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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit Wechselaufbau, welcher auf den Fahrzeugrahmen des Fahrzeuges aufsetzbar und abhebbar ausgebildet ist, mit einer Verriegelungsvorrichtung, durch die der aufgesetzte Wechselaufbau mit dem Fahrzeugrahmen abhebefest und verschiebefest verbindbar ist, und bei der der Wechselaufbau Eingriffselemente aufweist, die in am Fahrzeugrahmen vorhandene Halter eingreifen, welche Schlitze aufweisen und wobei zur gemeinsamen Verriegelung mehrerer Verriegelungselemente der Wechselaufbau nach dem Absetzen horizontal verschoben wird und die Eingriffselemente der Verriegelungselemente dabei in die horizontalen Abschnitte der Schlitze eingeschoben werden.
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Derartige Fahrzeuge mit Wechselaufbau werden einerseits für den Container-Verkehr, andererseits aber vor allem dann benötigt, wenn man auf ein und demselben Fahrgestell je nach den Bedürfnissen verschiedene Aufbauten, z. B. eine LKW-Pritsche, einen Möbelkoffer, einen Kipper oder einen Transportbetonbehälter verwenden will. Durch Verwendung solcher Wechselaufbauten ist es möglich, das Fahrzeug optimal auszunutzen und jeweils für den Benutzungsfall den gerade benötigten Wechselaufbau zur Verfügung zu haben, so daß beispielsweise bei Schönwetter mit einem Transportbetonbehälter gefahren wird, während bei Schlechtwetter und im Winter ein Kipper aufgesetzt und mit dem Fahrzeug verwendet wird. Während der eine Fahrzeugaufbau sich auf dem Fahrzeugrahmen befindet, müssen die anderen Aufbauten im Hof des Fuhrparkes oder an beliegiger anderer Stelle derart abgestellt werden, daß man sie leicht wieder auf den Fahrzeugrahmen aufnehmen kann. Für dieses Auswechseln ist ein geeignetes Hub-, Wechsel- und Verriegelungssystem erforderlich, welches ein schnelles und sicheres Austauschen gestattet und vor allem die Möglichkeit bietet, alle in Betracht kommenden Wechselaufbauten mit ein und demselben genormten Grundrahmensystem auf dem Fahrzeug abzusetzen und zu verriegeln. Außerdem müssen die einzelnen Aufbauten in der nicht benutzten Stellung einwandfrei und absolut sicher abgestützt werden. Bisher werden dazu die Wechselaufbauten mit fahrzeugeigenen oder an Ort und Stelle befindlichen Hubsystemen angehoben, und dann werden an dem Wechselaufbau schwenkbar vorgesehene oder anzusteckende, in der Benutzungsstellung senkrecht nach unten ragende Stützen benutzt. Sind diese in ihre Position gebracht, so wird der Wechselaufbau bis auf eine Höhe abgesenkt, in der das Fahrzeug einwandfrei unter ihm herausfahren kann. Die bisher bekannten Wechselsysteme sind außerordentlich aufwendig.
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Aus der US-PS 33 74 030 ist eine lösbare Verbindung eines Fahrzeugkörpers auf einem Fahrzeug-Chassis bekannt. Bei dieser wird der Wechselaufbau auf den Fahrzeugrahmen aufgesetzt. Eingriffselemente in Form von an den Wechselaufbau-Längsträgern befestigten Keilen und am Chassis befestigten Keilaufnahmen sind vorgesehen. Beim Horizontalverschieben gelangen die Keile in die Schlitze dieser Halter oder Aufnahmen. Die Verschiebebewegung wird durch Anhängen des Wechselaufbaus an einen unverrückbaren Gegenstand und Vorfahren bzw. Abstützen des Wechselaufbaus und Zurückfahren ausgeführt; dabei wird verriegelt bzw. entriegelt. Lediglich die Sicherung gegen Verschieben erfolgt mit einer Spannstange, deren Mutter sich an dem wechselaufbaufesten Ankerteil abstützt und die mit Hilfe einer Verdrehsicherung gegen Lockerung gesichert wird. Die Benutzung dieser Wechselvorrichtung erfordert einen hohen Zeit- und Personalaufwand für das Verriegeln und Entriegeln, die den großen Bedürfnissen nach Optimierung des Wechselvorgangs nicht gerecht werden. Darüber hinaus ist bei der dargestellten Ausbildung kaum damit zu rechnen, daß die beispielsweise vier Eingriffselemente jeder Seite, also insgesamt acht Eingriffselemente, alle vernünftig tragen und die auftretenden Verriegelungskräfte anteilmäßig abstützen und somit einen für die Berechnung der Gesamtheit der erforderlichen Lastanteile übernehmen können. Auch diesbezüglich ist die Konstruktion nicht zeitgerecht, da die Gesamtheit dann stabiler ausgebildet werden muß, wenn man nicht damit rechnen kann, daß alle Verbindungen wirklich tragen, als wenn man dafür sorgt, daß alle Verbindungen zwischen Wechselaufbau und Fahrzeugrahmen auch tatsächlich in allen Betriebszuständen tragen. Dafür sind bei anderen Wechselaufbauten Einzelspindeleinrichtungen bekannt. Diese sind jedoch sehr aufwendig, sowohl bezüglich der Herstellung als vor allem auch bezüglich des Lösens und Wiederanziehens nach dem Wechselvorgang.