DE4021337A1 - Vorrichtung zur reduzierung des stroemungswiderstandes eines nutzfahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zur reduzierung des stroemungswiderstandes eines nutzfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1.
Zur Reduzierung des Strömungswiderstandes von Nutzfahrzeugen werden
bei Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art (DE-OS 31 15 742 und
US-PS 27 37 411) im Heckbereich einen Lufteinlaß aufweisende Planen
verwendet, welche aus einem im wesentlichen luftundurchlässigen
Material bestehen und durch den bei Fahrt des Nutzfahrzeugs sich
bildenden Staudruck aufblasbar sind. Diese Planen sind an den
Seitenkanten der Heckpartie befestigt und können bei stehendem
Fahrzeug, also im nicht aufgeblasenen Zustand, durch im Inneren sich
erstreckende Rückholfedern oder -seile im wesentlichen
zusammengezogen werden. Der Nachteil derartiger aufblasbarer
Luftsäcke besteht darin, daß sich eine aerodynamisch optimal
wirksame Außenkontur praktisch nicht darstellen läßt, da sich der
flexible Luftsack, der Wirkung des Innen- und Außendruckes folgend,
zu einer nicht exakt zu bestimmenden Form aufbläst. Auch ist der
Luftsack relativ schwer und unhandlich und in gefaltetem Ruhezustand
optisch unschön.
Es sind auch Konstruktionen bekannt (US-PS 41 42 755) , bei welchen
an der Heckpartie eines Nutzfahrzeugs formbeständige Rahmen- und
Formteile verwendet werden, um dem Problem der unbeständigen
Luftführung mittels Luftsackes zu begegnen. Derartige Konstruktionen
sind als äußerst aufwendig anzusehen, sie verlängern zudem den
Fahrzeugaufbau und sind aus diesen Gründen nicht akzeptabel. Auch ist
es nur mit hohem Arbeitsaufwand möglich, Nutzfahrzeug mit derartigen
Vorrichtungen von der Rückseite her zu beladen oder zu entladen.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art mit baulich einfachen Mitteln so
auszugestalten, daß während der Fahrt und ohne Einsatz von
Aggregaten des Fahrzeugs im Bereich des Hecks ein die
Strömungsführung begünstigendes Profil geschaffen werden kann,
welches in sich als formbeständig und somit als konstant in der
Reduzierung des Strömungswiderstandes ist. Im Ruhezustand des
Fahrzeugs soll der Heckbereich im wesentlichen unbeeinflußt sein,
d. h. die Belademöglichkeiten sollen nicht beeinträchtigt sein und es
soll der Aufbau gewichtsoptimiert sein, wobei insbesondere gefordert
ist, daß bei Planenaufbauten die Heckplane in normaler Weise zum
Entladen des Fahrzeugs hochgeklappt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem
Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.
Die insbesondere an Heckplanen zur Anwendung gebrachte Vorrichtung
zur Reduzierung des Strömungswiderstandes ist von sehr einfachem
Aufbau, da die Heckplane als Bestandteil des Luftschlauches wirkt,
also zweifache Funktion besitzt, wobei die formbeständig
ausgebildeten, z. B. aus Polyurethan-Hartschaum oder dgl. leichten
Materialien bestehenden Spoilerelemente durch Integration im
Material des Luftschlauches oder durch unmittelbare Befestigung nach
Maßgabe des Aufblasens des Luftschlauches spreizbar, d. h. winkelig
so anstellbar sind, daß eine optimale Strömungsführung im
Strömungsbereich hinter den Umrißkanten am Heck des Fahrzeugs
erreicht ist. Durch die formbeständigen Spoilerelemente ist
sichergestellt, daß das Gesamtprofil am Heck des Fahrzeuges während
der Fahrt keinerlei Formänderungen unterliegt, welche die
Strömungsführung nachteilig beeinflussen könnten. Im Ruhezustand des
Fahrzeugs, also bei nicht aufgeblasenem Luftschlauch, nehmen die zur
Profilgebung dienenden Teile nur sehr geringen Raum ein; die
Spoilerelemente als Bestandteil der Heckplane erstrecken sich
parallel zur rückwärtigen Partie des Fahrzeuges und tragen nur zu
einer sehr geringfügigen Vergrößerung der Gesamtlänge des Fahrzeugs
bei. Die Heckplane mit dem Luftschlauch und den vom Luftschlauch
getragenen Spoilerelementen ist bei nur geringfügig erhöhtem Gewicht
in normaler Weise handhabungsfähig, wenn das Fahrzeug rückseitig
beladen oder entladen wird. Die Heckplane kann hierbei in bekannter
Weise hochgeklappt werden, wobei die segmentweise Ausbildung der
Spoilerelemente trotz deren Formbeständigkeit bei dieser Handhabung
der Heckplane nicht hinderlich ist.
