DE2450455A1 - Lastkraftwagen mit einer mulde fuer schuettbares und/oder stueckiges ladegut - Google Patents

Description

• "Tatkraftwagen mit einer Mulde für schüttbares und/oder stückiges Ladegut" Die Erfindung betrifft einen Lastwagen mit einer Mulde für schüttbares und/oder stückiges Ladegut. Darunter sind sowohl die üblichen Schüttgüter, wie Sand oder Kies zu verstehen, als auch andere noch schüttbare Güter, wie Bitumengemische, Steine od. dgl.
• Zur Beförderung von Sand, Kies oder anderen Baustoffen setzen sich in immer stärkerem Maße Spezialfahrzeuge durch, die ein sehr großes Fassungsvermögen besitzen und deren Kippmulde mit einer hydraulischen Vorrichtung so gekippt werden kann, daß die Ladung durch eine als Tür mit waagerechter Schwenkachse ausgebildete Rückwand nach hinten entladen werden kann. Um wirtschaftliche Einheiten zu schaffen, geht man bei diesen Fahrzeugen bis an die Grenzen des zulässigen Gesamtgewichts. Dabei muß die Kippmulde eine in sich stabile Einheit bilden, da sie während des Kippens ihr Eigengewicht zuzüglich des Ladungsgewichtes frei tragen muß. Trotzdem muß das gesonderte LKW-Fahrgestell auch zur Aufnahme aller Beanspruchungen ausgelegt sein. Während des Kippens liegt ohnehin der kritische Zustand für derartige Kippmulden vor. Bei üblichen Längen der Kippmulde von 7 Metern richtet sich der vordere Teil der Kippmulde beim Kippen bis zu einer Höhe von 5 Metern auf. Wenn dann die Ladung nicht sofort durch die Entladeöffnung abrutscht, kann, insbesondere auf einem etwas nachgiebigen Untergrund, das gesamte Pahrzeug in Gefahr kommen, seitlich umzukippen. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es außerordentlich wichtig, die Kippmulde möglichst leicht zu bauen, da bei einer konstanten Obergrenze für das zulässige Gesamtgewicht eine Erhöhung des Muldengewichts eine Verringerung des Nutzgewichtes bedeutet. Auch das recht erhebliche Gewicht des Fahrgestells setzt die Nutzlast herab.
• Es ist bereits ein Kippmulde vorgeschlagen worden, die zumindest über einen wesentlichen Abschnitt in Fahrzeuglängsrichtung einstückig aus Leichtmetallguß hergestellt ist. Auch hierbei mußte aber ein gesondertes Fahrgestell verwendet werden.
• Es ist bei Kippfahrzeugen ferner ein Nachteil, daß ein dosiertes Abladen nur sehr schlecht möglich ist. Gerade bei etwas klebrigen Gütern rutscht die Ladung entweder gar nicht oder gleich vollständig ab. Es stellte ferner einen Nachteil dar, daß ein Abladen unter Schutzdächern, Bäumen oder Brücken meist nicht möglich war, da die Höhe zum Aufrichten der Kippmulde nicht ausreichte.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lastkraftwagen der eingangs erwähnten-Art zu schaffen, der eine problemlose Entladung bei einfacherem und leichterem Aufbau ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an die Mulde ein Schwingungserzeuger angeschlossen ist.
• Es kann ein üblicher Schwingungserzeuger verwendet werden, wie er für Schwingförderer gebräuchlich ist. Derartige Schwingungserzeuger arbeiten pneumatisch oder elektrisch bzw. elektromechanisch. Vorteilhaft ist der Schwingungserzeuger derart ausgebildet und angeordnet, daß er eine gerichtete Schwingung erzeugt, die auf die Entladeöffnung der Mulde hin gerichtet ist. Diese Entladeöffnung braucht nicht unbedingt die hintere Fläche der Mulde zu sein, sondern es kann auch seitlich entladen werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn bei mehreren Entladeöffnungen der Mulde der Schwingungserzeuger bezüglich seiner Schwingungsrichtung veränderbar ist. Dies kann sowohl durch Schwenkung des Schwingungserzeugers in Bezug auf die Mulde als auch durch ein entsprechend ausgebildetes Schwingungssystem selbst geschehen. Es ist damit möglich, wahlweise aus verschiedenen Entladeöffnungen zu entladen.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schwingungserzeuger an einer aus Leichtmetallguß bestehenden Mulde angeschlossen ist. Eine derartige Mulde ist in der deutschen Patentanmeldung P 24 08 249.3 vorgeschlagen worden. Vorzugsweise ist die Mulde einstückig ausgebildet. Eine solche Mulde schafft besonders ideale Voraussetzungen für den Anschluß eines Schwingungserzeugers.
