DE202019104183U1

DE202019104183U1 - Fahrzeuganhänger mit Traktionserhöhungsvorrichtung

Info

Publication number: DE202019104183U1
Application number: DE202019104183.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2029-07-31

Abstract

Fahrzeuganhänger (104) wie Sattelauflieger, der an ein Zugfahrzeug (102) koppelbar ist, mit:
- einer Radachsenbaugruppe (300 bzw. 310), die wenigstens eine Radachse (310) umfasst, wobei die Radachse (310) an einem Fahrzeugrahmen (108) des Fahrzeuganhängers (104) mittels einer Federungseinrichtung (320) federnd gelagert ist,
- einer an der Radachse (310) angebrachte Blockierungsvorrichtung (340) zum wahlweisen Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung (320), und
- einer Traktionserhöhungsvorrichtung (500), die betätigbar ist, wenn eine erhöhte Traktion an dem Zugfahrzeug (102) des zu ziehenden Fahrzeuganhängers (104) erforderlich ist, und die die an der Radachse (310) angebrachte Blockierungsvorrichtung (340) aktiviert und dadurch eine Einfederung unterbindet, wodurch die auf das Zugfahrzeug (102) ausgeübte Stützlast und damit auch die Traktion mindestens einer Achse des Zugfahrzeugs (102) erhöht wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeuganhänger, insbesondere Sattelauflieger (auch Sattelanhänger oder kurz Auflieger sowie englisch Semitrailer oder nur Trailer genannt) und Fahrzeuganhänger mit Starrdeichsel bzw. Zugholm.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Zugfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, mit Fahrzeuganhängern der hier offenbarten Ausgestaltung lösbar verbunden zu werden.
Technischer Hintergrund
Oftmals besteht bei Zuggespannen, die aus einem Zugfahrzeug und einem hiermit lösbar gekuppelten Fahrzeuganhänger bestehen, das Problem, dass das Zuggespann auf Untergründen bewegt wird, die insbesondere schlammig, unbefestigt, abschüssig und folglich sehr rutschig sind. Insbesondere auf Baustellen kann aufgrund von derartigen Untergründen die Traktion des Zugfahrzeugs, insbesondere der hinteren Antriebsachse des Zugfahrzeugs, soweit eingeschränkt sein, dass mit dem Zuggespann weder ein Vorwärts- noch eine Rückwärtsfahren mehr möglich ist. Gerade bei Sattelaufliegern und zugehörigen 4x2 Sattelzugmaschinen treten auf Baustellen durchdrehende Antriebsräder häufig auf.
Sattelauflieger sind Anhänger, die einen Teil ihres Gewichtes auf die überwiegend hinteren Achsen einer Sattelzugmaschine verlagern, mit der sie über eine Sattelplatte bzw. Sattelkupplung samt Königszapfen verbunden werden. Sattelauflieger sind in der Regel ein- bzw. mehrachsig.
Es ist beispielsweise aus CARGOBULL news Nr. 50 2016 bekannt, dass zu niedrige Achslasten bei einer Zugmaschine Traktionsprobleme verursachen. Als Lösung wird vorgeschlagen, als Erweiterung einer integrierten Wiegefunktion Sattelkipper von der Fa. Schmitz Cargobull künftig mit einer automatischen Traktionskontrolle auszustatten. Eine vollautomatische Traktionsunterstützung erkennt durchdrehende Räder beim Zugfahrzeug. Es soll die Traktion verbessern, indem es bei Fahrzeugen mit vorderer Liftachse diese anhebt, bei Fahrzeugen ohne Liftachse die Balgdrücke der ersten Achse verringert und so die Antriebsachse des Zugfahrzeugs zusätzlich belastet.
Ferner sind separate hydraulische oder pneumatische Antriebe für eine oder mehre Achsen des Fahrzeuganhängers bzw. Aufliegerantriebsachsen bekannt, um die Traktion zu erhöhen (z.B. von den Herstellern SAF-HOLLAND GmbH, BPW Bergische Achsen Kommanditgesellschaft etc.).