Die Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes kann auch
in besonders vorteilhafter Weise in der Lücke zwischen einem
Zugfahrzeug und einem Anhänger zur Befestigung an der Heckpartie des
Zugfahrzeuges verwendet werden, da die Spoilerelemente mit einfachen
Mitteln, so mit in ihrer Längen einstellbaren Seilen, in beliebige
Winkelpositionen einstellbar sind und so eine optimale
Strömungsführung in der Lücke zwischen Zugfahrzeug und
Anhängerfahrzeug erreichbar ist.
Der der Erfindung eigene Gedanke der winkeligen Anstellung von
formbeständigen Spoilerelementen durch einen aufblasbaren
Luftschlauch kann auch bei Nutzfahrzeugen mit festen Aufbauten
verwendet werden, wobei z. B. die Hecktüren eines Nutzfahrzeugs
jeweils mit einem Spoilerelemente tragenden Luftschlauch versehen
werden können und pro Luftschlauch ein gesonderter Lufteinlaß, an
der Oberseite des Fahrzeuges oder an der Seite desselben befindlich,
vorgesehen ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren
Patentansprüchen aufgeführt.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines
anhängerlosen, in Fahrt befindlichen Nutzfahrzeugs
unter Darstellung der an seiner Heckpartie
befindlichen Vorrichtung zur Reduzierung des
Strömungswiderstandes;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Heckpartie des
Nutzfahrzeugs nach Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Einzel- Schnittansicht des
Lufteinlasses und eines Teils des ein Spoilerelement
tragenden Luftschlauches, wobei das Spoilerelement in
zwei Winkelpositionen wiedergegeben ist;
Fig. 4 ist eine Teilansicht des Fahrzeughecks unter
Darstellung des Luftschlauchs und der Spoilerelemente
im Ruhezustand;
Fig. 5 ist eine rückwärtige Ansicht des Nutzfahrzeugs nach
Fig. 1 unter Darstellung des Luftschlauches und der von
diesem getragenen Spoilerelemente;
Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Zugfahrzeuges mit
Anhängerfahrzeug unter Verwendung einer an der
Heckpartie des Zugfahrzeugs angeordneten Vorrichtung
zur Reduzierung des Strömungswiderstandes; und
Fig. 7 ist eine von oben gesehene Ansicht der Anordnung nach
Fig. 6.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein anhängerloses Nutzfahrzeug
dargestellt, welches an seinem Heck eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes aufweist. Als
Bestandteil dieser Vorrichtung dient eine Heckplane 1 (Fig. 5),
welche als Abdeckung zum Verschließen des rückwärtigen
Fahrzeugquerschnitts dient und z. B. aus verstärktem Tuchmaterial,
oder aus einer Plastikbahn etc. besteht. Heckplanen dieser Art
werden zum rückwärtigen Entladen des Fahrzeugs im allgemeinen von
ihren seitlichen Verbindungen abgeknöpft und nach oben geschlagen.
