-
Schwenkbares Fahrerhaus mit Gewichtsausgleich.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung des
Kippmomentes eines über eine Torsionsfeder abgestützten, schwenkbaren Fahrerhauses
auf den Fahrzeugrahmen, wobei die Torsionsfeder in der Schwenkachse liegt, an ihren
beiden Enden fahrerhausseitig und in der Mitte rahmenseitig eingespannt ist.
-
Es ist ein schwenkbares Fahrerhaus mit einer derartigen Vorrichtung
bekannt geworden (USA-Patentschrift 2 864 121), bei dem die als geschichtete Blattfeder
ausgeführte Torsionsfeder in ihrer Mitte formschlüssig drehfest in einem sie umgebenden
Rohr gehalten wird. Die Außenenden des Rohres stützen sich drehfest an den beiden
Längsholmen des Nutzfahrzeugrahmens ab. Die auf beiden Seiten über die Rohrenden
hinausstehende Blattfeder ist an ihren Enden formschlüssig und drehfest mit dem
Fahrerhausboden bzw. dem Rahmen des Fahrerhauses verbunden. In der Betriebsstellung
des
Fahrerhauses, d.h. in der herabgeschwenkten Stellung ist die
Blatt feder tordiert und wirkt so dem aus dem Fahrerhausgewicht resultierenden Drehmoment
entgegen. Dabei wird das Fahrerhausdrehmoment an den Federenden in die Feder eingeleitet,
tordiert die Feder, wird in der Mitte der Feder auf das die Feder umgebende Rohr
übertragen und von diesem in die beiden Rahmenlängsträger des Nutzfahrzeuges eingeleitet.
Diese bekannte Anordnung hat mehrere Nachteile, von denen der der aufwendigen Konstruktion
wohl am schwerwiegensten ist. Für große Fahrerhäuser muß nämlich das Hüllrohr der
Feder welches das gesamte Drehmoment überträgt, ein starkwandiges Rohr sein, in
dessen Mitte eine Haltevorrichtungfür die Torsionsfeder vorgesehen werden muß. Ein
Einklemmen der Federn durch einfaches Zusammendrücken des Rohres erscheint bei größeren
Rohrwandstärken nicht mehr durchführbar. Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführungsform
besteht darin, daß die Vorrichtung nur dann auf dem Fahrzeugrahmen montiert werden
kann, wenn es sich in hochgeschwenkter Lage befindet. Ein anderer Nachteil dieser
bekannten Anordnung besteht darin, daß der Schwenkbereich des Fahrerhauses nur in
geringem Maße durch eine Stellschraube eingestellt werden kann. Damit ist es nicht
möglich, diese Vorrichtung in gleicher Bauausführung für verschieden schwere Fahrerhäuser
bzw. verschieden große Schwenkwinkel von Fahrerhäusern zu verwenden.
-
Es ist auch eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art bekannt geworden,
bei der die fahrerhausseitigen Schwenklager über zusätzliche
Federn
am Fahrzeugrahmen abgestützt sind. Bei dieser bekanntgewordenen Anmeldung ist vorgeschlagen
worden, das Drehmoment von der Mitte der Torsionsfeder direkt auf einen Rahmenquerträger
zu übertragen. Über die konstruktive Durchführung dieses Vorschlages gibt die genannte
Veröffentlichung jedoch keine AuskunSt.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Gattung zu schaffen, die die Nachteile der als bekannt geschilderten
Anordnungen vermeidet, indem sie vor allem Einsparungen an Herstellungsaufwand bringt,
wobei gleichzeitig eine möglichst weitgehende Standardisierung der Vorrichtung für
unterschiedliche Fahrerhausgewichte und Schwenkwinkel erreicht werden sollen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
zur rahmenseitigen Einspannung formschlüssig drehfest auf der Torsionsfeder angeordnete
Reibscheiben mit abwechselnd jeweils dazwischenliegenden hebelartigen Laschen reibschlüssig
verspannt sind und die Hebelenden der Laschen an einem Querträger des Fahrzeugrahmens
angelenkt sind.
-
Die Vorteile dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen zunächst
in einer erheblichen Materialeinsparung gegenüber bekannten Anordnungen, indem sie
ein das Drehmoment von der Mitte der
Torsionsfeder nach außen leitendes
Rohr und die entsprechenden Lagerböcke auf den Längsträgern des Fahrzeugrahmens
einspart.
-
Der weitere hervorstechende Vorteil liegt in der unbegrenzten Einstellmöglichkeit
der Vorrichtung.
