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Die vorliegende Endung bezieht sich
auf eine Anordnung für
Führerhäuser für Fahrzeuge
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Eine solche
Anordnung ist aus EP-A-0 095 633 bekannt.
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Stand der
Technik
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Bekannte Praxis ist, zwischen Führerhaus und
Rahmen von Lastwagen Federn, z.B. Gasfedern oder Schraubenfedern,
zur Verbesserung des Fahrkomforts anzuordnen. Die Federn ermöglichen
dem Führerhaus,
sich zwischen oberen und unteren Endanschlägen zu bewegen, welche die
Bewegung des Führerhauses
in Bezug auf den Rahmen nicht nur im Betrieb begrenzen, sondern
auch, wenn das Führerhaus
nach vorne gekippt wird, um zur Wartung oder Reparatur einen Zugang
zum unter dem Führerhaus angeordneten
Motor zu schaffen. In Fällen,
in denen Gasfedern verwendet werden, sind die Endanschläge in die
jeweiligen Federn eingebaut, was die Federn teuer und kompliziert
macht. Da starke Kräfte auf
die Endanschläge
wirken, besonders wenn das Führerhaus
gekippt wird, sind für
die Befestigung der Gasfedern am Führerhaus auch starke Federhalterungen
erforderlich. Die Verwendung von Schraubenfedern ist gewöhnlich mit
der Verwendung eines separaten, mit je einer Feder verbundenen Stoßdämpfers verbunden,
in welchem Fall die Endanschläge
in den Stoßdämpfer eingebaut
sind. Wie Gasfedern sind Stoßdämpfer kompliziert
und erfordern starke Halterungen, die die großen Kräfte aufnehmen können, welche
in der Federanordnung während
des Betriebs und beim Kippen auftreten.
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Aufgabe der
Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, eine Lösung
zu schaffen, die den Effekt hat, daß die oben erwähnten Nachteile
eliminiert werden. Dies wird mit Hilfe der Merkmale der Erfindung
erreicht, die in den folgenden Patentansprüchen angegeben sind.
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Die Anwendung der Erfindung ermöglicht, eine
einfachere Gasfeder oder einen einfacheren Stoßdämpfer ohne eingebaute Endanschläge zu verwenden.
Sie ermöglicht
auch, signifikant weniger starke Halterungen zu verwenden, weil
die Trennung der Endanschläge
von der Gasfeder oder dem Stoßdämpfer bedeutet,
daß die
Halterungen deutlich kleineren Kräften ausgesetzt sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird im folgenden mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 stellt
ein Führerhaus
dar, das auf vorderen und hinteren Gasfedern im Gleichgewicht gehalten
wird, und mit einer Anordnung gemäß der Erfindung, die zwischen
dem Führerhaus
und dem Rahmen angeordnet ist.
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2 stellt
die Anordnung gemäß der Erfindung
an einer vorderen Ecke des Führerhauses
dar.
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3 stellt
ein Trägerelement
dar, das einen Teil der Anordnung gemäß der Erfindung bildet.
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4 stellt
ein Stabilisatorlager dar, das einen Teil der Anordnung gemäß der Erfindung
bildet.
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5 stellt
einen Stabilisator dar, der einen Teil der Anordnung gemäß der Erfindung
bildet.
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6–9 stellen die Anordnung gemäß der Erfindung
dar, wenn das Führerhaus
in Bezug auf den Rahmen gekippt ist.
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10–11 stellen die Anordnung
gemäß der Erfindung
dar, wenn das Führerhaus
in Bezug auf den Rahmen abgesenkt ist.
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Beschreibung
einer Ausführungsform
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1 zeigt
schematisch eine Seitenansicht eines Führerhauses 1 für einen
Lastwagen zusammen mit der Struktur, die das Führerhaus 1 auf einem Fahrgestell
oder Rahmen 2 des Lastwagens trägt. Das vordere Paar Räder ist
durch Bezugszeichen 3 bezeichnet. Das Führerhaus 1 wird von
mehreren Gasfedern im Gleichgewicht gehalten, die in dieser Ausführungsform
zwei vordere Gasfedern 4 und zwei hintere Gasfedern 5 umfassen.
