DE102010060273A1

DE102010060273A1 - Gewichtsoptimierte Lastkraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102010060273A1
Application number: DE201010060273
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Mahler; Manfred Mayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-05-03

Abstract

In gezogenen Fahrzeugteilen, wie z. B. Anhänger eines Gliederzuges oder Sattelanhänger oder Kombinationen mit Lastkraftwagen, die für eine Traglast von mehr als 7,5 Tonnen im Nutzlastverkehr ausgelegt sind, werden unter einer Ladefläche z. B. an einem Traglastrahmen Achsaggregate befestigt, durch welche die Traglast gegenüber einer Fahrbahn abgestützt wird. Das gezogene Fahrzeugteil wird hierbei von mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten Achsaggregaten im rückwärtigen Bereich des gezogenen Fahrzeugteils getragen. Von diesen Achsaggregaten ist ein erstes Achsaggregat in einer standardisierten Gewichtsklasse zum Tragen eines ersten maximalen Gewichts ausgebildet. Ein zweites Achsaggregat ist für ein tragfähiges zweites maximales Gewicht ausgelegt, das einen Bruchteil des Gewichts der Klasse des ersten Achsaggregats ausmacht. Durch ausgewählte Kombination entsprechend klassifizierter Achsaggregate lässt sich somit die Achslastverteilung für ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs inklusive Zuladung von bis zu 42 Tonnen anpassen. Mit dieser Gewichtsoptimierung ergeben sich niedrigere Transportkosten für Lasten insbesondere durch Einsparung von Treibstoff.

Description

Die vorliegende Erfindung behandelt einen Lastkraftwagen, insbesondere den gezogenen Fahrzeugteil eines Lastkraftwagens, bei dem durch eine geschickte Achsaggregatzusammenstellung unter anderem eine Gewichtsoptimierung erzielt werden kann.
Stand der Technik
Seit langem ist es bekannt, Lastkraftfahrzeuge mit vom Boden abhebbare Hilfsachsen auszustatten. Das US-Patent 2 712 856 A (Patentinhaber: John H. MacPhee; Anmeldetag: 10.05.1954) beschreibt einen Hebmechanismus einer Zusatzachse mit zwei unterschiedlichen Einrastpositionen, die beide für den Fahrbetrieb bestimmt sind. Durch die beiden unterschiedlichen Einrastpositionen kann die Bodenfreiheit des Fahrzeuges verändert werden, was vermutlich einen Einfluss auf den Wankwinkel eines so aufgebauten Fahrzeuges haben dürfte. Ähnlich dürfte auch die US 2 724 449 A (Patentinhaber: John H. MacPhee; Anmeldetag: 01.05.1952) zu verstehen sein. Wie solche, in den zuvor genannten Patenten, beschriebenen Radaufhängungen an einem Betonmischer verbaut werden können, wobei das Absenken und das Anheben der Hilfsachse durch eine Luftfederung erfolgen soll, kann in den Figuren der US 3 704 896 A (Patentinhaberin: Rex Chainbelt Inc.; Anmeldetag: 07.05.1969) betrachtet werden. Eine Darstellung eines Hebezugs einer anhebbaren Achse, die die drittletzte Achse unterhalb der Ladefläche sein soll, lässt sich der US 3 771 812 (Patentinhaberin: Lear Siegler Inc.; Anmeldetag: 25.04.1972) entnehmen, bei dem der Hebemechanismus durch eine Spannfeder unterstützt wird. Eine weitere Darstellung eines kompletten Fahrzeuges, nämlich eines Betonmischfahrzeuges, ist in der US 4 082 305 A (Erfinder: Blaine H. Allison et al.; Anmeldetag: 14.07.1976) abgedruckt, bei dem von hinten gesehen die erste Achse, also die letzte Achse vom Fahrerhaus betrachtet, eine Hilfsachse ist, die ebenfalls mit einem Feder-Kettenmechanismus absinkbar und aufnehmbar ist. Ein weiterer Senkmechanismus lässt sich mithilfe der US 4 300 787 A (Patentinhaberin: Turner Quick-Lift Corporation; Anmeldetag: 07.02.1980) studieren, bei dem ebenfalls mit einer Kette operiert wird. Die Darstellungen beziehen sich vorrangig auf Betonmischfahrzeuge, die auf dem Weg zu einer Baustelle mit besonders hohem Gewicht fahren, jedoch von einer Baustelle zurück in das Betonwerk in der Regel eine Leerfahrt zurücklegen. Somit muss die maximale Traglast immer nur für eine Richtung vollständig zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund wird mit einer Hilfsachse operiert, die das zusätzliche Ladegewicht bei Bedarf dann aufnehmen kann, wenn die Achse für eine Bodenberührung abgesenkt worden ist. Die beschriebenen Achsen sollen nur zeitweilig zur Verfügung stehen, während bei Leerfahrten die Achsen außer Betrieb gezogen werden.
Dieser Aspekt wird etwas abstrahierter in der US 3 747 948 (Patentinhaberin: Granning Suspensions Inc.; Anmeldetag: 20.12.1971) diskutiert. Von der gleichen Anmelderin gibt es zudem die deutsche Patentanmeldung DE 34 04 050 A1 (Anmelderin: Granning Suspensions Inc.; Prioritätstag: 11.04.1983).
Bei sämtlichen Druckschriften scheint es vorrangig darum zu gehen, das in Längsrichtung verlaufende Rahmenglied des Fahrzeuges bei Bedarf durch eine zusätzliche Hilfsachse unterstützen zu können. Der LKW-Fahrer soll je nach Beladungszustand die zusätzliche Achse, die häufig eine Achse eines Dreiachs-Verbundes – entweder als ein Achsaggregat oder in der Form von mehreren Achsaggregaten – ist, absenken.
Hierbei wird in den Druckschriften schwerpunktmäßig ein Mechanismus immer wieder in verschiedenen Ausgestaltungen vorgestellt, der komplett auf eine Achse, häufig durch den Luftbeladungszustand von Luftbälgen, einwirken kann.
Ausführungen mit einer luftgefederten Kurbelachse mit schwenkbarem Längslenkerarm zur Absenkung eines Fahrzeugrahmens sind in der DE 40 21 059 A1 (Anmelderin: Bergische Achsenfabrik Fr. Kotz & Söhne; Anmeldetag: 04.07.1990) beschrieben. Eine Hubbegrenzung für Luftfederungen durch Gummipuffer sowie zahlreiche Vorteile von Luftfederungen in Straßenfahrzeugen werden in der CH 370 656 A (Anmelderin: Georg Fischer AG; Anmeldetag: 19.06.1959) angesprochen. Eine spezielle Dämpferanordnung an einem Lenker geht aus der DE 10 2008 022 657 A1 (Anmelderin: Knorr-Bremse GmbH; Anmeldetag: 07.05.2008) hervor. Achsrohre lassen sich nach DE 27 23 497 A (Anmelderin: Maschinenbau Knott Eggstaett Ing.; Anmeldetag: 25.05.1977) durch spezielle mechanische Drehfedern oder nach DE 2 014 191 A (Anmelderin: Alois Kober KG; Anmeldetag 24.03.1970) durch Stränge aus Gummi gegen Verdrehung (Torsion) abfedern.
Grundprinzipien von Einzelradachsaggregaten wurden von Dr. Mathias Eickhoff und Hans Wimmer auf der Fachwerk.tech 2003 in Garching vom 11. – 12.03.2003, eine Dokumentation hierzu ist erhältlich unter der Internetadresse http://www.tuevsued.de/automotive/kongresse_und_schulungen/vortragsarchiv/fahrwerk.tech2003?dtree=1, dargestellt. Insbesondere wurde in dem Vortrag ein Baukastensystem (des Unternehmens ZF Passau GmbH) für Achsaggregate zur Verwendung in Niederflur-Bussen vorgestellt, wobei die Achsaggregate typischerweise mit mindestens einem Querlenker ausgestattet sind.
Technisches Betätigungsfeld
Bei den vom Straßenverkehr her bekannten gezogenen Fahrzeugteilen, wie z. B. Anhänger eines Lastzuges oder Gliederzuges, Anhänger einer Zugmaschine oder Sattelanhänger, bestehen die Achsaggregate aus zwei oder drei baugleichen Achsen sowie den dazugehörigen Rädern, die üblicherweise mit gleich großer Bereifung ausgestattet sind. Im Transportgewerbe besteht jedoch ein Bedarf, aus zahlreichen Gründen veranlasst, die gesetzlich zulässige Achslast, die zum Beispiel in der Bundesrepublik Deutschland unter anderem durch § 34 StVZO bzw. in EU-Richtlinie 96/53/EG festgelegt wird, möglichst gut auszunutzen. Bei den üblicherweise zur Verwendung kommenden Achsen ist die Summe der zulässigen Einzelachslasten größer als das erlaubte, zulässige Gesamtgewicht innerhalb der gesetzlich vorgegebenen Fahrzeugkombinationen. In Summe sind die Achsaggregate für die gesetzlichen Rahmenbedingungen überdimensioniert. Auf der anderen Seite haben die Hersteller von Achsen für Lastkraftfahrzeuge einen erheblichen Entwicklungsaufwand in standardisierte Achsen gesteckt. Es zeichnet sich ein Verbesserungsbedarf ab. Die Frage ist unter anderem jedoch, wie dem Transportgewerbe auf der einen Seite mit dem Wunsch nach Reduktion unnötiger Gewichtsursachen am Fahrzeug und den Achs- und Aufliegerproduzenten auf der anderen Seite durch eine Optimierung möglichst gleichermaßen gerecht zu werden ist.
Erfindungsbeschreibung
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen gezogenen Fahrzeugteil nach Anspruch 1 gelöst. Ein Gewichtsoptimierungsverfahren wird in Anspruch 11 beschrieben. Vorteilhafte Weiterentwicklungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.
