WO2011066958A2 - Verfahren zur stabilisierung eines fahrzeugs während eines entladevorgangs - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for stabilizing a vehicle during a discharge process with the features of the preamble of claim 1.
- DE 38 07 018 C2 discloses a trailer with a tilting transport device, which can be tilted against a direction of travel (rear tipper) or both sides of the vehicle (side tipper).
- a suspension of the trailer in particular an air suspension, is designed such that it can be used for a bank balance. Is by a bank measuring a inclined
- Transport device which is arranged tiltably on a vehicle frame, wherein the vehicle frame at a rear axle by means of an air suspension against a chassis, in particular with respect to a rigid axle, supported. Furthermore, the document discloses that for stability reasons when initiating a loading or unloading the vehicle frame is automatically lowered to at least one mechanical stop on the chassis, by venting the air suspension.
- a third rear axle which, for example, can be designed as a trailing axle and has the greatest distance to the front axle / -n, is loaded beyond the permissible load limit.
- a second rear axle which has the second largest distance to the front axle / -n.
- a first rear axle that is, the rear axle having the shortest distance to the front axle / -n
- the first rear axle is levered out.
- Rear axle one of the spring at least one other rear axle
- the first rear axle can take over a load-bearing function, whereby the other rear axles are relieved and fall below their permissible axle loads.
- Advantageous is that the requirements while driving and also the requirements when
- Unloading process are well combined, without costly and technology-intensive solutions must be implemented. It is particularly advantageous during the unloading process that the tilting stability of the vehicle is positively influenced. That is, an improved and even load distribution even in a non-ideal
- the method can also be used in a team.
- the team can be formed, for example. From a car with a trailer or even from a truck with a trailer or a trailer, of course, the trailer or the semi-trailer
- inventive method can also be used for two- or multi-axle vehicles, which have the tilting transport device in the direction of travel.
- the first front axle relieved by the pressurization of the spring of another front axle.
- the working pressure is achieved by reducing a system pressure or by pressure build-up.
- the existing vehicle architecture can be used optimally without incurring additional costs. If the driver initiates the unloading process, the vehicle frame lowers from the driving level, ie the level at which the spring has the system pressure, to a discharge level at which the spring has the lower working pressure than the system pressure. This can, for example, by simple
- the medium in the spring be made possible, wherein the medium may be a hydraulic oil or preferably compressed air. Discharge can be made possible by means of a controllable venting valve on the spring or on a line network corresponding to the spring. It is also possible that the compressed air is actively removed by a device from the spring. In contrast, it is also possible to pressurize a complete or partially pressureless spring with compressed air, so that the working pressure or the system pressure is reached.
- Compressed air generator eg. A compressed air compressor, used.
- the working pressure is in the range of two to fifteen bar.
- the working pressure is six bar.
- Residual pressure in the context of the invention is regarded as zero. This is the
- Vehicle frame lowered to at least one mechanical stop on the chassis, which positively affects the stability of the vehicle.
- the only figure shows a five-axle commercial vehicle with a tilting
- Transport device in a side view.
- a five-axle commercial vehicle 1 shown in the figure has a first and a second front axle 2, 3 as well as a first, a second and a third rear axle 4, 5, 6 seen in a direction of travel F.
- the axles 2, 3, 4, 5, 6 are each supported by means of at least one spring 7, 7 'relative to a vehicle frame 8, wherein the
- Front axles 2, 3 preferably leaf springs T and the rear axles 4, 5, 6 preferably adjustable air springs 7 may have and wherein at least one of the axles 2, 3, 4, 5, 6 carries a mechanical stop A. Furthermore, at the longitudinal ends of the axles 2, 3, 4, 5, 6 respectively rotatably mounted wheels 9 with a single or
- At least one of the rear axles 4, 5, 6 can be liftable and / or driven or not driven, as a leading or trailing axle, steered or unguided, be designed as a rigid axle or as independent suspension.