Sowohl die vorderen als auch die hinteren Gasfedern sind ungefähr an den
jeweiligen Ecken des Führerhauses 1 angeordnet.
Die Gasfedern 4 und 5 sind folglich zwischen dem
Boden des Führerhauses 1 und
dem Rahmen 2 platziert.
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1 und 2 zeigen einen Stabilisator 6,
der zwischen dem Führerhaus 1 und
dem Rahmen 2 angeordnet ist, um Rollbewegungen des Führerhauses zu
dämpfen.
Der Stabilisator 6 enthält
einen Drehstab 7, von dem ein Ende 8 an einer
vorderen Ecke des Führerhauses
in 1 dargestellt ist.
Das andere Ende 9 des Drehstabes 7 ist in 2 dargestellt und liegt
entsprechend an der anderen vorderen Ecke des Führerhauses. Der Drehstab 7 ist
zur Drehung um seine Mittellinie 10 in der Richtung B in
einem tragenden Element 11 angeordnet, das an je einer
Ecke des Führerhauses
angeordnet und mit dem Rahmen 2 fest verbunden ist. Ein
Ende 12, 13 mehrerer Verbindungsarme 14, 15 ist
an je einem Ende 8, 9 des Drehstabes 7 nicht
drehbar angeordnet. Das andere Ende 20, 21 jedes
der Verbindungsarme 14, 15 ist in einer Gummibuchse 22 in
einem Trägerelement 25 angeordnet,
das über
ein Abstandselement 31 mit dem Führerhaus 1 fest verbunden
ist. Es ist natürlich
möglich,
das Trägerelement 25 ohne
ein dazwischenliegendes Abstandselement 31 direkt am Führerhaus 1 zu
befestigen. Die Gummibuchse 22 ermöglicht einen bestimmten Grad
einer relativen Drehung zwischen den Verbindungsarmen 14, 15 und
dem Trägerelement 25 um
die Mittellinie 23 der Gummibuchse 22 in der durch
den Pfeil A angegebenen Richtung. Dies bedeutet, daß das Führerhaus 1 sich
je nach den herrschenden Bedingungen am vorderen Rand ein wenig
aufwärts
bzw. abwärts
bewegen kann.
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Das Trägerelement 25, in
welchem die Gummibuchse 22 angeordnet ist, enthält eine
Vorrichtung 40 zum Begrenzen der Bewegungen des Führerhauses 1 in
Bezug auf den Rahmen 2. Die Vorrichtung 40 wird
später
beschrieben.
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Das Führerhaus 1 kann zwischen
der in 1 dargestellten
Arbeitsstellung und einer in 6–11 veranschaulichten Stellung
gekippt werden. Das Führerhaus 1 wird
mit einer hydraulisch betätigten
Hebevorrichtung 18 von der Bauart mit Kolben und Zylinder
um die Mittellinie 10 des Drehstabes 7 gekippt.
Ein Ende der Hebevorrichtung 18 ist am Rahmen 2 befestigt,
und ihr anderes Ende ist am Führerhaus 1 an
einer Stelle ein wenig vor dem Schwerpunkt mg des Führerhauses
befestigt.
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2 zeigt
im Detail die vordere rechte Ecke des Führerhauses mit einer Vorrichtung 40 gemäß der Erfindung.
Eine ähnliche
Vorrichtung findet sich auch an der vorderen linken Ecke des Führerhauses. Das
tragende Element 11 ist auf der Außenseite des Rahmens 2 mittels
einer Konsole 32 angeordnet. In dieser Ausführungsform
hat die tragende Vorrichtung 11 die Form eines geraden
Blocks mit einem unteren Vorsprung 33; andere Formen sind
aber auch vorstellbar. Das tragende Element 11, das einen
oberen Abschnitt 34 und einen unteren Abschnitt 35 umfasst, ist
mit mehreren Löchern 36 versehen,
um eine Befestigung am Rahmen 2 zu ermöglichen. Die Löcher 36 sind
oval, um Toleranzfehler im Rahmen 2 auszugleichen, wodurch
die Anbringung des tragenden Elements 11 am Rahmen 2 erleichtert
wird. Im tragenden Element 11 gibt es eine mittig gelegene Öffnung 37,
durch die der Drehstab 7 des Stabilisators 6 verläuft.