Als gezogener Fahrzeugteil werden u. a. die Teile eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Lastkraftwagens bezeichnet, der von einer Zugmaschine, einem Antriebsmotor oder einem Zugmotor angetrieben wird und selbst keinen motorischen Antrieb für den Vorwärtstrieb des Fahrzeuges hat. Je nach Gestaltung des Fahrzeuges handelt es sich also um einen Anhänger eines Gliederzuges oder um einen Sattelanhänger eines Sattelschleppers. Es kann auch gesagt werden, dass es sich um den hinteren Teil eines Lastkraftwagens, insbesondere um den Teil eines Lastkraftwagens, der hinter einer angetriebenen Achse angeordnet ist, handelt. Gezogene Fahrzeugteile finden insbesondere in der als Euro-Combi bezeichneten Kategorie überlanger Lastkraftwagen-Kombinationen von bis zu 26,5 m Fahrzeuglänge und bis zu 60 t Gesamtgewicht Verwendung. Zu dieser Kategorie zählen beispielweise Motorzugwagen mit einem Rollwagen, auch als Dolly bezeichnet. Ein Dolly ist ein kurzer Anhänger, bestehend aus ein bis drei Achsen, wie z. B. einer luftgefederten Tandem- oder Doppelachskonfiguration, und einer Sattelkupplung zur Aufnahme eines Sattelaufliegers, wie ein Sattelanhänger. Ein weiteres Beispiel ist ein Sattelzug mit einem angekoppelten Tandem-Anhänger, vorzugsweise mit starrer Deichsel. Als Variante hiervon kann eine Sattelzugmaschine mit zwei Sattelanhängern angesehen werden, wobei der erste auf dem Zugmaschinensattel aufliegende Anhänger als Wechselrahmen-Chassis hinter der Zugmaschine über eine fest verbaute, zweite Sattelkupplung verfügt und der zweite Sattelanhänger baulich identisch mit einem herkömmlichen Sattelanhänger ist.
Die Erfindung bezieht sich vorrangig auf eine Optimierung von Nutzfahrzeugen z. B. im Nutzlastverkehr oder Güterverkehr, das bedeutet in einem Traglastbereich von mehr als 7,5 Tonnen bzw. 7500 Kg. Viele Nutzfahrzeuge werden auch im Lastbereich von mehr als 10 Tonnen bzw. 10000 kg Gewicht eingesetzt. Güterverkehr mit Beladung von mehr als 40.000 kg wird im fachlichen Sprachgebrauch als Schwerlastverkehr bezeichnet. Unter der Tragstruktur, wie dem Lastrahmen, auf dem die Ladefläche ruht, ist wenigstens ein Achsaggregat vorhanden. Der Traglastrahmen wird häufig als Leiterrahmen gestaltet. Zwei längslaufende I-Träger werden querverlaufend durch weitere Träger, wie z. B. I-Träger, in Position gehalten. Die Achsaggregate halten bzw. das jeweils einzelne Achsaggregat hält den Traglastrahmen und stützt den gezogenen Fahrzeugteil gegenüber der Fahrbahn ab. Als Achsaggregat wird häufig eine Baugruppe bezeichnet, die das zur Fahrbahn hin vermittelnde Teil zwischen Traglastrahmen mit Ladefläche und dem Untergrund darstellt.
Alternativ sind Fahrzeugtypen bekannt, die statt eines Traglastrahmens eine Tragstruktur in Form eines rahmenlosen, selbsttragenden Aufbaus haben. Bei selbsttragende Fahrzeugen wie z. B. Kühlfahrzeugen oder Transporter für Luftfrachtcontainer ohne Chassis sind die Befestigungsstellen für erfindungsgemäße Achsaggregatanbauten, z. B. in Form von Gewindeplatten oder Schweißmuttern, fest in die Karosserie integriert.
Weiterhin sind Lastfahrzeugtypen mit drehbaren Tragstrukturen bekannt, wie einem Drehschemel, an denen erfindungsgemäße Achsaggregate über ein Drehlager oder Drehkranz an weiteren Tragstrukturen unter einem Lastfahrzeug angeordnet sind. Eine weitere Ausführung lenkbarer erfindungsgemäßer Achsaggregate sind Achsaggregate mit lenkbar gelagerten Achsschenkeln, die insbesondere auch als reduzierte Drehschemel verstanden werden können.
Neben einem ersten Achsaggregat hat ein vorteilhafter Anhänger ein weiteres Achsaggregat. Die beiden Achsaggregate sind im rückwärtigen Bereich angesiedelt. Die Achsaggregate befinden sich hinten am Fahrzeug. Hierbei wird von vorne und hinten bei einem Lastkraftwagen mit Blick auf die Fahrerkabine berichtet, die im vorderen Teil des Lastkraftwagens ist. Die beiden Achsaggregate gehören unterschiedlichen Gewichtsklassen an. Das eine Achsaggregat gehört zu einer standardisierten Gewichtsklasse. Standardisierte Gewichtsklassen sind z. B. Achsaggregate mit Achsen für 6 t Traglast, 8 t, 9 t oder 10 t Traglast. Solche Achsen können entsprechend jeweils ein Gewicht von bis zu 6.000 kg oder bis zu 10.000 kg gegenüber der Fahrbahn abstützen. Ein zweites Achsaggregat ist deutlich schwächer ausgelegt. Das zweite Achsaggregat ist dafür bestimmt, nur einen Bruchteil des Gewichts des ersten Achsaggregates zu übernehmen. Beispielhaft ist das zweite Achsaggregat für ein Gewicht von 5 t (5.000 kg) ausgelegt. Es werden auch erfindungsgemäß Achsaggregate für geringeres Gewicht wie z. B. eine Klasse von 4 t, eine Klasse von 1 t (1000 kg) oder eine Klasse von 500 kg eingesetzt. Weiterhin ist eine Klasse von Achsaggregaten vorteilhaft einzusetzen, deren tatsächliche Lastaufnahme durch einen Aktuatormechanismus zwischen einer ersten maximalen Achslast entsprechend der zweiten standardisierten Gewichtsklasse und einer zweiten Achslast entsprechend 10% der maximalen Achslast variabel einstellbar ist.
Besonders vorteilhaft sind Achsaggregate, die sich nicht nur in der maximal zulässigen Belastung unterscheiden, sondern tatsächlich in ihrem Aussehen voneinander abweichen. Die beiden unterschiedlichen Achsaggregate können – in einem solchen Fall – anhand ihrer Abmessungen unterschieden werden.
Mit einem solchen System ist es möglich, ein optimiertes Gewichtsverteilungsverfahren für Fahrzeuge im Güterverkehr zu befolgen. Die Gesamtzuladung des Fahrzeuges ist häufig für mehr als 10 t ausgelegt. Das bedeutet, dass Lasten, die schwerer als 10.000 kg wiegen, von dem Fahrzeug transportiert werden können. Die Achsaggregate schließen das Fahrzeug nach hinten hin ab. Die Achsaggregate sind somit die das Fahrzeug beschließenden Aggregate. Die Achsaggregate weisen Radaufhängungen auf. Die Achsaggregate sind zahlenmäßig häufiger an dem Fahrzeug vorhanden, als die Anzahl der Radaufhängungen der Achsaggregate sind, die das Fahrzeug nach hinten hin abschließen. Hierbei ist wenigstens ein Achsaggregat für eine Belastung von mehr als 5 t ausgelegt. Ein weiteres, insbesondere nebengeordnetes, Achsaggregat ist für eine Last von weniger als 5 t ausgelegt. Durch eine geschickte Anordnung der unterschiedlichen Achsaggregatetypen lässt sich ein Lastkraftwagen aufbauen, der wie derzeit gesetzlich zulässig bis zu 40 t Gesamtgewicht tragen kann. Durch die Auswahl und den Einsatz von Achsaggregattypen können unschwer mögliche Änderungen gesetzlicher Gewichtsvorgaben umgesetzt werden.
Bei Standardisierung auf derzeit zulässige Gewichte werden Achsen für 6 t bis zu einem Gewicht von 10 t ausgelegt. Deutlich seltener treten Achsen für jeweils eine Belastung von mehr als 10 t im europäischen Straßenverkehr auf. Beispielhaft hierfür sind zwei parallel nebeneinander angeordnete Achsaggregaten in Pendelachsen-Konfiguration. Eine typische Sattelzugmaschine ist dafür ausgelegt, 18 t gegenüber der Straße abzustützen. Das zulässige Gesamtgewicht beträgt 40 t, somit sollte bei einer Zugmaschine für eine Traglast von 18 t ein Sattelanhänger für 22 t ausgelegt werden. Bei den standardisierten Achsen ist eine solche Auslegung mit möglichst exakter Gewichtsverteilung nicht möglich. Mit Hilfe der Erfindung wird der Sattelanhänger für eine Traglast entworfen, der sich möglichst nah an dem für ihn vorgesehenen Aggregatgewicht von z. B. 22 t festhält. Allgemein bezieht sich das Aggregatgewicht insbesondere auf das Gewicht des gezogenen Fahrzeugteils.
Weitere Vorzüge der Erfindung und nützliche Ausgestaltungen können von den folgenden Erläuterungen abgeleitet werden, in denen ergänzende erfinderische Aspekte ausgeführt sind.
Einer Gewichtsklasse wie der Gewichtsklasse von mehr als 5 t (5.000 kg) für Achsaggregate sind demnach insbesondere hinsichtlich Lenkerkonfiguration und Federung standardisierte Fahrzeugachsen zugeordnet. Dabei ist als ein gesetzlicher Standard für den Straßenverkehr eine maximale Fahrzeugbreite von 2,55 m, in Ausnahmefällen von 2,6 m zugelassen. Unter einigen Gesichtspunkten bemessen sich Achslängen nach Vorgabe des Fahrzeugtyps, der Fahrzeugbreite oder der zulässigen Bereifung. Die Achslänge wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch als Radstand bezeichnet. Die Gewichtsklasse einer Achse kennzeichnet hierbei eine maximal zulässige Last, die von einer Achse in einem Fahrzeugteil anteilig an der Gesamtlast des Fahrzeugs zu übernehmen ist. Die Last setzt sich demnach zusammen aus dem Eigengewicht des Fahrzeugs oder Fahrzeugteils, insbesondere der auf den Achsen ruhenden Aufbauten, und der sich aus der Funktion des Fahrzeugs oder Fahrzeugteils ergebenden Zuladung. Zusätzlich entstehen zu diesen statischen Achslasten dynamische Achslasten während des Fahrbetriebs, wie beispielsweise bei der Beschleunigung oder dem Abbremsen oder dem Einfedern eines Fahrzeugs, die als Achslast zu tragen sind. Eine weitere Form dynamischer Last ergibt sich aus dem Verhalten von Ladung in Unruhe, wie z. B. Flüssigkeiten in Tankfahrzeugen, die insbesondere als erfindungsgemäße, gezogene Fahrzeugteile vorteilhaft ausführbar sind.
