DE202015009540U1

DE202015009540U1 - Blockierungsvorrichtung für Fahrzeugfederungen

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Publication number: DE202015009540U1
Application number: DE202015009540.2U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: DE202015009540U9

Abstract

Blockierungsvorrichtung (340) zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung (320) eines Fahrzeugs (104), das einen Fahrzeugrahmen (108) und eine mittels der Federungseinrichtung (320) am Fahrzeugrahmen (108) federnd gelagerte Radachse (310) aufweist, wobei die Blockierungsvorrichtung (340) umfasst:- ein Blockierungselement (342, 344), das zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung bewegbar ist und derart ausgebildet ist, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) einzig in der Blockierungsstellung zu blockieren, und- eine Stellvorrichtung (350), die mit dem Blockierungselement (342, 344) verbunden und dazu ausgebildet ist, das Blockierungselement (342, 344) zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung zu bewegen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blockierungsvorrichtung und ein Verfahren zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Radachsenbaugruppe für Fahrzeuge und einen Fahrzeuganhänger.
Technischer Hintergrund
Fahrzeuge weisen häufig eine am Fahrzeugrahmen federnd gelagerte Radachse auf, an deren seitlichen Enden jeweils Räder angebracht sind. Die Federung der Radachse bezüglich des Fahrzeugrahmens wird von einer Federungseinrichtung bereitgestellt. Bekannte Federungseinrichtungen weisen Schraubenfedern, Luftfederungen, hydropneumatische Federungen und Blattfederungen auf.
Insbesondere bei Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen und Bussen, ist die Luftfederung eine verbreitete Federungsart. Bei der Luftfederung erzeugt ein Kompressor Luftdruck, der über Federbälge eine komfortable Aufhängung der Radachse mit der Möglichkeit einer Niveauregulierung bewirkt.
Luftfederungen werden außerdem an Fahrzeuganhängern, wie beispielsweise Sattelaufliegern, Kippsattelaufliegern, landwirtschaftlichen Fahrzeuganhängern, Tiefladern, Gardinenaufliegern und Containerfahrzeugen, zur Federung der Radachsen eingesetzt. Es kann jedoch das Problem auftreten, dass sich der Luftvorrat in den entsprechenden Druckbehältern und Luftfederbälgen der Luftfederung im ausgeschalteten Zustand des Nutzfahrzeugs bei mehrmaligen Belastungen, beispielsweise beim Be- und Entladen des Fahrzeuganhängers, reduziert und sich somit der Vertikalabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse verringert. Dies kann zur Folge haben, dass sich der Fahrzeugrahmen in Richtung der Fahrbahn absenkt. Beispielsweise beim Be- und Entladen an Laderampen kann es folglich zu einem Niveauunterschied zwischen der Laderampe und der Ladefläche des Fahrzeugs kommen, wodurch das Be- und Entladen des Fahrzeuganhängers erschwert werden kann.
Ferner kann es bei Kipperfahrzeugen und Kippfahrzeuganhängern während dem Kippvorgang dazu kommen, dass die in der Nähe der Kippachse am Fahrzeugrahmen angebrachte Radachse (zumeist die hinterste Radachse) vorübergehend eine erhöhte Last erfährt und deshalb der Fahrzeugrahmen an dieser Stelle weiter nach unten absinkt. Bei Asphaltkippern kann diese zur Folge haben, dass der Fahrzeugrahmen des Asphaltkippers mit dem Aufnahmebehälter des Asphaltfertigers, der den unverarbeiteten Asphalt aus der Mulde des Kipperfahrzeugs oder Kippfahrzeuganhängers aufnimmt, kollidiert und dadurch Schäden am Kipperfahrzeug, Kippfahrzeuganhänger, Kippmulde, oder am Asphaltfertiger auftreten können.
Aus der DE 10 2010 026 468 A1 ist eine Vorrichtung zum Arretieren der Achse eines mehrachsigen, luftgefederten Anhängers eines Lastkraftwagens auf einer vorbestimmten Anhängerseite am Rahmen des Anhängers bekannt. Die daraus bekannte Arretierungsvorrichtung weist eine achsseitige und eine rahmenseitige Aufnahme für ein gemeinsames Verbindungsmittel auf. Die Aufnahmen sind in einem vorbestimmten Vertikalabstand voneinander durch das Verbindungsmittel verbindbar, wobei der Vertikalabstand mindestens so groß ist, dass im Gebrauchszustand des Anhängers ein Notlaufabstand vorliegt, so dass im Pannenfall mit einer völlig entlasteten Bereifung weitergefahren werden kann.
Das technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine vorbestimmte Höhe eines Fahrzeugrahmens oberhalb der Fahrbahn auf einfache, kostengünstige und stabile Art und Weise kontinuierlich beizubehalten, insbesondere in Zuständen, in denen die Zündung des Fahrzeugs ausgeschalten ist und Be- und Entladevorgänge des Fahrzeugs stattfinden.
Darstellung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Blockierungsvorrichtung zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung eines Fahrzeugs offenbart, das einen Fahrzeugrahmen und eine mittels der Federungseinrichtung am Fahrzeugrahmen federnd gelagerte Radachse hat. Die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung weist ein Blockierungselement und eine Stellvorrichtung auf. Das Blockierungselement ist zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung bewegbar und derart ausgebildet, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung einzig in der Blockierungsstellung zu blockieren. Die Stellvorrichtung ist mit dem Blockierungselement verbunden und dazu ausgebildet, das Blockierungselement zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung zu bewegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung eines Fahrzeugs offenbart, das einen Fahrzeugrahmen und eine mittels der Federungseinrichtung am Fahrzeugrahmen federnd gelagerte Radachse hat. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst wenigstens den Schritt des Einbringens eines Blockierungselements zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse zum Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radachsenbaugruppe für Fahrzeuge offenbart, die dazu ausgebildet ist, federnd an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs gelagert zu werden. Die erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe weist eine Radachse und eine erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung auf, die an der Radachse angebracht ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeuganhänger offenbart, der einen Fahrzeugrahmen und eine am Fahrzeugrahmen federnd gelagerte erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe aufweist.
Mit der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Einfederungsweg der Federungseinrichtung zumindest teilweise blockiert werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei einer auf den Fahrzeugrahmen aufgebrachten Belastung ab einem vorbestimmten Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachsen ein weiteres Einfedern durch mechanisches Blockieren des Einfederungswegs verhindert wird. Folglich kann der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Fahrbahn im Wesentlichen fixiert werden, wodurch eine Mindesthöhe der Ladefläche oberhalb der Fahrbahn gewährleistet werden kann. Somit kann durch das Einbringen des Blockierungselements zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse sichergestellt werden, dass während Be- und Entladevorgängen des Fahrzeugs Einfederungsbewegungen auftreten, die über ein vorbestimmtes Maß hinausgehen.