Allerdings sind all diese bekannten Lösungen technisch relativ aufwändig, teuer und nur mit erheblichem Kosten- und Materialaufwand nachrüstbar.
Darstellung der Erfindung
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht darin, einen Fahrzeuganhänger bereitzustellen, der es auf einfache Art und Weise und vorzugsweise kostengünstig ermöglicht, die Traktion eines Zugfahrzeugs zu erhöhen.
Dieses technische Problem wird durch einen Fahrzeuganhänger gelöst, der eine Radachsenbaugruppe aufweist, die wenigstens eine Radachse umfasst. Diese Radachse ist an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeuganhängers mittels einer Federungseinrichtung federnd gelagert. Es ist ferner eine Traktionserhöhungsvorrichtung vorhanden, die aktivierbar ist, wenn eine erhöhte Traktion an dem Zugfahrzeug des Fahrzeuganhängers erforderlich ist, und die eine an der Radachse des Fahrzeuganhängers angebrachte Blockierungsvorrichtung zum wahlweisen Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung aktiviert, wodurch die auf das Zugfahrzeug ausgeübte Stützlast bzw. Sattellast und damit auch die Traktion mindestens einer Antriebsachse des Zugfahrzeugs erhöht wird.
Insbesondere ist die zumindest eine Radachsenbaugruppe in einem hinteren Fahrzeuganhängerbereich angeordnet. Der hintere Fahrzeuganhängerbereich ist dabei der Bereich, der sich hinter dem Schwerpunkt des Fahrzeuganhängers befindet.
Hervorzuheben ist, dass die vorliegende Erfindung grundsätzlich bei jeglicher Art von Fahrzeuganhängern realisierbar ist, also insbesondere bei Anhängern des Typs Sattelanhänger oder Anhänger mit Starrdeichsel bzw. Zugholm oder Zentralachsanhänger durch Erhöhung der Stützlast auf die Kupplung (u.a. Maulkupplung etc.) am Zugfahrzeug. Insbesondere sind hervorragende Ergebnisse bei dreiachsigen Sattelanhängern mit zwei Liftachsen (1. Achse = Liftachse & 3. Achse = Liftachse) und Anbringung der Blockierungsvorrichtung an der zweiten Sattelanhängerachse erzielbar.
Man hat überraschenderweise festgestellt, dass eine an sich bekannte mechanische Verhinderung der Einfederung einer Radachse die Stützlast des Fahrzeuganhängers auf das Zugfahrzeug stark erhöht. Versuche zeigten, dass durch die mechanische Blockierung des Einfederungsweges die von einem Sattelauflieger auf die Sattelzugmaschine ausgeübte Stützlast beispielsweise von 2,8 t (bei - Blockierungsvorrichtung in gekipptem Zustand) auf 6,7 t (bei aktivierter Blockierungsvorrichtung in ungekipptem Zustand z. B. zum Anfahren) erhöht werden konnte. Mit anderen Worten: Bei einem voll beladenen Sattelkipper betrug in gekipptem Zustand die Stützlast an der Sattelzugmaschine ungefähr 10,7% des Gesamtgewichtes des Sattelkippers. Die Stützlast erhöhte sich auf 25,8% bei nicht gekipptem Sattelkipper und aktivierter mechanischer Blockierungsvorrichtung. Erstmals wird also erfindungsgemäß die hintere Antriebsachse einer Zugmaschine mit einer erhöhten Stützlast beaufschlagt, wodurch sich deren Traktion erhöht.
Bei einem voll beladenen Sattelkipper in gekipptem Zustand ohne Blockierungsvorrichtung wird die Antriebsachse des Zugfahrzeuges - bevorzugt die hinteren Achsen des Zugfahrzeuges - infolge der Hebelwirkung ungünstig entlastet. Es treten Traktionsprobleme u.a. beim Verziehen von Schüttgut in Erscheinung.