• Es ist zwar mit dem Schwingungserzeuger auch möglich, aufwärts zu fördern, vorzugsweise sollte jedoch die Bodenfläche der Mulde eine Neigung in Richtung auf die Entladeöffnung haben. Damit ist auch sichergestellt, daß beim Entladen an Steigmgen die Aufwärtsneigung nicht zu stark wird.
• Die Erfindung ermöglicht es vor allem, in besonders vorteilhafter Weise die Mulde als selbsttragendes Teil in das Fahrgestell des LKWs mit einzubeziehen. Während bei einem normalen Kipp-Lastwagen sowohl das Fahrgestell als auch die Mulde so stark ausgebildet sein mußten, daß sie sich selbst trugen, kann nunmehr die Mulde die Längsträger des Fahrgestells ersetzen. Es ist also möglich, die Aufhängungen der hinteren Achsen an der Mulde direkt anzubringen. Dadurch kann ein großer Teil des Fahrgestell-Gewichtes eingespart werden. Wenn es sich bei der Mulde um einen Sattelauflieger handelt, so ist praktisch außer den eigentlichen Radaufhängungen überhaupt kein weiteres Fahrgestell mehr notwendig. Dadurch können einige Tonnen an Gewicht eingespart werden, die der Nutzlast zugute kommen. Auch hier ist wieder besonders vorteilhaft die Ausbildung aus Leichtmetallguß, da sich dadurch eine außerordentlich verwindungssteife Mulde aufbauen läßt, die als selbsttragendes Fahrgestell bestens geeignet ist.
• Die Aufhängung der Mulde sollte nach Möglichkeit schwingungsisolierend, jedoch zumindest während der Entladung dämpfungsarm gegen die Schwingungen des Schwingungserzeugers sein. Es ist auch möglich, die Mulde am LKW über eine Niveaureguliereinrichtung aufzunehmen. Dadurch kann die Bodenfläche der Mulde in gewissen Grenzen auf eine gewünschte Neigung eingestellt werden. Die Aufhängung der Mulde am übrigen LKW kann eine Luftfederung enthalten, wodurch sich die beiden zuletzt genannten Merkmale in einfacher Weise verwirklichen lassen.
• Es ist weiter vorteilhaft, wenn sich der Abstand zwischen den Seitenwänden der Mulde nach hinten vergrößert. Diese Abschrägung, die etwa in der Größenordnung von einem Grad liegen kann, sorgt dafür, daß sich backendes Ladegut wie beispielsweise eine Bitumenmischung, leichter von den Wänden löst und dann in Richtung auf die Entladeöffnung gefördert werden kann.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Auführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines als Sattelauflieger ausgebildeten Lastkraftwagens nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Mulde des Lastkraftwagens nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1.
• Fig. 1 ist ein Lastkraftwagen 11 in Sattelbauweise dargestellt, der aus einer Sattelzugmaschine 12 und einem Sattelauflieger 13 besteht. Der Sattelauflieger besteht im wesentlichen aus einer Kippmulde 16, die selbsttragend ausgebildet ist. Dazu ist ihr vorderer Teil mittels eines üblichen Drehgestells 15 auf dem hinteren Teil der Zugmaschine angebracht, während am hinteren Teil der Kippmulde 16 ist ein Hinterachsgestell 40 an der als Chassis dienenden Kippmulde 16 angebracht.
• Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein gesordertes Hinterachsgestell 40 vorgesehen, das die Achsen und ihre zugehörige Federung trägt. Es ist jedoch auch möglich, die Aufhängung und die zugehörigen Federungsteile der Hinterachsen unmittelbar an der Mulde 16 anzubringen.
• Im vorliegenden Beispiel erfolgt die Anbringung des Hinterachsgestells 40 an der Mulde 16 über besondere Aufhängungen 41. Diese Aufhängungen können besondere schwingungsisolierende Elemente enthalten und beispielsweise nach Art einer Luftfederung ausgebildet sein. Mit dieser ist es dann auch möglich, eine Niveauregulierung für die Mulde vorzusehen, so daß diese in ihrem Winkel zur Horizontalen durch Anheben oder Absenken der einen Muldenseite verstellt werden kann. Das gleiche kann auch im Bereich des Drehgestells 15 vorgesehen sein.
• Besonders vorteilhaft wäre es jedoch auch möglich, die Achsabfederung unmittelbar über eine schwingungsisolierende und gegebenenfalls niveauregulierbare Federung vorzunehmen, beispielsweise über eine an sich bekannte Luftfederung.