-
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
die Ubertragungsvorrichtung in einfachster Weise durch Addieren oder Weglassen von
Reibscheiben und Laschen auf die unterschiedlichsten zu übertragenden Drehmomente
eingestellt werden kann. Schließlich besteht ein Vorteil der Anordnung darin, daß
das Fahrerhaus in Betriebsstellung auf dem Fahrzeugrahmen montiert werden kann,
ohne gleichzeitig die Torsionsfedern dabei vorspannen zu müssen und daß danach durch
Schwenken des Fahrerhauses und Verspannen der Vorrichtung das Ausgleichsmoment hergestellt
wird.
-
Weiterhin erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einfachster
Weise ein Nachspannen der Torsionsfeder, was durch Erlahmung derselben im Laufe
der Zeit erforderlich wird.
-
In Ausgestaltung der Erfindung soll die Verspannung mittels mehrerer
auf einem konzentrischen Kreis um die Federlängsachse angeordneter Schraubenbolzen
erfolgen, wobei der Außendurchmesser der Reibscheiben kleiner ist, als der Schraubenkreis.
Diese Wahl der Verspannungsmittel hat den Vorteil, daß sie kostensparend ist und
kurze Montage bzw. Demontagezeiten erreichen läßt.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen die Reibscheiben sandgestrahlte
Stahlscheiben sein. Solche Scheiben vereinigen
hohe Druckfestigkeiten
und einen großen Reibungskoeffizienten auf sich, was zur Folge hat, daß bei einem
vorgegebenen zu übertragenden Drehmoment eine geringe Anzahl von Reibpaarungen erforderlich
ist, bzw. bei einer vorgegebenen Anzahl von Reibpaarungen ein höheres Drehmoment
übertragbar ist.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll die Torsionsfeder eine
geschichtete Blattfeder sein, die an den Einspannstellen in Vierkantausnehmungen
gehalten ist. Die Wahl einer geschichteten Blattfeder bringt bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung unter anderem den Vorteil mit sich, daß die Federkonstante durch Hinzufügen
bzw. Weglassen von Federblättern in einfachster Weise variiert werden kann. Dabei
brauchen die Vierkantaufnahmen an den Einspannstellen der Blattfeder nicht variiert
zu werden sondern es kann lediglich anstelle eines Federblattes jeweils eine gleich
starke Beilage eingelegt werden, so daß die Vierkantabmessung an den betreffenden
Stellen mit dem Federquerschnitt immer übereinstimmt.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sollen die Reibscheiben
und die Laschen im Stanzverfahren hergestellt sein. Dieses kostensparende Herstellungsverfahren
ist möglich durch die Gleichheit der Laschen sowie der Reibscheiben untereinander
für alle vorkommenden verschiedenen Fahrerhausgewichte.
-
Schließlich soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Laschenbefestigung
am Fahrzeugrahmen vertikal begrenzt nachgiebig
erfolgen. Diese
Befestigungsart hat den Vorteil, daß die Durchfederung des Fahrerhauses gegenüber
dem Fahrzeugrahmen nicht von der Blattfeder aufgenommen werden muß.
-
Anhand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt in verkleinertem Maßstab Fig. 1
eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Teilschnitten, wobei die Zeichenebene
senkrecht zur Fahrzeuglängsachse liegt, Fig. 2 einen Schnitt gemäß II - II aus Fig.
1.
-
In Fig. 1 ist ein aus Längs trägern la, Ib und Querträgern aufgebauter
Nutzfahrzeugrahmen gezeigt. Am vorderen Ende des Rahmens verbindet ein Querträger
3 die beiden Längsträger la und lb. Am vorderen Ende der Rahmenlängsträger la, lb
sind Konsolen 3a, 3b befestigt, die Jeweils ein Schwenklager 4a, 4b tragen, in denen
das er Fahrerhaus des Nutzfahrzeuges, von dem nur ein unter Rahmenträger gezeichnet
ist, am Rahmen schwenkbar angelenkt ist. Mit dem Fahrerhaus 5 sind zwei Konsolen
14 verschraubt, die in Lagerbohrungen 15 drehbar gelagert sind. Die Konsolen 14
sind mit einem Innenvierkant 16 versehen, in dem formschlüssig eine geschichtete
Biattfeder 6 gehalten ist. Gegen axiales Verschieben ist die Blattfeder 6
durch
Abdeckplatten 17 in den Konsolen 14 geschützt. Die Längsachse der Feder 6 fällt
mit der Schwenkachse des Fahrerhauses zusammen. In der Mitte zwischen den beiden
Schwenklagern 4a und 4b befindet sich auf der Feder 6 eine als Lamellenkupplung
7 ausgebildete Drehmomentübertragungsvorrichtung. Diese besteht aus mehreren Reibscheiben
8 und abwechselnd jeweils dazwischen liegenden hebelartigen Laschen 9, die durch
Schraubenbolzen lo miteinander reibschlüssig verspannt sind. Die Reibscheiben 8
sind sandgestrahlte Stahlscheiben, oder bestehen aus einem anderen geeigneten Material.