Bei einem voll beladenen Sattelkipper in gekipptem Zustand mit aktivierter Blockierungsvorrichtung nebst entlasteter erster und zweiter Achse des Sattelkippers wird eine Stützlast / Sattellast in Höhe von ca. 2,8 t. auf die Antriebsachse bzw. Sattelkupplung des Zugfahrzeuges ausgeübt. Bei einem voll beladenen Sattelkipper mit aktivierter Blockierungsvorrichtung im abgesenkten Kippmuldenzustand nebst entlasteter erster sowie zweiter Achse des dreiachsigen Sattelkippers erhöht sich die Sattellast bzw. Stützlast auf 6,7 t.. Dieses Resultat trägt erheblich zu einer verbesserten Traktion der Antriebsachse(n) des Zugfahrzeuges gerade auf nicht-asphaltiertem Gelände bei.
Vorherige Außerkraftsetzung der „Hebe-Senk-Funktion“ des Sattelkippers ggfs. in Verbindung mit der Verwendung einer vorhandenen Liftachse. Ab ca. 15 km/h Zuggeschwindigkeit wird der auf die Blockierungsvorrichtung nebst entlasteter erster und zweiter Anhängerachse abgesenkte Anhängerzustand infolge einer Auto-Reset-Funktion wieder in Fahrstellung angehoben.
Insbesondere bei einer Sattelzugmaschine erhöht sich bei gezielter mechanischer Blockierung des Einfederungsweges an einem Sattelkipper die auf die Sattelkupplungsplatte an der Sattelzugmaschine wirkende Stützlast bzw. Sattellast erheblich und damit auch auf die Antriebsachse der Sattelzugmaschine.
Stützlast ist dabei die Kraft, die bei Anhängern ohne ausreichenden Achsabstand (z. B. Pkw-Anhänger mit nur einer Achse oder einem Achsabstand unter 1 Meter; Sattelauflieger, Zentralachsanhänger) auf die Anhängevorrichtung des Zugfahrzeugs wirkt.
Insbesondere wird somit zudem einer ungünstigen Entlastung der Antriebsachse des Zugfahrzeuges während eines Kippvorganges eines angekuppelten Sattelkippers entgegengewirkt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können sogar bisher für bestimmte Einsätze auf Baustellen vorhandene separate Antriebe am Fahrzeuganhänger weggelassen werden. Damit erfüllt eine an sich bekannte Blockierungsvorrichtung nunmehr erstmals eine Doppelfunktion. Zum einen wird eine Absenkkontrolle des Fahrzeuganhängers sichergestellt. Zum anderen kann erstmals mit dieser Vorrichtung die Traktion am Zugfahrzeug gezielt erhöht werden. Weiterhin erhöht sich die Standsicherheit des Sattelkippers infolge eines ausbleibenden „Einsinkens“ in gekipptem Zustand bei schwer rutschfähigem bzw. klebendem Ladegut nebst ruckartiger Entladung in Verbindung mit einer Vermeidung eines „Umfallens“. Eine gleichmäßige Krafteinleitung bzw. Kraftverteilung ist durch das Absenken auf die Blockierungsvorrichtung gewährleistet.
Für die vorliegende Erfindung geeignete mechanische Blockierungsvorrichtungen sind hinlänglich bekannt. So zeigt die DE 10 2010 026 468 A1 eine Vorrichtung zum Arretieren der Achse eines mehrachsigen, luftgefederten Anhängers eines Lastkraftwagens auf einer vorbestimmten Anhängerseite am Rahmen des Anhängers. 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 bzw. Luftfederbalg weitergefahren werden kann.
Weitere, für die vorliegende Erfindung verwendbare Blockierungsvorrichtungen zum Blockieren von Federungswegen sind beispielsweise aus den nachfolgenden Druckschriften bekannt: EP 0 698 547 A1 , US 6,679,509 B1 , EP 0 378 949 A1 , JP 59-220409 A , EP 2 292 452 A1 , DE 697 13 877 T2 , US 2,997,342 A , DE699 13 600 T2 , US 3,083,059 A , WO 96/09179 A1 , US 2006/0244225 A1 , DE 2 159 121 A , GB 2 508 085 A und DE 10 2010 026 698 A1 . Allerdings sind diese bekannten Vorrichtungen alle mit dem Problem behaftet, dass die Montage aufgrund der einzelnen Komponenten relativ aufwändig ist. Auch die Nachrüstbarkeit dieser Vorrichtungen an bestehende Fahrzeuge ist eingeschränkt, da auch Fahrzeugrahmenteile an solche Blockierungsvorrichtungen anzupassen sind.