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An den Enden 8, 9 des
Drehstabes 7 ist ein äußerer Verbindungsarm 15 angeordnet.
Parallel mit und in einem bestimmten Abstand von dem äußeren Verbindungsarm 15 ist
ein innerer Verbindungsarm 14 auf dem Drehstab 7 angeordnet.
Der Abschnitt des Drehstabes 7, der sich zwischen den beiden
Verbindungsarmen 14, 15 erstreckt, ist für eine Drehung in
Bezug auf das tragende Element 11 in einer in 4–5 detaillierter
dargestellten Weise angeordnet. Der untere Abschnitt der vorderen
Gasfeder 4 ist am fernen Ende des Drehstabes 7 jenseits
des äußeren Verbindungsarms
15 angeordnet.
Der obere Abschnitt der Gasfeder 4 ist mittels einer Federkonsole 38 am
Führerhaus 1 befestigt.
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Das Trägerelement 25 befindet
sich im Raum zwischen den beiden Verbindungsarmen 14, 15.
Durch das Trägerelement 25 verläuft eine
Gummibuchse 22, auf deren jeweiligen Seiten der innere und äußere Verbindungsarm 14, 15 über eine
nicht dargestellte Befestigungsverbindung angeordnet sind. Vor der
Gummibuchse 22 (in der normalen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs)
verläuft
durch das Trägerelement 25 eine
große Öffnung 26,
durch die sich ein Bewegungsbegrenzer 27 erstreckt, dessen jeweilige
Enden im inneren und äußeren Verbindungsarm 14, 15 angeordnet
sind. Der Bewegungsbegrenzer 27 ist somit senkrecht zu
den Verbindungsarmen 14, 15 angeordnet und erstreckt
sich quer zur Längsrichtung
des Fahrzeugs.
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3 zeigt
eine detailliertere Darstellung des Trägerelements 25 gemäß der Erfindung.
Die Darstellung zeigt die durch eine Rückwand 28, eine Vorderwand 29,
eine obere Anschlagfläche 48 und eine
untere Anschlagfläche 49 begrenzte Öffnung 26.
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Die Breite a der Vorderwand 29 quer
zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ist kleiner als die Breite b
des Rests des Trägerelements 25,
die etwas kleiner als die Distanz zwischen den Verbindungsarmen 14, 15 ist.
Der Grund dafür,
daß die
Vorderwand 29 eine geringere Breite a als der Rest des
Trägerelements 25 hat,
ist, daß die
Vorderwand 29 zwischen dem äußeren Verbindungsarm 15 und
dem tragenden Element 11 untergebracht werden muß.
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In dieser Ausführungsform ist das Trägerelement 25 auf
dem Bodenteil 19 des Führerhauses 1 (1) über ein Abstandselement 39 angeordnet, kann
aber ebenso gut direkt auf dem Bodenteil 19 angeordnet
werden. Da verschiedene Führerhausarten sich
in der Höhe
unterscheiden, ermöglicht
das Abstandselement 31, identische Aufhängungsanordnungen ohne Rücksicht
auf die Art des Führerhauses zu
verwenden.
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3 zeigt,
daß das
Trägerelement 25 eine Längsform ähnlich einer
Acht hat, mit einem flachen oberen Abschnitt 51, der mit
Löchern 52 zum
Befestigen des Trägerelements 25 am
Bodenteil 19 oder alternativ dazu am Abstandselement 31 versehen
ist. Der hintere Abschnitt (im Sinne der normalen Bewegungsrichtung
des Fahrzeugs) des Trägerelements 25 hat
eine Öffnung 54,
die sich durch ihn hindurch erstreckt. In dieser Darstellung ist
die Öffnung 54 kreisförmig; andere
Formen sind aber ebenfalls vorstellbar. Die Öffnung 54 soll die
oben erwähnte
Gummibuchse 22 aufnehmen. Vor der rückwärtigen Öffnung 54 liegt die
vordere Öffnung 26,
deren Form mit Verweis auf 2 ausführlicher
beschrieben wurde. Der Bewegungsbegrenzer 27 erstreckt
sich durch die vordere Öffnung 26.