Die Reibscheiben 8 sind mit einem Innenvierkant versehen, der die gleichen Maße
aufweist wie das Profil der Blattfeder 6. Der Außendurchmesser der Reibscheiben
8 ist etwas kleiner als der Schraubenkreis der Schrauben lo, so daß ein Verdrehen
der Reibscheiben 8 relativ zu den hebelartigen Laschen 9 in denen die Schrauben
lo sitzen dann möglich ist, wenn die Schrauben lo nicht verspannt sind. Der Innendurchmesser
der Laschen 9 ist etwas größer als die Diagonale des Federprofils, so daß die Laschen
9 gegen die Feder 6 relativ vedrehbar sind. Am Rahmenquerträger 3 sind Platten 2
befestigt, mit denen die Laschen 9 der Lamellenkupplung 7 mittels eines Schraubenbolzens
11 verbunden sind. Dabei wird der Schraubenbolzen 11 in den Platten 2 in Länglöchern
12 aufgenommen, so daß eine vertikale Relativbewegung zwischen den Laschen 9 und
dem Fahrzeugrahmen ermöglicht wird. Auf dem Schraubenbolzen 11 können zwischen den
Laschen 9 Distanzstücke angeordnet sen.
-
Bei der Montage des Fahrzeugs wird das Fahrerhaus 5 in seiner normalen
Betriebsstellung in den Schwenklagern 4a und 4b auf den Fahrzeugrahmen ohne die
Feder 6 montiert. In dieser Stellung
wird dann die Torsionsfeder
6 seitlich von außen in die Vierkantausnehmungen 16 der Konsolen 14 eingeschoben.
Beim Einschieben wird zwischen den beiden Längsträgern die Lamellenkupplung 7 auf
die Torsionsfeder aufgefädelt, indem abwechselnd eine Lasche 9 und eine Reibscheibe
8 hintereinander auf die Vierkantfeder aufgesteckt werden. Die Feder 6 wird dann
mit Hilfe der Abdeckplatten 17 gegen seitliches Verschieben in den Konsolen 14 gesichert.
Die Laschen 9 werden durch Einstecken der Schraubenbolzen lo auf den Reibscheiben
8 zentriert und mit dem Schraubenbolzen 11 an den Platten 2 befestigt. Das Fahrerhaus
und die Gewichtsausgleichsvorrichtung sind nunmehr vollständig montiert. Lediglich
sind die Schraubenbolzen lo noch nicht verspannt. Das Fahrerhaus wird nun mit Hilfe
eines Krans in eine Schwenkstellung gebracht, wobei sich die Torsionsfeder 6 frei
mitdreht. In der Schwenklage werden die Schraubenbolzen lo angezogen, wodurch die
Laschen 9 mit den Reibscheiben 8 verspannt werden. Beim Zurückschwenken des Fahrerhauses
5 in seine Betriebsstellung wird die Feder 6 tordiert und gleicht so das Fahrerhausgewicht
aus. Der Schwenkwinkel über dem eine Torsionsspannung aus der Feder 6 zur Verfügung
stehen soll, ist vollkommen frei einstellbar, indem die Schraubenbolzen lo in jeder
beliebigen Schwenkstellung des Fahrerhauses festgezogen werden können. Für geringere
Fahrerhausgewichte ist die Federhärte der Feder 6 zu variieren. Das erfolgt bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einfachster Weise, indem so viele Federblätter
der geschichteten Blattfeder herausgenommen werden, daß eine dem Fahrerhaus angepaßte
weichere Feder entsteht. An den drei Einspannstellen,
nämlich den
beiden Schwenklagern 4a, 4b und der Lamellenkupplung 7 werden an Stelle der herausgenommenen
Federblätter Füllstücke gleichen Profils eingelegt, was aufgrund der guten Zugänglichkeit
der drei Einspannstellen ohne besondere Hilfsmittel möglich ist.