Insbesondere kann das Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung bei Kipperfahrzeugen und Kippfahrzeuganhängern vorteilhaft sein, da durch das Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung, die der der Kippachse nächstgelegenen Radachse zugeordnet ist, eine Kollision des Fahrzeugrahmens mit beispielsweise dem Aufnahmebehälter eines Asphaltfertigers vermieden werden kann. Außerdem kann mit der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren sichergestellt werden, dass es zwischen beispielsweise einer Laderampe und der Ladefläche des Fahrzeugs während Be- und Entladevorgängen zu keinen Niveauunterschieden kommt und somit das Be- und Entladen sicher durchgeführt werden kann, ohne dass es z. B. einer Druckbeaufschlagung der Luftfederungseinrichtung bedarf.
In einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Stellvorrichtung eine Drehwelle, an der das Blockierungselement befestigt ist, und eine Stelleinheit auf, die mit der Drehwelle verbunden und dazu ausgebildet ist, die Drehwelle zum Bewegen des Blockierungselements zu drehen. Beispielsweise ist das Blockierungselement in der Freigabestellung mit dem Fahrzeugrahmen und der Radachse außer Eingriff, d. h. dass die Federungseigenschaften der Federungseinrichtung durch das Blockierungselement nicht beeinflusst werden und somit die Federungseigenschaften der Federungseinrichtung vollständig verfügbar sind. Bei einer Drehung des Blockierungselements aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung ist das Blockierungselement zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse angeordnet, d. h. dass der Einfederungsweg der Federungseinrichtung blockiert wird. In der Blockierungsstellung des Blockierungselements liegt der gewünschte Blockierungsabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse vor, wodurch eine gewünschte Mindesthöhe der Ladefläche oberhalb der Fahrbahn gewährleistet werden kann.
In der Blockierungsstellung des Blockierungselements befindet sich das Blockierungselement zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse und versteift somit die Verbindung zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse derart, dass der Einfederungsweg der Federungseinrichtung blockiert ist. Dabei ist anzumerken, dass der Ausfederungsweg der Federungseinrichtung weiterhin freigegeben ist.
In einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Blockierungselement drehbeweglich gelagert und kann von der Stelleinrichtung aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung oder aus der Blockierungsstellung in die Freigabestellung gedreht werden. Beispielsweise ist das Blockierungselement mittels einer Lagerungsvorrichtung gelagert, die z. B. an der Radachse befestigt ist.
Beispielsweise ist die Stelleinheit eine lineare Stelleinheit, die mit der Drehwelle z. B. über einen Exzenter exzentrisch verbunden und dazu ausgebildet ist, eine translatorische Bewegung zu erzeugen, die mittels dem Exzenter in eine rotatorische Bewegung der Drehwelle und des Blockierungselements umgewandelt wird. Die Stelleinheit ist beispielsweise eine pneumatisch betätigte Stelleinheit, eine hydraulisch betätigte Stelleinheit oder eine elektrisch betätigte Stelleinheit. In einer Ausführungsform wird die pneumatisch betätigte Stelleinheit mit Druckluft eines am Fahrzeug befindlichen Druckluftsystems versorgt. In einer weiteren Ausführungsform wird die Stelleinheit über eine vom Zündungszustand des Fahrzeugs unabhängigen Leistungsquelle versorgt, z. B. von einer Batterie.
Die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung weist in einer Ausführungsform mehrere Blockierungselemente auf, die dazu ausgebildet sind, den Einfederungsweg mehrerer Federungseinrichtungen zu blockieren, die jeweils die Radachse am Fahrzeugrahmen federnd lagern. Wenn die Radachse insbesondere dazu ausgestaltet ist, an ihren beiden Radnaben zwei Räder aufzunehmen, kann die Radachse an jeder Seite eine Federungseinrichtung aufweisen, deren Einfederungsweg jeweils durch eines der mehreren Blockierungselemente zumindest teilweise blockiert wird. Beispielsweise sind die Blockierungselemente derart angeordnet, dass sich diese in seitlicher Richtung an einem äußeren Endbereich der Radachse befinden.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Federungseinrichtung der erfindungsgemäßen Radachsenbaugruppe eine Spiralfederungseinrichtung, eine Parabelfedereinrichtung eine Luftfederungseinrichtung, eine hydropneumatische Federungseinrichtung oder eine Blattfederungseinrichtung.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann vor dem Einbringen des Blockierungselements zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse der Vertikalabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse derart eingestellt werden, dass das Blockierungselement problemlos in die Blockierungsstellung bewegt werden kann. Das Einstellen des Vertikalabstands kann beispielsweise ein Ausfedern der Federungseinrichtung aufweisen. Vorzugsweise ist der Vertikalabstand vor dem Einbringen des Blockierungselements größer als der Blockierungsabstand. Somit kann nach dem Einstellen des Vertikalabstands und dem Einbringen des Blockierungselements zwischen dem Blockierungselement und dem Fahrzeugrahmen oder der Radachse ein Spalt vorhanden sein. Vorzugsweise weist der Spalt eine kleinstmögliche vertikale Ausdehnung auf, die es dem Blockierungselement dennoch ermöglicht, aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung bewegt zu werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Anordnen des Blockierungselements in der Blockierungsstellung ferner ein Einfedern der Federungseinrichtung auf, so dass das Blockierungselement mit dem Fahrzeugrahmen und der Radachse in Eingriff gelangt und der Einfederungsweg der Federungseinrichtung blockiert ist. Das Einfedern kann sicherstellen, dass der Fahrzeugrahmen auf dem sich auf der Radachse abstützenden Blockierungselement aufliegt und der Einfederungsweg in dieser Stellung vollständig blockiert ist. Damit kann gewährleistet werden, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Boden festgelegt bzw. fixiert ist, d .h. dass der gewünschte Blockierungsabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse vorliegt.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Anordnen des Blockierungselements ein Drehen einer Drehwelle auf, die mit dem Blockierungselement starr verbunden ist. Durch das Drehen der Drehwelle kann das Blockierungselement aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung oder aus der Blockierungsstellung in die Freigabestellung gedreht werden.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform weist das Ausfedern der Federungseinrichtung zum Einstellen eines notwendigen Vertikalabstands zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse ein Befüllen der Luftfederungseinrichtung mit Druckluft auf. Das Befüllen der Luftfederungseinrichtung mit Druckluft kann zumindest teilweise ein Ausfedern der Luftfederungseinrichtung bewirken, so dass sich der Vertikalabstand zwischen Fahrzeugrahmen und Radachse erhöht. In der ausgefederten Stellung des Fahrzeugrahmens kann das Blockierungselement in die Blockierungsstellung problemlos bewegt werden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Blockierungsvorrichtung dazu ausgebildet, an einer Radachse des Fahrzeugs angebracht zu werden. In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Blockierungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs befestigt zu sein.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Blockierungsvorrichtung ferner dazu ausgebildet sein, den Ausfederungsweg der Federungseinrichtung zu blockieren. In einer solchen Ausführungsform kann das Blockierungselement derart mit dem Fahrzeugrahmen und der Radachse in Eingriff gelangen, dass in der Blockierungsstellung des Blockierungselements sowohl der Einfederungsweg als auch der Ausfederungsweg der Federungseinrichtung blockiert wird. Beispielsweise kann das Blockierungselement hierzu eine Eingriffsvorrichtung, wie beispielsweise einen Haken aufweisen, die mit dem Fahrzeugrahmen in Eingriff gelangt und somit ein Ausfedern des Fahrzeugrahmens gegenüber der Radachse blockiert.
