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Die Erfindung betrifft ein modulares Achsaggregatchassis umfassend in Fahrtrichtung hintereinander wenigstens ein Starrachschassismodul und wenigstens ein Lenkachschassismodul. Ferner betrifft die Erfindung einen Nutzfahrzeuganhänger, insbesondere Sattelauflieger, mit einem, insbesondere selbsttragenden, Aufbau und einem unter dem Aufbau montierten modularen Achsaggregatchassis.
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Nutzfahrzeuge sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen, etwa in Form von Anhängern oder Sattelaufliegern, bekannt. Dabei sind die Nutzfahrzeuge unabhängig von ihrer Ausgestaltung, insbesondere für den Transport von Gütern, also der zu transportierenden Ladung, überwiegend im öffentlichen Straßenverkehr vorgesehen. Zu diesem Zweck weisen die bekannten Nutzfahrzeuge ein Chassis, ein mit dem Chassis verbundenes Fahrwerk und einen von dem Chassis getragenen Aufbau auf, welcher der Aufnahme der zu transportierenden Ladung in einem Laderaum dient. So sind beispielsweise Planenaufbauten bekannt, die wenigstens eine Plane zum Verschließen wenigstens einer Seite und/oder eines Dachs des Planenaufbaus aufweisen. Wenn die Plane entlang der Seitenwand verschoben werden kann, spricht man auch von sogenannten Curtainsidern.
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Im Gegensatz dazu sind bei sogenannten Kofferaufbauten die Seitenwände und das Dach durch feste Wände verschlossen. Auch die Stirnwand ist bei Kofferaufbauten typischerweise als feste Wand ausgebildet, wohingegen die Rückwand meist durch zwei Flügeltüren, ein Rolltor oder dergleichen gebildet wird, um den Laderaum darüber von hinten beladen zu können. Die Seitenwände, das Dach, die Stirnwand sowie bedarfsweise der Boden von Kofferaufbauten sind in der Regel in Form von mehrschichtigen Paneelen aufgebaut, die äußere strukturgebende Decklagen und dazwischen eine Kernlage aus geschäumtem Kunststoff umfassen. Die Decklagen können bedarfsweise selbst jeweils mehrlagig ausgebildet sein und dienen der Aussteifung der Paneele, weshalb die Decklagen meist wenigstens eine Schicht aus einem Metall und/oder einem faserverstärkten Kunststoff aufweisen. Da die Kofferaufbauten geschlossen sind und aufgrund des geschäumten Kunststoffs eine hohe thermische Isolation bereitstellen, sind Kofferaufbauten in besonderem Maße nicht nur für den Transport von feuchtigkeitsempfindlichen Gütern, also den sogenannten Trockentransport, sondern insbesondere auch von temperaturempfindlichen Gütern, also beispielsweise für den sogenannten Kühltransport, geeignet.
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Die Chassis der bekannten Nutzfahrzeuge weisen typischerweise eine Gitterrahmenstruktur aus jeweils mehreren Längsträgern und Querträgern auf, die auch als Leiterrahmenstruktur bezeichnet werden. Auf diese Weise steifen die Chassis das Nutzfahrzeug aus und leiten die Kräfte des Aufbaus an das Fahrwerk und im Falle eines Sattelaufliegers bedarfsweise an die Zugmaschine ab. Dies kann jedoch davon abhängig sein, ob die Aufbauten der Nutzfahrzeuge selbsttragend ausgebildet sind oder nicht. Bei Aufbauten, die nicht selbsttragend sind, ist über die gesamte Länge des Aufbaus ein Chassis vorgesehen, um den Aufbau auszusteifen, so dass dieser nicht knicken oder anderweitig irreversibel deformieren kann. Bei selbsttragenden Aufbauten ist dies nicht erforderlich, weil der Aufbau selbst die benötigte Steifigkeit aufweist, um nicht zu knicken oder anderweitig irreversibel zu deformieren. Mithin kann unter selbsttragenden Aufbauten auch nur teilweise ein Chassis vorgesehen sein. Dies ist insbesondere im Bereich der Achsaggregate der Fall, um die Last des Aufbaus zuverlässig an das Fahrwerk ableiten zu können. Bedarfsweise kann auch unter dem Heck des Aufbaus ein Chassis vorgesehen sein, damit Kräfte, die beim Anfahren einer Laderampe oder beim Einfahren eines Staplers in den Aufbau auftretende Kräfte ebenfalls ohne Beschädigung des Aufbaus abgeleitet werden können. Der Bereich des Chassis im Bereich der Achsaggregate wird dabei typischerweise als Achsaggregatchassis bezeichnet, wobei der Bereich des Chassis im Bereich des Hecks des Aufbaus als Heckchassis bezeichnet wird. Das Heckchassis ist dabei zur besseren Aussteifung typischerweise mit dem Achsaggregatchassis verbunden. Bei selbsttragenden Aufbauten schließt sich dagegen vorne an das Achsaggregatchassis oftmals kein weiterer Chassisabschnitt an.