Ferner sind auch nachfolgende bekannte Blockierungsvorrichtungen, die ausdrücklich auch nachrüstbar sind, in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendbar: US 6,152,486 A , WO 96/09179 A1 und US 5,921,532 A .
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird allerdings vorzugsweise eine Blockierungsvorrichtung aktiviert, wie sie an sich aus der EP 3 050 725 A1 bekannt ist. Eine solche Blockierungsvorrichtung umfasst grundsätzlich zwei Blockierungselemente, die drehbeweglich gelagert und zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung bewegbar sind und die derart ausgebildet sind, dass jeweils ein Blockierungselement den Einfederungsweg einer Federungseinrichtung einzig in der Blockierungsstellung blockiert. Eine Stellvorrichtung ist mit den beiden Blockierungselementen verbunden und dazu ausgebildet, die beiden Blockierungselemente zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung gemeinsam zu bewegen.
In der EP 3 050 725 A1 wird gelehrt, diese bekannte Blockierungsvorrichtung dafür zu verwenden, 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.. Es soll der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Fahrbahn bzw. Achse/Achsbaugruppe im Wesentlichen fixiert werden, um eine Mindesthöhe der Ladefläche oberhalb der Fahrbahn zu gewährleisten. Durch das Einbringen des Blockierungselements (ggfs. Erwähnung der Außerbetriebsetzung der Hebe-Senk-Funktion) zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Radachse soll vermieden werden, dass während Be- und Entladevorgängen des Fahrzeugs Einfederungsbewegungen auftreten, die über ein vorbestimmtes Maß hinausgehen. Insbesondere wird in der EP 3 050 725 A1 weiter offenbart, dass das Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung bei Kipperfahrzeugen und Kippfahrzeuganhängern vorteilhaft ist, 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 an sich bekannten Blockierungsvorrichtung sichergestellt werden, dass es zwischen beispielsweise einer Laderampe und der Ladefläche des Sattelanhängers während Be- und Entladevorgängen zu keinen Niveauunterschieden kommt und somit das Be- und Entladen über einen längeren bzw. unbestimmten Zeitraum sicher durchgeführt werden kann, ohne dass es z. B. einer Druckbeaufschlagung der Luftfederungseinrichtung (u.a. Befüllung der Luftfederbälge) bedarf.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Traktionserhöhungsvorrichtung eine Betätigungseinrichtung, die an dem Fahrzeuganhänger und/oder dem Zugfahrzeug und/oder als mobile Einrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit einem Empfänger am Fahrzeuganhänger ausgebildet ist. Dadurch ist die Bedienung vereinfacht. Beispielsweise kann diese auch als sogenannte APP in einem Smartphone integriert sein. Weiterhin kann der Sattelanhänger mit einer automatischen Traktionskontrolle zur Aufnahme durchdrehender Räder am Zugfahrzeug nebst automatischer Aktivierung der Blockierungsvorrichtung. Die Blockierungselemente werden bis zu einer definierten Geschwindigkeit in Blockierungsstellung gebracht, der Fahrzeugrahmen auf den Blockierungselementen abgesetzt, eine ggfs. vorhandene Liftachse angehoben und die Hebe-Senk-Funktion außer Betrieb genommen in Verbindung mit der Entlastung der Balgdrücke (Verringerung der Balgdrücke aller Sattelanhänger-Achsen).