Die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung ist an jeglichen Fahrzeugen einsetzbar, die eine an einem Fahrzeugrahmen federnd gelagerte Radachse aufweisen. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung an Nutzfahrzeugen, wie z. B. Busse, Lastkraftwagen, Kipperfahrzeuge, Containerfahrzeuge und Zugfahrzeugen einsetzbar. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung sind unter dem Begriff Nutzfahrzeuge auch Fahrzeuganhänger, wie beispielsweise landwirtschaftliche Fahrzeuganhänger, Sattelauflieger, Kippsattelauflieger, Tieflader, Gardinenauflieger und Containerfahrzeuge, zu subsummieren. Die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung ist ferner an jeglichen Fahrzeugen nachrüstbar, die eine an einem Fahrzeugrahmen federnd gelagerte Radachse aufweisen. Außerdem ist die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung an jeglichen Fahrzeugen einsetzbar bzw. nachrüstbar, die eine Einzelradaufhängung aufweisen, die federnd am Fahrzeugrahmen gelagert ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Blockierungselement eine variabel einstellbare Länge aufweisen, so dass das Blockierungselement dazu ausgebildet ist, den Blockierungsabstand variabel einstellbar zu machen. Durch das variabel einstellbare Blockierungselement kann der Blockierungsabstand den Umgebungsbedingungen angepasst werden, wie beispielsweise der Höhe einer Laderampe, so dass sich die Ladefläche des Fahrzeugs auf einem gleichen Niveau wie die Laderampe befindet.
In einer Ausführungsform weist die Blockierungsvorrichtung ferner einen Sensor auf, der dazu ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Fahrzeugs zu erfassen und in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands der Stellvorrichtung ein Signal bereitzustellen, das einen Befehl zum Anordnen des Blockierungselements in der Blockierungsstellung anzeigt. Bei z. B. einem Kippsattelauflieger kann der Sensor ein Berührungs- oder Drucksensor sein, der eine Berührung zwischen der Kippmulde und dem Fahrzeugrahmen erfasst. Sobald mittels dem Sensor festgestellt wird, das sich die Kippmulde vom Fahrzeugrahmen löst, beispielsweise während eines Kippvorgangs, kann der Sensor ein entsprechendes Signal erzeugen und der Stellvorrichtung bereitstellen, die daraufhin das Blockierungselement in die Blockierungsstellung bewegt.
Mit der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung können an dem mit der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung ausgestatteten Fahrzeug zusätzliche Abstützungen entfallen, die zum Fixieren der Fahrzeugrahmenhöhe zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Fahrbahn eingebracht werden können.
Figurenliste
Weitere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich, in denen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeuggespanns aus Zugfahrzeug und Kippsattelauflieger während eines Schüttvorgangs von unverarbeitetem Asphaltgut aus der Kippmulde des Kippsattelaufliegers in einen Aufnahmebehälter eines Asphaltfertigers darstellt,
2 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Radachsenbaugruppe darstellt, die eine erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung aufweist,
3 eine Seitenansicht der am Fahrzeugrahmen des Kippsattelaufliegers der 1 federnd gelagerten Radachsenbaugruppe der 2 darstellt, in der sich die Blockierungselemente der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung in der Freigabestellung befinden,
4 eine Seitenansicht der am Fahrzeugrahmen des Kippsattelaufliegers der 1 federnd gelagerten Radachsenbaugruppe der 2 darstellt, in der sich die Blockierungselemente der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung in der Blockierungsstellung befinden,
5 eine perspektivische Ansicht eines Blockierungselements einer erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung darstellt, das sich in der Freigabestellung befindet,
6 eine perspektivische Ansicht eines Blockierungselements einer erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung darstellt, das sich in der Blockierungsstellung befindet,
7 eine perspektivische Ansicht einer Stellvorrichtung der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung darstellt,
8 eine Schnittansicht durch die Stellvorrichtung entlang der Linie VIII - VIII in der 7 darstellt,
9 eine Ansicht eines Sensors zum Erfassen eines Betriebszustands des Fahrzeugs in einer Stellung zeigt, in der sich die Kippmulde des Kippsattelanhängers der 1 in der vollständig abgesenkten Position befindet, und
10 eine Ansicht des Sensors der 9 in einer Stellung zeigt, in der sich die Kippmulde des Kippsattelanhängers der 1 in einer zumindest teilweise angehobenen Position befindet.

Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In der Beschreibung dieser Erfindung beziehen sich Richtungsangaben auf einen Fahrzeuganhänger bei Vorwärtsfahrt. In seitlicher Richtung bedeutet somit diejenige Richtung, die entlang der Senkrechten zu einem Vorwärtsfahrtrichtungsvektor des Fahrzeuganhängers verläuft und der Links-Rechts-Richtung entspricht. Ferner bedeutet in vertikaler Richtung diejenige Richtung, die entlang der Senkrechten zur Fahrbahn des Fahrzeuganhängers verläuft.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreiben das „Einfedern“ und das „Ausfedern“ der Federungseinrichtung jeweils eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse, die über die Federungseinrichtung federnd am Fahrzeugrahmen gelagert ist. Beim „Einfedern“ der Federungseinrichtung verkleinert sich der Vertikalabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse, während sich beim „Ausfedern“ der Federungseinrichtung der Vertikalabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse vergrößert.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreiben der „Einfederungsweg“ und der „Ausfederungsweg“ der Federungseinrichtung denjenigen Weg, den der Fahrzeugrahmen relativ zur Radachse, die Radachse relativ zum Fahrzeugrahmen oder die Summe dieser beiden Bewegungswege aus einer vorbestimmten Federungsposition zurücklegt. Die vorbestimmte Federungsposition ist beispielsweise eine neutrale Position der Federungseinrichtung, in der der unbewegte Fahrzeugrahmen mit dem aktuell zugeladenen Gewicht von der Federungseinrichtung auf der Radachse federnd gelagert wird. Beispielsweise treten durch Fahrbewegungen des Fahrzeugs oder während Be- und Entladevorgängen Ein- und Ausfederungsbewegungen der Federungseinrichtung auf, die zu einem Ein- und Ausfederungsweg des Fahrzeugrahmens bezüglich der Radachse führen.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung beschreibt der „Vertikalabstand“ den Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmens und der Radachse an einer Position, an der die Blockierungsvorrichtung zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse angeordnet werden kann. Beispielsweise beschreibt der „Vertikalabstand“ den Abstand zwischen der Unterseite des Fahrzeugrahmens und der Oberseite der Radachse. Ferner beschreibt der „Vertikalabstand“ den Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse, der in einem Zustand vorliegt, in dem die Federungseinrichtung freigegeben bzw. unblockiert ist. Demgegenüber beschreibt der „Blockierungsabstand“ den Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse, der in einem Zustand vorliegt, in dem der Einfederungsweg durch das Blockierungselement blockiert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, den Einfederungsweg einer Federungseinrichtung, die eine Radachse eines Fahrzeugs federnd an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs lagert, während bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs derart zu blockieren, dass sich zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse ein vorbestimmter Blockierungsabstand einstellt, wodurch sich außerdem ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Fahrbahn einstellt. Dazu kann ein Blockierungselement zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse eingebracht werden, das den Einfederungsweg der Federungseinrichtung blockiert und somit den Blockierungsabstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse vorsieht.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist aus den 1 bis 8 ersichtlich. Die 1 zeigt beispielhaft ein Zuggespann 100, das sich entlang der Vorwärtsrichtung V bewegt und aus einem Zugfahrzeug 102 und einem vom Zugfahrzeug 102 gezogenen Kippsattelauflieger 104 besteht, der mit dem Zugfahrzeug 102 über eine Sattelkupplung (nicht explizit dargestellt) lösbar verbunden werden kann. Der Kippsattelauflieger 104 weist, wie in der 1 gezeigt, ein Fahrwerk 105 mit insgesamt drei Radachsen 106 auf, die jeweils an einem Fahrzeugrahmen 108 über eine Federungseinrichtung 320 (siehe 2) federnd gelagert sind. In weiteren Ausführungsformen kann der Kippsattelauflieger 104 mehr oder weniger als drei Radachsen 106 aufweisen.
