DE3628412A1 - Lkw-dachspoiler mit hoehenverstellbarem windleitschild - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spoiler der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Derartige Spoiler dienen der aerodynamischen Verbesse­ rung des Luftwiderstandes des Fahrzeuges und verkleiden strömungsgünstig die Höhenstufe zwischen dem niedrigeren Dach des Fahrerhauses und dem nachfolgenden höher lie­ genden Dach des Lastaufbaues. Die Höhe des Lastaufbaues kann aber unterschiedlich sein, beispielsweise durch variable Aufbaukonstruktion oder bei Wechsel des ge­ samten Lastaufbaues im Falle von Sattelschleppern. Durch die Höhenverstellung läßt sich das Windleitschild den unterschiedlichen Aufbauhöhen anpassen und sichert nach entsprechender Einstellung jeweils die aerodynamisch optimale Verkleidung der eingangs beschriebenen Stufe zwischen dem Fahrerhausdach und dem Dach des Lastaufbaues. Fährt der LKW ohne Lastaufbau, so läßt sich das Windleit­ schild gegebenenfalls ganz bis auf das Dach herunter­ klappen.

Das Windleitschild muß stabil auf dem Dach des Fahrerhau­ ses aufgestellt werden. Dabei müssen neben den statischen Lasten insbesondere auch dynamische Wechselkräfte aufge­ fangen werden, die durch Luftwirbel, Windböen u. dgl. hervorgerufen werden. Die einfachste, häufig verwendetste Spoilerkonstruktion sieht ein einfaches Windleitschild vor, das vorn um eine Querachse schwenkbar befestigt und hinten in der Nähe der Ecken über zwei höhenverstellbare Stützen zum Dach hin abgestützt ist.

Es sind weitere höhenverstellbare Spoilerkonstruktionen, beispielsweise aus der DE-OS 32 13 820 bekannt. So insbe­ sondere zweiteilige Spoilerkonstruktionen mit paralleler Höhenverstellung eines der Teile oder mit einem starren vorderen unteren und einem höhenverstellbaren hinteren oberen Teil.

Die in der DE-OS 32 13 820 beschriebenen unterschied­ lichen Konstruktionen werden nach Höhenverstellung durch Verschraubung der Seitenwandteile gesichert. Alle diese Konstruktionen können aber auch unmittelbar gegenüber dem Dach des Fahrerhauses oder gegenüber dem fest mon­ tierten Unterteil des Spoilers durch höhenverstellbare Stützen gehalten sein.

Die Höhenverstellung dieser Stützen erfolgt nach dem Stand der Technik auf dem Dach, beispielsweise durch Lösen von Verschraubungen, Höhenverstellung des Wind­ leitschildes und anschließendes Arretieren der Stützen. Diese Arbeiten sind relativ zeitaufwendig und erfordern das Besteigen des Fahrerhauses. Die Höhenverstellung kann daher nur im Sinne einer Grundverstellung bei der Montage oder beim Wechseln des Ladeaufbaues auf einem Betriebshof unter Zuhilfenahme entsprechender Hilfs­ mittel, wie Leitern und Werkzeug, vorgenommen werden.

Eine an sich wünschenswerte Möglichkeit, die Höhenver­ stellung des Windleitschildes auf einfache Weise zu beliebigem Zeitpunkt, also beispielsweise auch während der Fahrt, vornehmen zu können, besteht nach dem Stand der Technik nicht, insbesondere deswegen nicht, weil dazu wenigstens zwei höhenverstellbare Stützen von einem Mann gleichzeitig synchron verstellt werden müßten, was mit Bordmitteln kaum denkbar erscheint.

Ein Windleitschild stellt ein großes Flächengebilde dar, das erheblichen Windkräften und insbesondere durch Wirbel, Windböen u. dgl. erzeugten aerodynamischen Wechselbelastungen ausgesetzt ist. Es treten also ins­ besondere auch Verwindungen der Fläche in sich hervor­ rufende Belastungen, insbesondere Wechselbelastungen, auf, die zu Schwingungen führen, die Stabilitätsprobleme und störende Geräusche verursachen. Ein Windleitschild kann daher nicht nur an wenigen, zur statischen Abstützung erforderlichen Punkten gehalten werden, sondern es muß an mehreren, weit auseinanderliegenden, insbesondere in den hinteren Ecken vorgesehenen Punkten abgestützt werden, um das Windleitschild schwingungssicher zu halten. Es sind daher stets mehrere, weit auseinanderliegende höhenver­ stellbare Stützen erforderlich.