In einer Hinsicht, ist die Aufnahme der Lasten durch die Anordnung der Achsen im Fahrzeugteil realisiert. Damit ist in besonderen Anwendungen von Achsaggregaten eine Auslegung für ein Gesamtgewicht, das das zulässige Gesamtgewicht im Straßenverkehr von 40 t überschreitet, erforderlich. Eine zweite Klasse von Achsaggregaten ist einer Gewichtsklasse mit einem maximalen Gewicht von weniger als 5 t (5.000 kg) zuzuordnen. Derartige Achsaggregate können beispielsweise in Starrdeichselanhängern bis zu einem zulässigen Gesamtgewicht von 750 kg verwendet werden. In der Klasse leichter Anhänger zwischen 750 kg und 3.500 kg zulässiges Gesamtgewicht müssen Achsen von Anhängern bereits mit einer eigenen Bremse, wie einer Auflaufbremse ausgestattet sein. Gebremste Räder finden insbesondere bei zulässigen Achslasten von mehr als 3500 kg insbesondere oberhalb von 5 t bevorzugt Verwendung. Gebremste Räder an erfindungsgemäßen Achsaggregaten können allerdings auch an Achsaggregaten der Gewichtsklasse von weniger als 5 t, insbesondere weniger als 3500 kg, sowie vorteilhaft bei weniger als 750 kg eingesetzt werden.
Bei einem zulässigen Gesamtgewicht von bis zu 20 t sind in vielen Fällen bereits zwei oder mehr Achsen erforderlich. Die Achsen sind dann beispielsweise als Tandem-System paarweise und insbesondere nicht lenkbar ausgeführt. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist eine der beiden Achsen lenkbar. Bei Verwendung von mehreren Achsaggregaten in Serie, sogenannten Serienachsaggregaten, reduziert sich die für die einzelne Achse erforderliche Lastauslegung. Diese Reduktion ergibt sich anteilig für jede Achse bezogen auf das Gesamtgewicht, das für das Fahrzeugteil zulässig ist. Bei der Verwendung von Achsaggregaten in Serie sind die Achsen vorzugsweise paarweise angeordnet. Allerdings können die Achsen auch in Gruppen von drei Achsen kombiniert sein. Im Bereich von Schwerlasttransportern wie Tiefladern finden auch Achsgruppen von mehr als drei Achsen Verwendung. Häufig werden im Hochlastbereich Fahrzeugteile mit Gruppen von Achsaggregatpaaren eingesetzt. In anderen vorteilhaften Ausgestaltungen des gezogenen Fahrzeugteils sind Paare von Achsaggregaten oder Gruppen von Achsaggregaten kombiniert. In einer so gearteten Konfiguration mit mindestens zwei Achsenaggregaten ist die Anordnung eines Einzelachsenaggregats gegenüber den anderen Achsaggregaten vorzugsweise veränderbar, wie beispielsweise lenkbar, verschiebbar, hebbar oder absenkbar. Hierbei ergeben sich erfindungsgemäß große Vorzüge hinsichtlich Manövrierbarkeit, Stabilität im Fahrverhalten und Energieeffizienz der gezogenen Fahrzeugteile.
Je nach unterschiedlicher Fahrzeugklasse wie den seriengefertigten Lastkraftwagen im Bereich der Kleinlaster bis 3,5 t, der leichten Lkw bis 7,5 t, der mittelschweren Lkw bis 16 t oder der schweren Lkw, deren zulässiges Gesamtgewicht in einigen Ländern 60 t beträgt, sind spezifische Ausführungen von Achsaggregaten für eine Vielzahl von Nutzanwendungen verfügbar. Die diesen Fahrzeugklassen zuzuordnenden gezogenen Fahrzeugteile sind vorzugsweise mit mindestens zwei Achsaggregaten ausgestattet, von denen mindestens zwei Achsen einer unterschiedlichen Gewichtsklasse angehören. Weiterhin ist mindestens eine der Achsen des gezogenen Fahrzeugteils als Radachse, Lenkachse, Triebachse oder Zusatzachse ausgestaltet. Alle Achsen sind insbesondere mit gleichen Straßenrädern ausstattbar. Diese Straßenräder oder auch entsprechend einsetzbare Geländeräder sind mit übereinstimmendem Radius spezifiziert. In besonderen Ausführungen wie Ausführungen im landwirtschaftlichen oder Nutzlastbereich sind Achsaggregate jeweils mit Rädern unterschiedlicher Radien ausgeführt. Vorzugsweise ist die Breite des Rades oder der Räder eines Achsaggregates dem maximalen Lasterfordernis des Achsaggregats angemessen. Je nach Art des Achsaggregats finden gleiche Radgrößen Verwendung, insbesondere mit unterschiedlichen Reifenprofilen, wie Längsprofile, Querrillen, Schlangenprofile, Zickzackprofile oder Stollenprofile. Die Zusatzachsen sind vorzugsweise als Nachlaufachsen ausgebildet, die sich in einer größeren Entfernung zum Motor befinden als die Triebachse. In einem erfindungsgemäßen gezogenen Fahrzeugteil, in dem beispielsweise eine Achse als Zusatzachse wie die Nachlaufachse ausgebildet ist, wird aufgrund unterschiedlicher Spuren vorteilhaft die Bremsleistung verbessert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung eines gezogenen Fahrzeugteils ist ein zweites Achsaggregat mit einem verringerten Radstand eingebaut. Der Radstand bezeichnet den Abstand zwischen den Fahrwegkontaktflächen von zwei zueinander an einer Achsbrücke angeordneten Rädern eines Fahrzeugs. Etwas präziser, bezieht sich der Radstand auf eine gerade Linie parallel zur Achsbrücke eines Achsaggregats oder den Achsschenkeln von zwei auf einer durch eine gedachte Achsbrücke zu bildende Linie angeordneten Einzelradachsaggregaten, wobei die Linie den größten Abstand zwischen beiden Rädern markiert. In vorteilhaften Ausführungen sind die zwei Straßenräder an zwei, insbesondere in Fahrtrichtung zueinander versetzt, angeordneten Achsaggregaten, wie z. B. Einzelradachsaggregaten, montiert. In einer derartigen Anordnung bezeichnet der Begriff „Radstand” vorzugsweise den Abstand des Mittelpunkts der Kontaktfläche des Rads des Einzelradaggregats zu dem im Fahrzeug am nächsten montierten Straßenrad. Während erfindungsgemäß ein erstes Achsaggregat einen Radstand aufweist, der die Breite des Fahrzeugs, insbesondere die zulässige Breite des gezogenen Fahrzeugteils nicht überschreitet, ist das zweite Achsaggregat mit einem Radstand gebaut, der kleiner ist als der Radstand des ersten Achsaggregats. In einer vorteilhaften Ausführung beträgt dieser verringerte Radstand weniger als zwei Drittel des Radstands des ersten Aggregats, vorzugsweise weniger als die Hälfte, vorteilhaft weniger als ein Drittel des maximalen Radstands eines gezogenen Fahrzeugteils.
Das Achsaggregat mit dem verringerten Radstand ist vorzugsweise parallel zum ersten Achsaggregat versetzt angeordnet. Insbesondere verlaufen hierbei die Achsbrücken parallel, wenn das gezogene Fahrzeugteil geradeaus fährt. In einer vorteilhaften Ausführung ist das Achsaggregat derart ausgebildet, dass die Räder in einem Winkel auf der Fahrbahn stehen, der insbesondere in einer weiteren vorteilhaften Ausführung einen rechten Winkel unterschreitet, auch als positiver Sturz bezeichnet. In einer anderen Ausgestaltung ist das Achsaggregat mit dem verringerten Radstand mittig zu einem ersten Achsaggregat, insbesondere mittig zu den Straßenrädern des ersten Achsaggregats, eingebaut. Hierbei begrenzen die Straßenräder des ersten Achsaggregats eine linke und eine rechte Spur. Zwischen diesen Spuren des ersten Achsaggregats verläuft die linke und rechte Spur der Räder des zweiten Achsaggregats. Wenn beide Achsaggregate mit Bremsen ausgestattet sind, wird die Spur der ersten und der zweiten Achse insbesondere bei einer Vollbremsung auf trockener Straße ersichtlich. Wahlweise, insbesondere bei ungebremsten Achsaggregaten, zeichnet sich die Spur in einer verformbaren Fahrbahn. Im Fall eines Einzelradachsaggregats, das insbesondere nicht gepaart montiert ist, werden die linke und die rechte Spur durch zwei parallel zueinander angeordnete Einzelradachsaggregate gebildet. Mit der Verwendung eines zweiten Achsaggregats mit geringerer Spurbreite wird eine Gewichtsersparnis erzielt, die insbesondere in einem bei Lastkraftwagen und Anhängern üblichen Langzeitbetrieb erheblich zur Betriebskostenreduktion beiträgt. Vorteilhaft ist zudem die Auswirkung auf die Fahrbahnbelastung, die ebenfalls reduziert wird, weil unterschiedliche Spuren beansprucht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das zweite Achsaggregat eine Vorrichtung zur Einzelradaufhängung. Ein solches Einzelradachsaggregat bietet ebenfalls die Vorteile eines geringeren Gewichts bei Verwendung an Stelle eines Doppelradachsaggregats. Das hierdurch geführte einzelne Rad gleicht im Radius vorzugsweise den Rädern des ersten Achsaggregats, wodurch auf einen zusätzlichen Typus Radfelge verzichtet werden kann. Das Einzelradachsaggregat ist vorzugsweise an einem Ort auf der Längsachse des gezogenen Fahrzeugteils angeordnet. Die Längsachse ist eine Konstruktive Markierung insbesondere in der Mitte zwischen beiden Rädern bzw. der Mitte zwischen linker und rechter Spur des ersten Achsaggregats. Die Anordnung ist derart, dass die Spur des Rads des zweiten Achsaggregats vorteilhaft entlang der Längsachse des gezogenen Fahrzeugteils verläuft. Allerdings sind auch vorteilhafte Ausführungsformen bei unsymmetrischer Lastverteilung vorgesehen, deren erfindungsgemäße Achsaggregatanordnung zweiter Achsaggregate einen Spurverlauf aufweist, der außermittig ist, wie z. B. ein zur Längsachse des Fahrzeugs versetzt angeordnetes Einzelradachsaggregat, oder Achsaggregate hat, deren Achsbrücke zur Achsbrücke des ersten Achsaggregats des Fahrzeugs seitlich in eine zur Längsachse unsymmetrische Anordnung parallel versetzt ist. In einer anderen fahrstabilen Anordnung ist das Rad des zweiten Achsaggregats in der Mitte montiert, d. h. in einem Abstand von mindestens 55 cm, vorteilhaft wenigstens 70 cm, in weiteren Ausführungen wenigstens 90 cm beabstandet von den jeweiligen, übrigen Rädern des gezogenen Fahrzeugteils. Die Räder des ersten Achsaggregats erstrecken sich bzgl. des Rads des zweiten Achsaggregats in Fahrtrichtung. Demnach sind die Räder, in einem Blickwinkel in Fahrtrichtung, in einem Abstand zueinander versetzt, wobei in einem Aspekt der Abstand weniger als vier Fünftel der Länge des gezogenen Fahrzeugteils beträgt.