In der 1 ist ferner ein Asphaltfertiger 200 dargestellt, der einen Aufnahmebehälter 202 aufweist, der dazu ausgebildet ist, unverarbeitetes Asphaltgut aus einer Kippmulde 112 des Kippsattelaufliegers 104 aufzunehmen und mittels einer Einbaubohle 204 zu einer Fahrbahn zu verarbeiten. Damit das unverarbeitete Asphaltgut im Aufnahmebehälter 202 direkt aus der Kippmulde 112 aufgenommen werden kann, ist die Kippmulde 112 während eines Ausschüttvorgangs derart bezüglich dem Aufnahmebehälter 202 angeordnet, dass sich eine Ausschüttöffnung 114 der Kippmulde 112 oberhalb des Aufnahmebehälter 202 befindet, wobei ein Abstand A zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und dem Aufnahmebehälter 202 vorgesehen ist.
Am Kippsattelauflieger 104 ist ferner ein Sensor 370 angeordnet, der als Berührungs- oder Drucksensor ausgebildet ist und eine Berührung der Kippmulde 112 mit dem Fahrzeugrahmen 108 erfasst (siehe auch 9 und 10). Der Sensor 370 ist vorzugsweise in einem vorderen Bereich der Kippmulde 112 am Fahrzeugrahmen 108 angebracht. Wird ein Teleskopzylinder 103 zum Kippen der Kippmulde 112 betätigt, kann der Sensor 370 ein Lösen der Kippmulde 112 vom Fahrzeugrahmen 108 erfassen und ein entsprechendes Signal erzeugen.
Unter Verweis auf die 2 ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe 300 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Radachsenbaugruppe 300 der 2 zeigt beispielhaft eine Radachse 310, an der eine erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 angebracht ist. Der in der 1 gezeigte Kippsattelanhänger 104 weist zumindest eine erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe 300 auf, wobei vorzugsweise die hinterste Radachse 106 gemäß der Radachsenbaugruppe 300 der 2 ausgestaltet ist.
Die Radachsenbaugruppe 300 der 2 weist eine Radachse 310 auf, an deren seitlichen Enden jeweils Radnaben 312, 314 vorgesehen sind, an denen jeweils ein Rad (nicht gezeigt) angebracht werden kann. Die Radachse 310 kann über eine Federungseinrichtung 320, die in dem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel als Luftfederungseinrichtung bestehend aus zwei Luftbälgen 322, 324 ausgebildet ist, am Fahrzeugrahmen 108 federnd gelagert werden. Die Radachsenbaugruppe 300 weist ferner eine Dämpfungseinrichtung bestehend aus zwei Dämpfern 332, 324 auf, die dazu ausgebildet sind, die Federungsbewegungen der Federungseinrichtung 320 zu dämpfen. Die Radachsenbaugruppe 300 weist zusätzliche Elemente auf, wie beispielsweise Radträger, Radlager und Bremsvorrichtungen, die der Einfachheit halber nicht in den Zeichnungen dargestellt sind.
Die erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe 300 weist, wie in der 2 gezeigt, die Blockierungsvorrichtung 340 auf, die an der Radachse 310 befestigt ist. Die Blockierungsvorrichtung 340 umfasst in dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel zwei Blockierungselemente 342, 344 und eine Stellvorrichtung 350, die dazu ausgebildet ist, die Blockierungselemente 342, 344 mittels einer Drehwelle 352 zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung zu bewegen. In weiteren Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 weniger oder mehr als zwei Blockierungselemente 342, 344 auf.
Jedes der Blockierungselemente 342, 344 ist dazu ausgebildet, in der Freigabestellung den Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 freizugeben und in der Blockierungsstellung den Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 zu blockieren. Beispielsweise kann die Federungseinrichtung 320 einen gesamten Federungsweg von bis zu 1500 mm zulassen, insbesondere einen gesamten Federungsweg zwischen ungefähr 150 mm und ungefähr 800 mm. Der gesamte Federungsweg ist die Summe aus dem verfügbaren Einfederungsweg und dem verfügbaren Ausfederungsweg relativ zur neutralen Federungsposition.
Die an der Radachse 310 befestigte Stellvorrichtung 350 ist dazu ausgebildet, die Blockierungselemente 342, 344 in Erwiderung auf das vom Sensor 370 (siehe 1) erzeugte Signal aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung zu bewegen. Der Sensor 370 ist Teil der erfindungsgemäßen Blockierungsvorrichtung und kann jeglicher Sensor sein, der dazu im Stande ist, einen Betriebszustand des Kippsattelaufliegers 104 zu erfassen, in dem ein Bewegen der Blockierungselemente 342, 344 in die Blockierungsstellung notwendig sein kann.
In der 3 ist eine Seitenansicht der am Fahrzeugrahmen 108 des Kippsattelaufliegers 104 federnd gelagerten Radachsenbaugruppe 300 gezeigt. In der 3 sind die Blockierungselemente 342, 344 (in der 3 ist nur das Blockierungselement 342 sichtbar) in der Freigabestellung gezeigt. In dieser Stellung können sich die Radachse 310 und der Fahrzeugrahmen 108 aufgrund der Federungseigenschaften der Federungseinrichtung 320 relativ zueinander bewegen, wobei sich dadurch ein Vertikalabstand E zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und der Radachse 310 ändert. Der Vertikalabstand E kann beispielsweise als der Abstand zwischen der Oberseite der Radachse 310 und der Unterseite des Fahrzeugrahmens 108 definiert werden.