Dies gilt in gleicher Weise für die Heckplane 1 als Bestandteil der
erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gemäß Fig. 5 ist die Heckplane 1 an
den Rändern außen doppelwandig ausgebildet, derart, daß ein
dreiseitiger, geschlossener Luftschlauch 3 gebildet ist. Der
Luftschlauch 3 ist mit dem einlagigen Mittelteil 5 der Heckplane 1
verbunden und kann gefertigt werden, indem man z. B. auf eine
einlagige Heckplane ein den Konturen des Luftschlauches 3
entsprechendes Planenteil aufnäht. Der auf diese Weise gebildete
Luftschlauch ist über eine flexible Rohrverbindung an einen z. B. an
der Oberseite des Nutzfahrzeugs montierten Lufteinlaß 7
angeschlossen. Es kann sich hier um einen Lufteinlaß derjenigen Art
handeln, wie er für aufblasbare, flexible Planen bekannter Art
verwendet wird. Bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug tritt Luft (Fig. 1
und 2) in den Lufteinlaß 7 ein und füllt den Luftschlauch 3 in
seinem gesamten Volumen. Durch den Staudruck wird der Luftschlauch 3
aufgeblasen, während das Mittelteil 5 der Heckplane 1 die ebene
Konfiguration beibehält.
Gemäß der Erfindung sind Spoilerelemente 9, z. B. aus
Polyurethan-Hartschaum bestehend, in die Heckplane im Bereich des
Luftschlauches 3 integriert. Die Spoilerelemente 9 sind gemäß Fig. 5
sowohl an den Seiten des Fahrzeugs als auch an der Oberseite im
Bereich des Luftschlauches 3 an diesem befestigt bzw. mit dem
Material desselben integriert. Grundsätzlich ist es im Rahmen des
der Erfindung eigenen Gedankens auch möglich, die Spoilerelemente an
der Außenhaut des Luftschlauches 3 lösbar zu befestigen, wobei
Spoilerelemente 9 verschiedenartiger Längen- und Breitenabmessung
vorgesehen sein können, um den unterschiedlichen Gegebenheiten am
Fahrzeug Rechnung zu tragen. In jedem Fall handelt es sich um
formbeständige, also plattenförmige Elemente, welche sich beim
Aufblasen des Luftschlauches 3 winkelig nach außen stellen und
hierdurch die in Fig. 1 und 2 ersichtliche Strömungsführung am Heck
des Fahrzeugs schaffen. Bei der beispielhaft in Fig. 1 und 5
dargestellten Ausführungsform sind insgesamt 8 Spoilerelemente 9
vorgesehen, welche durch den Luftschlauch bei Luft-Befüllung
desselben nach außen gespreizt werden. Dieses Gebilde aus den
einzelnen Spoilerelementen ist während der Fahrt des Fahrzeugs in
sich stabil, da die Spoilerelemente in vorstehend genannter Weise
aus formbeständigen Materialien bestehen. Das die Strömung
begünstigende Spoilergebilde am Heck des Fahrzeugs unterliegt somit
keinen seitlichen Schwenkbewegungen, wie sie bei herkömmlichen
Planenkonstruktionen bekannt sind. Die Werte der Reduzierung des
Strömungswiderstandes bleiben folglich im wesentlichen konstant.
Im Stillstand des Fahrzeugs entleert sich der Luftschlauch mangels
Staudruckes, wobei die Spoilerelemente 9 in ihre ursprünglich im
wesentlichen parallel zum Fahrzeugheck sich erstreckende Relativlage
zurückkehren (Fig. 4). Im Stillstand ist die tatsächliche
Fahrzeuglänge demnach nur geringfügig vergrößert.