Soll eine Höhenverstellung vorgenommen werden, so müssen also weit auseinanderliegende höhenverstellbare Stützen gemeinsam und insbesondere genau synchron höhenverstellt werden, da bei unsynchroner Höhenverstellung, beispiels­ weise bei abwechselndem Einstellen links und rechts, das Windleitschild sich schief stellt und die Stützen sich verklemmen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen Spoiler der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei kostengünstigem Aufbau beliebig, also insbesondere auch während der Fahrt, auf einfache Weise höhenverstellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die am Windleitschild angreifenden, über die Stützen in das Fahrerhaus einzuleitenden Kräfte zerlegen lassen in zeitlich konstante Kräfte, nämlich das Gewicht des Wind­ leitschildes sowie die bei bestimmter Fahrgeschwindig­ keit im Mittel konstanten Strömungskräfte einerseits sowie Wechselbelastungen, die durch Windböen und ins­ besondere Wirbel hervorgerufen werden, andererseits. Zur Abstützung gegen Wechselbelastungen werden aber keine starren Stützen benötigt. Es reichen Stoßdämpfer aus, die die dynamischen Wechselbelastungen starr ab­ fangen, bei langsamer Höhenverstellung aber passiv folgen. Wenigstens einige der höhenverstellbaren Stützen können somit durch Stoßdämpfer ersetzt werden. Die Zahl der bei der Höhenverstellung synchron zu verstellenden Stützen, die nach der Höhenverstellung das Windleit­ schild längenstarr halten müssen, kann also verringert werden, wodurch sich die Höhenverstellarbeit wesent­ lich vereinfacht. Bei den meisten Spoilerkonstruktionen kommt man mit einer aktiven Höhenverstelleinrichtung aus, während die übrigen Stützen durch Stoßdämpfer er­ setzt werden können. Diese einzige verbleibende Höhen­ verstelleinrichtung kann beliebig verstellt werden, wo­ bei insbesondere der Arbeitsaufwand für synchrones Verstellen mehrerer Stützen entfällt. Auf diese Weise wird es möglich, die Höhenverstellung derart zu ver­ einfachen, daß insbesondere auch während der Fahrt verstellt werden kann, was bisher nicht möglich war.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Bei der häufigsten Spoilerkonstruktion mit vorderer Querachse stellt dies die einfachste Mög­ lichkeit zur Höhenverstellung dar.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Eine solche, beispielsweise vom Platz des Fahrers aus fernbedienbare Höhenverstelleinrichtung erlaubt die Höhenverstellung des Windleitschildes zu beliebigem Zeitpunkt, insbesondere auch während der Fahrt, wenn der Fahrer merkt, daß das Windleitschild nicht korrekt steht.

Schließlich sind vorteilhaft die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Teleskopstoßdämpfer sind für diese Zwecke hervorragend geeignet und sind als Serienbauteile preisgünstig verfügbar.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf Fahrerhaus und Lastaufbau eines mit einem erfindungsgemäßen Spoiler ausgerüsteten LKW′s,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1 auf eine Variante des Spoilers und

Fig. 4 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 3 auf eine weitere Variante.

In Fig. 1 ist ein Fahrerhaus 1 mit nachfolgendem Lade­ aufbau 2 eines LKW′s dargestellt. Der Ladeaufbau kann je nach Verwendungsart unterschiedlich hoch sein. Ein höherer Ladeaufbau ist mit ausgezogenen Linien und ein niedrigerer Ladeaufbau mit gestrichelter Dachlinie dargestellt. Solche unterschiedlich hohen Ladeaufbauten können abwechselnd gefahren werden, beispielsweise bei Sattelschleppern.

Das Dach des Fahrerhauses 1 liegt aber niedriger. Es bildet sich also zwischen dem Dach des Fahrerhauses 1 und dem Ladeaufbau 2 eine Höhenstufe aus, die sehr strömungsungünstig ist. Diese Höhenstufe wird von einem Windleitschild 3 üblicher Ausbildung überbrückt, das um eine vordere Querachse 4 im Sinne des dargestellten Pfeiles höhenverschwenkbar auf dem Dach des Fahrer­ hauses 1 gelagert ist. An seinem hinteren Ende muß das Windleitschild zum Fahrerhaus 1 hin abgestützt werden, um die einwirkenden Kräfte, insbesondere Wind­ kräfte, stabil und insbesondere schwingungssicher ab­ zufangen. Das Windleitschild 3 muß höhenverstellbar, also um die Querachse 4 schwenkbar sein, um den unter­ schiedlichen Ladeaufbauhöhen angepaßt werden zu können. In Fig. 1 ist dies mit gestrichelter Linie dargestellt, die eine niedrigere Stellung des Windleitschildes 3 zeigt, die der niedrigeren, gestrichelten Ladeaufbau­ höhe angepaßt ist.

Erfindungsgemäß ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen, im hinteren Bereich des Windleitschildes 3 eine Höhen­ verstelleinrichtung vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Hydraulikstempel 5 be­ steht, der im wesentlichen in Quermitte am Windleit­ schild 3 und am Dach des Fahrerhauses 1 angreift, und zwar jeweils über Schwenkgelenke. Über eine Hydraulikleitung 6 ist der Hydraulikstempel 5 vom Inneren des Fahrerhauses aus über geeignete Mittel beaufschlagbar und läßt sich in seiner Länge verstellen. Jederzeit, also auch insbesondere während der Fahrt, läßt sich auf diese Weise die Höhenstellung des Wind­ leitschildes 3 korrigieren.