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Verriegelung zwischen Wechselaufbau und Fahrzeugrahmen für unterschiedliche Wechselaufbauten und den Verriegelungsvorgang zu verbessern bzw. zu optimieren.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, daß die Halter und die Eingriffselemente durch elastische Ausbildung oder Lagerung elastisch miteinander verspannbar sind und daß die für die Betätigung erforderliche Verriegelungskraft elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch aufgebracht wird, indem zwischen Fahrzeugrahmen und Wechselaufbau eine Verschiebevorrichtung vorgesehen ist, deren Stellglied über eine Kupplung mit dem Wechselaufbau oder seinem Tragwerk in Eingriff bringbar ist. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Hiermit ist also eine zweigliedrige, jedoch zusammenwirkende Lösung gefunden. Dadurch, daß eine hinreichend stabile, jedoch ausreichend elastische Verbindung gewählt wird, ist einerseits der Toleranzausgleich gesichert, und andererseits wird ein sicheres Tragen gewährleistet, welches sich auf die Festigkeitsbemessungen des Wechselaufbaus und seiner Verbindungselemente und damit auf ein geringeres Leergewicht günstig auswirkt. Eine so gestaltete Verbindung läßt es auch zu, mit geeigneten, vorzugsweise vom Fahrersitz bedienbaren Verschiebeeinrichtungen den abgesetzten Wechselaufbau in die Verriegelungsposition zu schieben. Das wird ermöglicht, weil der elastische Eingriff der Eingriffselemente und ihrer Halter als Teil der Verriegelungsvorrichtung nunmehr auch ein hydraulisches, pneumatisches oder elektromechanisches Verschieben des ganzen Aufbaus zuläßt, ohne daß befürchtet werden muß, einzelne Eingriffselemente und Halter würden nicht tragen, und es bedürfte einer besonderen, von Hand anzuschraubenden Verspannung.
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Durch den Wegfall der vielen Handarbeit beim Verbinden und Lösen ist eine sehr rationell arbeitende und inzwischen bewährte Verriegelungsvorrichtung geschaffen. Dadurch, daß die Verschiebevorrichtung ein mechanisch, elektromechanisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigtes Stellglied aufweist, welches die Stellkraft aufbringt oder abstützt, können manche anderen Probleme, die sich ergeben, wenn man die Fahrzeugbewegung für den Hub nutzen will, vermieden werden. Ein derartiges Stellglied ist aber trotzdem einfacher als die bekannten, an mehreren Stellen vorzusehenden Einrichtungen, zumal es nur eine wesentlich kleinere Kraft aufzubringen braucht. Dieses Stellglied kann bei stehendem Fahrzeug in Tätigkeit treten. Dann sind die übrigen Anschlußteile derart auszugestalten, daß eine geeignete Vertikal- und Horizontalbewegung möglich ist. Das Stellglied kann vom Versorgungssystem des Fahrzeuges gespeist werden. Das ist insbesondere zweckmäßig, wenn das Versorgungssystem des Fahrzeuges beispielsweise ohnehin eine Hydraulik aufweist. Das Stellglied kann jedoch auch von einem fremden Versorgungssystem gespeist werden. Das ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn man ortsfeste Hub- und Stützsysteme auch mit verwendet. Dort wo keine elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigung, insbesondere an Lagerplätzen oder dgl. in Frage kommt, kann man auch über die Erfindung hinaus eine Betätigung von Hand vorsehen. Dabei kommen mechanische Systeme aber auch handhydraulisch betätigte Stellglieder in Betracht, die zum Beispiel nach Art der kleinen hydraulischen Wagenheber arbeiten. Das Stellglied kann man am Fahrzeugrahmen vorsehen und dann über eine Kupplung mit dem Wechselaufbau oder dessen Tragwerk in Eingriff bringen. Dann kann es besonders gut an das Versorgungssystem des Fahrzeuges angeschlossen werden, ohne daß es aufwendiger Steckvorrichtungen bedarf. Es wird dann auch nur ein Stellglied je Fahrzeug oder ein Mehrfach-Stellglied je Fahrzeug benötigt. Stellglied und Kupplung können im Bereich unmittelbar hinter dem Fahrerhaus vorgesehen sein.