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In der Praxis werden zur Bildung des Chassis Gitterrahmenstrukturen verwendet, die zwei voneinander beabstandete Längsträger aufweisen, welche über Querträger miteinander verbunden sind. Die Längsträger des Chassis verlaufen regelmäßig in einem gewissen Abstand zu den Seitenrändern der Aufbauten.
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In den meisten Fällen weisen die mit den Chassis verbundenen Fahrwerke mehrere Achsaggregate auf. Vielfach handelt es sich dabei um Fahrwerke mit drei hintereinander angeordneten Achsen, wobei die Achsen nicht zwingend als Starrachsen, sondern bedarfsweise auch als Drehachsen der zugehörigen Räder zu verstehen sind. Die Räder können beispielsweise über Einzelradaufhängungen an den gegenüberliegenden Längsträgern montiert sein und jeweils paarweise eine gemeinsame Drehachse bilden. Auch wenn hier Zwillingsräder nicht ausgeschlossen sind, kommen meist einzelne Räder an jeder Seite der Achse zum Einsatz. Die Räder bzw. Achsen sind dabei normalerweise nicht gelenkt. Es kommt aber vor, dass die hinterste Achse des Fahrwerks gelenkt ausgebildet ist, um das Nutzfahrzeug besser manövrieren zu können. Dabei können die entsprechenden Räder der hinteren Achse separat schwenkbar an den Längsträgern montiert sein oder die Räder sind starr an einem Drehkranz festgelegt, der relativ zu den Längsträgern geschwenkt werden kann.
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Bei der Ausgestaltung der Chassis stehen sich grundsätzliche, meist widerstreitende Anforderungen gegenüber. So soll der Materialeinsatz zur Fertigung des Chassis minimiert werden, um Materialkosten und Gewicht einzusparen. Andererseits sollen die Chassis stabil, steif und langlebig sein. Nicht zuletzt sollen die Chassis auch so konstruiert sein, dass sie sich einfach und schnell fertigen lassen, um Fertigungskosten einzusparen. Die bisherigen Lösungen werden diesen umfangreichen und teilweise widerstrebenden Anforderungen noch nicht in einem zufriedenstellenden Maße gerecht, jedenfalls für Arten von Nutzfahrzeugen die je nach Kundenwunsch teilweise mit gelenkten Achsen und teilweise ohne gelenkte Achsen gefertigt werden sollen.
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Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das modulare Achsaggregatchassis und den Nutzfahrzeuganhänger jeweils der eingangs genannten und zuvor näher erläuterten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Herstellung vereinfacht werden kann, ohne dadurch nennenswerte Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
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Diese Aufgabe ist bei einem modularen Achsaggregatchassis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Starrachschassismodul und das Lenkachschassismodul miteinander verschraubt sind und zwei gemeinsame sich in Fahrtrichtung über die Länge des modularen Achsaggregatchassis erstreckende Längsträger bilden, dass das Starrachschassismodul und das Lenkachschassismodul jeweils jedem Längsträger zugeordnet wenigstens ein Rad aufweisen, dass die wenigstens zwei Räder des Starrachschassismoduls eine gemeinsame starre Drehachse bilden und dass die wenigstens zwei Räder des Lenkachschassismoduls wenigstens eine lenkbare Drehachse bilden.
