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Achsausgleich für mehrachsige Anhänger0
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Achsausgleich für mehrachsige
Anhänger, gebildet aus einer Achse die federnd mit dem Fahrwerkrahmen verbunden
ist.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist ein Achsausgleich insbesondere
für Schwerlast-Anhänger (Tieflader und Sattelauflieger). Es ist bekannt bei Schwerlast-Anhängern
Pendelachsen zu verwenden die sich beispielsweise mit Schraubenfedern am Fahrwerkrahmen
abstützen. Der Achsausgleich zwischen mehreren Achsen wird dadurch erreichte daß
zwei oder mehrere Federn mechanisch zusammengeschaltet werden. Nachteil der Pendelachse
ist die Spuränderung beim Durchfedern die unter anderem zu starken Verschleißerscheinungen
an
den Reifen führt. Diese Konstruktion ist außerdem in der Herstellung teuer und zeigt
eine relativ große Ladehöhe des Anhängers.
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Durch die Tatsache, daß sich die Achse über Federn am Fahrwerkrahmen
abstützt müssen die Federn großdimensioniert werden. Das dadurch erzeugte Schwingungssystem
muß mit Stoßdämpfern abgedämpft werden. Die Herstellungskosten einer solchen bekannten
Anordnung sind also relativ hoch. Die Verwendung von Federn als Abstützung der Achse
am Fahrwerkrahmen verbietet - außer mit erheblichem technischem Aufwand - die Zusammenschaltung
mehrerer gleicher Anhänger zum Zwecke der Vergrößerung der Ladefläche oder der Nutzlast.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Achs aus gleich für
mehrachsige Anhänger und eine dementsprechende Achsaufhängung der Eingangs genannten
Art so auszubilden, daß beim Durchfedern des Anhängers keine Sturz- oder Spuränderungen
des Radsatzes zu schnellem Verschleiß der Reifen führt. Die Erfindung hat die zusätzliche
Aufgabe die Ladehöhe eines Anhängers mit der erfindungsgemäßen Achsaufhängung im
Vergleich zu Anordnungen des Standes der Technik wesentlich zu vermindern. Weiterhin
hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe einen Ächs aus gleich für beliebig viele
Radsätze eines Anhängers vorzusehen, sodaß auch mehrere gleichartige Anhänger zur
Vergrößerung der Ladefläche und/oder der Nutzlast zusammengeschaltet werden können,
ohne daß dadurch das entstehende Gesamtfahrzeug statisch oder dynamisch
instabil
wird. Es sollen also beliebig viele Radsätze eines oder mehrerer Anhänger mit dem
erfindungsgemäßen Achs aus gleich zusammengeschaltet werden können.
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Die Aufgabe wird durch einen Achs aus gleich für mehrachsige Anhänger
der eingangs genannten Art gelöst, der insbesondere dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Achse eine Starrachse istt die über Längslenker schwenkbar mit dem Fahrwerkrahmen
verbunden ist und daß sich die Achse in der Nähe ihrer beiden Enden mit jeweils
mindestens einem Hydraulikzylinder am Fahrwerkrahmen abstützt.
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Der wesentliche Unterschied der erfindungsgemäßen Achsaufhängung gegenüber
dem vorbekannten Stand der Technik ist, daß die erfindungsgemäße Achse als Starrachse
ausgebildet ist, die in der Art einer Kurbelachse am Fahrwerkrahmen mit Längslenkern
schwenkbar befestigt ist. Wesentlich dabei iat, daß sich die Starrachse nur über
Hydraulikzylinder am Fahrwerkrahmen abstützt.
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Mit dieser Anordnung werden mehrere Vorteile gleichzeitig erreicht.
Durch die Verwendung einer Starrachse werden Sturz- und Spuränderungen der Radsätze
beim Durchfedern des Anhängers verhindert. Der Reìfen-terschleiß ist damit wesentlich
vermindert.