Der Bewegungsbegrenzer 27 kann aus einem aus metallischem
Werkstoff hergestellten Stift bestehen. In einer vorteilhaften Ausführungsform
ist auf dem Stift ein elastischer Werkstoff angeordnet. Der elastische
Werkstoff kann Gummi oder irgendein anderer Werkstoff mit stoßabsorbierenden
Eigenschaften sein. Der elastische Werkstoff kann die Form einer
auf den Stift aufgezogenen Umhüllung
haben oder aus aufgebrachten Gummistücken oder dergleichen bestehen.
Die Gummistücke werden
vorteilhafterweise auf die Abschnitte des Bewegungsbegrenzers aufgebracht,
die mit den Anschlagflächen 48, 49 in
Kontakt kommen sollen.
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4 und 5 zeigen ein Stabilisatorlager 56, das
einen Teil der Anordnung gemäß der Erfindung bildet.
Das Lager 56 ist auf dem Abschnitt des Drehstabes 7 angeordnet,
der sich zwischen den beiden Verbindungsarmen 14, 15 erstreckt
und über
den der Stabilisator 6 durch das tragende Element 11 gehalten
wird. Das Lager 56 umfasst eine Hülse 57 mit einer sphärischen
Oberfläche 58,
die am Drehstab 7 des Stabilisators 6 angebracht
und durch Schweißen oder
irgendein anderes geeignetes Verfahren befestigt wird. Es umfasst
auch ein Lagerelement 59. In dieser Ausführungsform
besteht das Lagerelement 59 aus zwei Lagerhälften 60, 61,
deren Innenseiten mit der sphärischen
Hülse 58 zusammenwirken,
was bedeutet, daß der
Drehstab 7 sich im tragenden Element 11 drehen
kann, wenn das Führerhaus 1 rollt und
wenn das Führerhaus 1 in
Bezug auf den Rahmen 2 gekippt wird. Jede Lagerhälfte 60, 61 ist
mit einer Nut 63 für
einen Arretierungsring 62 versehen. Das Anbringen der Lagerhälften 60, 61 ist
damit verbunden, daß sie
auf der sphärischen
Hülse 58 plaziert und
durch den Arretierungsring 62 miteinander verbunden werden,
der in die Nut 63 eingelassen wird. Der Arretierungsring 62 besteht
aus einem Ring mit einer Öffnung,
was bedeutet, daß er
ein wenig federnd ist, so daß er
sich um die Hülse 57 und
die Lagerhälften 60, 61 streckt,
während
er gleichzeitig eng genug ist, um die Lagerhälften 60, 61 zusammenzuhalten.
In dieser Ausführungsform
werden zwei separate Lagerhälften
verwendet. Natürlich
ist es möglich, ein
Lagerelement zu verwenden, dessen Abschnitte durch irgendeine Art
Gelenk miteinander verbunden sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform
werden aus Kunststoff hergestellte Lagerhälften verwendet.
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5 zeigt,
wie das Lager 56 auf dem Drehstab 7 des Stabilisators 6 zwischen
dem äußeren und inneren
Verbindungsarm 14, 15 plaziert wird. Das Lagerelement 59,
das abnehmbar befestigt ist, vereinfacht seinen Austausch, wenn
es verschlissen ist, ohne irgendeinen Teil des Stabilisators 6 entfernen zu
müssen. 5 zeigt auch die Mittellinie 23 der
ansonsten nicht dargestellten Gummibuchse, und die Mittellinie 10 des
Stabilisators 6, die auch die Kippachse des Führerhauses 1 ist,
wenn das Führerhaus 1 zwischen
der Betriebsstellung und einer gekippten Stellung gekippt wird.