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Die genannte Aufgabe ist ferner bei einem Nutzfahrzeuganhänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 dadurch gelöst, dass das modulare Achsaggregatchassis nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß ist mithin ein modulares Achsaggregatchassis vorgesehen, das in Fahrtrichtung des Nutzfahrzeugs wenigstens zweiteilig ausgebildet ist. In Fahrtrichtung hintereinander ist wenigstens ein Starrachschassismodul und wenigstens ein Lenkachschassismodul vorgesehen, wobei wenigstens ein Starrachschassismodul mit dem angrenzenden Lenkachschassismodul verschraubt ist. Es können im Falle von mehreren Lenkachschassismodulen und/oder Starrachschassismodulen auch diese untereinander verschraubt sein. Die entsprechende Schraubverbindung ist einfach und schnell herzustellen und insoweit bevorzugt. Der modulare Aufbau erlaubt es, das Achsaggregatchassis je nach den jeweiligen Anforderungen modular zusammenzustellen. Dies ist ebenfalls einfach und schnell möglich, wobei zudem die Verwendung von Gleichteilen erhöht werden kann.
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Durch die Kombination des wenigstens einen Starrachschassismoduls und des wenigstens einen Lenkachschassismoduls werden zwei gemeinsame, sich über die Länge des gesamten Achsaggregatchassis erstreckende Längsträger gebildet. Die Längsträger sollten dabei vorzugsweise unabhängig von dem jeweiligen Modul wenigstens im Wesentlichen gleichweit voneinander beabstandet sein. Alternativ oder zusätzlich bietet es sich aus Gründen der Steifigkeit an, wenn die Längsträgerabschnitte des wenigstens einen Starrachschassismoduls und des wenigstens einen Lenkachschassismoduls direkt miteinander verschraubt werden.
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Sowohl das wenigstens eine Starrachschassismodul als auch das wenigstens eine Lenkachschassismodul umfasst jeweils wenigstens ein Paar von Rädern. Von jedem Paar von Rädern ist dabei ein Rad den gegenüberliegenden Längsträgern zugeordnet und derart mit diesen direkt oder indirekt verbunden, dass jedes Paar von Rädern eine gemeinsame Drehachse bilden kann, insbesondere soweit der Nutzfahrzeuganhänger geradeaus fährt. Die entsprechenden Paare von Rädern können über eine Starrachse körperlich miteinander verbunden sein. Die entsprechenden Räder können aber auch beispielsweise über Einzelradaufhängungen so an den Längsträgern montiert sein, dass sich die Räder eine gemeinsame Drehachse teilen.
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Im Falle von Zwillingsrädern, können die Zwillingsräder entweder jeweils für sich als ein Rad des Paars von Rädern angesehen werden oder es bilden mehrere Paare von Rädern eine gemeinsame Drehachse. Da Zwillingsräder in diesem Zusammenhang jedoch ohnehin weniger bevorzugt sind, sollen diese von der Erfindung zwar umfasst sein, es wird im Folgenden aber nur bedingt auf Ausgestaltungen mit Zwillingsrädern eingegangen. Dem Fachmann sind die entsprechenden Unterschiede geläufig und der Fachmann kann die folgenden Ausführungen auch problemlos auf Ausgestaltungen mit Zwillingsrädern übertragen.
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Im Gegensatz zu dem Starrachschassismodul, bei dem die Räder wenigstens eine gemeinsame starre Drehachse bilden, sind die wenigstens zwei Räder des Lenkachschassismoduls lenkbar vorgesehen, die wenigstens eine Drehachse der Räder kann mithin beispielsweise um eine, insbesondere vertikale, Hochachse geschwenkt werden. So kann entweder jedes Rad eine eigene, schwenkbare Drehachse aufweisen oder es können wenigstens zwei Räder eine gemeinsame, schwenkbare Drehachse bilden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Nutzfahrzeuganhänger ist ein selbsttragender Aufbau und einem unter dem Aufbau montiertes modulares Achsaggregatchassis vorgesehen, wie es zuvor bereits beschrieben worden ist und wie es im Folgenden noch weiter erläutert wird. Bei dem Nutzfahrzeuganhänger handelt es sich insbesondere aber nicht zwingend um einen Sattelauflieger, da bei einem solchen Nutzfahrzeuganhänger die erfindungsgemäßen Vorteile in besonderem Maße zum Tragen kommen.