In einer vorteilhaften Variante ist ein zweites Achsaggregat ein Zwillingsrad-Achsaggregat. Bei einem mittig angeordneten Einzelradachsaggregat mit einem derartigen Radpaar verläuft die Spur des einen Rads auf der einen Seite der Längsachse des gezogenen Fahrzeugteils und die Spur des anderen Zwillingsrads auf der anderen Seite. In dieser Anordnung erfolgt eine gleichmäßige Lastverteilung auf den Fahrbahnuntergrund. In einer weiteren, bevorzugten Anordnung werden zwei Einzelradachsaggregate mit minimalem Radstand montiert. Ein minimaler Radstand erklärt sich daraus, dass die Räder der beiden Einzelradachsaggregate einander zugeordnet sind. Dabei ist der minimale Radstand dadurch begrenzt, dass im Falle eines Reifenschadens am ersten Einzelradachsaggregat das Rad austauschbar und verschraubbar bleibt, insbesondere wenn ein zweites, identisches Einzelradachsaggregat parallel zum ersten angeordnet ist. In dieser Anordnung wird eine erhöhte Last wahlweise durch Einsatz von einem oder von beiden Einzelradachsaggregaten getragen. In einer Anordnung aus zwei Einzelradachsaggregaten an Stelle eines Achsaggregates ist ein seitenunabhängiges Niveau vorteilhaft ohne Neigung der Achsbrücke einstellbar, was insbesondere einen Fahrbetrieb entlang steiler Hanglagen auf weichem Untergrund durch Kantung unterstützt. In einer Anordnung aus zwei Einzelradachsaggregaten ist das Niveau der jeweiligen Achsschenkel über der Fahrbahn oder dem Untergrund einstellbar. Damit ist z. B. eine Höhe oder eine Neigung der Ladefläche zur erleichterten Beladung oder Entladung anpassbar.
In einem für hohe Lasten ausgelegten gezogenen Fahrzeugteil, wie einem Anhänger, Sattelanhänger bzw. Sattelauflieger, wird die Last bevorzugt dadurch verteilt, dass an dem Lastrahmen drei unmittelbar nebeneinander angeordnete Achsaggregate gruppiert sind. Diese Achsaggregate sind gleich orientiert. Die drei Achsaggregate sind z. B. am Traglastrahmen auf der vom Zugmotor einer Sattelzugmaschine oder eines Lastkraftwagens möglichst weit entfernt liegenden Seite eines Lastfahrzeugs befestigt. In solchen für den regelmäßigen Betrieb im Straßenverkehr entwickelten Lastkraftwagen, in denen der Zugmotor zur Fahrerkabine angeordnet ist, tragen die drei Achsaggregate demnach weiter beabstandet von der Führerkabine eines Sattelzugs oder Gliederzugs als von der Bremsschlussleuchte. Bei dem Zugmotor handelt es sich um die Zugmaschine zur Fortbewegung des Lastkraftwagens. Gehören zwei Achsaggregate einer gleichen Gewichtsklasse an, wobei diese Gewichtsklasse vorzugsweise eine höhere Gewichtsklasse darstellt, so gehört nach einem weiteren vorteilhaften Aspekt das dritte Achsaggregat einer geringeren Gewichtsklasse an. Hierbei nimmt in einer Ausführung das dritte Achsaggregat eine in Fahrtrichtung zu den anderen beiden Achsen vorlaufende Position ein. Das dritte Achsaggregat wird in dieser Ausführung insbesondere zur Verringerung der Auflagelast auf der Zugmaschine eingesetzt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung befindet sich das dritte Achsaggregat in einer Mittenposition zwischen den beiden anderen Achsaggregaten. Diese Anordnung ist bevorzugt, aufgrund des entsprechend großen Abstands zwischen dem ersten und zweiten Achsaggregat, der sich günstig auf das Fahrverhalten auswirkt, insbesondere wenn das dritte Achsaggregat aufgrund niedriger Gesamtlast im Regelbetrieb in Ruhestellung verbleibt. Eine Ausführung mit nachlaufendem dritten Achsaggregat wird bevorzugt, wenn ein günstiger Einfluss auf den Kurvenradius des gezogenen Fahrzeugteils genommen werden soll. In konventioneller Anordnung laufen die Räder der Achsaggregate jeweils auf der linken und auf der rechten Seite in jeweils einer gemeinsamen Spur. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind auch zueinander versetzte Anordnungen vorgesehen. Durch diese Wahl von drei Achsaggregaten lassen sich die zulässigen Achslasten genau an die Erfordernisse für das zulässige Gesamtgewicht des gezogenen Fahrzeugteils anpassen.
Mehrachsige Anhänger, z. B. mit Starrachsen oder mit gelenkter Vorderachse, sind vorteilhaft mit einem zweiten Achsaggregat ausgestattet. Das zweite Achsaggregat ist in derartigen Fahrzeugteilen vorzugsweise vom Zugmotor betrachtet weiter hinten als das erste Achsaggregat eingebaut. Demnach ist der Abstand zwischen dem Zugmotor und dem ersten Achsaggregat kleiner als der Abstand zwischen dem Zugmotor und dem zweiten Achsaggregat. In vorteilhaften Ausführungen ist das erste Achsaggregat derart ausgestaltet, dass es eine Starrachse umfasst. Eine Starrachse ist eine nicht lenkbare Achse. Weitere nützliche Ausgestaltungen sehen eine zweite Achse oder eine dritte Achse in Form einer lenkbaren Achse vor, die insbesondere in einem noch kleineren Abstand zum Zugmotor des Lastkraftwagens angeordnet ist, als das erste und zweite Achsaggregat. Eine derartige Lenkachse erleichtert die Lenkbarkeit eines Anhängers in engen Ortsdurchfahrten.
Bei gezogenen Fahrzeugteilen, die mit wechselnden Lastverteilungen beladen werden, ist eine Achsaggregatverteilung bevorzugt, bei der ein Lastschwerpunkt des gezogenen Fahrzeugteils in einer Ebene liegt, die durch die Mitte der Ladefläche verläuft. Hierbei bestimmt sich der Lastschwerpunkt aus dem Masseschwerpunkt einer gleichmäßig auf der Ladefläche verteilten Last. Diese Ausgestaltung wird vorzugsweise gewählt, wenn der gezogene Fahrzeugteil ein Dreiachssattelanhänger ist. In dieser Ausgestaltung wird die Aufliegelast, die von der Zugmaschine aufzunehmen ist, wie z. B. in der Ausführung einer Sattelzugmaschine auf ein Minimum beschränkt. In einer derartigen Ausführung sind die drei Achsen in einem gleichen Abstand in Fahrtrichtung zueinander angeordnet. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind zwei Achsen des Dreiachssattelanhängers näher zueinander angeordnet als die dritte Achse. Hierbei kann die zweite Achse in einer Ausgestaltung näher zur in Fahrtrichtung ersten Achse als zur dritten Achse eingebaut sein. Diese Anordnung ist bevorzugt, wenn das dritte Achsaggregat überwiegend als nachlaufendes Stützrad zur Lagestabilisierung eingesetzt wird. In einer anderen vorteilhaften Ausführung befindet sich die zweite Achse weiter entfernt von der ersten Achse als von der dritten Achse. Diese Anordnung ist z. B. bevorzugt, wenn sowohl das zweite als auch das dritte Achsaggregat einer niedrigeren Gewichtsklasse angehören als das erste Achsaggregat und eine wesentliche Funktion des zweiten und dritten Achsaggregats, die mit Hebelaktuator ausgestattet sind, in der Einstellung eines Niveaus zur Be- und Entladung der Ladefläche besteht. Mit solchen vorteilhaften Ausgestaltungen von lastschwerpunktbezogenen Achsaggregatverteilungen ergibt sich ein stabileres Kurvenfahrverhalten.
Die Konfiguration aus erstem Achsaggregat und zweitem Achsaggregat eines gezogenen Fahrzeugteils kann zusammen dreiradähnlich ausgeführt sein. Die Bezeichnung dreiradähnliche Ausgestaltung ergibt sich aus einer Draufsicht auf die Radverteilung. Die Räder sind ähnlich einem Dreirad in einer dreieckigen Verteilung angeordnet. Diese dreiradähnliche Anordnung unterstützt die Ladefläche des gezogenen Fahrzeugteils, wobei die Anordnung zur Fahrtrichtung gegenüber einem Standarddreirad oder Typen von Kleinlasttransportern, umgekehrt ist. In einer erfindungsgemäßen dreiradähnlichen Installation, umgekehrt zur Fahrtrichtung, ist das zweite Achsradaggregat näher zu einer Bremsschlussleuchte des gezogenen Fahrzeugteils angeordnet als das erste Achsaggregat. Dabei sind vorzugsweise die Anlenkungen der Achsaggregate an dem Lasttragrahmen unterschiedlich weit von einer der Seiten der Ladefläche in Richtung auf die Fahrzeuglängsachse vorhanden. In einer bevorzugten Ausführung ist die Anlenkung des ersten Achsaggregats am Lasttragrahmen näher zu den Seiten der Ladefläche angebracht, wobei insbesondere das zweite Achsaggregat mit seiner Anlenkung näher an der Fahrzeuglängsachse montiert ist als zur Seite der Ladefläche. Die dreieckige Anordnung der Räder entspricht in einer Ausführung einem Dreieck mit mindestens zwei gleichen Schenkeln. In anderen, an spezielle Lastverteilungen angepassten Ausführungen, entspricht die Konfiguration der Räder einem Dreieck mit drei unterschiedlichen Schenkellängen. In Ausführungen mit vier Rädern entspricht eine erfindungsgemäße Anordnung von Rädern einem Dreieck mit abgeschnittener Spitze bzw. einem Trapez.