In Fig. 3 der Zeichnung sind Mittel dargestellt, welche es
ermöglichen, die Spoilerelemente 9 in ihrem Anstellwinkel zum sich
bewegenden Fahrzeug einzustellen, derart, daß den
Strömungserfordernissen bei unterschiedlichen
Fahrzeuggeschwindigkeiten oder in unterschiedlicher Einbaulage
Rechnung getragen werden kann. Es ist in Fig. 3 im Inneren des
Luftschlauches 3 eines von mehreren Seilen dargestellt, welches mit
einem der Spoilerelemente 9 verbunden ist und an der Unterseite,
d. h. außerhalb des Luftschlauches an Haken 13 befestigbar ist. Durch
unterschiedliche Seillänge ist ein unterschiedlicher Anstellwinkel
des Spoilerelements erzielbar, wie strichliniert in Fig. 3
wiedergegeben ist. In gleicher Weise ist es möglich, innerhalb des
Luftschlauches 3 Gummiseile 15 vorzusehen, welche beim Aufblasen des
Luftschlauches gestreckt werden und bei zum Stillstand kommenden
Fahrzeug den Luftschlauch derart zusammenziehen, daß er unterhalb
der außenseitig befestigten Spoilerelemente 9 im wesentlichen
abgedeckt wird. Dies trägt in vorteilhafter Weise zu einer
vollständig flachen, also auch nicht nach unten durchhängenden
Anordnung der Bauteile der Vorrichtung zur Reduzierung des
Luftwiderstandes bei, wie die Teilansicht nach Fig. 4 erkennen läßt.
Um in das Innere des Luftschlauches zu gelangen, kann dieser entlang
seiner Verbindungsnähte zum Mittelteil einen Reißverschluß 17
aufweisen; der Reißverschluß kann auch an beliebig anderer Position
(Fig. 3) vorgesehen sein, um bei Bedarf einen Austausch der Seile 11
bzw. der Gummiseile 15 vorzunehmen.
In den Fig. 6 und 7 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes im
Anhängerbetrieb dargestellt. Die Vorrichtung ist am Heck des
Zugfahrzeugs angeordnet, wobei mit Hilfe der vorstehend erläuterten
Seile 11 der Anstellwinkel der Spoilerelemente 9 so gewählt wird,
daß die Vorderkanten des Anhängerfahrzeugs außenseitig umströmt
werden. Die Bildung von Luftwirbeln zwischen Zugfahrzeug und
Anhängerfahrzeug wird hierdurch im wesentlichen vollständig
ausgeschaltet. Zusätzlich kann das Anhängerfahrzeug zur
Strömungsführung dienende, aus Kunststoff bestehende Profile 19
aufweisen, welche entlang der Vorderkanten des Anhängerfahrzeugs
ausgebildet sind. Vorzugsweise befindet sich am Heck des
Anhängerfahrzeugs eine vergleichbar aufgebaute Vorrichtung zur
Reduzierung des Strömungswiderstandes.
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf einen im
wesentlichen dichten Luftschlauch 3 erläutert, welcher durch den
Staudruck bei in Fahrt befindlichem Fahrzeug aufblasbar ist. Zur
Regulierung des Staudruckes kann der Luftschlauch auch in
vorbestimmter Position (nicht dargestellte) Auslaßöffnungen
aufweisen, welche ebenfalls verschließbar sind. An der Unterseite
des Luftschlauches 3 (Fig. 5) sind vorzugsweise
Entwässerungsöffnungen 21 vorgesehen, um das Wasser abzulassen,
welches bei Fahrt im Regen über den Lufteinlaß 7 in den Luftschlauch
3 gelangen kann.
Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf einen
Luftschlauch 3 als Bestandteil einer Heckplane 1 erläutert wurde,
ist es auch möglich, durch einen Luftschlauch aufblasbare
Spoilerelemente an der Außenseite von Hecktüren oder Heckklappen
eines Nutzfahrzeugs vorzusehen. Hierbei ist der Lufteinlaß z. B.
jeweils an den Seiten des Nutzfahrzeugs vorgesehen und bläst über
eine Schlauchverbindung den Spoilerelemente tragenden Schlauch an
der Außenseite der linken bzw. rechten Hecktüre auf. In gleicher
Weise wie bei der Anwendung an Heckplanen ist die Vorrichtung zur
Reduzierung des Luftwiderstandes auch bei dieser Anwendung als
raumsparend anzusehen, d. h. im Stillstand des Fahrzeugs kehren der
Luftschlauch und die Spoilerelemente in ihre zurückgezogene,
parallel zum Heck des Fahrzeugs sich erstreckende Lage an der
Hecktüre zurück. Das Laden und Entladen des Fahrzeugs ist in keiner
Weise beeinträchtigt, da die Hecktüren in herkömmlicher Weise
geöffnet werden können, ohne daß die an ihr montierten Teile
hinderlich wären.
