis-seitigen Drehachen pro Rad als Gummifederelement (in 38 und 39) ausgebildet sind. Die zwei radseitigen Drehachsen sind durch 4 Gelenke (44, 45, 46, 47) mit den Achsschwingen (48, 49) verbunden. Diese 4 Drehgelenke können z. B. mit Messingbuchsen ausgestattet sein. Die jeweils in Fahrtrichtung vordere (49) und hintere (48) Achsschwinge sind zusammen mit dem Fummifederelement-Innenprofil zu einer Einheit verschweißt (50). Von den insgesamt 4 Verbindungspunkten (Gelenken) der Flanschplatte kann auch auf eins verzichtet werden, also z. B. 2 Drehpunkte unten und einer oben.
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14 und 15 zeigen ein Variante ebenfalls mit nur 2 der 4 Drehachsen pro Rad als Gummifederelement ausgebildet. Die beiden U-Rahmenprofile (51, 52) wurden gegen Fahrtrichtung bis hinter die Radnabe (53) gezogen. Die Flanschplatte (54) für die Radnabe (53) wird mit 4 Drehpunkten (55, 56, 57, 58) mit den Achsschwingen (59, 60) verbunden. Die hintere Achsschwinge (59) ist hier als gerades Element gezeichnet, während die vordere Achschwinge (60) gekröpft sich entlang der U-Rahmenprofile nach vorne erstreckt, z. B. um ca. 200 mm. Im Verbindungspunkt (61) sind die beiden Achsschwingenhälften mit dem Gummifederelement-Innenprofil verbunden. Ein Stoßdämpfer wird idealerweise zwischen unterem und oberem Achsschwingenpaar montiert. Auch bei dieser Variante ist eine naheliegende Weiterentwicklung, daß von den 4 Drehpunkten (55, 56, 57, 58) zwischen den Achsschwingen und der Flanschplatte (54) auf einen verzichtet wird.
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16 zeigt eine Variante bei der der U-förmige Chassis-Rahmen (62) nur (aber nicht unbedingt) aus einem Rahmenprofil besteht. Pro Rad ist die komplette Einheit (63) bestehend aus Rad, Kotflügel, Radaufhängung und Federung mit Stoßdämpfer mittels eines oder mehrer Befestigungsflansche oder Klemmschellen (64) an dem U-Rahmen befestigt. Diese Befestigung kann idealerweise kraftschlüssig und damit in Fahrtrichtung verschiebbar sein, ggfs. Noch zusätzlich mit einem Bolzen gesichert. Dadurch kann man z. B. die Räderposition entlang des Rahmenprofils je nach Ladungsschwerpunktlage einstellen, z. B. interessant für Bootsanhänger oder sonstige Anhänger mit wechselnden Ladungen. Diese Verschiebung läßt sich sowohl als einmal zu montierend, oder auch als leicht verstellbar je nach aktueller Beladung ausführen, dies kann mittel Hydraulik, Spindel oder Zahnstange angetrieben werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß die komplette Radeinheit ein austauschbares Standardelement ist, dann passend für diverse Anhänger.
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17 und 18 zeigen die Details eines kompletten Radelements, ohne Rad und Kotflügel. Ein oberes (65) und unteres (66) Gummifederelement-Aussenrohr ist mittels eines oder mehrerer Verbindungselemente (67) verbunden (z. B. verschweißt). Dieses Verbindungselement hat idealerweise eine Aussparung (68), in welche das Chassis-Rahmenrohr (62) hineinpasst und mittels der Klemmschellen (64) festgeklemmt werden kann. Für die Erfindung ist nicht relevant, ob das Chassisrahmenrohr (62) unbedingt auf halber Höhe zwischen den beiden Gummifederelement-Aussenrohren (65, 66) angeordnet ist. Es können z. B. auch die beiden Aussenrohre unter dem Rahmen positioniert sein. Auch müssen die beiden Aussenrohre (65, 66) auch nicht in einer Flucht vertikal übereinander angeordnet sein. Die Flanschplatte (69) zur Aufnahme der Radnabe (70) ist bei dieser Variante mit 2 unteren (70, 71) und nur einem oberen (72) Drehpunkt an den 3 Achsschwingen (73, 74, 75) befestigt. Die Achsschwingen selber sind mit dem Gummifederelement-Innenprofil (76) verschweißt, welche dann mit den 4 nicht gezeigten Gummiwülsten in das Aussenrohr (65) eingepresst werden. Die beiden unteren Achsschwingen (73, 74) sind zusammen zu einer Einheit verschweißt. Ein Stoßdämpfer wird idealerweise zwischen einer unteren und oberen Achsschwinge (73, 75) montiert. Auch ist denkbar, daß statt 2 Gummifederelementen pro Radaufhängung nur eins verwendet wird, das andere würde dann durch entsprechende Drehpunkte (z. B. Bronzelager) ersetzt.
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19 zeigt ein ähnliche Variante, aber ausgeführt als Doppelachse, genauer genommen ein 4-Rad Anhänger. Pro Anhängerseite (also separat rechts und links) bilden jeweils 2 Räder zusammen mit deren Federung, Dämpfung, Radaufhängung und Kotflügel eine Einheit (76), welche an dem U-förmigen Rahmen (62) mit Klemmschellen (77) in Fahrtrichtung verschiebbar anschraubbar sind.
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20, 21, 22 zeigt das Besondere an dieser Variante. Pro Anhängerseite teilen sich die vordere und die hintere Radaufhängung ein Gummifederelement-Aussenrohr. Die Innenprofile (78, 79) der Achsschwingen der vorderen Radaufhängung sind in Fahrtrichtung von vorne in die Aussenrohre (80, 81) eingepresst, und in die gleichen Aussenrohre (80, 81) sind die Innenprofile (82, 83) der hinteren Radaufhängung von hinten eingepresst. Dadurch, daß die Außenrohre länger sind, als die Summe der eingepressten Innenprofile, ist die Federung von vorderem und hinterem Rad unabhängig voneinander.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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