Der Abstand der Räder in einem Achsaggregat mit zwei Rädern oder entsprechenden Zwillingsrädern wird über die Länge der Achsbrücke vorgegeben. Eine Achsbrücke wie z. B. in der Ausführung einer Starrachse oder einer Liftachse, deren Stellung zur Tragstruktur z. B. mit Hebelaktuator einstellbar ist, trägt an ihren jeweils einander gegenüberliegenden Enden Radlager und Radteller zur Aufnahme der Radfelgen. Insbesondere in der Ausführung gebremster Achsen sind an diesen Achsbrückenenden die Bremsmodule wie Trommelbremsen oder Scheibenbremsen angeordnet. Nach einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das erste Achsaggregat eine Achsbrücke die länger ist als die Achse des zweiten Achsaggregats. In einer derartigen Ausführung sind die Lenker der Achsaggregate, die insbesondere der Anbringung der Achsen am Lasttragerahmen dienen, im ersten Achsaggregat weiter voneinander entfernt an der Achsbrücke angebracht als im zweiten Achsaggregat. Sehr kurze Achsbrücken werden vorzugsweise nur mit einem Lenker auf der mittigen Fahrzeuglängsachse an der Tragstruktur montiert. In der Ausführung eines Einzelradachsaggregats ist die Achsbrücke auf eine Achsteilbrücke, die auch als Achsschenkel bezeichnet wird, reduziert. Ein derartiger Achsschenkel ist daher kürzer als die Achsbrücke des ersten Achsaggregats ausgeführt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Verwendung von Achsbrücken unterschiedlicher Länge bei Hochlasttransportern zu bevorzugen, da die Gesamtlast auf mehr als zwei Spuren gleichmäßig auf der Fahrbahn verteilt wird. Durch eine derartige Lastverteilung verringert sich eine Lastkonzentration, die in zwei Spuren gegeben ist, durch eine Aufteilung über mehrere Spuren senkrecht zur Fahrtrichtung.
Erfindungsgemäße Achsaggregate eines Fahrzeugs können auch zur Einnahme einer Winkelstellung bei Kurvenfahrt ausgebildet sein. Hierbei wird mindestens eine Achsbrücke oder mindestens ein Achsschenkel eines gezogenen Fahrzeugteils eines Lastfahrzeugs gegenüber einer Fahrzeuglängsachse um einen Winkel gedreht. Eine Winkelstellung wird von einer Lenkachse eines Lastkraftwagens, insbesondere bei Kurvenfahrt, bestimmt. Hierdurch wird eine zweite Winkelstellung mindestens eines zweiten erfindungsgemäßen Achsaggregats, vorzugsweise eines drehschemelgelenkten Achsaggregats oder eines achsschenkelgelenkten Achsaggregats oder eines reibungsgelenkten Achsaggregats festgelegt. Diese Winkelstellung wird insbesondere im Lenkvorgang während der Fahrt eingenommen. Drehschemel werden in zwangsgelenkten Ausführungen, wie den bekannten Drehschemelanhängern, eingesetzt. Bei Kurvenfahrt wird das Drehschemelachsaggregat durch eine steuernde Drehbewegung, vermittelt über eine Lenkkraftübertragungseinheiten, wie eine Deichsel, eine Lenkstange, Lenkseile oder hydraulische Lenkeinheiten, in einen Winkel bezüglich weiteren, nicht drehbaren Achsaggregaten gestellt. In anderen Ausführungen wird die Lenkkraft zur Bewirkung eines Stellwinkels einer Radachse bzw. Achsschenkels oder einer Radaufhängung durch Zug oder Schub über eine Lenkstange dem mindestens einen Lenkhebel des Achsaggregats zugeführt. In einer gewichtsreduzierten Ausführung erfolgt eine Lenkkraftübertragung auf ein nachgeordnetes, lenkbares Achsaggregat durch zwei Lenkseile, die als Zugseile beidseitig z. B. an Lenkhebeln eines Achsaggregats, wie eines Einzelradachsaggregats, ansetzen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung erfolgt eine hydraulische, getriebene Zwangssteuerung eines Achslenkwinkels in einer Kurvenfahrt durch ein Hydraulikmodul, insbesondere in vorteilhafter Kombination mit einer hydraulisch betätigbaren Liftachse an einem Drehschemel. Der hierfür eingestellte Stellwinkel einer Achse weicht von einer Parallelstellung zu weiteren Achsaggregaten, insbesondere zu den Achsaggregaten, die nicht drehbaren am gezogenen Fahrzeugteil angeordnet sind, ab. Die Parallelstellung der Achsaggregate liegt bei Geradeausfahrt vor.
Eine Sonderform lenkbarer Achsaggregate ist eine Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Achsaggregaten, die nebeneinander tragend, parallel einem Drehschemel zugeordnet sind. Eine weitere Variante sind zwei nebeneinander angeordnete Achsaggregate, die aber jeweils einem eigenen Drehschemel zugeordnet sind. Beide Achsaggregate sind hierbei durch ein Lenkgestänge aus einer Fahrzeugkabine synchron lenkbar. Eine weitergehende Ausführung einer derartigen Lenkung umfasst eine an einer Tragstruktur fest ausgerichtete, vorzugsweise über eine Hebeeinheit gelagerte, Achsbrücke, an der zwei Achsschenkel drehbar montiert sind. Beide Achsschenkel stehen über eine Lenkhebelanordnung synchron in einer Zwangsstellung, insbesondere in einer Winkelstellung zur Kurvenfahrt. Eine solche Anordnung wird auch als Drehschemel in reduzierter Form verstanden. Insbesondere liegt eine Zwangslenkung über eine Sattelkupplung mittelbar durch Lenkkraftübertragungseinheiten zwischen einer Sattelkupplung eines Sattelzugs oder Sattelanhängers und nachgeordneten erfindungsgemäßen Achsaggregaten vor. Solche Formen der Zwangslenkung erzwingen die Lenkstellung der geführten Achsen eines Fahrzeugs bei Vorwärtsfahrt und bei Rückwärtsfahrt.
Zusätzlich zu derartig lenkbaren Tragstrukturen ist die Variante einer selbstlenkenden, drehbaren Tragstruktur mit Achsaggregat, ausgeführt als ein reduzierter Drehschemel, verfügbar. Eine solche Selbstlenkung wird funktional auch als Reibungslenkung verstanden. Ein hierfür ausgeführter reduzierter Drehschemel umfasst bspw. ein erfindungsgemäßes Achsaggregat, insbesondere ein Einzelradachsaggregat, das an einer Schiene montiert ist, die tragend und drehbar mit dem Fahrzeug in Verbindung steht. Eine derartige Ausführung ist z. B. eine Reibungslenkung mit Achsschenkelachse, bei der mindestens ein Achsschenkel drehbar an einer Tragstruktur gelagert ist. Bei Kurvenfahrt eines Lastfahrzeugs oder Lastanhängers nimmt das selbstlenkende Achsaggregat durch den Versatz der Räder zum vorgesetzten Achsschenkellager eigentätig einen eigenen Stellwinkel der Achsbrücke oder der Achsschenkel im Kurvenlauf ein. Ein Stellwinkel beschreibt eine Radstellung, die von einer Ausrichtung der Räder parallel zu einer Fahrzeuglängsachse abweicht. Der Stellwinkel eines reibungsgelenkten Achsaggregats steht in Beziehung zum Stellwinkel eines zwangsgelenkten Achsaggregats. Eigentätige Lenkung erfolgt hierbei aufgrund eines vorgegebenen Nachlaufwinkels reibungsvermittelt durch die Fahrbewegung des Einzelradachsaggregat-Straßenrads oder der entsprechenden Mehrzahl von Straßenrädern eines weiteren erfindungsgemäßen Achsaggregats im Fahrbahnkontakt. Der Nachlaufwinkel beschreibt einen Abstand zwischen Kontaktmittelpunkt eines Achsaggregatwagenrads auf der Fahrbahn und der senkrechten Projektion des Drehpunkts des Drehschemels auf die Fahrbahn. Ähnlich wie bei einem Einkaufswagen mit Versatz der Räder zu einem Drehring lenkt die reibungsgelenkte Achse an einem Drehschemel mit Drehkranz bei Vorwärtsfahrt selbstständig ein. Zur Rückwärtsfahrt wird der Drehschemel oder der reduzierte Drehschemel blockiert. Ein Schlingern der Straßenräder wird durch Stoßdämpfer verhindert. Hierbei handelt es sich um eine besonders gewichtsreduzierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen gelenkten Achsaggregatanordnung.
Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsmerkmale von Achsaggregaten zum Einsatz mit gezogenen Fahrzeugteilen sind den folgenden Ausführungsformen zu entnehmen.
Lastfahrzeuge mit einer Tragstruktur sind vorteilhaft mit erfindungsgemäßen Achsaggregaten, insbesondere einem oder mehreren Einzelradachsaggregaten ausgestattet. Derartige Lastfahrzeuge sind z. B. Lastkraftwagen, Kraftfahrzeuge, Omnibusse, Nutzfahrzeuge oder Anhänger in unterschiedlichen Ausführungen zum Transport von Stückgut, Schüttgut oder Flüssigkeiten, sowie Lastzüge oder Sattelzüge mit verschiedenen Ausführungsformen von Sattelanhängern bspw. zum Transport von Frachtcontainern. Ein erfindungsgemäßes Achsaggregat ist vorteilhaft in einem Lastfahrzeug eingebaut, wobei das Achsaggregat an einer Tragstruktur befestigt ist. In der Ausführung des Einzelradachsaggregats umfasst das Achsaggregat einen Achsschenkel und einen ersten Längslenker, die zueinander abgewinkelt verbunden sind. In vorteilhaften Ausführungen des Achsaggregats als Zwei- oder Vierradachsaggregat wird der Achsschenkel auch als Achsbrücke bezeichnet. Das Vierradachsaggregat beinhaltet hierbei zwei Zwillingsräder. Die Anlenkung der Achsschenkel oder Achsbrücken erfolgt durch Längslenker, die insbesondere rechtwinklig an Achsschenkel oder Achsbrücke befestigt sind. Die Längslenker, wie der erste Längslenker, sind weiterhin mit dem Lastfahrzeug, insbesondere der Tragstruktur, verbunden, sodass mit der Verbindung eine Ausrichtung der Achsschenkel am Lastfahrzeug vorliegt. Damit wird bspw. durch zwei in Fahrtrichtung versetzt angeordnete Achsaggregate mit parallel angeordneten Achsschenkeln oder Achsbrücken eine erste gleichbleibende Fahrtrichtung vorgegeben. Somit erfolgt mittels Längslenker eine Lenkung eines Achsaggregats, wobei durch die Anlenkung eine Fahrt eines so ausgestatteten Lastfahrzeugs in eine durch die Anlenkung gegebene Richtung erfolgt.