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass eine Steuerung vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung aktiviert wird, wenn eine oder mehrere der nachfolgenden Bedingungen erfüllt sind:

a) die Fahrgeschwindigkeit niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellwert,
b) die Beladung des Fahrzeuganhängers (104) höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert,
c) ein Nicht-Asphaltbelag als Fahrbahnbelag detektiert wird,
d) zumindest an einem Rad eines zugeordneten Zugfahrzeuges (102) Schlupf detektiert wird.

Auf diese Weise kann eine zumindest teilweise automatisierte Funktionsweise der Traktionserhöhungsvorrichtung geleistet werden.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass eine Steuerung vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung deaktiviert wird, wenn eine oder mehrere der nachfolgenden Bedingungen erfüllt sind:

a) die Fahrgeschwindigkeit höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert
b) die Beladung des Fahrzeuganhängers (104) niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellwert
c) ein Asphaltbelag als Fahrbahnbelag detektiert wird
d) an keinem Rad eines zugeordneten Zugfahrzeuges (102) Schlupf detektiert wird.

Damit wird sichergestellt, dass bei normaler Fahrt des Zuggespanns keine Beschädigungen am Zugfahrzeug oder dem Anhänger durch eine aktivierte Blockierungsvorrichtung erfolgen. Ein „Vergessen“ der Deaktivierung der Blockierungsvorrichtung wird verhindert. Zudem kann diese Art von Steuerung selbstverständlich auch mit den anderen hier offenbarten Steuerungen kombiniert werden.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung vorhanden, die z. B. mit einem ABS- bzw. einem ASR-System des Zugfahrzeugs verbunden und derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung aktiviert wird, wenn zumindest ein durchdrehendes Antriebsrad am Zugfahrzeug detektiert wird und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuganhängers kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert. Dadurch wird eine vollautomatische Traktionskontrolle erzielt. Diese Steuerung ist ebenfalls in Abhängigkeit des Beladungszustandes realisierbar.
Die Steuerung der Stellvorrichtung bzw. der Traktionserhöhungsvorrichtung kann beispielsweise auch in Abhängigkeit eines Messwertes eines (Kraft-)Sensors am Fahrzeuganhängerrahmen oder eines (Kraft-)Sensors am Königszapfen erfolgen. So kann vorgesehen sein, dass der Sensor am Königszapfen der Traktionserhöhungsvorrichtung signalisiert, die Aktivierung der Blockierungsvorrichtung des Fahrzeuganhängers zu bewirken, so dass die Blockierungsvorrichtung am Fahrzeuganhänger die Einfederung blockiert, wodurch die auf das Zugfahrzeug ausgeübte Stützlast bzw. Sattellast und damit auch die Traktion von mindestens einer Antriebsachse des Zugfahrzeugs erhöht wird.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist am Fahrzeuganhänger oder am Zugfahrzeug eine Kamera zur Aufnahme des Fahrbahnzustandes vorhanden. Die Kamera und die zugehörige Elektronik ermöglichen es, Fahrbahnmaterialen wie Schotter, Schlamm, Geröll etc. zu detektieren. Insbesondere wird ermöglicht grob zwischen Asphaltbelag und Nicht-Asphaltbelag zu unterscheiden. Durch die insbesondere automatische Steuerung der Traktionserhöhungsvorrichtung wird im Falle einer Detektion eines Nicht-Asphaltbelages die Blockierungsvorrichtung aktiviert und insbesondere eventuell zusätzlich oder zuerst eine Liftachse am Fahrzeuganhänger angehoben. Gegebenenfalls erfolgt auch eine Verringerung des Luftdrucks innerhalb sämtlicher Luftfederbälge im Federungssystem des Anhängers; insbesondere bereits vor dem Durchdrehen von einzelnen Rädern am Zugfahrzeug.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass der Fahrer des Zuggespanns im Anschluss an die Erfassung des Fahrbahnzustandes via Signal/Funk etc. über die bevorstehende Notwendigkeit der Aktivierung der Blockierungsvorrichtung bzw. über die automatische Aktivierung der Blockierungsvorrichtung akustisch und/oder visuell unterrichtet wird.