- the commercial vehicle 1 has a transport device 10, which may be, for example, a dumping body, flatbed or a tank.
- the transport device 10 is arranged by means of a tilting device 1 1, 1 1 'tiltable on the vehicle frame 8.
- the Tilting device 1 1, 1 1 ' is adapted to pivot the transport device 10 from a substantially horizontal position in an approximately vertical tilt position, so that a load located on the transport device 10 can slip off this.
- the vehicle frame 8 is according to the figure at driving level. That is, the air springs 7 are subjected to a system pressure so that the distance between the vehicle frame 8 and the rear axles 4, 5, 6 is substantially maximum.
- the system pressure is generated by a compressed air compressor located in the commercial vehicle 1, optionally stored temporarily in a pressure vessel and fed to the air springs 7 via a pipeline network. Furthermore, the system pressure can also be used for the compressed air brakes of the commercial vehicle 1 or a trailer or semi-trailer.
- Transport device 10 by means of the tilting device 11, 11 'placed approximately vertically.
- the springs 7 of the rear axles 4, 5, 6 are automatically vented, whereby the vehicle frame 8 is lowered to the mechanical stop A.
- the air springs 7 of the second and third rear axle 5, 6 are completely vented and the air springs 7 of the first rear axle 4 to a working pressure of six bar, whereby the first rear axle 4 assumes a supporting function and thus the second and third rear axle 5, 6 relieved.
- at least the air springs 7 of the first rear axle 4 are subjected to the working pressure. It is expedient that seen in the direction of travel F, the left and right air spring 7 have the same working pressure, which can be supplied to the air springs 7 even with a corresponding requirement, a different working pressure.
- the horizontal position of the commercial vehicle 1 can be determined, calculated or estimated via a suitable detection unit, not shown in the figure. Based on one with the registration unit
- At least one controllable valve can be opened so that a venting of the respective air spring 7 takes place.
- each of the axle-mounted air springs 7 a rear axles 4, 5, 6 have the same working pressure, wherein the working pressures at the individual rear axles 4, 5, 6 vary.
- the commercial vehicle 1 with the wheels 9 of the third rear axle 6 can be located above a floor depression, so that the wheels 9 dive into the floor depression during the unloading process, but have no or only insufficient wheel rebound and only the second rear axle 5 assumes a supporting function.
- Rear axle 6 and / or the first rear axle 4 the wheel support can be improved and the load on several or all rear axles 4, 5, 6 are distributed.
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs (1) während eines Entladevorgangs, wobei das Fahrzeug - eine erste Hinterachse (4) und zumindest eine weitere Hinterachse (5, 6) aufweist, die jeweils zur Anordnung von drehbar gelagerten Rädern (9) geeignet sind, - eine Transportvorrichtung (10) aufweist, die an einem Fahrzeugrahmen (8) kippbar gelagert ist, - wenigstens eine verstellbare Feder (7) aufweist, die zwischen einer der Hinterachsen und dem Fahrzeugrahmen angeordnet ist, - und wobei der Fahrzeugrahmen mittels der verstellbaren Feder absenkbar ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass bei abgesenktem Fahrzeugrahmen die Feder einer Hinterachse einen von der Feder wenigstens einer weiteren Hinterachse unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist.
Description
Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während eines Entladevorgangs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs während eines Entladevorgangs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Die DE 38 07 018 C2 offenbart einen Anhänger mit einer kippbaren Transportvorrichtung, wobei diese entgegen einer Fahrtrichtung (Heckkipper) oder zu beiden Fahrzeugseiten (Seitenkipper) hin gekippt werden kann. Eine Federung des Anhängers, insbesondere eine Luftfederung, ist derart ausgebildet, dass diese für einen Querneigungsausgleich verwendet werden kann. Wird durch ein Querneigungsmessgerät eine geneigte
Standfläche des Anhängers angezeigt, so kann die Luftfederung mit einem Druckmittel beaufschlagt bzw. dieses aus der Luftfederung abgeführt werden. Dabei wird diejenige Seite der Luftfederung mit dem Druckmittel beaufschlagt, die auf Grund der geneigten Standfläche tiefer liegt. Dementsprechend wird Druckmittel aus der höherliegenden Seite abgeführt. Durch das wechselseitige Verstellen der Luftfedern beider Anhängerseiten kann somit vor einem Entladevorgang (Kippen) die Transportvorrichtung in die
Horizontale gebracht werden.