• Im Bodenbereich der Mulde 16 ist ein Schwingungserzeuger 17 angebraclrt. Es kann hier ein üblicher Schwingungserzeuger der Bauart verwendet werden, wie er bei Schwingförderern verwendet wird. Ein elektrischer, elektromechanischer oder pneumatischer Antrieb ist möglich, wobei wohl der pneumatische Antrieb wegen der ohnehin im LKW vorhandenen Druckluftanlage und wegen der geringen Gewichte der Anlage besonders vorteilhaft ist. Die Energie wird vorteilhaft vondem Motor der Zugmaschine abgeleitet, es kann jedoch auch ein gesonderter Generator vorhanden sein.
• Stärke, Frequenz und Anordnung des Schwingungserzeugers richten sich nach der Bauart der Mulde und der Art des hauptsächlich zu befördernden Gutes. Es können auch mehre Schwingungserzeuger 17 im Bodenbereich angebracht sein, was insbesondere bei sehr langen Ladeflächen vorteilhaft sein kann. Dabei können auch einzelne Abschnitte der Mulde schwingungstechnisch voneinander entkoppelt sein Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Mulde aus mehreren in Längsrichtung hintereinander gesetzten Gußstücken zusammengesetzt ist.
• Die in Fig. 1 dargestellte Mulde 16 besteht aus einem einzigen Leichtmetall-Gußteil, beispielsweise aus einer Leichtmetall-Gußlegierung G Al Zn 1 0 Si 8 Mg. Die Wandstärken können etwa in der Größenordnung von sechs bis zehn Millimeter liegen. Dabei kann der im wesentlichen ebene Boden 23 etwas dicker ausgebildet sein als die Seitenwände 21. Da im Bereich des Bodens die Abnutzung durch das Schüttgut größer ist als an den Seiten. Der Boden der Mulde 16 ist jedoch nach hinten etwas geneigt, so daß die Mulde im hinteren Bereich eine größere Tiefe hat als vorn. Die Klappe 19 kann durch nicht dargestellte Vorrichtungen geöffnet und nach dem Schließen verriegelt werden.
• Der Boden 23 und die Seitenwände 21 gehen mit einer großen Rundung 24 ineinander über. Dies verhindert ein Festsetzen des Schüttgutes in den Ecken.
• Die gesamte Mulde ist an ihren Außenseiten durch in Querrichtung verlaufende Rippen 25 versteift, die als einfache, senkrecht aus der Wand vorstehende, im Bereich der Seitenwände senkrecht verlaufende Rippen ausgebildet sind.
• Von dem etwas verdickten bzw. nach außen vorspringenden umlaufenden Rand 20 nach unten hin verbreitern sich diese Rippen, da im Bereich der Rundungen 24, d.h. an der Verbindungsstelle zwischen Seitenwänden 21 und Boden 23, die größten Biegekräfte auftreten. Dort sind die Rippen 25 am dicksten. Sie verlaufen dann quer über den Boden 23 hinweg, können dort jedoch, falls die Steifigkeit ausreicht, auch ausgesetzt sein.
• Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, verlaufen die Seitenwände 21 nach oben etwas auseinander. Diese Abschrägung sollte zumindest so groß sein wie die notwendige Entformungsschräge für das Gußteil. Die Verbreiterung der Rippen 25 vom oberen Rand 20 nach unten hin ist größer als die Entformungsschräge, so daß die durch die Außenkanten der Rippen gebildete Außenbegrenzung der Mulde nach außen hin breiter wird. Die Seitenwände 21 könnten jedoch auch derart schräg ausgebildet sein, daß die Außenbegrenzung der Rippen senkrecht oder sogar nach innen fallend ausgebildet ist.
• Im Bereich des Bodens sind eine mittlere und zwei seitliche Längsrippen 26 angeordnet, die den Boden in Längsrichtung versteifen und gleichzeitig die Anbringung der Aufhängungen für das Drehgestell 15 und die Aufhängungen 41 erleichtern.
• Dafür können auch besondere Lagerböcke ausgegossen sein.
• Aus Fig. 3 ist zu sehen, daß die Seitenwände 21 sich von vorn nach hinten etwas erweitern, indem sie mit der Längsachse 28 der Mulde einen Winkel i bilden. Dieser Winkel kann in der Größenordnung von 1o liegen. Er sorgt dafür, daß klebende Schüttgüter wesentlich besser aus der Mulde abrutschen.
• Obwohl eine Mulde aus Leichtmetallguß bei gleicher Festigkeit leichter hergestellt werden kann als Mulden, die in Schweißkonstruktion aus Stahlblech hergestellt werden und sogar auch leichter als in Schweißkonstruktion aus Aluminiumblechen hergestellte Mulden, lassen sich aber auch herkömmliche Mulden mit dem Schwingungserzeuger versehen.