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Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des modularen Achsaggregatchassis bilden die wenigstens zwei Räder des Lenkachschassismoduls eine gemeinsame lenkbare Drehachse. Die Räder sind also lenkbar, bleiben dabei aber weiter konzentrisch zu der gemeinsamen Drehachse angeordnet. Es werden also nicht die Räder unabhängig voneinander geschwenkt, sondern es wird die gemeinsame Drehachse der Räder geschwenkt und damit die zugehörigen Räder abhängig und gleichförmig zueinander gelenkt. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung eines Drehkranzes erfolgen, an dem die Räder ein einer festen Ausrichtung zueinander festgelegt sind. Die Räder bleiben also zum Drehkranz fest ausgerichtet, während dieser insbesondere um eine, vorzugsweise vertikale, Hochachse geschwenkt bzw. gedreht werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Räder des Starrachschassismoduls bedarfsweise körperlich über eine gemeinsame Starrachse verbunden sein.
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Alternativ oder zusätzlich weist das Starrachschassismodul jedem Längsträger zugeordnet wenigstens zwei Räder auf, wobei jeweils wenigstens zwei unterschiedliche Paare von Rädern des Starrachschassismoduls jeweils unterschiedliche gemeinsame starre Drehachsen bilden. Dadurch wird ein dreiachsiges Fahrwerk erhalten, bei dem zwei der Achsen bzw. Drehachsen starr sind und die hinteren Räder gelenkt werden können. Dreiachsige Fahrwerke erlauben die Ableitung von hohen Gewichtskräften des Nutzfahrzeuganhängers an die Fahrbahn. Dies kann insbesondere bei Sattelaufliegern und den bei Sattelaufliegern häufig vorkommenden hohen Zuladungen zweckmäßig sein.
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Zweckmäßige sowie einfache Fahrwerke können erhalten werden, wenn die Räder des Starrachschassismoduls und/oder die Räder des Lenkachschassismoduls jeweils über eine Einzelradaufhängung mit dem jeweils zugeordneten Längsträger verbunden sind. Kostengünstiger können jedoch bedarfsweise Starrachsen sein.
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Alternativ oder zusätzlich bietet es sich zur Aussteifung des Chassis und damit des Fahrwerks an, wenn die Längsträger untereinander über Querträger verbunden sind. Dabei lassen sich dann Herstellungskosten sparen sowie die Montageaufwände verringern, wenn die Querträger mit den Längsträgern verschraubt sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Querträger seitlich an den Längsträgern angeschraubt sind.
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Aus Gründen der Steifigkeit und der Materialeinsparung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Querträger einen hutförmigen Querschnitt aufweist. Die genannten Vorteile werden dabei insbesondere dann erreicht, wenn der wenigstens eine Querträger in Form eines Hutprofils ausgebildet ist.
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Die lenkbaren Räder bzw. die lenkbare Achse kann besonders zuverlässig und einfach lenkbar ausgebildet werden, wenn das Lenkachschassismodul ein Drehkranz zum Verstellen der gemeinsamen Drehachse der wenigstens zwei den gegenüberliegenden Längsträgern zugeordneten Räder umfasst. In diesem Zusammenhang ist es hinsichtlich der Montage besonders zweckmäßig, wenn der Drehkranz, insbesondere direkt, an den beiden gegenüberliegenden Längsträgern montiert, insbesondere verschraubt, ist.