Nachteil dieses Niveauausgleichs ist jedoch, dass beim Ausgleich der Querneigung zumindest eine der (Starr-) Achsen ungleichmäßig belastet wird. Weiterhin ist es sogar möglich, dass beim Seitenkippen die horizontierte Transportvorrichtung zu einem
Abheben der weniger belastete Anhängerseite führt. Dies kann zu einer unzulässigen Belastung der Achsen führen, so dass diese derartig massiv ausgebildet sein müssen, dass sie gemeinsam die Überlast an der/ den betreffenden Achse/ n kompensieren kann/ können. Dadurch, dass lediglich eine wechselseitige Verstellung der Luftfederung vorgesehen ist, kann bei einem heckkippenden Nutzfahrzeug die hinterste Achse in unzulässiger Weise belastet, gegebenenfalls sogar überlastet werden. Hierdurch ist einerseits eine massive Achsausführung unerlässlich und andererseits ein vorzeitiges Versagen der Achse höchstwahrscheinlich.
BESTÄTIGUNGSKOPIE
Weiterhin ist ein Verfahren gemäß des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aus der DE 102 49 719 A1 bekannt. Die Druckschrift offenbart ein Nutzfahrzeug mit einer
Transportvorrichtung, die kippbar an einem Fahrzeugrahmen angeordneten ist, wobei sich der Fahrzeugrahmen an einer Hinterachse mittels einer Luftfederung gegenüber einem Fahrwerk, insbesondere gegenüber einer Starrachse, abstützt. Weiterhin offenbart die Druckschrift, dass aus Stabilitätsgründen beim Einleiten eines Be- oder Entladevorgangs der Fahrzeugrahmen automatisch auf mindestens einen mechanischen Anschlag am Fahrwerk, durch Entlüften der Luftfederung, abgesenkt wird.
Bei mehrachsigen Nutzfahrzeugen, insbesondere bei fünfachsigen Nutzfahrzeugen, ist dieses Verfahren jedoch nachteilig, da bei diesen Fahrzeugen ein Hartanschlag, also das Absenken des Fahrzeugrahmens durch entlüften der Luftfederung bis auf den
mechanischen Anschlag an den Achsen, nicht für alle Hinterachsen erzielbar ist.
Systembedingt führt das Kippen der Transportvorrichtung und die damit verbundene Lastverschiebung in Richtung der Hinterachsen dazu, dass an der Vorderachse bzw. an den Vorderachsen die jeweiligen Feder bzw. Federn aus einer Betriebsposition in eine Ausfederposition übergehen, wobei die Ausfederposition gegenüber der Betriebsposition einen größeren Abstand zwischen Fahrzeugrahmen und Vorderachse aufweist. Mithin wird bei einem fünfachsigen Nutzfahrzeug eine dritte Hinterachse, die bspw. als eine Nachlaufachse ausgebildet sein kann und den größten Abstand zu der Vorderachse/ -n aufweist, über die zulässige Belastungsgrenze hinaus belastet. Entsprechendes trifft auch für eine zweite Hinterachse zu, die den zweitgrößten Abstand zu der Vorderachse/ -n aufweist. Ferner ist durch die Schrägstellung des Fahrzeugs verursacht, dass eine erste Hinterachse, also diejenige Hinterachse, die den geringsten Abstand zu der Vorderachse/ -n aufweist, nicht auf Hartanschlag gebracht werden kann, da ein Großteil der Last auf der zweiten und dritten Hinterachse lastet und die erste Hinterachse ausgehebelt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung bei einem Nutzfahrzeug, das mit einer