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So können ohne Änderungen verschieden lange Wechselaufbauten verwandt werden, jedoch wird unter Umständen ein Zwischenraum zwischen Fahrerhaus und Wechselaufbau erforderlich, sofern man die Kupplung nicht unter dem Wechselaufbau anbringen kann.
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Bei der Gestaltung der Verriegelungsvorrichtungen ist es besonders wichtig, für möglichst viele verschiedene Wechselaufbauten und verschiedene Fahrzeuggrundtypen ein möglichst gleiches und genormtes Anschlußsystem mit Verriegelungsvorrichtungen vorzusehen. Dabei müssen diese den besonderen Bedürfnissen der jeweiligen Bewegung des Wechselaufbaus beim Heben und Senken sowie Verschieben Rechnung tragen. Dazu kann die Verriegelungsvorrichtung Schlitze in einem an dem Fahrzeugrahmen befestigten Halteprofil für den Wechselaufbau vorsehen, in welche an dem Wechselaufbau vorgesehene Eingriffselemente, wie Bolzen oder Nocken, eingreifen. Es kann mit einer einzigen relativ leicht auszuführenden Verschiebebewegung die Verriegelung sämtlicher Verriegelungselemente erfolgen. Da eine elastische Verspannung zwischen Wechselaufbau und Fahrgestell erfolgt, kommt es bei den Schlitzen nur auf die obere Anlagekontur an.
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Die Eingriffselemente können gemäß den Unteransprüchen und den in der Figurenbeschreibung behandelten Ausgestaltungen als Gummi-Metall-Verbindungen oder mit Federbolzen ausgestaltet sein. So sind sie in gewissem Grade elastisch, so daß kleine Ungenauigkeiten ausgeglichen werden können, andererseits jedoch eine absolute Verbindung zwischen Fahrzeugrahmen und Wechselaufbau erzielt wird. Die Form der Schlitze mit ihren für die sachgerechte Verspannung wichtigen oberen Anlagekonturen wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Bewegungsbahn der Eingriffselemente beim Aufsetzen und Verriegeln angepaßt. So können durch die Form schon Teile der Verriegelungskräfte formschlüssig aufgenommen werden. Zweckmäßig ist es, wenn die horizontalen Abschnitte der Schlitze keilförmig sich zum Schlitzende hin verengend ausgebildet sind. Da die Verbindung elastisch ist, ergibt sich, daß alle Verbindungen besonders gut gleichmäßig tragen und trotzdem leicht eingeführt werden können.
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Um die Eingriffselemente einwandfrei in den Schlitzen festzulegen, sieht man zweckmäßig wenigstens eine Sperrklinke vor, die wenigstens einem Eingriffselement zugeordnet ist. Die Sicherung gegen seitliches Verschieben und gegen vertikales Abheben kann bereits durch die Ausbildung der Verriegelungselemente gegeben sein und dabei kann schon ein Formschluß erzielt werden. So reicht es, wenn nur einzelne der Eingriffselemente, welche in die Schlitze eingreifen, mit Sperrklinken verriegelt werden. Weitere Ausgestaltungen, Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch in der nachfolgenden, anhand der Zeichnungen gegebenen Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung behandelt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
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Fig. 1 die Seitenansicht eines Lastfahrzeugs mit Wechselaufbau und schwenkbaren, gekoppelten Stützen zur allgemeinen Veranschaulichung solcher Fahrzeuge, wie sie für die Erfindung in Betracht kommen;
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Fig. 2 eine Detailseitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines Lastfahrzeuges mit Wechselvorrichtung;
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Fig. 3 die schematische Seitenansicht für eine Verriegelung zwischen Wechselaufbau und Fahrzeugrahmen mit Darstellung der Eingriffselemente und einer Sperrklinke;
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Fig. 4 eine schematische, etwas vergrößerte Seitenansicht für eine Verriegelungsvorrichtung mit Sperrklinke und Horizontalschiebemechanismus;
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Fig. 5 einen schematischen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;
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Fig. 6 einen schematischen Schnitt einer elastischen Lagerung eines Verriegelungsbolzens;
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Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch einen in sich elastisch ausgebildeten Verriegelungsbolzen.