Schließlich sei an dieser Stelle angemerkt, dass alle zur Realisierung der vorliegenden Erfindung notwendigen Vorrichtungen, Steuerungen etc. - bis auf die Blockierungsvorrichtung - an dem Fahrzeuganhänger und/oder dem Zugfahrzeug angeordnet sein können. Selbstverständlich können auch bestimmte Baukomponenten separat von Anhänger oder Zugfahrzeug vorgesehen sein, z.B. als Teil einer mobilen Einrichtung wir ein Mobiltelefon.
Zudem sei herausgestellt, dass die vorliegende Erfindung bei jeglichem Fahrzeugzustand bzw. Beladungszustand (voll, teil, gekippt, abgesenkt etc.) sowie bei zweiachsigen-, dreiachsigen-, vierachsigen Sattel- oder Tandem-Anhängern z.B. mit Starrdeichsel oder auch bei Dreiachs-Starrdeichselanhängern z.B. mit oder ohne Liftachse etc. einsetzbar ist.
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 mit erfindungsgemäßer Traktionserhöhungsvorrichtung ausgestattetes 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.
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.
Außerdem ist eine Traktionserhöhungsvorrichtung 500 vorhanden, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Betätigungseinrichtung 502 in der Fahrerkabine und eine Steuerung 504 am Zugfahrzeug umfasst. Ferner ist zusätzlich bzw. anstelle eines / ein Smartphone (oder) eine Funkeinrichtung 506 vorgesehen, mit der wie mit der Betätigungseinrichtung 502 am Zugfahrzeug wahlweise eine Aktivierung und Deaktivierung der nachfolgend beschriebenen Blockierungseinrichtung 340 zur Traktionskontrolle von einem Bediener durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist eine Betätigungseinrichtung 502 auch am Fahrzeuganhänger 502 vorgesehen.
Die Steuerung 504 kann sich auch am Sattelanhänger befinden und die Blockierungsvorrichtung nach Zustandsaufnahme des Zugfahrzeuges aktivieren (ABS/ASR).
Die Steuerung 504 ist ebenfalls mit der Blockierungsvorrichtung 340 verbunden. Die Steuerung 504 kann derart ausgebildet sein, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung 500 deaktiviert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuganhängers 104 höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert, z.B. 20 km/h bzw. z.B. 15 km/h. Die Steuerung 504 kann zusätzlich oder alternativ mit einem ABS-System des Zugfahrzeugs 102 bzw. Antriebsschlupfregelung (ASR-System) des Zugfahrzeuges 102 verbunden sein und derart ausgebildet sein, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung 500 aktiviert wird, wenn zumindest ein durchdrehendes Antriebsrad am Zugfahrzeug 102 detektiert wird und insbesondere die Fahrgeschwindigkeit kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert. Die Steuerung kann am Sattelanhänger oder am Zugfahrzeug oder an einem Dolly-Fahrzeug angebracht sein.
Unter Verweis auf die 2 ist eine beispielhafte 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. I
In weiteren Ausführungsformen kann die Blockierungsvorrichtung 340 auch am Fahrzeugrahmen 108 anbringbar sein. Weiterhin ist diese Blockierungsvorrichtung 340 an sämtlichen Achsen des Sattelanhängers anbringbar.
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.