Die Darstellung stellt auch schematisch die Anordnung des Bewegungsbegrenzers 27 zwischen
den beiden Seitenstücken 14, 15 dar.
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Die Lösung gemäß der Erfindung arbeitet wie
folgt.
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Da eine Anordnung gemäß der Erfindung
an jeder vorderen Ecke des Führerhauses
angeordnet ist, wird hier nur beschrieben, was an einer Ecke des Führerhauses
geschieht, wobei sich stillschweigend versteht, daß das gleiche
auch entsprechend an der anderen vorderen Ecke des Führerhauses
vonstatten geht.
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Wie man in 2 erkennen kann, ist der Bewegungsbegrenzer 27 fest
zwischen den Seitenstücken 14, 15 des
Stabilisators 6 angeordnet, der am Rahmen befestigt ist.
Der Bewegungsbegrenzer 27 erstreckt sich durch die in 3 dargestellte Öffnung 26.
Die Öffnung 26 ist
im Trägerelement 25 ausgebildet,
das am Führerhaus
befestigt ist. Wenn das Führerhaus 1"federt", bewegt sich der
Bewegungsbegrenzer
27 in Bezug auf die Rückwand 28 und
die Vorderwand 29 aufwärts
oder abwärts
und erreicht somit die jeweiligen Anschlagflächen 48, 49 oder
bewegt sich von diesen weg. Wenn das Fahrzeug über unebene Oberflächen fährt oder
das Führerhaus
gekippt wird, kommt der Bewegungsbegrenzer 27 oder dessen
elastische Hülse
in Kontakt mit den jeweiligen Endanschlägen 48, 49,
woraufhin der elastische Werkstoff die Stöße dämpfen wird, die auftreten, wenn
diese Teile miteinander in Kontakt kommen.
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Wenn das Führerhaus gekippt wird, geschieht
folgendes. Der Kippvorgang wird durch die Hebevorrichtung 18 eingeleitet,
die aktiviert wird, während
gleichzeitig der Druck in der vorderen Gasfeder 4 reduziert
wird, so daß die
Gasfeder 4 den Bewegungen des Führerhauses 1 während des
Kippvorgangs nicht entgegenwirkt. Diese Druckminderung und die Druckerhöhung, die
stattfindet, wenn das Führerhaus 1 zu
seiner ursprünglichen
Stellung abgesenkt wird, werden mit Hilfe einer herkömmlichen
Steuerung herbeigeführt,
die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet und daher nicht
ausführlicher
beschrieben ist. Da der Punkt, an welchem die Hebevorrichtung 18 auf
das Führerhaus 1 wirkt, ein
wenig vor dem Schwerpunkt mg des Führerhauses 1 liegt,
schiebt die Hebevorrichtung 18 während der Anfangsphase des
Kippvorgangs das vordere Ende des Führerhauses 1 nach
oben, was zur Folge hat, daß der
Drehstab 7 sich im tragenden Element 11 dreht,
so daß die
Verbindungsarme 14, 15 aufwärts schwingen. Während das
Führerhaus 1 sich hebt,
wird die Gasfeder 4 gestreckt, während gleichzeitig der Bewegungsbegrenzer 27 mit
der unteren Anschlagfläche 49 in
Kontakt kommt. Das Führerhaus 1 nimmt
somit die in 6 dargestellte
Stellung ein.
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Wenn der Bewegungsbegrenzer 27 mit
der unteren Anschlagfläche 49 in
Kontakt gekommen ist, beginnt die Kippbewegung, und das Führerhaus 1 kippt
um den Drehstab 7 des Stabilisators 6. Während der
Kippbewegung verschiebt sich der Schwerpunkt mg des Führerhauses 1 sukzessiv
nach vorne. In dieser Ausführungsform
hat, wenn das Führerhaus 1 etwa
4 Grad gekippt ist, der Schwerpunkt sich so weit nach vorne verschoben,
daß das
Führerhaus 1 unter
seinem eigenen Gewicht leicht nach vorne fällt. Während der Kippbewegung wird
die Gasfeder 4 komprimiert. 7 ver anschaulicht
ein Führerhaus 1,
das in einem solchen Maße
gekippt ist und unter seinem eigenen Gewicht nach vorne zu fallen
neigt.