Die Längslenker erstrecken sich in einer Längsrichtung des Lastfahrzeugs, die vorzugsweise mit der Fahrtrichtung des Lastfahrzeugs übereinstimmen. Dabei ist eine Seite des Längslenkers wie bspw. des ersten Längslenkers zur Zugmaschine geringer beabstandet als eine andere Seite des ersten Längslenkers, die insbesondere zu einem Bremslicht des Lastfahrzeugs geringer beabstandet ist als die eine Seite des Längslenkers. Die eine Seite des ersten Längslenkers ist über ein erstes Lager mit der Tragstruktur verbunden. Die Verbindung zwischen dem ersten Längslenker und der Tragstruktur ist derart ausgebildet, dass der erste Längslenker in einem ersten Lager an der Tragstruktur beweglich ist, wobei die Bewegungsrichtung insbesondere derart eingeschränkt ist, dass der erste Längslenker nur in einer Ebene parallel zur Fahrtrichtung von der Tragstruktur in Richtung Fahrbahn oder umgekehrt bewegbar geführt ist. Zwischen der einen Seite und der anderen Seite des ersten Längslenkers ist der Achsschenkel oder die Achsbrücke befestigt. Die andere Seite des ersten Längslenkers des Achsaggregats steht mit einem zweiten Lager über eine Federung mit der Tragstruktur in Verbindung. Die Federung ist in einer Ausführung als Blattfeder ausgebildet. Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Federung ist eine Gasfeder bzw. ein Luftfederbalg, deren elastische Federungseigenschaften durch den in einer Druckkammer, wie einem Balg, einstellbaren Gasdruck, insbesondere an eine veränderliche Belastung, anpassbar ist. Federungen werden auch als Schraubenfedern realisiert. Das zweite Lager, vorzugsweise ausgeführt als ein geführtes Lager des ersten Längslenkers auf der Federung, stellt somit eine Auflageverbindung dar. Die Federung, wie der Luftfederbalg, wiederum ist mit der Tragstruktur verbunden. Eine Ausdehnung des Luftfederbalgs ist durch Zufuhr oder Ablassen von Druckluft einstellbar. Die Einstellung des Luftdrucks im Luftfederbalg erfolgt z. B. zur Anpassung der Luftfederung an die Traglast des Lastfahrzeugs. Eine Abstandseinstellung zwischen der anderen Seite des ersten Längslenkers am Luftfederbalg und der Tragstruktur erfolgt in einer Richtung durch ein Aufblasen oder in eine andere, hierzu entgegengesetzte, Richtung durch eine Kompression oder eine Entlüftung des Luftfederbalgs. Somit ist die Ausdehnung des Luftfederbalgs in einem Bereich zwischen Tragstruktur und Fahrbahn einstellbar.
Weiterhin umfassen erfindungsgemäße Achsaggregate einen Hebelaktuator, der an der Tragstruktur angebracht ist. Der Hebelaktuator umfasst mindestens einen Hebel, z. B. einen Stahlprofilhebel. Dieser Hebel ist an der Tragstruktur des Lastfahrzeugs bewegbar gelagert. In einer Ausführung ist der Hebel ausgebildet als Stange, wobei eine Lagerung der Hebelstange in einem Abstand zum einen Ende der Stange und insbesondere einem zweiten, kleineren Abstand zum anderen Ende der Stange sich befindet. Insbesondere ist ein zweiarmiger Hebel, wie ein zweiarmiger Hebel im Sinne der Definition aus der klassischen Mechanik der Physik des zweiarmigen Hebels umfassend einen Lastarm und einen Kraftarm, ein erfindungsgemäßer Hebel. Der erste Längslenker des Achsaggregats, im Bereich zwischen dem ersten Lager des ersten Längslenkers und dem am ersten Längslenker befestigten Achsschenkel, ist mit dem Lastarm des Hebels, insbesondere des zweiarmigen Hebels, wirksam verbunden. In einer Ausführung besteht diese wirksame Verbindung darin, dass der erste Längslenker auf dem Hebel aufliegt. In einer weiteren, vorteilhaften Ausführung ist eine Verbindung zwischen dem ersten Längslenker und dem Lastarm des zweiarmigen Hebels fest zur Übertragung von Zugkräften ausgeführt. In dieser verbundenen Ausführung ist zur Lagerung des ersten Längslenkers und des Hebels nur noch ein einziges zylinderförmiges Lager erforderlich. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung bilden der Lastarm des zweiarmigen Hebels und mindestens ein Segment des ersten Längslenkers eine funktionale Einheit. Durch Segmentierung des Längslenkers wird eine Spurführung bei Einfederung verbessert.
Der zweiarmige Hebel ist an der Tragstruktur beweglich gelagert. Um dieses Lager führt der Hebel bei Betätigung eine Drehbewegung aus. Hierbei beschreibt eine Achse des Hebels, wie eine Achse des Lastarms oder eine Achse des Kraftarms einen Abschnitt eines Kreisbogens. Damit erfolgt eine Bewegung einer Achse des Hebels in einer Ebene. Erfindungsgemäß stimmt eine solche Ebene mit einer weiteren Ebene überein, die einen Auflagepunkt des ersten Lagers und einen Auflagepunkt des zweiten Lagers des ersten Längslenkers einschließt. Der zweiarmige Hebel ist in einer Ebene beweglich, die durch einen Ort im Bereich des Drehlagers des ersten Längslenkers an der Tragstruktur und einen Ort im Bereich des Lagers des ersten Längslenkers an der Federung, wie dem Luftfederbalg, hindurchfährt. Der Bereich des Lagers definiert sich aus den dem Lager funktional zuzuordnenden Komponenten, wie z. B. Lagerflächen, Lagerführung oder Lagerabdeckung. In einer anderen Ausführung wird die Ebene vorteilhafterweise durch einen Bereich gegeben, der innerhalb des Lagerbolzenz des ersten Längslenkers an seiner drehbaren Halterung und einem Bereich der Federung, wie des Luftfederbalgs, insbesondere auf der von der Tragstruktur abgewandten Seite der Federung eingegrenzt ist.
Die Federung des Achsschenkels des Achsaggregats oder der Achsbrücke des Achsaggregats erfolgt z. B. durch mindestens einen an der Tragstruktur befestigten Luftfederbalg. Eine Drucklufteinstellung im Luftfederbalg wirkt entgegen der Traglast auf den Abstand zwischen dem Achsschenkel und der Tragstruktur. Damit wird gleichzeitig ein Federweg eingestellt, sowie eine Federungscharakteristik, wie die Härte der Federung. Eine härtere Federung ist bevorzugt, bspw. zur Begrenzung von Wankwinkeln bei Tanklasttransportern. Eine lineare Beziehung zwischen Kraft und Federweg einer Luftfederung folgt näherungsweise aus dem Boyle-Mariotteschen Gasgesetz.
Eine Last, die einem Achsaggregat in einem Lastfahrzeug zugerechnet ist, wird über die Federung, wie den Luftfederbalg, und das Drehlager auf mindestens einen Längslenker übertragen. Die auf einem Längslenker ruhende Last wird von einem Achsschenkel oder einer Achsbrücke und dem damit verbundenen Wagenrad oder mehreren Rädern auf der Fahrbahn getragen. Über einen zweiarmigen Hebelaktuator wird eine Kraft auf mindestens einen Längslenker übertragen. Durch Betätigung des zweiarmigen Hebelaktuators wirkt eine Kraft über den Längslenker auf die Federung. Diese Kraft wird vorzugsweise mittels mindestens eines Druckluftmoduls, das auf den Kraftarm des zweiarmigen Hebelaktuators wirkt, eingestellt. Hierbei ist das Druckluftmodul eine Einheit, zur Erzeugung einer Kraft. Diese Kraft ist vorzugsweise vermittelt über einen Gasdruck. Allerdings sind auch mechanische, wie elektro- oder magneto-mechanische, Krafterzeugungseinheiten oder hydraulische Krafterzeugungseinheiten vorteilhaft einsetzbar, wenn keine Gasdruckquelle verfügbar ist. Folglich sind erfindungsgemäße Achsaggregate je nach Ausführung elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder hydraulisch betätigbar. Über den Hebelaktuator wird somit eine Kraft auf einen Längslenker und über den Längslenker anteilig auf eines seiner Lager, wie dem Lager auf der Federung bzw. dem Luftfederbalg zugeführt. Diese Kraft ist der durch die Federung ausgeübten Rückstellkraft entgegengerichtet. Insbesondere ist diese Kraft der durch den Luftdruck des Luftfederbalgs ausgeübten Kraft entgegengerichtet. Damit erfolgt eine Kompression der Federung bzw. des Luftfederbalgs. Wenn die durch den Hebelaktuator ausgeübte Kraft die Rückstellkraft der Federung bzw. die Kraft der Druckluft im Luftfederbalg übersteigt, nähert sich das Lager des Längslenkers auf der Federung, bzw. auf dem Luftfederbalg, der Tragstruktur an, bis sich ein Kräftegleichgewicht eingestellt hat. Durch diese Kompression der Federung bzw. des Luftfederbalgs verringert sich somit der Abstand zwischen der Tragstruktur und dem Achsschenkel oder der Achsbrücke Die Verkleinerung dieses Abstands bewirkt eine erhöhte anteilige Aufnahme von Last durch die weiteren Achsaggregate eines Lastfahrzeugs. Durch Öffnung eines mit dem Luftfederbalg verbundenen Ventils wird Druckluft gegenüber dem Atmosphärendruck der Umgebung (1.013 Hektopascal) abgelassen. Damit erfolgt eine weitere Verringerung der gegen den zweiarmigen Hebelaktuator am Längslenker wirkenden Kraft. Wenn die Hebelkraft die Gewichtskraft, die sich insbesondere aus dem Gewicht des Längslenkers, des Achsschenkels und weiterer am Achsschenkel befestigter Einheiten, wie bspw. dem Straßenrad summiert, übersteigt, wird durch eine weitere Betätigung des zweiarmigen. Hebelaktuators in gleicher Richtung das Straßenrad vom Fahrbahnuntergrund abgehoben. Das Anheben des Straßenrades erfolgt bis in eine Ruheposition, in der das Straßenrad insbesondere beim Fahrbetrieb die Fahrbahn nicht mehr berührt.