• Die Wandstärke der Mulde 16 kann insbesondere im Bodenbereich, in Richtung auf die Entladeöffnung 18 so zunehmen, um damit den nach hinten zunehmenden Verschleiß zu berücksichtigen.
• In den Figuren 2 und 3 ist jedoch angedeutet, daß der Boden 23 der Mulde mit einer Auskleidung 36 versehen sein kann, und zwar, wie aus Fig. 3 hervorgeht, im hinteren, an die Entladeöffnung 18 angrenzenden Bereich. Diese Auskleidung besteht aus einem sehr harten Material, vorzugsweise einem extrem harten Edelstahlblech. Im vorliegenden Beispiel ist die Auskleidung eingegossen. Dazu sind an der Unterseite der aus einem Edelstahlblech bestehenden Auskleidung 36 zapfenartige Vorsprünge 37 angeschweißt, Die Auskleidung wird dann vor dem Gießen in die Form eingelegt.
• Das Leichtmetall umfließt diese Vorsprünge. Durch die sehr starke Grußschrumpfung des Leichtmetalls werden die an die Auskleidung angeschweißten Zapfen unverrückbar in dieser festgehalten. Hinterschneidungen können diese Haltewirkung noch erhöhen. In Fig. 3 z.B. ist die Auskleidung nur im hinteren Bodenbereich der Mulde angebracht, da dort erl fahrungsgemäß Verschleißerscheinungen am ehesten auftreten.
• Wie bereits erwähnt, könnte jedoch die Auskleidung auch andere Teile mit umfassen, insbesondere auch die Rundungen 24 und die Seitenwände, evi nur in ihrem unteren Bereich. Auch die Rückwand-Klappe 19 könnte an ihrer unteren Kante durch die Auskleidung gegen Verschleiß gepanzert sein.
• Ferner könnte durch unmittelbares Eingießen oder Einschweißen eine Auskleidung aus mit einem harten Blechmaterial, beispielsweise Edelstahl plattierten Aluminiumblech angebracht werden. Auch eine Befestigung der Auskleidung mit Schrauben, Nieten oder dergleichen ist möglich.
• Dadurch kann das Gewicht der Mulde u.U. weiter verringert werden, da der Boden 23 und auch die Seitenwände 21 keine Verschleiß zugaben mehr enthalten müssen und somit geringer gehalten werden können. Demgegenüber macht das Gewicht der Auskleidung kaum etwas aus, da dieses Material eine außerordentliche hohe Härte bis 1000 Brinell haben kann und somit von den meisten Schüttbütern überhaupt nicht verschlissen wird.
• Durch die Erfindung werden zahlreiche Vorteile erreicht: Der aufwendige Kippmechanismus mit seiner Hydraulik und den empfindlichen Teleskopzylindern für das Aufrichten der Mulde sowie mit den Schwenklagern am hinteren Ende entfällt. Der dafür benötigte Schwingungserzeuger ist mit geringerem Aufwand herzustellen. Vor allem kann aber der LKW die Mulde als selbsttragendes Fahrgestellteil verwenden, so daß nicht nur eine wesentliche Gewichts-und Kostenersparnis erreicht wird, sondern das Fahrgestell selbst auch verwindungssteifer wird, was den Fahreigenschaften zugute kommt. Durch das verbesserte Verhältnis von Nutzlast zu Gesamtgewicht wird die Wirtschaftlichkeit verbeiseert. Die Entladung kann relativ leicht dosiert werden, indem der Schwingungserzeuger nach der Entladung einer gewünschten Teilmenge einfach abgeschaltet wird. Dadurch, daß die Mulde nicht mehr aufgerichtet zu werden braucht, kann die Entladung auch an Stellen erfolgen, bei denen dies vorher nicht möglich war, beispielsweise in Tunneln,unter Brücken, unter Bäumen oder in Bauwerken, wozu auch Winterschutzdächer für den Winterbau gehören. Dadurch kann der Lastwagen unter Umständen näher an die Verbrauchsstelle des entladenen Gutes hin, so daß Kosten für den Zwischentransport gespart werden können. Vor allem aber ist die beim Kipper stets vorhandene Gefahr des Umkippens beim Aufrichten der Mulde völlig entfallen, so daß auch an Stellen entladen werden kann, an denen sonst wegen eines schlechten Untergrundes eine Kippentladung nicht verantwortet werden konnte, beispielsweise an Hängen oder dergleichen. Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines Sattelschleppers beschrieben wurde, da dies normalerweise die größten verwendeten Einheiten sind, ist sie ebenso vorteilhaft bei anderen Lastkraftwagen.
• Auch dort kann die Mulde oder der anders geartete Behälter für das Gut mit in die Fahrgestellkonstruktion einbezogen werden.