hinterkippenden Transportvorrichtung ausgestattetem ist, eine unzulässige Belastung der Hinterachsen, insbesondere der letzten Hinterachse, zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist, dass bei abgesenktem Fahrzeugrahmen die Feder einer
Hinterachse, einen von der Feder wenigstens einer weiteren Hinterachse
unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist. Bei einem fünfachsigen Nutzfahrzeug kann somit die erste Hinterachse eine lasttragende Funktion übernehmen, wodurch die weiteren Hinterachsen entlastet werden und deren zulässige Achslasten unterschreiten. Vorteilhaft
ist, dass die Anforderungen beim Fahren und auch die Anforderungen beim
Entladevorgang hervorragend zusammengeführt sind, ohne dass kostspielige und technikintensive Lösungen umgesetzt werden müssen. Besonders vorteilhaft ist beim Entladevorgang, dass die Kippstabilität des Fahrzeugs positiv beeinflusst wird. D.h., dass eine verbesserte und gleichmäßige Lastverteilung auch bei einem nicht idealen
Untergrund, bspw. auf einer schiefen Ebene, insbesondere im Gelände, ermöglicht ist. Ebenso vorteilhaft ist die Möglichkeit kleinere und leichtere Hinterachsen zu verwenden, was sich wiederum positiv auf die Kostenstruktur des Fahrzeugs und auf dessen
Emissionen auswirkt. Vorteilhaft ist außerdem, dass das Verfahren ebenfalls bei einem Gespann verwendet werden kann. Dabei kann das Gespann bspw. von einem Pkw mit einem Anhänger oder auch von einem Lkw mit einem Auflieger oder einem Anhänger gebildet sein, wobei selbstverständlich der Anhänger bzw. der Auflieger die
Kippvorrichtung aufweist und das erfindungsgemäße Verfahren verwendet. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für zwei- oder mehrachsige Fahrzeuge verwendet werden, welche die kippbare Transportvorrichtung in Fahrtrichtung aufweisen. Hierbei wird selbstverständlich, in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, die erste Vorderachse durch die Druckbeaufschlagung der Feder von einer weiteren Vorderachse entlastet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegen Erfindung zu verlassen.
Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass der Arbeitsdruck durch Reduzierung eines Systemdrucks oder durch Druckaufbau erzielt ist. Hierdurch kann die vorhandene Fahrzeugarchitektur optimal genutzt werden, ohne dass weitere Kosten verursacht werden. Leitet der Fahrzeugführer den Entladevorgang ein, senkt sich der Fahrzeugrahmen vom Fahrniveau, also demjenigen Niveau, bei dem die Feder den Systemdruck aufweist, auf ein Entladeniveau, bei dem die Feder den gegenüber dem Systemdruck geringeren Arbeitsdruck aufweist. Dies kann bspw. durch einfaches
Ablassen des in der Feder befindlichen Mediums ermöglicht werden, wobei das Medium ein hydraulisches Öl oder vorzugsweise Druckluft sein kann. Das Ablassen kann mittels eines steuerbaren Entlüftungsventils an der Feder oder an einem mit der Feder korrespondierendem Leitungsnetz ermöglicht werden. Ebenso ist es möglich, dass die Druckluft durch eine Vorrichtung aus der Feder aktiv abgeführt wird. Demgegenüber ist es
ebenfalls möglich, eine vollständige oder teilweise drucklose Feder mit Druckluft zu beaufschlagen, so dass der Arbeitsdruck bzw. der Systemdruck erreicht wird.