Um das Achsaggregat aus der Ruheposition in einem Lastfahrzeug in Betrieb zu nehmen, wird der im Druckluftmodul aufgebaute Druck über ein Ventil zur Atmosphäre abgelassen, wodurch die auf den Kraftarm des Hebelaktuators wirkende Kraft absinkt. Unterschreitet die vom Druckluftmodul über den zweiarmigen Hebelaktuator ausgeübte Kraft die Gewichtskraft der mit dem Achsschenkel oder der Achsbrücke bewegbaren Komponenten des Achsaggregats so senkt sich das Straßenrad des Achsaggregats bis zur Auflage auf der Fahrbahn ab. Wird nun gegebenenfalls der Luftfederbalg des Achsaggregats mit Druckluft beaufschlagt, erfolgt eine Erhöhung des vom Achsaggregat getragenen Anteils an der Gesamtlast des Lastfahrzeugs im Vergleich zu der durch weitere Achsaggregate des Lastfahrzeugs getragenen Last.
Wird erfindungsgemäß ein Lastfahrzeug mit einem hier beschriebenen Achsaggregat ausgestattet und betrieben, so wirken mindestens eine Federung, wie ein Luftfederbalg, und ein Druckluftmodul zwischen der Tragstruktur und dem Achsschenkel bzw. der Achsbrücke eines erfindungsgemäßen Achsaggregats. Hierbei wird durch Beaufschlagung des Druckluftmoduls und insbesondere des Luftfederbalgs mit einem Überdruck an Druckluft ein Abstand zwischen Achsschenkel und Tragstruktur eingestellt. Bei konstantem Abstand zwischen Achsschenkel und Tragstruktur ist der Überdruck im Druckluftmodul und im Luftfederbalg in Relation zueinander erhöhbar. Auf diese Weise ist eine Vorspannung des Luftfederbalgs einstellbar, die eine härtere Federung des Achsaggregats nach dem Boyle-Mariottschen Gesetz zur Folge hat. Die gegenläufige Wirkung der durch das Druckluftmodul und den Luftfederbalg ausgeübten Kräfte ist durch Umlenkung der Kräfte ausgehend vom Druckluftmodul über den zweiarmigen Hebelaktuator bewirkt. In ähnlicher Weise wird eine Einstellung einer Federungscharakteristik bei einer Federung wie einer Blattfederung oder einer Schraubenfederung durch eine Verspannung der Federung mit dem Hebelaktuator realisiert. Allerdings erfolgt hierbei gleichzeitig eine Änderung des Abstands zwischen Tragstruktur und Achsschenkel. Diese Abstandsänderung kann über eine zusätzliche Niveauausgleichsmechanik kompensiert werden.
Fahrstabilität eines Lastfahrzeugs, wie z. B. auf unebenen Fahrbahnen, wird in entscheidender Weise durch die Federungscharakteristik der Achsaggregate günstig beeinflusst. Insbesondere hängt die Fahrstabilität eines Lastfahrzeugs von der Verteilung der Last auf der Ladefläche ab. Die Fahrstabilität, insbesondere die Stabilität in der Kurvenführung des Lastfahrzeugs oder die Stabilität bei Fahrt unter Seitenwind, erfordert vorzugsweise eine Anpassung der Federungscharakteristik während des Fahrbetriebs. Eine solche Federungsstellbarkeit ist in einem erfindungsgemäßen Lastfahrzeug mit den hier beschriebenen Achsaggregaten auf einfache Weise realisiert. Während des Fahrbetriebs erfolgt eine den Anforderungen entsprechende Änderung des Luftüberdrucks im Druckluftmodul und/oder im Luftfederbalg durch Druckluftzufuhr aus einer Druckluftquelle des Lastfahrzeugs oder einer Druckluftquelle des Kraftwagens, der als Zugmaschine des Lastwagens eingesetzt ist. Über die beschriebenen Ventileinrichtungen sind Absenkungen des Luftdrucks im Druckluftmodul bzw. im Luftfederbalg einstellbar, insbesondere wenn der Fahrbetrieb eine weichere Federungscharakteristik erfordert.
In einem erfindungsgemäßen Lastfahrzeug ist die Fahrstabilität weiterhin vorteilhaft dadurch beeinflussbar, dass eine Verteilung der Traglast über verschiedene Achsaggregate einstellbar ist. Ein Vorzug dieser Einrichtung liegt darin, dass insbesondere bei einem Lastfahrzeug mit mehr als zwei Achsen der Anteil bspw. eines vorderen oder eines hinteren Achsaggregats an der Gesamtlast einstellbar ist, wobei eine Beladung die Verteilung der Traglast im Einsatz des Lastfahrzeugs vorgibt. Eine Anpassung der Verteilung der Achslast über die Achsaggregate kann somit auch im Fahrbetrieb erfolgen, insbesondere wenn sich eine Verteilung von Traglast im Fahrbetrieb ändert. Solche Änderungen werden, bspw. als Signale von Lagesensoren des Lastfahrzeugs in eine automatische Regelung zur Stabilisierung des Fahrverhaltens, durch Druckluft an erfindungsgemäßen Achsaggregaten einbezogen.
In einem Achsaggregat werden vorteilhaft der erste Längslenker und der zweiarmige Hebel in einem Stützbock an der Tragstruktur beidseitig gelagert. In einer Ausführung ist dieser Stützbock eine Erhebung der Tragstruktur auf einer der Ladefläche abgewandten Seite der Tragstruktur, die insbesondere angeschweißt oder angenietet ist. In einer weiteren Ausführung ist der Stützbock vorteilhaft ein an der Tragstruktur verschraubter Körper von insbesondere zylinderförmiger oder quaderförmiger Gestalt. Durch diese Art der Anbringung ist der Stützbock bei durch Verschleiß ausgeschlagenen Lagerungen einfach austauschbar. Sowohl der erste Längslenker, als auch der zweiarmige Hebel besitzen ein Lager im Stützbock. Die jeweiligen Lager sind am Stützbock in einer gleichen Richtung angeordnet. Der erste Längslenker und der zweiarmige Hebel sind in ihrem Lager am Stützbock drehbar, wobei die Achsen der Drehlager vorzugsweise parallel zueinander und insbesondere rechtwinklig zu einer Fahrzeuglängsachse angeordnet sind. Vorteilhaft ist ein Lagerbolzen wie ein zylinderförmiger Bolzen ein Bestandteil des Drehlagers des ersten Längslenkers und des Drehlagers des zweiarmigen Hebels. Dieser für beide Lager gleiche Lagerbolzen befindet sich vorzugsweise im Stützbock an der Tragstruktur. Die Fahrzeuglängsachse erstreckt sich von der Seite, an der die Bremsschlussleuchten angeordnet sind, bis zu der Seite, auf der sich eine Fahrerkabine befindet; wobei die Fahrzeuglängsachse parallel zur rechten und linken Spur des Lastfahrzeugs verläuft. Vorteilhaft sind der erste Längslenker und der zweiarmige Hebel mit ihren Lagern um den gleichen Lagerbolzen angeordnet, sodass dieser Lagerbolzen sowohl vom ersten Längslenker als auch vom zweiarmigen Hebel umfasst wird.
In einer vorteilhaften Ausführung eines Achsaggregats mit Hebelaktuator ist der zweiarmige Hebel in einem Aktuatorlager, insbesondere einem Drehachslager um eine Achse drehbar gelagert. Durch die Anordnung des Lagers in einem Abstand zu einer Hebelachse wird der Raum, der für die Drehung des Hebels unter der Tragstruktur verfügbar ist, vergrößert. Die Vergrößerung ergänzt den durch die Lagerung des zweiarmigen Hebels im Stützbock gewonnenen Abstand zum Tragstruktur. Dieser Raum steht für das Druckluftmodul sowie für einen zur Betätigung des zweiarmigen Hebels unter der Tragstruktur erforderlichen Weg zur Verfügung. Mit dieser Anordnung wird vorteilhaft eine Vergrößerung des Hubwegs des Achsschenkels realisiert. Der Kraftarm des Hebels ist zwischen dem Druckluftmodul und der Drehachse des Hebels angeordnet und wird daher in der Ausführung des Hebelaktuators mit Druckluftmodul auch als Druckluftmodularm des Hebels bezeichnet. An der Drehachse des Hebels wird die am Druckluftmodularm des Hebels ausgeübte Kraft auf einen Lastarm umgesetzt, wobei ein Lastarm erfindungsgemäß mit einem Längslenker wirksam in Verbindung steht und daher die Bezeichnung Längslenkerarm des Hebels trägt. Nach den physikalischen Grundsätzen des zweiarmigen Hebels ist es vorteilhaft einen Kraftarm des Hebels länger auszuführen als den Lastarm des Hebels, da aufgrund der Gleichheit der Produkte von Kraft mit Kraftarm und Last mit Lastarm mit vergleichsweiser geringer Kraftaufwendung am Kraftarm eine größere Wirkung am Lastarm erzielbar ist, die insbesondere aus einem größeren zurückzulegenden Weg am Ende des Kraftarms folgt.
Der Hebelaktuator umfasst somit vorteilhaft ein Druckluftmodul. Mittels Druckluftmodul ist der Druckluftmodularm des Hebels betätigbar. Durch Beaufschlagung des Druckluftmoduls mit Druckluft wird der Druck in eine Kraft auf den Hebel umgesetzt. Durch diese Kraft führt der zweiarmige Hebel eine Drehbewegung in seinem Drehlager aus. Die Weite dieser Drehbewegung ist über die dem Druckluftmodul zuführbare Druckluft einstellbar. Durch Erhöhung des Drucks im Druckluftmodul wird der Kraftarm des Hebelaktuators gegenüber der Tragstruktur verspannt. Vorzugsweise ist das Druckluftmodul in einer Ebene angeordnet die von dem Hebel, insbesondere dem Kraftarm oder Druckluftmodularm des Hebels bei seiner Bewegung überschnitten wird.