Bezugszeichenliste
1 Heckplane
3 Luftschlauch
5 Mittelteil
7 Lufteinlaß
9 Spoilerelement
11 Seil
13 Haken
15 Gummiseil
17 Reißverschluß
19 Profil
21 Entwässerungsöffnung
3 Luftschlauch
5 Mittelteil
7 Lufteinlaß
9 Spoilerelement
11 Seil
13 Haken
15 Gummiseil
17 Reißverschluß
19 Profil
21 Entwässerungsöffnung
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Reduzierung des Strömungswiderstandes eines
Nutzfahrzeuges, unter Verwendung eines am Fahrzeugheck angeordneten,
durch den Fahrtwind aufblasbaren Luftschlauches, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftschlauch (3) an seiner Außenseite
formbeständige Spoilerelemente (9) trägt, welche durch das durch
Einwirken von Staudruck entstehende Aufblasen des Luftschlauches (3)
in eine die Strömungsführung am Heck begünstigende Position
einstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Luftschlauch (3) als doppelwandig ausgebildeter Bestandteil der
Heckplane (1) entlang deren Ränder in geschlossener Form ausgebildet
ist und mit einem Lufteinlaß (7) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Heckplane (1) entlang der Seitenkanten und entlang der Oberkante des
Hecks auf einer vorbestimmten Breite doppelwandig ausgebildet ist,
derart, daß der durch den doppelwandigen Abschnitt gebildete
Luftschlauch (3) als Bestandteil der Heckplane einen einlagigen
Mittelteil (5) umschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spoilerelemente (9) im Material des Luftschlauches (3) integriert
sind und aus formbeständigem Material, z. B. Polyurethan-Hartschaum,
bestehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spoilerelemente (9) an der Außenseite des Luftschlauches (3)
befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lufteinlaß (7) an der Oberseite des Nutzfahrzeugs und/oder an
beiden Seiten desselben angeordnet ist und über Schlauchverbindungen
mit dem Inneren des Luftschlauches (3) in Verbindung steht.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Spoilerelemente (9) zum
Einstellen der Winkellage derselben dienende Seile (11) befestigt
sind, welche sich aus dem Luftschlauch (3) erstrecken und in ihrer
Länge einstellbar an Haken (13) außerhalb des Luftschlauches
befestigbar sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sich im Inneren des Luftschlauchs (3) Gummiseile
(15) von den Außenkanten des Nutzfahrzeugs erstrecken und mit dem
Luftschlauch verbunden sind, derart, daß der Luftschlauch im
drucklosen Zustand durch die Gummiseile (15) einziehbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
an den beiden unteren Enden des dreiseitigen Luftschlauches (3)
Entwässerungsöffnungen (21) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftschlauch (7) an der Rückseite von Türen
eines Nutzfahrzeugs angebracht ist, derart, daß zwei jeweils
Spoilerelemente (9) tragende, mit einem gesonderten Lufteinlaß (7)
versehene Luftschlauch-Abschnitte an der Rückseite des Fahrzeugs
gebildet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftschlauch (3), in der Lücke zwischen
einem Zugfahrzeug und einem Anhänger wirkend, an der Heckpartie des
Zugfahrzeugs befestigt ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftschlauch (3) mit dem von ihm umgebenen
Mittelteil (5) die zum Entladen hochklappbare Heckplane (1) des
Fahrzeugs bildet.
Priority Applications (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE4021337A DE4021337A1 (de) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Vorrichtung zur reduzierung des stroemungswiderstandes eines nutzfahrzeuges |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4021337A1 true DE4021337A1 (de) | 1992-01-09 |
Family
ID=6409665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4021337A Withdrawn DE4021337A1 (de) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | Vorrichtung zur reduzierung des stroemungswiderstandes eines nutzfahrzeuges |
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