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Die Verwendung einer Starrachse mit Hydraulikzylindern als Abstützmitteln
gewährleistet eine wesentlich verminderte Ladehöhe
im Vergleich
zi einem All finger mit Pendelachsen. Die Verwendung von Hydraulikzylindern gewährleistet
weiterhin, daß die Ladehöhen in bestimmten Grenzen einstellbar sind. Des weiteren
kann auch die Neigung der Ladefläche durch Einstellung der lTydraulikzylinder beliebig
verändert werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt
sich darauf, daß die Radsätze eines Anhängers mit an- und fürsichbekannten Allradlenkungen
ausgerüstet werden können0 Ein derart allradgelenkter Anhänger mit dem erfindungsgemäßen
Achs aus gleich kann beliebig mit anderen, gleichartigen Anhängern kombiniert werden0
Dazu werden die Achsausgleichssysteme (Hydrau.
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likzylinder) zusammengeschaltet; das aus mehreren Anhängern kombinierte
Gesamtfahrzeug verhält sich dann in Bezug auf seine statischen und dynamischen Eigenschaften
wie ein einzelner Anhänger dIeses Baukastensystems. X- Lanr. beispielsweise z;-el
solcher Fahrwerke für Langmaterialtransporte verwenden. Auch besteht die Möglichkeit
zwei solche kombinierte Fahrzeuge parallel zu kuppeln. Mit der erfindungsgemäßen
Achsaufhängung in Zusammenhang mit der oben genannten Allradlenkung wird ein System
vorgeschlagen, das dem heutigen Straßenverkehrsgesetz in Bezug auf Länget Breites
Gewichte und Lenkeigenschaften genüge tut und somit dem Anwender mit niedriger Investition
die Möglichkeit gibt, universell transportfähig zu sein. Durch die Anordnung von
starren Achsen (gegenüber von Pendelachsen) sind die Verschleißerscheinungen bei
Reifen und anderen Teilen wesentlich geringer. Zudem entstehen sehr niedrige Ladehöhen,
die bei
Schwertransporten von größter Wichtigkeit sind. Die zulässigen
Achslasten bei verschiedenen Geschwindigkeiten und die Zusammensetzung mehrer Achsen
für verschiedenen Transportfahrzeuge gewährleisten die Durchführung eines Transportes
der mittleren Klasse zwischen beis)ielsweise 60 - 250 t.
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Ein wesentlicher Vorteil dieses Systems ist, daß erfindungsgemäß nunmehr
Hydraulikzylinder die Abstützung zwischen der Achse und ae= Fahrwerkrahmen bilden.
Auf diese Weise werden gr3ßdimensionierte teure Federn eingespart; ebenso wird damit
erreicht, daß aufwendige Dämpfungsmaßen mit dem Wegfall von Abstütz -zungsfedern
ebenfalls entfallen können; Es wird stattdessen eine Fei@@ung vorgeschlagen, die
billig herstellbar und leicht zu montiert ist.
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Weitere wesentliche Einzelheiten und Merkmale gehen aus der Zeichnung
und ihrer Beschreibung hervor.
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Es zeigen: Fig. 1: Seitenansicht (geschnitten) der erfindungsgemäßen
Achsaufhängung an einer Radseite Fig. 2: Vorderansicht der Konstruktion gemäß Fig.
1 Fig. 3: Draufsicht auf die Achsaufhängung gemäß Fig. 1 unter Weglassung des Rades
(teilweise geschnitten) Fig. 4;1 bis Fig. 4.6: Systemdarstellung der Kombinationsmöglich.
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ketten von Anhängern mit der erfindungsgemäßen Achsaufhängug.
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Fig. 5.1 bis Fig0 5.4: Seitenansicht und Draufsicht eines Sattel.
Zuges
während der Kurvenfahrt in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen.
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Fig. 6.1 is Fig. 6. : Seitenansicht und Draufsicht eines aus zwei
Anhängern zusammengeschalteten Gesamtfahrzeugs und Darstellung der Stellung der
Radsätze während der Kurvenfahrt.
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Fig. 7.1 bis Fig; 7.3: Schematische Darstellung eines aus vier Einzelanhängern
zusammengeschalteten Gesamtfahrzeugs in Draufsicht, Seitenansicht und Vorderansicht
mit einer Achsaufhängtuig gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In Fig. 1, 2 und 3 ist eine achse (1) über Längslenker (4) schwewnkbar
an einem Achsträger '@@' am Fahrwerkrahmen (9) gelagert. Die Achse (1) ist dabei
eine Starrachse, das heißt, die Achse ist über die gesamte Fahrzeugbreite hindurchgehend.