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Die Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 50 mit Wechselaufbau 51. Das Fahrzeug hat einen Fahrzeugrahmen 52, auf welchem der Wechselaufbau 51 abgestützt und von welchem er abhebbar ist. Der Wechselaufbau 51 ist hier schematisch dargestellt. Es kommen dafür die verschiedensten, vorn genannten und auch andere Aufbauten in Betracht.
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Auf jeder Seite des Wechselaufbaus 51 sind zwei Stützen 51 und 54 vorgesehen. Sie haben obere Schwenkachsen 55 und 56 sowie untere Achsen. Mittels der oberen Schwenkachsen 55 und 56 sind die Stützen 53 und 54 am Wechselaufbau 53 angelenkt. Die Achsen liegen waagerecht und quer zur Fahrtrichtung. Mittels der unteren Achsen sind die Stützen an Füßen 59 und 60 angelenkt. Die Füße haben Aufstützplatten, welche an der Unterseite durch Ausprägungen, Rauhigkeit oder dgl. griffig ausgebildet sein können.
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Dabei ist noch je eine Verlängerung 72, 73 für eine Koppel 71 vorgesehen. Hier ist ein Stellglied 85 angedeutet. Weitere Einzelheiten der Verriegelungsvorrichtung sind nicht dargestellt.
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Die Fig. 2 veranschaulicht in etwas größerem Maßstab ein Fahrzeug ebenfalls nur zur Verdeutlichung des Einsatzes der Erfindung. Dabei sind die Stützen 53 und 54 über ihre oberen Schwenkachsen 55 und 56 hinaus verlängert und die Koppel 71 ist an die oberen Enden der Verlängerungen 72 und 73 mit Hilfe der Achsen 74 und 75 angelenkt. Hier wird als Stellglied in der Verschiebevorrichtung ein Hydraulikzylinder 76 vorgesehen. Dieser ist über ein Gelenk 77 am Fahrzeugrahmen 52 einerseits angelenkt und weist auf seiner Kolbenstange andererseits eine Gabelkupplung 78 auf, die im Bereich der Achse 74 an die Verlängerungen 72 der Stützen 53 angreift. Hier folgt der Hebe- und Senkvorgang bei stehendem Fahrzeug. Der Hydraulikzylinder verbleibt jedoch nach dem Abheben am Fahrzeugrahmen 52, so daß für alle Wechselaufbauten nur ein Hydraulikzylinder 76 erforderlich ist. Dieser braucht auch nur verhältnismäßig geringe Kräfte aufzubringen, da er lediglich die Horizontalkräfte aufzubringen oder abzustützen hat, während die Vertikalkräfte oder Vertikalanteile der Lagerkräfte von den Stützen 53 und 54 getragen werden. Ein Anschlag 79 ist dargestellt, der so gelegt ist, daß er die Stütze 53 in beiden Endlagen ihrer vorgesehenen Bewegung abstützt.
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Außerdem ist hier eine Verriegelungsvorrichtung zwischen Wechselaufbau 51 und Fahrzeugrahmen 52 dargestellt. Dafür sind auf dem Fahrzeugrahmen 52 Halteprofile 80 in Form von Winkelprofilen mit nicht dargestellten, oben auswärts gerichteten Schenkeln befestigt. Diese weisen drei Schlitze 81 je Seite auf. Die Schlitze haben Teilkreisform und sind nach oben hin offen. In ihnen ruhen Bolzen 82, die an einem besonderen Unterrahmen des Wechselaufbaus 51 nach auswärts ragend befestigt sind. Es sind auf jeder Seite des Fahrzeuges drei derartige Bolzen und drei zugeordnete Schlitze vorgesehen. Die Sperrklinken, welche auch erforderlich sind, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Sie werden unten erläutert. Die Schlitze 81 sind bogenförmig entsprechend der Kreisbewegung, welche die Bolzen 82 beim Heben bzw. Senken des Wechselaufbaus 51 ausführen. So treten die Bolzen 82 automatisch und richtig in ihre Schlitze 81 beim Heben oder Senken ein bzw. aus. Gegen seitliches Bewegen des Wechselaufbaus 51 bei Kurvenfahrt ist dieser dadurch gesichert, daß der Unterrahmen 83 zwischen den Schenkeln des Halteprofiles 80 ruht.
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Die Fig. 3 bis 7 zeigen Einzelheiten für Verriegelungsvorrichtungen zwischen Wechselaufbau und Fahrzeugrahmen.