Die Federungshärte der Federungseinrichtung 320 kann durch Be- und Entlüften der Luftbälge 322, 324 wie gewünscht eingestellt werden, wobei durch das Be- und Entlüften der Luftbälge 322, 324 primär der Abstand H (siehe 1) zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und der Fahrbahn eingestellt wird. Beispielsweise kann die von der Federungseinrichtung 320 bereitgestellte Federungshärte in Abhängigkeit des Beladungsgewichts der Kippmulde 112 (siehe 1) eingestellt werden.
Unter nochmaligem Verweis auf die 1 kann sich während eines Kippvorgangs der Kippmulde 112 die auf die Kippachse 115 der Kippmulde 112 wirkende Last erhöhen, wodurch sich die Belastung der hintersten Radachse 300 ebenfalls erhöhen kann. Die höhere Belastung der hintersten Radachse 300 (siehe 1) kann an dieser Radachse zu einem erhöhten Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 führen, was dazu führen kann, dass sich der Abstand A zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und dem Aufnahmebehälter 202 verkleinert, in manchen Fällen sogar verschwindet. Der letztere Fall führt zu einer Kollision des Fahrzeugrahmens 108 mit dem Asphaltfertiger 200, wodurch Beschädigungen am Kippsattelauflieger 104 und am Asphaltfertiger 200 auftreten können und der Kippvorgang nicht realisiert werden kann, da der Asphaltfertiger 200 nicht unter den Fahrzeugrahmen 108 fahren kann.
Damit ein ausreichender Abstand A gewährleistet werden kann, wird die an der Radachse 310 befestigte Blockierungsvorrichtung 340 derart gesteuert, dass sich die Blockierungselemente 342, 344 mittels der Stellvorrichtung 350 aus der in der 3 dargestellten Freigabestellung in die in der 4 dargestellten Blockierungsstellung bewegen, in der der Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert ist. Das Ansteuern der Blockierungsvorrichtung 340 kann beispielsweise manuell vom Betreiber des Zuggespanns 100 erfolgen, in dem dieser die Blockierungsvorrichtung 340 wie weiter unten beschrieben betätigt. Wie bereits oben erläutert, kann die Blockierungsvorrichtung 340 in Abhängigkeit des Betriebszustands des Fahrzeugs 104 gesteuert werden, beispielsweise in Abhängigkeit des vom Sensor 370 erzeugten Signals.
In der 4 sind die Blockierungselemente 342, 344 (in der 4 ist nur das Blockierungselement 342 sichtbar) in der Blockierungsstellung gezeigt, in der der von der Federungseinrichtung 320 bereitgestellte Einfederungsweg blockiert ist. Aus der 4 geht hervor, dass die Blockierungselemente 342, 344 eine starre Verbindung zwischen der Radachse 310 und dem Fahrzeugrahmen 108 herstellen. Der Fahrzeugrahmen 108 liegt in der in der 4 dargestellten Blockierungsstellung der Blockierungselemente 342, 344 auf den Blockierungselementen 342, 344 auf, die sich auf der Radachse 310 abstützen. Somit ist die Einfederungseigenschaft der Federungseinrichtung 320 blockiert. Durch das Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung 320 kann der Vertikalabstand E auf den Blockierungsabstand D mit einem gewünschten Betrag festgelegt werden, der einen ausreichenden Abstand A (siehe 1) gewährleisten kann.
In den 5 und 6 sind jeweils perspektivische Ansichten des Blockierungselements 342 dargestellt, das an einer Seite der Radachse 310 angeordnet ist. In der 5 ist das Blockierungselement 342 in der Freigabestellung und in der 6 in der Blockierungsstellung gezeigt. Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung des Blockierungselements 342 trifft im Wesentlichen auch auf die Ausgestaltung des auf der anderen Seite der Radachse 310 angeordneten Blockierungselements 344 zu.
Das Blockierungselement 342 ist an der Radachse 310 über eine Lagerungsvorrichtung 360 und starr an der Drehwelle 352 befestigt. Das Blockierungselement 342 ist beispielsweise ein Profilelement und weist einen ersten Abstützungsbereich 345, der dazu ausgebildet ist, in der Blockierungsstellung den Fahrzeugrahmen 108 abzustützen, einen zweiten Abstützungsbereich 346, der dazu ausgebildet ist, sich in der Blockierungsstellung auf der Radachse 310 abzustützen, und einen den ersten Abstützungsbereich 345 mit dem zweiten Abstützungsbereich 346 verbindenden Verbindungsbereich 348 auf. Durch eine geeignete Auswahl der Länge des Verbindungsbereichs 348 kann der Blockierungsabstand D (siehe 3 und 4) zwischen der Radachse 310 und dem Fahrzeugrahmen 108 wie gewünscht eingestellt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist der Verbindungsbereich 348 in seiner Länge variabel einstellbar. Beispielsweise ist der Verbindungsbereich 348 teleskopartig ausgeführt, damit ein gewünschter Blockierungsabstand D zwischen der Radachse 310 und dem Fahrzeugrahmen 108 eingestellt werden kann. Der teleskopartige Verbindungsbereich 348 kann dann zunächst auf die gewünschte Länge eingestellt werden, in dieser Einstellung arretiert werden und daraufhin von der Stellvorrichtung 350 in die Blockierungsstellung zum Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung 320 bewegt werden.
In den 5 und 6 ist gezeigt, dass die Lagerungsvorrichtung 360 Exzenterelemente 362, 364 aufweist, an denen das Blockierungselement 342 bezüglich der Drehachse der Drehwelle 352 exzentrisch angebracht ist. Die Lagerungsvorrichtung 360 ist beispielsweise in Form eines geschmierten Scharniergelenks vorgesehen, das auf der einen Seite an der Radachse 310 und auf der anderen Seite am jeweiligen Blockierungselement 342 angebracht ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Lagerungsvorrichtung 360 ein Wälzlager aufweisen.
Damit sich der zweite Abstützungsbereich 346 auf der Radachse 310 fest abstützen kann, ist vorzugsweise an der Radachse 310 ein der Form des zweiten Abstützungsbereichs 346 entsprechender Aufnahmebereich 316 (siehe 5 und 6) vorgesehen. In dem in den 5 und 6 dargestellten Beispiel sind der zweite Abstützungsbereich 346 und der Aufnahmebereich 316 jeweils als ebener Bereich ausgestaltet. In weiteren Ausführungsformen können der zweite Abstützungsbereich 346 und der Aufnahmebereich 316 jeweils Formen aufweisen, die sich im Wesentlichen entsprechen, wie beispielsweise halbkreisförmige Bereiche. Somit können die Abstützungskräfte des Fahrzeugrahmens 108 über die Blockierungselemente 342, 344 in die Radachse 310 eingeleitet werden.