Begriffe wie „etwa“, „ungefähr“, „näherungsweise“ oder „im Wesentlichen“, wie sie hierin verwendet werden, wenn sie sich auf einen messbaren Wert wie einen Parameter, einen Betrag, eine zeitliche Dauer und dergleichen beziehen, sollen Variationen von ±10% oder weniger, bevorzugt ±5% oder weniger, bevorzugter ±1% oder weniger und noch bevorzugter ±0,1 % oder weniger aus und von dem angegebenen Wert umfassen, sofern solche Variationen geeignet sind, um in der offenbarten Erfindung ausführbar zu sein. Es ist zu verstehen, dass der Wert, auf den sich das Attribut „etwa“ bezieht, selbst auch spezifisch und bevorzugt offenbart ist. Die Angabe von numerischen Bereichen nach Endpunkten umfasst alle Zahlen und Bruchteile, die innerhalb der jeweiligen Bereiche subsumiert werden, sowie die angegebenen Endpunkte.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010026468 A1 [0020]
EP 0698547 A1 [0021]
US 6679509 B1 [0021]
EP 0378949 A1 [0021]
JP 59220409 A [0021]
EP 2292452 A1 [0021]
DE 69713877 T2 [0021]
US 2997342 A [0021]
DE 69913600 T2 [0021]
US 3083059 A [0021]
WO 9609179 A1 [0021, 0022]
US 2006/0244225 A1 [0021]
DE 2159121 A [0021]
GB 2508085 A [0021]
DE 102010026698 A1 [0021]
US 6152486 A [0022]
US 5921532 A [0022]
EP 3050725 A1 [0023, 0024]

Claims

Fahrzeuganhänger (104) wie Sattelauflieger, der an ein Zugfahrzeug (102) koppelbar ist, mit: - einer Radachsenbaugruppe (300 bzw. 310), die wenigstens eine Radachse (310) umfasst, wobei die Radachse (310) an einem Fahrzeugrahmen (108) des Fahrzeuganhängers (104) mittels einer Federungseinrichtung (320) federnd gelagert ist, - einer an der Radachse (310) angebrachte Blockierungsvorrichtung (340) zum wahlweisen Blockieren des Einfederungswegs der Federungseinrichtung (320), und - einer Traktionserhöhungsvorrichtung (500), die betätigbar ist, wenn eine erhöhte Traktion an dem Zugfahrzeug (102) des zu ziehenden Fahrzeuganhängers (104) erforderlich ist, und die die an der Radachse (310) angebrachte Blockierungsvorrichtung (340) aktiviert und dadurch eine Einfederung unterbindet, wodurch die auf das Zugfahrzeug (102) ausgeübte Stützlast und damit auch die Traktion mindestens einer Achse des Zugfahrzeugs (102) erhöht wird.
Fahrzeuganhänger (104) nach Anspruch 1, bei dem die Traktionserhöhungsvorrichtung (500) eine Betätigungseinrichtung (502) umfasst, die an dem Fahrzeuganhänger (104) und/oder dem Zugfahrzeug (102) und/oder als mobile Einrichtung (506) zur drahtlosen Kommunikation mit einem Empfänger am Fahrzeuganhänger (104) ausgebildet ist.
Fahrzeuganhänger (104) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Steuerung (504) vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung (500) aktiviert wird, wenn: a) die Fahrgeschwindigkeit niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellwert, und/oder b) die Beladung des Fahrzeuganhängers (104) höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert, und/oder c) ein Nicht-Asphaltbelag als Fahrbahnbelag detektiert wird, und/oder d) zumindest an einem Rad eines zugeordneten Zugfahrzeuges (102) Schlupf detektiert wird.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Steuerung (504) vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung (500) deaktiviert wird, wenn: a) die Fahrgeschwindigkeit höher ist als ein vorbestimmter Schwellwert, und/oder b) die Beladung des Fahrzeuganhängers (104) niedriger ist als ein vorbestimmter Schwellwert. und/oder c) ein Asphaltbelag als Fahrbahnbelag detektiert wird, und/oder d) an keinem Rad eines zugeordneten Zugfahrzeuges (102) Schlupf detektiert wird.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Steuerung (504) vorhanden ist, die mit einem ABS-System oder ASR-System des Zugfahrzeuges (102) und/oder einem EBS-System des Zugfahrzeuges (104) und/oder einem zugfahrzeugseitigen System, das eine Information über die Traktion des Zugfahrzeuges ausgibt, verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass die Traktionserhöhungsvorrichtung (500) aktiviert wird, wenn zumindest ein durchdrehendes Antriebsrad am Zugfahrzeug (102) detektiert wird und insbesondere die Fahrgeschwindigkeit kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Blockierungsvorrichtung (340) umfasst: - zwei Blockierungselemente (342, 344), die drehbeweglich gelagert und zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierungsstellung bewegbar sind und die derart ausgebildet sind, dass jeweils eine den Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) einzig in der Blockierungsstellung blockiert, und - eine Stellvorrichtung (350), die mit den beiden Blockierungselementen (342, 344) verbunden und dazu ausgebildet ist, die beiden Blockierungselemente (342, 344) zwischen der Freigabestellung und der Blockierungsstellung gemeinsam zu bewegen.