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Nachdem die Achse (1) über Längslenker (4) am Achsträger (15) schwenkbar
gelagert wird, entspricht sie in ihrer Wirkungsweise einer Kurbelachse (siehe Fig.
1 und Fig. 3). Parallel zum Längsträger (4) befindet sich eine Feder (3), die die
Achse beim Brem sen stabilisieren soll und g eichzeitig zur Führung der Achse (1)
dient. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 3 ist die Feder (3) am Achsträger (15)
mit einem Bolzen (11) befestigt, (sie uni greift diesen Bolzen). An der Achse (1)
ist die Feder in einer Befestigung (10) verschraubt, die gleichzeitig als Befestigung
für das untere Lager (13) des Hvdraulikzylinders (2) bildet.
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Aus Fig. 1, 2 und 3 ist ersichtlich, daß das untere Lager (13)
des
Hydraulikzylinders (2) auf einer Achsplatte (14) befestigt ist, die mit der Achse
(1) verschweißt ist (sielie Fig. 2). Das andere Ende des IIydraulikszylinders (
beispielsweise die Kolbenstange des Hydraulikkolbens) ist im oberen Lager (12) am
Fahrwerkrahmen (9) befestigt. Aus der Darstellung der Flg.
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wird deutlich, daß der ilydraulikzylinder (2) im Bezug zum Achsträger
(15)mit einem Hebelarm an der Achse (1) angreift Durch Betätigung des Hydraulikzylinders
(2) wird damit die Neigung des Längslenkers (4) und Infolge dessen der Abstand der
Achse zum Fahrwerkrahmen (9) verstellt.
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Es wird bevorzugt wenn der Hydraulikzylinder (2) an der Achse() in
der Nähe des sich drehenden Teils (8) des Radsatzes angreift.
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Je größer der Abstand des Hydraulikzylinders (2) von der Läng mittenachse
des Anhängers ist, desto näher ist der Hydraulikzylinder (2) am sich drehenden Teil
(8) und desto günstiger ist der Hebelarm zurNerstellung der Achse (1) in Bezug zum
Fahrwerkrahmen (9).
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Aus Fig0 1 ist ersichtlich, daß die Achsplatte (14) vor der Achse
(1) in Richtung zum Achsträger (15) hin verlängert ist.
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Damit ergibt sich ein besonders gedrängter Aufbau. Der Hydraulikzylinder
(2) kann jedoch auch an einer beliebigen anderen Stelle an der Achse(1) angreifen;
wesentlich ist nur, daß der Hydraulikzylinder (2) noch eine ausreichende Kraft auf
die als Kurbelachse wirkende Starrachse ausüben kann. Wesentlich ist auch noch>
daß zwischen der Achsplatte(14) und der darunterliegenden
Feder
(3) ein Spiel (17) (siehe Fig. 1) besteht. Auf diese Weise kann die Feder (3) durclvfedern,
ohne an der Achsplatte (14) oder an anderen Teilen der Achse (1) anzuschlagenO In
Fig. 1 und 2 sind noch weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Achsaufhängung
gezeigt. In Fig. 1 ist ersichtlich, daß ein Federspeicher-Bremszylinder (5) über
einen Hebelarm an der Bremstrommel angreift. Aus Fig. 2 ist der Lenkschenkel (7)
ersichtlich, der über Spurstangen (6) mit dem zugeordneten Lenkschenkel der andreren
Radseite verbunden ist. Die Lenkgeometrie erlaubt ein exaktes Spuren der Fahrwerkkombinationen.
Diese bestehen aus trennbaren Lenkjoch, Verbindungselementen und Spurstangen, die
hintereinander geschaltet sind. Die Lenkteile sind leicht zugänglich; benötigen
beim Umbau und bei Kombinationen keine zusätzlichen und veränderten Spurstangen.
Auch bei Durch biegung des Rahmens ist keine Beeinträchtigung der Lenkgeometrie
gegeben. Die Spurstangen sind leicht demontierbar.