In der 7 ist eine beispielhafte Stellvorrichtung 350 dargestellt, die dazu ausgebildet ist, über eine Drehung der Drehwelle 352 die Blockierungselemente 342, 344 zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung zu drehen. Die Stellvorrichtung 350 weist die Drehwelle 352 und eine Stelleinheit 354 auf.
Die Stelleinheit 354 ist über eine Befestigungsvorrichtung 358 an der Radachse 310 starr befestigt. Die Stelleinheit 354 ist ferner an einem Exzenter 356 befestigt, der wiederum an der Drehwelle 352 befestigt ist und eine Exzentrizität zwischen der Drehachse der Drehwelle 352 und dem Befestigungspunkt der Stelleinheit 354 am Exzenter 356 bereitstellt. Die über den Exzenter 356 an der Drehwelle 352 befestigte Stelleinheit 354 ist eine lineare Stelleinheit, die dazu ausgebildet ist, auf den Exzenter 356 eine translatorische Bewegung auszuüben. Durch die Exzentrizität wandelt der Exzenter 356 die auf ihn von der Stelleinheit 354 aufgebrachte Translation in eine Rotation der Drehwelle 352 um, wodurch die Blockierungselemente 342, 344 in die gewünschte Stellung gedreht werden können.
Die Stelleinheit 354 kann beispielsweise eine pneumatisch betätigte Stelleinheit sein, die über das sich am Sattelauflieger 104 befindliche Druckluftsystem mit Druckluft versorgt werden kann, beispielsweise ein pneumatischer Membranzylinder. In weiteren Ausführungsformen kann die Stelleinheit 354 eine hydraulisch oder elektrisch betätigte Stelleinheit sein. Vorzugsweise ist die Stelleinheit 354 ein unabhängig vom Zündungszustand des Zugfahrzeugs 102 betätigbare Stelleinheit. Das heißt, dass die Stelleinheit 354 auch dann die Blockierungselemente 342, 344 in die gewünschte Stellung bewegen kann, wenn das Zugfahrzeug 102 abgeschaltet ist. Beispielsweise weist die Blockierungsvorrichtung 340 eine Batterie auf, die dazu ausgebildet ist, die Stelleinheit 354 mit elektrischer Energie zu versorgen.
Die Stellvorrichtung 350 weist ferner eine Spanneinrichtung 353, beispielsweise eine Feder, auf, die dazu ausgebildet ist, die Welle 352 und somit die Blockierungselemente 342, 344 in Richtung der Freigabestellung vorzuspannen. Bei Entlastung der Stelleinheit 354, beispielsweise durch Entlüftung der Stelleinheit 354, ist die Spanneinrichtung 353 dazu ausgebildet, die Welle 352 derart zu drehen, dass sich die Blockierungselemente 342, 344 in die Freigabestellung bewegen bzw. drehen.
Die 8 zeigt eine Schnittansicht durch den Befestigungspunkt der Stelleinheit 354 am Exzenter 356 entlang der Linie VIII - VIII der 7. Der 8 ist zu entnehmen, dass die Stelleinheit 354 eine Stellstange 355 aufweist, an deren Ende ein U-förmiges Befestigungselement 357 angebracht ist, das mittels einem Bolzen 359 eine Verbindung zum Exzenter 356 herstellt. Die Drehwelle 352 ist, wie in den 7 und 8 gezeigt, im Bereich der Anbindung des Exzenters 356 an der Drehwelle 352 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt, damit eine feste Verbindung zwischen dem Exzenter 356 und der Drehwelle 352 bereitgestellt werden kann. In weiteren Ausführungsformen kann die Drehwelle 352 jede beliebige Querschnittsform aufweisen, die eine feste und starre Verbindung zum Exzenter 356 bereitstellen kann.
In den 9 und 10 ist ein beispielhafter Sensor 370 dargestellt, der dazu ausgebildet ist, am Fahrzeugrahmen 108 befestigt zu werden und ein Signal zu erzeugen, das ein zumindest teilweises Anheben der Kippmulde 112 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 108 anzeigt, so dass die Blockierungselemente 342, 344 in ihre Blockierungsstellungen bewegt werden. In der 9 ist die Kippmulde 112 in einer Position gezeigt, in der die Kippmulde 112 auf dem Fahrzeugrahmen 108 über Stützelemente (in den Zeichnungen nicht dargestellt) aufliegt. Somit ist die Kippmulde 112 in der 9 in der vollständig abgesenkten Position dargestellt, in der sich die Blockierungselemente 342, 344 in der Freigabestellung befinden.
Der Sensor 370 weist ein Ventil 372 auf, das über ein Befestigungselement 375 am Fahrzeugrahmen 108 starr befestigt ist. Das Ventil 372 ist über eine Zuleitung 371 mit dem Druckluftsystem des Zuggespanns 100 verbunden. Das Ventil 372 ist außerdem über Ableitungen 373 mit der Stelleinheit 354 der Stellvorrichtung 350 verbunden, die Druckluft der Stelleinheit 354 zuführen bzw. die Stelleinheit 354 entlüften können. Das Ventil 372 ist beispielsweise ein Steuerungsventil, das die Druckluftversorgung der Stelleinheit 354 steuern kann.
Der Sensor 370 weist zudem ein am Ventil 372 drehbar angebrachtes Steuerungselement 374 auf, das in Abhängigkeit seiner jeweiligen Drehposition relativ zum Ventil 372 die Verbindung zwischen der Zuleitung 371 und der Ableitung 373 steuert. Ein Tastelement 376 ist starr an dem Steuerungselement 374 befestigt und ist dazu ausgebildet, mit der Kippmulde 112 in Kontakt zu gelangen. Insbesondere ist an der Kippmulde 112 ein speziell für das Tastelement 376 vorgesehenes Kontaktelement 377 angebracht.
Wird die Kippmulde 112 um die Drehachse 115 zumindest teilweise gekippt (siehe 1), bewegt sich die Kippmulde 112 aus der in der 9 gezeigten vollständig abgesenkten Position in die in der 10 gezeigten zumindest teilweise angehobenen Position. Das Steuerungselement 374 ist zusammen mit dem Tastelement 376 in die in der 10 gezeigte Stellung vorgespannt ist, so dass sich während dem Kippvorgang der Kippmulde 112 das Tastelement 376 dem Kontaktelement 377 zunächst folgt, bis sich der Kontakt löst. Dadurch dreht sich Steuerungselement 374 relativ zum Ventil 372, das dadurch geöffnet wird, und es wird eine Verbindung zwischen der Zuleitung 371 und den Ableitungen 373 hergestellt.