Vorzugsweise werden hierfür die bei einem Nutzfahrzeug bereits vorhandenen
Drucklufterzeuger, bspw. ein Druckluftkompressor, genutzt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Arbeitsdruck im Bereich von zwei bis fünfzehn bar liegt. Vorzugsweise liegt der Arbeitsdruck bei sechs bar. Hierdurch kann die vorhandene Fahrzeugarchitektur ebenfalls optimal genutzt werden, ohne dass weitere Kosten verursacht werden.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Arbeitsdruck wenigstens einer Feder einer Hinterachse null beträgt, wobei auch ein beim Entlüften der Feder verbleibender
Restdruck im Sinne der Erfindung als null angesehen wird. Hierdurch ist der
Fahrzeugrahmen auf mindestens einen mechanischen Anschlag am Fahrwerk abgesenkt, was die Stabilität des Fahrzeugs positiv beeinflusst.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigt die einzige Figur ein fünfachsiges Nutzfahrzeug mit einer kippbaren
Transportvorrichtung in einer Seitenansicht.
Ein in der Figur dargestelltes fünfachsiges Nutzfahrzeug 1 weist in eine Fahrtrichtung F gesehen eine erste und eine zweite Vorderachse 2, 3 sowie eine erste, eine zweite und eine dritte Hinterachse 4, 5, 6 auf. Die Achsen 2, 3, 4, 5, 6 stützen sich jeweils mittels wenigstens einer Feder 7, 7' gegenüber einem Fahrzeugrahmen 8 ab, wobei die
Vorderachsen 2, 3 vorzugsweise Blattfedern T und die Hinterachsen 4, 5, 6 vorzugsweise verstellbare Luftfedern 7 aufweisen können und wobei wenigstens eine der Achsen 2, 3, 4, 5, 6 einen mechanischen Anschlag A trägt. Weiterhin sind an den Längsenden der Achsen 2, 3, 4, 5, 6 jeweils drehbar gelagerte Räder 9 mit einer Einfach- oder
Mehrfachbereifung angeordnet. Wenigstens eine der Hinterachsen 4, 5, 6 kann dabei liftbar und/oder angetrieben oder nicht angetrieben, als Vorlauf- oder Nachlaufachse, gelenkt oder ungelenkt, als Starrachse oder als Einzelradaufhängung ausgebildet sein.
Weiterhin weist das Nutzfahrzeug 1 eine Transportvorrichtung 10 auf, die bspw. eine Muldenkippe, Pritsche oder ein Tank sein kann. Die Transportvorrichtung 10 ist mittels einer Kippvorrichtung 1 1 , 1 1 ' kippbar am Fahrzeugrahmen 8 angeordnet. Die
Kippvorrichtung 1 1 , 1 1 ' ist dazu geeignet, die Transportvorrichtung 10 aus einer im Wesentlichen horizontalen Position in eine annähernd vertikale Kipp-Position zu schwenken, so dass ein auf der Transportvorrichtung 10 befindliches Ladegut von dieser abrutschen kann.
Der Fahrzeugrahmen 8 befindet sich gemäß der Figur auf Fahrniveau. D.h., dass die Luftfedern 7 mit einem Systemdruck beaufschlagt sind, so dass der Abstand zwischen dem Fahrzeugrahmen 8 und der Hinterachsen 4, 5, 6 im Wesendlichen maximal ist. Der Systemdruck wird von einem im Nutzfahrzeug 1 befindlichen Druckluftkompressor erzeugt, gegebenenfalls in einem Druckbehälter zwischengespeichert und über ein Leitungsnetz den Luftfedern 7 zugeführt. Weiterhin kann der Systemdruck auch für die Druckluftbremsen des Nutzfahrzeugs 1 oder eines Anhängers bzw. Aufliegers verwendet werden.
Beim Einleiten eines Entladevorgangs durch den Fahrzeugführer wird die
Transportvorrichtung 10 mit Hilfe der Kippvorrichtung 11 , 11 ' annähernd vertikal gestellt. Gleichzeitig oder bereits zuvor werden die Federn 7 der Hinterachsen 4, 5, 6 automatisch entlüftet, wodurch sich der Fahrzeugrahmen 8 bis auf den mechanischen Anschlag A absenkt. Vorzugsweise werden die Luftfedern 7 der zweiten und dritten Hinterachse 5, 6 vollständig und die Luftfedern 7 der ersten Hinterachse 4 bis auf einen Arbeitsdruck von sechs bar entlüftet, wodurch die erste Hinterachse 4 eine tragende Funktion übernimmt und mithin die zweite und dritte Hinterachse 5, 6 entlastet.