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Die Fig. 3 veranschaulicht den Fahrzeugrahmen 52, auf dem das Halteprofil 80, welches bereits in Fig. 2 angedeutet ist, befestigt ist. In dem Halteprofil befindet sich ein schuhförmiger Schlitz 170, in welchem der Bolzen 82 ruht, welcher an dem Wechselaufbau 51 befestigt ist. Der schuhförmige Schlitz 170 hat einen senkrechten Schlitzabschnitt 171 und einen horizontalen keilförmigen Schlitzabschnitt 172. Der vertikale Schlitzabschnitt 171 dient zum Herausheben und Hereinsenken des Bolzens 82. Die Bewegung ist eine reine Vertikalbewegung. Ist der Bolzen 82 bis nach unten abgesenkt, so wird er durch Verschiebung des Wechselaufbaues 51 in horizontaler Richtung in den horizontalen Abschnitt 172 hineingedrückt. Da dieser keilförmig ausgebildet ist, nimmt der Bolzen 82 eine fest eingespannte Lage ein. Damit er dann nicht unerwünscht, beispielsweise beim Beschleunigen, nach hinten rutscht, ist eine Sperrklinke 175 vorgesehen, die bei 176 auf ihrem Halter 177 gelenkig befestigt ist. Dieser ist mittels Einstellschrauben 178 horizontal verstellbar, so daß die Klinke 175 genau so ausgerichtet werden kann, daß der Bolzen 82 einwandfrei festgeklemmt ist, die Klinke jedoch noch geöffnet und geschlossen werden kann.
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Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen eine gleichartige Anordnung, jedoch im Bereich der Horizontalverschiebevorrichtung. Hier ist auch zu erkennen, wie der obere Schenkelteil 80 a des Halteprofiles 80 seitwärts nach außen gebogen ist, damit der Rahmen 180 des Wechselaufbaues automatisch in den verhältnismäßig engen Zwischenraum zwischen den vertikalen Schenkelteilen des Halteprofiles 80 eingeführt wird. Der Rahmen 180 ruht mit seinem unteren Schenkel 181 auf dem unteren Schenkel 80 b des Halteprofiles. Bei 182 ist die Befestigung des Bolzens dargestellt, welche näher in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht wird. Auch hier ist ein schuhförmiger Schlitz 170 vorgesehen, und dem Bolzen 82 ist eine Sperrklinke 175 zugeordnet. Desweiteren ist eine Verschiebegabel 185 vorgesehen, die an der Kolbenstange 186 eines Verschiebezylinders 187 befestigt ist. Der beidseitig beaufschlagbare Verschiebezylinder weist im Inneren eine Druckfeder 188 auf, die den Kolben stets nach außen drückt, um die Gabel 185 in Anlage an den Bolzen 82 zu halten. Diese pneumatisch oder vorzugsweise hydraulisch betätigte Verschiebevorrichtung dient dazu, den gesamten Wechselaufbau 51 mit seinem Rahmen 180 horizontal zu verschieben, um sämtliche Bolzen 82 in die ihnen zugeordneten horizontalen Schlitzabschnitte 172 einzuschieben und damit eine gemeinsame Verriegelung aller Bolzen mit ein und derselben Bewegung zu erzielen. Es braucht dann auch nur auf jeder Seite eine einzige Sperrklinke 175 zum Eingriff gebracht zu werden, um eine einwandfreie Verriegelung des gesamten Wechselaufbaues zu erzielen.
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Da es praktisch nicht zu erreichen ist, daß die Bolzen 82 und die Schlitze 170 toleranzfrei ausgeführt werden, sehen die Ausführungsbeispiele der Fig. 6 und 7 für die Bolzenausbildung bzw. -lagerung verschiedene elastische Möglichkeiten vor. In dem Rahmen 180 des Wechselaufbaues ist nach Fig. 6 mit Hilfe einer Gummi-Metall- Verbindung 190 der Bolzen 82 elastisch gelagert, wobei das Metallgehäuse 191 mit Hilfe von nur schematisch angedeuteten Schrauben 192 am Rahmen 180 angeschraubt sein kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der Bolzen 82 selbst als Federbolzen ausgebildet. Dieses deutet ein Schlitz 195 an. Der Bolzen selbst ist in einem zylindrischen Halter 196 befestigt, der in nicht näher dargestellter Weise am Rahmen 180 angebracht ist. Derartige elastisch aufgehängte oder elastisch ausgebildete Bolzen können naturgemäß auch für die Verriegelungsvorrichtungen verwendet werden, bei denen bogenförmige Schlitze 81 in den Halteprofilen 80 vorgesehen sind.