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Zur Verwirklichung des Achsausgleichs eines mehrachsigen Fahrzuges
werden eine oder mehrere Druckmittelleitungen der Hydraulikzylinder (2) einer Anhängerseite
zusammengeschlossen (siehe Fig. 5.4)0 Die Kombination einer Allradlenkung mit der
erfindungsgemäßen Achsaufhängung gewährleistett daß bei einem Sattelauflieger-Anhänger
mit dem Zusammenschalten der Druckmittelleitungen der Hydraulikzylinder (2) einer
Anhängerseite eine Dreipunktauflage
As Bs C gebildet ist, deren
vorderer Auflagepunkt A die Sattelkupplung ist (siehe Fig. 5.4) wird statt einem
Sattelauflieger-Anhänger (18,21) ein Anhänger (21>31) mit Anhängervorrichtung
(23) verwendet so wird mit dem Zusammenschalten der Druckmittelleitungen der Hydraulikzylinder
(2) einer Anhängerseite eine stabile Vierpunktauflage gebildet.
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In Fig. 4.1 4 . 1 bis 4.6 sind Kombinationsmöglichkeiten eines oder
mehrerer Anhänger (21) mit dem erfindungsgemäßen Achsausgleich gezeichnet. In Fig.
4.1 ist ersichtlich, daß ein Anhänger (21) mit 6 Achsen (22), wobei jede Achse in
der Art der Darstellung in Fig0 1 bis Fig. 3 ausgebildet ist und an jeder Fahrzeugseite
vorzugsweise einen oder auch mehrere Hydraulikzylinder (2) aufweist, über ein Verbindungsstück
(19) mit einem Sattelauflieger (18) verbindbar ist. Dadurch wird beispielsweise
ein Fahrzeug I gebildet, das sich von dem in Fig. 4.2 gezeichneten Fahrzeug II dadurch
unterscheidet, daß das Verbindungsstück (19) in Fig. 4.1 durch eine Ladebrücke (20)
ersetzt ist, die einerseits in den Sattelauflieger (18) greift und andererseits
mit dem Anhänger (21) verbunden ist.
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Fig. 4.3 zeigt weitere Verwandlungsmöglichkeiten des Fahrzeuges I.
Das Verbindungsstück (19) wird zur Verbindung mit einem an -ders ausgebildeten Sattelauflieger
(28) verwendet.
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Figo 4.4 zeigt eine Verwandlungsmöglichkeit des Fahrzeuges II.
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Dort ist die Ladebrücke (20) aus Fig, 2 durch an größere Ladebrücke
(30)
ersetzt. Gleichzeitig können die Fahrzeuge auch entsprechend den Symbolpfeilen in
der rechten Abbildungshälfte ineinander umgewandelt werden. Insbesondere ist es
gemäß der Darstellung in Fig. 4.4 4.5» 4.6 mögliche einen Anhänger (21) mit einer
Anhängevorrichtung (23) zu verbinden womit dann statt dem Sattelauflieger ein normaler
Anhänger geschaffen ist.
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Fig. 4.5 zeigt die Hintereinanderschaltung zweier gleichartiger Anhänger
(21, 31) von denen jeder mit dem erfindungsgemäßen Achsausgleichssystem ausgerüstet
ist. Die Anhänger (21, 31) sind durch ein Verbindungsstück (24) miteinander gekuppelt.
Die Darstellung der Fig. 4.6 zeigt die fertig miteinander gekuppelten Anhänger (21,
31), wobei an der Vorderseite des Anhängers (31) eine Anhängervorrichtung (23) angebracht
ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind an der
Anhängervorrichtung (23) die hydraulischen Geberzylinder zur Steuerung des Lenkeinschlages
der Radsätze angeordnet(mechanische und hydraulische Verdrängerlenkung, auf alle
Radsätze wirkind). In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Radsätze über Kugeldrehverbindungen mit der Ladebrücke verbunden.