Alternativ können auch beim Einleiten des Entladevorgangs in einem ersten
Verfahrensschritt alle Luftfedern 7 der Hinterachsen 4, 5, 6 vollständig entlüftet - also drucklos - oder zumindest bis auf einen Restdruck entlüftet werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden zumindest die Luftfedern 7 der ersten Hinterachse 4 mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt. Zweckmäßig ist es, dass in Fahrtrichtung F gesehen, die linke und rechte Luftfeder 7 den gleichen Arbeitsdruck aufweisen, wobei auch bei einer entsprechenden Anforderung ein sich achsweise unterscheidender Arbeitsdruck den Luftfedern 7 zugeführt werden kann. Hierzu kann über eine geeignete und in der Figur nicht dargestellte Erfassungseinheit die horizontale Lage des Nutzfahrzeugs 1 ermittelt, berechnet oder geschätzt werden. Anhand eines mit der Erfassungseinheit
korrespondierenden Steuergeräts kann bspw. zumindest ein steuerbares Ventil geöffnet werden, so dass eine Entlüftung der jeweiligen Luftfeder 7 erfolgt.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform kann es vorteilhaft sein, mehrere Hinterachsen 4, 5, 6 mit einem Arbeitsdruck zu beaufschlagen. Vorzugsweise weisen jeweils die achsweise angeordneten Luftfedern 7 einer Hinterachsen 4, 5, 6 denselben Arbeitsdruck auf, wobei die Arbeitsdrücke an den einzelnen Hinterachsen 4, 5, 6 variieren. Bspw. kann das Nutzfahrzeug 1 mit den Rädern 9 der dritten Hinterachse 6 sich über einer Bodensenke befinden, so dass beim Entladevorgang die Räder 9 in die Bodensenke eintauchen, jedoch keinen oder nur einen unzureichenden Radaufstand haben und lediglich die zweite Hinterachse 5 eine tragende Funktion übernimmt. Durch einen gezielten, achsweisen Aufbau eines Arbeitsdrucks in den Luftfedern 7 der dritten
Hinterachse 6 und/oder der ersten Hinterachse 4, kann der Radaufstand verbessert werden und die Traglast auf mehrere bzw. alle Hinterachsen 4, 5, 6 verteilt werden.
Claims
1. Verfahren zur Stabilisierung eines Fahrzeugs (1 ) während eines Entladevorgangs, wobei das Fahrzeug (1 )
- eine erste Hinterachse (4) und zumindest eine weitere Hinterachse (5, 6) aufweist, die jeweils zur Anordnung von drehbar gelagerten Rädern (9) geeignet sind,
- eine Transportvorrichtung (10) aufweist, die an einem Fahrzeugrahmen (8) kippbar gelagert ist,
- wenigstens eine verstellbare Feder (7) aufweist, die zwischen einer der
Hinterachsen (4, 5, 6) und dem Fahrzeugrahmen (8) angeordnet ist,
- wobei der Fahrzeugrahmen (8) mittels der verstellbaren Feder (7) absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
bei abgesenktem Fahrzeugrahmen (8) die Feder (7) einer Hinterachse (4, 5, 6) einen von der Feder (7) wenigstens einer weiteren Hinterachse (4, 5, 6)
unterschiedlichen Arbeitsdruck aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Arbeitsdruck durch Reduzierung eines Systemdrucks oder durch Druckaufbau erzielt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Arbeitsdruck im Bereich von zwei bis fünfzehn bar liegt.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Arbeitsdruck wenigstens einer Feder (7) einer Hinterachse (4, 5, 6) null beträgt.
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