Claims (12)

Ansprüche

1.) Lastkraftwagen mit einer Mulde für schüttbares und/ oder stückiges Ladegut, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß an die Mulde (16) ein Schwingungserzeuger (17) angeschlossen ist.

2. Lastkraftwagen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schwingungserzeuger (17) zur Erzeugung einer auf eine Entladeöffnung (18) der Mulde (16) gerichteten Schwingung ausgebildet und angeordnet ist.

3. Lastkraftwagen nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei mehrere Entladeöffnungen (18) der Mulde (16) der Schwingungserzeuger (17) bezüglich seiner Schwingungsrichtung veränderbar ist.

4. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schwingungserzeuger (17) an eine aus Leichtmetallguß bestehende Mulde (16) angeschlossen ist.

5. Lastkraftwagen nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Mulde (16) einstückig ist.

6. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bodenfläche der Mulde eine Neigung in Richtung auf die Entladeöffnung hat.

7. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mulde (16) als selbsttragendes Teil in das Fahrgestell des Lastkraftwagens (11) mit einbezogen ist.

8. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufhängung (15, 41) der Mulde (16) schwingungsisolierend, jedoch zumindest während der Entladung dämpfungsarm gegen die Schwingungen des Schwingungserzeugers (17) ist.

9. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mulde (16) an dem Lastkraftwagen (11) über eine Niveaureguliereinrichtung aufgenommen ist.

10. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufhängung (41, 15) der Mulde (16) am übrigen Lastkraftwagen (11) eine Luftfederung enthält.

11. Lastkraftwagen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand zwischen den Seitenwänden (21) der Mulde (16) sich nach hinten vergrößert.

12. Lastkraftwagen nach Anspruch 111, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Abschrägung (oil) der Seitenwände (21) nach hinten etwa 10 beträgt.