Fahrzeuganhänger (104) nach Anspruch 6, wobei die Stellvorrichtung (350) eine Drehwelle (352), an der die Blockierungselemente (342, 344) befestigt sind, und eine Stelleinheit (354) aufweist, die mit der Drehwelle (352) verbunden und dazu ausgebildet ist, die Drehwelle (352) zum Bewegen der Blockierungselemente (342, 344) zu drehen.
Fahrzeuganhänger nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Blockierungsvorrichtung (340) mit den Blockierungselementen (342, 344) und der Stelleinheit (354) am Fahrzeugrahmen (108) angebracht ist und die Blockierungselemente (342, 344) bei Aktivierung auf der Radachse (310) formschlüssig aufstehen.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der Anspruch 6-8, wobei die Stelleinheit (354) eine pneumatisch betätigte Stelleinheit, eine hydraulisch betätigte Stelleinheit oder eine elektrisch betätigte Stelleinheit oder ein Blockierungselement selbst ist.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes 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.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Blockierungselemente (342, 344) dazu ausgebildet sind, den Einfederungsweg der Federungseinrichtung (320) an mindestens einer Seite der Radachse (310) oder an einem beliebigen Punkt der Radachse (310) zu blockieren.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blockierungselemente (342, 344) zudem dazu ausgebildet sind, den Ausfederungsweg der Federungseinrichtung (320) in der Blockierungsstellung zu blockieren.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Federungseinrichtung (320) eine Spiralfederungseinrichtung, eine Luftfederungseinrichtung, eine hydropneumatische Federungseinrichtung oder eine Blattfederungseinrichtung ist.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Steuerung (504) derart ausgebildet ist, dass bei zu geringer Traktion des Zugfahrzeugs (102) die Blockierungsvorrichtung (340) aktiviert wird und zudem ein Anheben einer vorhandenen Liftachse und/oder ein Verringern des Luftdrucks innerhalb von Luftfederbälgen erfolgt.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Kamera am Fahrzeuganhänger zur Aufnahme des Fahrbahnzustandes vorhanden ist und in Abhängigkeit des ermittelten Fahrbahnzustandes die Steuerung (504) der Traktionserhöhungsvorrichtung (500) die Blockierungsvorrichtung aktiviert.
Fahrzeuganhänger (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche, der einen vorderen Fahrzeuganhängerbereich und einem hinteren Fahrzeuganhängerbereich aufweist und die Radachsenbaugruppe (300; 310) sich im hinteren Fahrzeuganhängerbereich befindet.
Zugfahrzeug (102), das zum lösbaren Ankuppeln eines Fahrzeuganhängers (104) nach einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildet ist und eine Traktionserhöhungsvorrichtung (500) umfasst, die dazu ausgebildet ist, bei Betätigung ein Aktivierungssignal an die Blockierungsvorrichtung (340) des Fahrzeuganhängers auszugeben, um zu bewirken, dass die Blockierungsvorrichtung (340) am Fahrzeuganhänger (104) die Einfederung blockiert, wodurch die auf das Zugfahrzeug (102) ausgeübte Stützlast bzw. Sattellast und damit auch die Traktion von mindestens einer Achse des Zugfahrzeugs (102) erhöht wird.
Fahrzeuggespann, bestehend aus einem Zugfahrzeug (102) nach Anspruch 17 und einem Fahrzeuganhänger (104) nach einem der Ansprüche 1-16, wobei die Traktionserhöhungsvorrichtung (500) am Zugfahrzeug (102) und/oder am Fahrzeuganhänger (104) angeordnet ist.