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Bei einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Nutzfahrzeuganhängers ist der Aufbau als Kofferaufbau mit festen Seitenwänden, einem festen Dach und einer festen Stirnwand ausgebildet. Solche Aufbauten können besonders zweckmäßig als selbsttragende Aufbauten ausgebildet sein, so dass die Vorteile des modularen Achsaggregatchassis in besonderem Maße genutzt werden können. Außerdem ist dann tolerierbar, dass das wenigstens eine Starrachschassismodul und das wenigstens eine Lenkachschassismodul lediglich über Schraubverbindungen miteinander verbunden und nicht etwa verschweißt sind.
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Dabei kann der Kofferaufbau als Kühlkofferaufbau mit einem Kühlaggregat zur Kühlung des Laderaums des Kofferaufbaus ausgebildet sein. Bei solchen Kofferaufbauten ist die beschriebene Ausgestaltung vorteilhaft einzusetzen.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Deichsel zum Verstellen des Drehkranzes des Lenkachschassismoduls mit dem Drehkranz und dem vorderen Scheuerplattenbereich des Nutzfahrzeuganhängers verbunden sein. Auf diese Weise lässt sich das Nutzfahrzeug einfach und zuverlässig lenken.
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Dies gilt insbesondere dann, wenn die Deichsel mit einem Lenknocken zum Eingreifen in eine Sattelkupplung einer Sattelzugmaschine zum Verstellen des Drehkranzes des Lenkachschassismoduls verbunden ist. Fährt die Sattelzugmaschine dann um eine Kurve, drückt die Sattelkupplung den Lenknocken in Richtung der Außenseite der Kurve. Diese Bewegung kann dann zu einer Verstellung der Deichsel umgesetzt werden, die mithin abhängig von dem jeweiligen Kurvenradius eine angepasste Verstellung der gelenkten Achse des Lenkachschassismoduls bewirkt. Alternativ oder zusätzlich können auch hydraulische, pneumatische und/oder elektrische Einrichtungen zur Verstellen des Drehkranzes des Lenkachschassismoduls vorgesehen sein, die an sich bereits grundsätzlich bekannt sind.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- 1 ein erfindungsgemäßes modulares Achsaggregatchassis in einer perspektivischen Ansicht und
- 2 das modulare Achsaggregatchassis aus 1 in einer Draufsicht von oben.
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In den 1 und 2 ist ein modulares Achsaggregatchassis 1 in einer perspektivischen Ansicht und in einer Draufsicht von oben dargestellt. Das modulare Achsaggregatchassis 1 kann bedarfsweise einen selbsttragenden Kofferaufbau tragen, der der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist. Zusätzlich zu dem modularen Achsaggregatchassis 1 ist ferner ein Heckchassis 2 dargestellt, das mit dem modularen Achsaggregatchassis 1 verschraubt ist. Das Heckchassis 2 umfasst einen Unterfahrschutz 3 und einen Anfahrschutz 4 beim rückwärtigen Anfahren von Laderampen oder dergleichen. So werden die beim Anfahren von Laderampen in das Heckchassis 2 eingeleiteten Kräfte über das modulare Achsaggregatchassis 1 an das Fahrwerk 5 und damit an die Fahrbahn abgegeben. Hierzu weist das Heckchassis 2 zwei Längsträger 6 auf, die mit den Längsträgern 7 des modularen Achsaggregatchassis 1 verschraubt sind.
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Das modulare Achsaggregatchassis 1 ist modular aus einem Starrachschassismodul 8 und einem Lenkachschassismodul 9 zusammengesetzt. Das Starrachschassismodul 8 ist dabei in Fahrtrichtung vorne und das Lenkachschassismodul 9 in Fahrtrichtung hinten vorgesehen. Zudem sind das Starrachschassismodul 8 und das Lenkachschassismodul 9 miteinander verschraubt, und zwar ausschließlich oder insbesondere über die Längsträgerabschnitte 10,11 des Starrachschassismoduls 8 und das Lenkachschassismoduls 9. Die Längsträgerabschnitte 10,11 sind in Querrichtung voneinander beabstandet und bilden jeweils gemeinsam einen gemeinsamen Längsträger 7 des Achsaggregatchassis 1, der sich wenigstens im Wesentlichen über die gesamte Länge des Achsaggregatchassis 1 erstreckt. Bei dem dargestellten und insoweit bevorzugten Achsaggregatchassis 1 sind die Längsträger 7 über Querträger 12 miteinander verbunden, wobei die Querträger 12 seitlich an den Längsträgern 7 verschraubt sind. Zudem sind die Querträger 12 teilweise in Form eines Hutprofils 13 ausgebildet.