Somit ergibt sich ein voller Lenkeinschlag, auch wenn der Anhänger durch Betätigung
der Hydraulikzylinder (2) voll abgesenkt ist0 Die Fig. 5.1 bis 5.4 zeigen zwei Ausführungsbeispiele
eines Sattelauflieger-Fahrzeuges mit einer Achsaufhängung gemäß der vorliegenden
Erfindung. In Fig. 1 ist eine Zugmaschine (25) gezeichnet
an deren
Sattelkupplung eine Sattelaufleger (28) mit einem Anhänger (21) verbunden ist. Die
6 Achsen (22) des Anhängers (21) sind mit dem erfindungsgemäßen Achsaufhängungssystem
ausgerüstet. In Fig. 5.2 ist die schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles
bei dem der Sattelauflieger (18) noch durch eine Ladebrücke (20) zum Anhänger (21)
hin verlängert ist.
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Fig. 5.3 zea die Stellung der Radsätze (26) bei vollen Eurveneinschlag
der Zugmaschine (25)o Fig. 5.4 zeigt die gleiche Darstellung bei dem Fahrzeug gemäß
der Fig. 5.2. Aus der Darstellung der Fig. 5.4 ist ersichtlich1 daß bei der Verbindung
der Druckmittelleitungen einer Fahrzeugseite des Anhängers (21) sich eine stabile
Dreipunktauflage As Bs C des Anhängerfahrzeuges (21t ergibt.
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Fig. 6.1 und 6.2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel die Möglichkeit
zwei Anhänger (21>31) über Verbindungsstücke (27) hintereinander zu kuppeln.
Damit ergibt sich ein 12-achsiges Fahrzeug dessen Radsätze (26) im Kurveneinschlag
(siehe Fig. 6.2) von den Geberzylindern der Anhängervorrichtung (23) gesteuert sind.
Bei diesem Fahrzeug ergibt sich dank des erfindungsgemäßen Achsausgleichssystems
(bei der Verbindung der Druckmittelleitungen der Hydraulikzylinder (2) einer Fahrzeugseite)
eine stabile Vierpunktauflage.
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Die Fig. 7,1 bis 7.3 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der
vorliegenden
Erfindung. Aus der Darstellung der Fig. 7.1 wird deutlich, daß vier Anhänger (21,
31) über Verbindungsstücke (27, 37) zu einem 12-achsigen Fahrzeug doppelter Breite
Verbindbar sind. Die Darstellung der Fig. 7Q1 zeigt die Stellung der Radsätze (26)
bei vollem Kurveneinschlag, wobei die gezeichnete Allradlenkung von der Steuerung
(32) der Anhängervorrichtung (33) angesteuert wird. Fig0 7.2 zeigt in schematischer
Darstellung die Seitenansicht des Fahrzeuges gemäß Fig. 7.1 und Fig. 7.3 zeigt die
Rückansicht. Durch Vergleich der Darstellungen in den Fig.
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4.1 bis 7.3 wird die Vielfalt der Kombinationsmöglichkeiten der Fahrwerke
deutlich. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Achsaufhängungssystems in Verbindung
mit einer Allradlenkung können beliebige Fahrzeuge baukastenartig aus Einzelfahrwerken
zusammen gesetzt werden0 Durch die beliebige Verschaltung der Druckmittelleitungen
der Hydraulikzylinder läßt sich hydraulisch sowohl die Ladehöhe als auch die Neigung
der Ladefläche einstellen. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 - Fig. 3 ist
beispielsweise die Ladehöhe im Bereich +/- 150 mm veränderbar. Die Fig. 6.1 und
7.1 zeigen also weiteres wesentliches Merkmals daß auch im gekuppelten Zustand der
Anhänger (21,31) der Radstand gleichbleibt.
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Durch die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Anhänger
gemäß den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist eine maximale Anpassung an die
zu transportierende Last gewährleistet*.
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Nachdem zum Zusammenschalten von Einzelanhängern lediglich Verbindungsstücke
benötigt werden und ansonsten nur Hydraulikleitungen zusammenzuschalten sind ist
eine schnelle Umwandlungsfähigkeit
des Systems gewährleistet.
Die Umrüstzeiten, um verschiedene Kombinationen zu bewerkstelligen sind bei der
erfindungsgemäßen Anordnung gering. Das System kann durch die beliebige Zusammenschaltung
von Einzelanhängern stufenweise erweitert werden. Dadurch ergibt sich eine Anpassung
des Anhängers an die zu transportierende Last von beispielsweise im Bereich von
50 bis 1000 t Nutzlast.
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Patentansprüche
L e e r s e i t e