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Die fortgesetzte Einwirkung der Hebevorrichtung 18 bewirkt,
daß das
Führerhaus 1 nach
vorne fällt,
bis der Bewegungsbegrenzer 27 mit der oberen Anschlagfläche 48 in
Kontakt kommt, wie in 8 dargestellt
ist. In dieser Ausführungsform
liegt nun das Führerhaus
in einem Winkel von etwa 10 Grad in Bezug auf den Rahmen 2.
Der Fall zur in 8 dargestellten
Stellung findet allmählich
statt. Wenn die Hebevorrichtung 18 die Hebebewegung ausgeführt hat,
fällt das
Führerhaus 1 eine
kurze Distanz, bevor die Fallbewegung endet. Damit das Führerhaus 1 ein wenig
weiter fällt,
ist eine fortgesetzte Wirkung der Hebevorrichtung 18 erforderlich,
wonach das Führerhaus
einige weitere Grad fallen wird, bevor es gebremst wird. Nach mehreren
Verlängerungen
der Hebevorrichtung 18 erreicht das Führerhaus die in 8 dargestellte Stellung.
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Die fortgesetzte Einwirkung der Hebevorrichtung
kippt das Führerhaus 1 in
die in 9 dargestellte
vollständig
gekippte Stellung. In dieser Ausführungsform liegt dann das Führerhaus
in Bezug auf den Rahmen in einem Winkel von etwa 64 Grad.
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Ein Absenken des gekippten Führerhauses 1 in
dessen normale Stellung ist mit dem in umgekehrter Reihenfolge stattfindenden
obigen Vorgang verbunden.
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10 zeigt,
daß der
Bewegungsbegrenzer 27 an die obere Anschlagfläche 48 stößt, bis
das Führerhaus 1 in
Bezug auf den Rahmen 2 auf etwa 21 Grad abgesenkt ist.
Ein fortgesetztes Absenken läßt das Führerhaus
unter seinem eigenen Gewicht leicht in Richtung auf den Rahmen 2 fallen,
aber der Fall wird durch die Hebevorrichtung 18 gedämpft. Während des
Absenkvorganges nähert
sich der Bewegungsbegrenzer 27 allmählich der unteren Anschlagfläche 49.
Wenn das Führerhaus 1 auf
etwa 8 Grad abgesenkt worden ist, kommt der Bewegungsbegrenzer 27 in
Kontakt mit der unteren Anschlagfläche 49, wie in 11 dargestellt ist. Das
Führerhaus wird
danach in die in 1 dargestellte
Stellung abgesenkt.
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Der Bewegungsbegrenzer 27 ist
auch während
des Betriebs des Fahrzeugs insofern aktiviert, als er sich in der Öffnung 26 im
Trägerelement 25 gemäß den Bewegungen
des Führerhauses 1 aufwärts und
abwärts
verschiebt. Wenn das Fahrzeug über eine
ebene Fläche
fährt,
kommt der Bewegungsbegrenzer 27 im allgemeinen mit den
Anschlagflächen 48, 49 nicht
in Kontakt, sondern oszilliert zwischen ihnen. Falls die Fläche uneben
ist, kann der Bewegungsbegrenzer 27 mit den Anschlagflächen 48, 49 in
Kontakt kommen, wodurch die Bewegungen des Führerhauses gedämpft werden.
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Die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt
in keiner Weise die Erfindung, die auch andere als die oben beschriebenen
Formen annehmen kann. Zum Beispiel muß die Öffnung 26 den Bewegungsbegrenzer
nicht vollständig
umgeben, da sie teilweise offen sein kann, z.B. mit einem C-förmigen Längsschnitt,
ohne vom Konzept der Erfindung abzuweichen, wie sie durch die Ansprüche definiert
ist.