In der in der 10 gezeigten Stellung des Sensors 370 ist die Verbindung zwischen der Zuleitung 371 und den Ableitungen 373 hergestellt und der Stelleinheit 354 kann durch das Druckluftsystem des Zuggespanns 100 Druckluft zugeführt werden. Somit ist es möglich, die Blockierungselemente 342, 344 automatisch in die Blockierungsstellung zu bewegen, wenn der Sensor ein Anheben der Kippmulde 112 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 112 erfasst.
Das in den 9 und 10 gezeigte Ventil 372 kann in weiteren Ausführungsformen ein hydraulisches Ventil sein, das die hydraulische Verbindung zwischen der Stelleinheit 354 und einem sich am Zuggespann 100 befindlichen Hydrauliksystem (nicht gezeigt) steuert und somit die Blockierungsvorrichtung 340 betätigt.
Im Folgenden wird unter Verweis auf die 1 bis 10 ein Verfahren zum Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung 320 beschrieben.
Wenn das in der 1 gezeigte Zuggespann 100 vor einem Asphaltfertiger 200 fährt und gleichzeitig das sich in der Kippmulde 112 befindliche unverarbeitete Asphaltgut in den Aufnahmebehälter 202 des Asphalfertigers 200 zur weiteren Verarbeitung geschüttet werden soll, muss gewährleistet werden, dass der Abstand A zwischen Fahrzeugrahmen 108 des Kippsattelaufliegers 104 und dem Aufnahmebehälter 202 ausreichend groß, damit es zu keiner Kollision zwischen der Kippmulde 112 und dem Aufnahmebehälter 202 oder zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und dem Aufnahmebehälter 202 kommt. Außerdem kann bei einem zu kleinen Abstand A ein ordnungsgemäßes Ausschütten des Asphaltguts nicht durchgeführt werden, da der Asphaltfertiger 200 nicht unter die Ausschüttöffnung 114 fahren kann.
Hierzu wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 derart zu blockieren, dass der Abstand H (siehe 1) zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und der Fahrbahn konstant gehalten werden kann. Vorzugsweise wird der Einfederungsweg der Federeinrichtung 320 der hintersten Radachse 310 des Fahrwerks 105 blockiert.
Wird ein bestimmter Betriebszustand des Fahrzeugs 104 ermittelt, beispielsweise ein Kippvorgang der Kippmulde 112 mittels dem Sensor 370, kann der Blockierungsvorrichtung 340 ein entsprechendes Signal bereitgestellt werden. In weiteren Ausführungsformen kann der Betriebszustand vom Zündungszustand des Fahrzeugs 104 abhängen, d. h. dass die Stellvorrichtung 350 die Blockierungselemente 342, 344 in die Blockierungsstellung bewegt, sobald die Zündung des Zugfahrzeugs 102 abgeschaltet ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Blockierungsvorrichtung 340 durch eine manuelle Eingabe eines Bedieners erfolgen, beispielsweise durch betätigen eines entsprechenden Knopfes.
Wenn ein vorbestimmter Betriebszustand des Fahrzeugs 104 vorliegt, werden die Blockierungselemente 342, 344 in die Blockierungsstellung bewegt. Damit die Blockierungselemente 342, 344 aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung bewegt werden können, wird zunächst die Federungseinrichtung 340 ausgefedert (beispielsweise durch Befüllen der Luftbälge 322, 324 mit Druckluft), so dass sich ein Vertikalabstand E zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und der Radachse 310 einstellt, größer als der Blockierungsabstand D (siehe 3 und 4) ist. In der ausgefederten Stellung der Federungseinrichtung 320 wird die Stelleinheit 354 betätigt (beispielsweise via ein vom Sensor 370 bereitgestellten Signals), so dass diese über eine lineare Ansteuerung des Exzenters 356 die Drehwelle 352 derart dreht, dass sich die Blockierungselemente 342, 344 aus der Freigabestellung in die Blockierungsstellung drehen. Aufgrund des vorliegenden Vertikalabstands E zwischen dem Fahrzeugrahmen 108 und der Federungseinrichtung 320, der durch das Ausfedern der Federungseinrichtung 320 bereitgestellt wird und größer als der Blockierungsabstand D ist, können die Blockierungselemente 342, 344 problemlos in die Blockierungsstellung gedreht werden.
Nachdem die Blockierungselemente 342, 344 in die Blockierungsstellung gedreht wurden, wird die Federungseinrichtung 320 entlastet (beispielsweise durch ein Entlüften der Luftbälge 322, 324), wodurch die Federungseinrichtung 320 soweit einfedert, bis der Fahrzeugrahmen 108 auf den Blockierungselementen 342, 344 aufliegt (siehe 4) und der Blockierungsabstand D vorliegt.
In der in der 4 gezeigten Stellung ist der Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert, so dass der Blockierungsabstand D vorliegt. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass durch die in den Zeichnungen dargestellte Blockierungsvorrichtung 340 lediglich der Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert ist, jedoch die Federungseinrichtung 320 weiterhin ausfedern kann.
In weiteren Ausführungsformen können die Blockierungselemente 342, 344 ferner dazu ausgebildet sein, mit dem Fahrzeugrahmen 108 derart einzugreifen, dass neben dem Einfederungsweg auch der Ausfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert ist. Beispielweise können die ersten Abstützungsbereiche 345 der Blockierungselemente 342, 344 mit einer Eingriffsvorrichtung, wie z. B. einem Hakenelement, vorgesehen sein, die mit einem am Fahrzeugrahmen 108 angebrachten entsprechenden Gegenelement, wie z. B. einer Öse, eingreifen kann und somit auch der Ausfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert ist.
Die in den Zeichnungen beispielhaft dargestellte Blockierungsvorrichtung 340 ist an der Radachse 310 befestigt. In weiteren Ausführungsformen kann die Blockierungsvorrichtung 340 am Fahrzeugrahmen 108 anbringbar sein. Ferner kann die Stelleinheit 354 dazu ausgebildet sein, direkt mit den Blockierungselementen 342, 344 verbunden zu sein und die Blockierungselemente 342, 344 mittels einer translatorischen Bewegung zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung zu bewegen.
Die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 kann an Radachsen 310 von jeglichen Fahrzeugen 104 nachgerüstet werden, die über eine Federungseinrichtung 320 am Fahrzeugrahmen 108 federnd gelagert sind.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das in den Zeichnungen beispielhaft gezeigte Zuggespann 100 beschränkt. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 und die erfindungsgemäße Radachsenbaugruppe 300 an jeglichen Fahrzeugen anwendbar, wie beispielsweise Lastkraftwagen, Bussen, Fahrzeuganhängern, landwirtschaftlichen Fahrzeugen und Fahrzeuganhängern,, Tiefladern, Containerfahrzeugen oder Gardinensattelaufliegern, bei denen eine Blockierung des Einfederungswegs der Federungseinrichtung 320 erwünscht ist.