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Das Starrachschassismodul 8 weist zwei starre Achsen auf, von denen jede Achse ein Paar Räder 14 umfasst, die jeweils paarweise eine gemeinsame Drehachse 15 bilden. Die Räder 14 sind direkt über eine Starrachse 16 körperlich miteinander verbunden, obschon auch auf eine Starrachse 16 zugunsten von Einzelradaufhängungen verzichtet werden könnte, um die Räder 14 an den zugehörigen Längsträgern 7 aufzuhängen. Die Einzelradaufhängung kann dabei in einer bereits bekannten und dem Fachmann geläufigen Art und Weise ausgebildet sein. Die Räder 14 sind starr vorgesehen, was bedeutet, dass sie nicht zum Zwecke des Lenkens um eine, insbesondere vertikale, Hochachse geschwenkt werden können. Das Lenkachschassismodul 9 umfasst dagegen ein Paar Räder 17 die um eine, insbesondere vertikale, Hochachse geschwenkt werden können. Auch bei diesem Paar Räder 17 ist jeweils ein Rad 17 einem anderen Längsträger 7 des Achsaggregatchassis 1 zugeordnet. Die Räder 17 bilden auch wie die Räder 14 des Starrachschassismoduls 8 jeweils eine gemeinsame Drehachse 18 und sind an den Längsträgern 7 aufgehängt. Diese Aufhängung erfolgt jedoch nicht direkt an den Längsträgern 7, sondern über einen Drehkranz 19, über den die gemeinsame Drehachse 18 der Räder 17 des Lenkachschassismoduls 9 um die Hochachse verstellt werden können. Die Räder 17 sind zudem über eine Starrachse 20 miteinander verbunden, obwohl auch diese Räder 17 grundsätzlich über Einzelradaufhängungen montiert und vorliegend indirekt an den Längsträgern 7 aufgehängt sein könnten.
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Der Drehkranz 19 ist über eine Deichsel 21 mit einem Scheuerplattenmodul 22 des Nutzfahrzeuganhängers verbunden, der vorliegend als Sattelauflieger ausgebildet ist. Das Scheuerplattenmodul 22 ist dabei zur Verbindung mit der Sattelkupplung einer Sattelzugmaschine vorgesehen. Neben dem Königszapfen 23 zum Ankuppeln an die Sattelkupplung und der eigentlichen Scheuerplatte 24 weist das Scheuerplattenmodul 22 ein Lenknocken 25 zum Eingreifen in die rückseitige Aussparung der Sattelkupplung auf. Je nachdem, ob die Sattelzugmaschine eine Linkskurve oder Rechtskurve fährt, verstellt die Sattelkupplung den Lenknocken 25 nach rechts oder links, wobei diese Verstellung über die Deichsel 21 in eine korrespondierende Verstellung des Drehkranzes 19 und damit der gelenkten Achse des Lenkachschassismoduls 9 umgesetzt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Achsaggregatchassis
- 2
- Heckchassis
- 3
- Unterfahrschutz
- 4
- Anfahrschutz
- 5
- Fahrwerk
- 6
- Längsträgern
- 7
- Längsträger
- 8
- Starrachschassismodul
- 9
- Lenkachschassismodul
- 10,11
- Längsträgerabschnitt
- 12
- Querträger
- 13
- Hutprofil
- 14
- Räder
- 15
- Drehachse
- 16
- Starrachse
- 17
- Räder
- 18
- Drehachse
- 19
- Drehkranz
- 20
- Starrachse
- 21
- Deichsel
- 22
- Scheuerplattenmodul
- 23
- Königszapfen
- 24
- Scheuerplatte
- 25
- Lenknocken