Eine solche zentrale Abstützung des Windleitschildes 3 mit nur einer Höhenverstelleinrichtung 5, die mittig angreift, läßt sich sehr einfach verstellen, da nicht wie beim Stand der Technik zwei Höhenverstelleinrich­ tungen synchron verstellt werden müssen. Nachteilig wäre aber, daß die nicht abgestützten hinteren Ecken des Windleitschildes 3 unter dynamischer Wechselbe­ lastung schwingen und flattern würden. Solche Wechsel­ belastungen treten auf in Form von Wirbelkräften und Windböen. Das Windleitschild würde sehr stark schwingen, was zu störenden Geräuschen und sogar zur Zerstörung führt.

Erfindungsgemäß sind daher seitlich, also in der Nähe der hinteren Ecken des Windleitschildes 3, je ein Stoß­ dämpfer 7 vorgesehen, und zwar in Form von hydraulischen Teleskopstoßdämpfern, die am Windleitschild 3 einer­ seits und am Dach des Fahrerhauses 1 andererseits ent­ sprechend angelenkt sind.

Die Stoßdämpfer 7 verhalten sich in bezug auf statisch auf das Windleitschild 3 einwirkende Kräfte neutral und lassen sich bei der niedrigen Verstellgeschwindigkeit des Hydraulikstempels 5 kraftfrei bewegen. Bei starken und insbesondere schnellen, Schwingungen anregenden Wechselbelastungen wirken sie aber wie starre Stützen, die das Windleitschild 3 sicher halten.

Fig. 3 zeigt eine Variante, bei der die Stoß­ dämpfer 17 schrägstehend angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich das Windleitschild 3 ganz auf das Fah­ rerhaus herunterklappen, was im Falle des Fahrens ohne Ladeaufbau 2 erforderlich ist. Im Falle der Aus­ führungsform der Fig. 1 und 2 mit lotrecht stehenden Stoßdämpfern 7 wäre dies nicht möglich, da die vorge­ sehenen Teleskopstoßdämpfer baulich bedingt nur eine Längenänderung im Verhältnis 1:2 zulassen.

Ferner ist bei Fig. 3 als Höhenverstelleinrichtung anstelle des Hydraulikstempels 5 der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 eine Spindel 15 vorgesehen, die mit einem Handrad 16 vom lnneren des Fahrerhauses ver­ stellt werden kann.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante, wiederum mit einem Hydraulikstempel 5 zur Höhenverstellung sowie mit lot­ recht stehenden Teleskopstoßdämpfern 27, diese sind jedoch über entsprechende Stützen 28 und 29 derart mit dem Windleitschild 3 und der Rückseite des Fahrer­ hauses verbunden, daß sie etwa über ihre Auszuglänge hinter das Fahrerhaus 1 herabreichen. Somit ist eine Höhenverstellung des Windleitschildes 3 gegeben, die in vorteilhafter Weise nicht durch das Längenänderungs­ verhältnis 1:2 der Stoßdämpfer beschränkt ist. Auch der Hydraulikstempel 5 greift auf entsprechende Weise hinter dem Fahrerhaus 1 an, so daß das Wind­ leitschild 3 sehr weit hoch, aber dennoch bis herab auf das Dach des Fahrerhauses verstellt werden kann.

Die dargestellten Ausführungsformen können im Rahmen der Erfindung weitgehend variiert werden. So sind an­ dere Ausbildungsformen von Stoßdämpfern verwendbar, beispielsweise Hebelstoßdämpfer oder beispielsweise auch Reibungsstoßdämpfer. Die zentrale Höhenverstell­ einrichtung kann ebenfalls in anderer Weise, beispiels­ weise als Hebeltrieb ausgebildet sein. Sie kann auch elektromotorisch erfolgen.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist ein Windleitschild 3 einfachster Grundkonstruktion darge­ stellt. Die Erfindung kann auch auf Varianten ange­ wandt werden, beispielsweise bei einem Spoiler, dessen Windleitschild aus einem hinteren, um eine Querachse höhenbeweglichen Teil und einem vorderen, fest auf dem Fahrerhaus 1 montierten Teil besteht. Außerdem ist die Erfindung auch anwendbar auf Spoilerhauben, die an den Seitenkanten des Windleitschildes 3 sich nach unten erstreckende Wandelemente aufweist.

Claims (4)

1. LKW-Dachspoiler mit einem über mehrere höhenverstell­ bare Stützen gegenüber dem Fahrerhaus abgestützten Windleitschild, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Stützen als Stoßdämpfer (7, 17, 27) ausge­ bildet ist.

2. Spoiler nach Anspruch 1 mit einem um eine vordere Quer­ achse schwenkbar gelagerten, im hinteren Bereich über höhenverstellbare Stützen zum Fahrerhaus abgestützten Windleitschild, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen in Quermitte angeordnete Höhenverstell­ einrichtung (5, 15) und zwei seitlich angeordnete Stoßdämpfer (7, 17, 27) vorgesehen sind.

3. Spoiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstelleinrich­ tung (5, 15) vom Fahrerhaus (1) aus bedienbar ist.

4. Spoiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpfer (7, 17, 27) als Teleskopstoßdämpfer ausgebildet sind.