Insbesondere ist die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 an Nutzfahrzeugen einsetzbar, die über eine Laderampe be- und entladen werden. Wenn das Fahrzeug 104 an der Laderampe steht, ist während dem Be- und Entladevorgang die Zündung des Fahrzeugs 102 üblicherweise ausgeschaltet. Während dem Be- und Entladevorgang können die Blockierungselemente 342, 344 in die Blockierungsstellung bewegt werden, wodurch der Einfederungsweg der Federungseinrichtung 320 blockiert wird. Durch das Blockieren der Federungseinrichtung 320 kann sichergestellt werden, dass der Niveauunterschied zwischen der Laderampe und der Ladefläche des Fahrzeugs 104 konstant bleibt und nicht schwankt. Somit kann beispielsweise ein sicheres Einfahren von der Laderampe auf die Ladefläche und ein sicheres Ausfahren von der Ladefläche auf die Laderampe mit einem Stapler oder einem Hubwagen gewährleistet werden.
Ferner kann durch das Blockieren der Federungseinrichtung 320 die Standfestigkeit des Fahrzeugs 104 erhöht werden, was insbesondere während Kippvorgängen von Kipperfahrzeugen und Kippsattelaufliegern vorteilhaft ist. Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäße Blockierungsvorrichtung 340 das Risiko reduziert werden, dass ein Kippsattelauflieger mit einer aufgestellten Kippmulde zur Seite kippt, weshalb die seitliche Kippstabilität des Kippsattelaufliegers erhöht werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010026468 A1 [0006]

Claims

Blockierungsvorrichtung (340) zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung (320) eines Fahrzeugs (104), das einen Fahrzeugrahmen (108) und eine mittels der Federungseinrichtung (320) am Fahrzeugrahmen (108) federnd gelagerte Radachse (310) aufweist, wobei die Blockierungsvorrichtung (340) umfasst: - ein Blockierungselement (342, 344), das zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung bewegbar ist und derart ausgebildet ist, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) einzig in der Blockierungsstellung zu blockieren, und - eine Stellvorrichtung (350), die mit dem Blockierungselement (342, 344) verbunden und dazu ausgebildet ist, das Blockierungselement (342, 344) zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung zu bewegen.
Blockierungsvorrichtung (340) nach Anspruch 1, wobei das Blockierungselement (342, 344) drehbeweglich gelagert ist.
Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stellvorrichtung (350) eine Drehwelle (352), an der das Blockierungselement (342, 344) befestigt ist, und eine Stelleinheit (354) aufweist, die mit der Drehwelle (352) verbunden und dazu ausgebildet ist, die Drehwelle (352) zum Bewegen des Blockierungselements (342, 344) zu drehen.
Blockierungsvorrichtung (340) nach Anspruch 3, wobei die Stelleinheit eine lineare Stelleinheit (354) ist, die mit der Drehwelle (352) über einen Exzenter (356) exzentrisch verbunden ist.
Blockierungsvorrichtung (340) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Stelleinheit (354) eine pneumatisch betätigte Stelleinheit, eine hydraulisch betätigte Stelleinheit oder eine elektrisch betätigte Stelleinheit ist.
Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Blockierungselement (342, 344) ein starres Element ist, das in der Blockierungsstellung dazu ausgebildet ist, einen vorbestimmten Blockierungsabstand (D) zwischen dem Fahrzeugrahmen (108) und der Radachse (310) zu fixieren.
Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Blockierungselement (342, 344) einen ersten Abstützungsbereich (345), der dazu ausgebildet ist, in der Blockierungsstellung den Fahrzeugrahmen (108) abzustützen, einen zweiten Abstützungsbereich (346), der dazu ausgebildet ist, sich in der Blockierungsstellung auf der Radachse (310) abzustützen, und einen den ersten Abstützungsbereich (345) mit dem zweiten Abstützungsbereich (346) verbindenden Verbindungsbereich (348) aufweist.
Blockierungsvorrichtung (340) nach Anspruch 7, wobei der Verbindungsgebereich (348) in seiner Länge variabel einstellbar ist, so dass ein gewünschter Blockierungsabstand (D) zwischen der Radachse (310) und dem Fahrzeugrahmen (108) eingestellt werden kann.
Blockierungsvorrichtung (34) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Sensor (370), der dazu ausgebildet ist, der Stellvorrichtung (350) ein Signal bereitzustellen, das einen vorbestimmten Betriebszustand des Fahrzeugs (104) anzeigt, wobei die Stellvorrichtung (350) dazu ausgebildet ist, das Blockierungselement (342, 344) in Abhängigkeit des vom Sensor (370) erfassten Betriebszustands des Fahrzeugs (104) in der Blockierungsstellung anzuordnen.
Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blockierungsvorrichtung (340) mehrere Blockierungselemente (342, 344) aufweist, von denen zumindest eins dazu ausgebildet ist, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) an einer Seite der Radachse (310) zu blockieren.
Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Blockierungselement (342) derart ausgebildet ist, ferner den Ausfederungsweg der Federungseinrichtung (320) in der Blockierungsstellung zu blockieren.
Radachsenbaugruppe (300) für Fahrzeuge (104), die dazu ausgebildet ist, an einem Fahrzeugrahmen (108) des Fahrzeugs (104) federnd gelagert zu werden, wobei die Radachsenbaugruppe (300) aufweist: - eine Radachse (310) und - eine Blockierungsvorrichtung (340) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die an der Radachse (310) angebracht ist.
Radachsenbaugruppe (300) nach Anspruch 12, ferner mit einer Federungseinrichtung (320), die eine Spiralfederungseinrichtung, eine Luftfederungseinrichtung, eine hydropneumatische Federungseinrichtung oder eine Blattfederungseinrichtung ist.
Fahrzeuganhänger (104) mit: - einem Fahrzeuganhängerrahmen (108) und - zumindest einer am Fahrzeugrahmen (108) federnd gelagerten Radachsenbaugruppe (300) nach Anspruch 12 oder 13.
Verfahren zum Blockieren des Einfederungswegs einer Federungseinrichtung (320) eines Fahrzeugs (104), das einen Fahrzeugrahmen (108) und eine mittels der Federungseinrichtung (320) am Fahrzeugrahmen (108) federnd gelagerte Radachse (310) hat, umfassend wenigstens den Schritt: - Einbringen eines Blockierungselements (342, 344) zwischen dem Fahrzeugrahmen (108) und der Radachse (310) zum Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung (320).
Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit einem Einstellen eines Vertikalabstands (E) zwischen dem Fahrzeugrahmen (108) und der Radachse (310) vor dem Einbringen des Blockierungselements (342, 344), wobei das Einstellen des Vertikalabstands (E) ein Ausfedern der Federungseinrichtung (320) aufweist.
Verfahren nach 15 oder 16, ferner mit einem Einfedern der Federungseinrichtung (320) nach dem Anordnen des Blockierungselements (342, 344) zwischen dem Fahrzeugrahmen (108) und der Radachse (310), so dass das Blockierungselement (342, 344) mit dem Fahrzeugrahmen (108) und der Radachse (310) in Eingriff gelangt und der Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) blockiert ist.