Lastfahrzeuge, die nicht oder nicht jederzeit über eine Drucklufteinrichtung betreibbar sind, werden vorzugsweise mit erfindungsgemäßen Achsaggregaten ausgestattet, bei denen der Hebelaktuator eine Hebelmechanik umfasst. Über diese Hebelmechanik wird der Kraftarm des zweiarmigen Hebels manuell, bspw. durch Einstellung des Hebels mittels einer Spindel oder einer Gewindestange anhand einer Kurbel, betätigt. In vorteilhaften Ausführungen lässt sich die manuelle Betätigung des Hebelaktuators zur Kraftvermittlung, insbesondere zur Kraftverstärkung, ergänzend auch motorisch betätigen. Bei motorischer Betätigung wird die zur Betätigung des Hebelaktuators erforderliche Kraft durch eine Mechanik, wie eine Hebelmechanik, auf den Hebelaktuator übertragen. Vorteilhaft lässt sich eine Betätigung der Hebelmechanik insbesondere in einer Ausführung umfassend einen hydraulischen Antrieb erleichternd gestalten. In weiteren Ausführungen erfolgt wahlweise eine vollständig motorische Krafterzeugung zur Betätigung des Hebelaktuators. Zur Krafterzeugung für den Hebelaktuator werden wahlweise ein Elektromotor, ein elektromagnetischer Aktuator, ein mechanischer Brennkraftmotor, ein pneumatischer Antrieb oder ein hydraulischer Antrieb eingesetzt. Insbesondere ist durch den motorischen Antrieb eine Fernbedienung des Hebelaktuators, z. B. aus der Fahrerkabine eines Lastfahrzeugs, vorteilhaft realisiert. Hier aufgeführte Betätigungsarten des Hebelaktuators sind sowohl in Kombination mit einem Druckluftmodul in einer Modellserie ausgeführt, als auch in spezifischer Ausführung eines nach Ausstattung bevorzugten Hebelantriebs des Hebelaktuators realisiert.
Eine Ausführung des Achsaggregats mit einem Achsschenkel, der über einen weiteren Längslenker, einen zweiten Längslenker beabstandet vom ersten Längslenker verbunden ist, bietet den Vorteil einer erhöhten Spurstabilität. In einer solchen Anordnung, in welcher der zweite Längslenker über ein weiteres Lager mit Lagerbolzen an der Tragstruktur drehbar montiert ist, wird insbesondere eine erhöhte Lastaufnahme durch das Achsaggregat zulässig. Vorteile bietet diese zusätzliche Lagerung des Achsaggregats an der Tragstruktur über dem zweiten Längslenker insbesondere hinsichtlich der Aufnahme von Hebelkräften, die bspw. bei Zwillingsbereifung erhöht auftreten. Ein zweiter Längslenker wird zudem bevorzugt eingesetzt, wenn der Achsschenkel als Achsbrücke ausgebildet ist, wobei eine präzise Anlenkung der Achsbrücke vorteilhaft bei bis zur maximalen zulässigen Spurbreite ausgeführten Achsbrücken durch mindestens zwei Längslenker gegeben ist.
Mindestens ein Längslenker des Achsaggregats oder ein Hebel des Hebelaktuators ist aufgrund der darüber abzuleitenden Kräfte in Metall, vorzugsweise in Stahl oder in Faserverbundstoff wie z. B. Verbundstoffe mit Kohle (CFK), in Metall, in Glas oder in Keramik ausgeführt. Bei vorteilhaften Ausführungen wird hierbei Federstahl eingesetzt, insbesondere um die durch eine Druckluftfederung vorgegebene Federungscharakteristik durch die elastischen Eigenschaften von Federstahl vorteilhaft zu ergänzen. Die verwendeten Strukturen weisen vorteilhaft ein stabilisierendes Profil auf, das insbesondere rechteckig oder rundartig ausgebildet ist. Aufgrund der Gewichstverminderung bei Erhaltung der Stabilitätseigenschaften ist eine Ausbildung als Hohlprofil bevorzugt. Vorteilhaft werden ebenso Profile wie U-Profile, T-Profile oder daraus ableitbare Profilgeometrien eingesetzt, die eine Gewichtseinsparung ermöglichen, besonders wenn nur geringe Torsionskräfte auf Lenker oder Hebel wirken.
In weiteren vorteilhaften Ausführungen des Achsaggregats ist mindestens ein Längslenker aus mindestens zwei Segmenten zusammengesetzt. Der Längslenker besteht somit aus zwei oder mehr tragenden Elementen, die insbesondere unterschiedliche, oben aufgeführte Stahlprofile oder Faserverbundstoffprofile aufweisen. Mindestens eines dieser Segmente weist vorteilhaft eine Verzweigung auf, wie bspw. eine Verzweigung des Längslenkers zu einer Lagerfläche des zweiarmigen Hebels des Hebelaktuators. In anderen Ausführungen ist mindestens eine Verzweigung für mechanische Anordnungen zur Verbesserung der Spurtreue des Längslenkers vorgesehen. Die Verbindung der Segmente des Längslenkers erfolgt insbesondere durch eine Verschraubung. In einer Ausführung eines segmentierten Längslenkers werden zwei Segmente durch mindestens eine Schraube fest verbunden. In einer anderen vorteilhaften Ausführung mit erhöhter Stabilität sind mindestens zwei Segmente durch mindestens zwei Schrauben verbunden, wobei die Verschraubung insbesondere eine Elastizität aufweist, wodurch sich die Federcharakteristik des Längslenkers verbessert. In einer weiteren alternativen Ausführung erfolgt die Verbindung des Längslenkers mit dem Achsschenkel durch Klemmsegmente, deren Formgebung eine kraftschlüssige Verbindung nach Aneinanderfügung sicherstellt. Klemmsegmentverbindungen und Schraubverbindungen sind für die Erstellung einer Verbindung von besonderer Stabilität kombinierbar.
Der Betrieb eines Lastfahrzeugs im Schwerlasttransport, insbesondere eines Anhängers oder eines Sattelanhängers sowie vorzugsweise auch Lastfahrzeuge für den Transport mit einem zulässigen Gesamtgewicht von mehr als 750 kg erfordern eine Ausstattung von mindestens einem Achsaggregat durch eine Bremseinrichtung. Ein erfindungsgemäßes Achsaggregat ist vorteilhaft mit einer Bremseinrichtung am Achsschenkel ausgestattet. Als Bremseinrichtung kommt in einer Ausführung eine Trommelbremse zum Einsatz. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist eine Scheibenbremse zur Erzeugung der Bremswirkung eingebaut. Der Achsschenkel trägt weiterhin ein drehbar gelagertes Straßenrad, dessen Drehung durch Wirkung der Bremseinrichtung verlangsamt wird. In einer weiteren vorteilhaften Wirkung kommt die Bremseinrichtung als Feststellbremse zum Einsatz mit Hilfe der das Lastfahrzeug im Stillstand vor unbeabsichtigter Fortbewegung gesichert wird. Weiterhin beinhaltet das Achsaggregat mit Hebelaktuator vorteilhaft mindestens einen Schwingungsdampfer, der mit einer Seite an der Tragstruktur montiert ist. Eine andere Seite des Schwingungsdämpfers ist entweder am Achsschenkel oder an einem Längslenker angebracht, sodass der Schwingungsdampfer insbesondere stoßartige Bewegungen, die im Fahrbetrieb auf das Achsaggregat wirken, gegenüber der Tragstruktur wirksam entschleunigt. in einem Aspekt wie der Optimierung der Achslastverteilung auf ein erfindungsgemäßes Achsaggregat erfolgt insbesondere eine Optimierung der Wirkung der Bremsen eines erfindungsgemäß mit Bremseinrichtung ausgestatteten Achsaggregats, wobei eine Erhöhung der Achslast gleichfalls die Bremswirkung des Achsaggregats auf das Lastfahrzeug erhöht. Mit einer derartigen vorteilhaften Ausstattung eines Achsaggregats ist somit bei einer gleichen Traglast ein verkürzter Bremsweg des Lastfahrzeugs im Straßenverkehr verglichen mit einem Lastfahrzeug nach dem Stand der Technik gegeben. Bei ausreichender Bremsleistung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen Achsagggregats ohne Bremseinrichtung aufgrund der Gewichtseinsparung bevorzugt.
Figurenkurzbeschreibung
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung werden im Folgenden anhand der schematischen Figuren erläutert, dabei ist
1 eine Draufsicht eines Einzelradachsaggregats mit Druckluftfederung,
2 eine Draufsicht eines Einzelradachsaggregats mit zwei Längslenkern,
3 eine Seitenansicht eines Einzelradachsaggregats mit Hebelaktuator
4 eine Seitenansicht eines Einzelradachsaggregats mit segmentiertem Längslenker,
5 eine Seitenansicht eines Einzelradachsaggregats mit verbundenem Hebelaktuator und Längslenker,
6 eine Seitenansicht eines Einzelradachsaggregats an einer Karosserie,
7 eine Seitenansicht einer Dreiecksgruppierung von drei Achsaggregaten in einem Fahrzeug mit Hebelaktuatoren,
8 eine Draufsicht einer Dreiergruppierung mit höhenverstellbaren Achsaggregaten und Einzelradachsaggregat in einem Fahrzeug,
9 eine Draufsicht einer Dreiergruppierung von Achsaggregaten mit einem höhenverstellbaren Achsaggregat reduzierter Spurbreite in einem Fahrzeug,
10 eine Ansicht von unten eines Sattelanhängers mit Drehschemel-Zwangslenkung in Geradeausfahrt,
11 eine Ansicht von unten eines Sattelanhänger mit Drehschemel-Zwangslenkung in Kurvenfahrt,
12 eine Ansicht von unten eines Sattelanhänger mit Achsschenkel-Zwangslenkung in Geradeausfahrt,
13 eine Ansicht von unten eines Sattelanhänger mit Achsschenkel-Zwangslenkung in Kurvenfahrt,
14 eine Ansicht von unten eines Sattelanhänger mit Einzelradachsaggregat und Drehschemel-Zwangslenkung in Geradeausfahrt,
15 eine Ansicht von unten eines Sattelanhänger mit Einzelradachsaggregat und Drehschemel-Zwangslenkung in Kurvenfahrt,
16 eine Seitenansicht eines Sattelzugs mit Sattelanhänger auf einer Dreiergruppe von Achsaggregaten gemäß der Erfindung,
17 eine Seitenansicht eines Gliederzugs mit starrer Deichsel und Achsaggregaten gemäß der Erfindung und
18 eine Seitenansicht eines Gliederzugs mit Drehschemelanhänger und Achsaggregaten gemäß der Erfindung.
Figurenbeschreibung
In 1 ist schematisch eine erste Ausführungsform eines Einzelradachsaggregats 10 in Draufsicht dargestellt. Der Achsschenkel 14 des Einzelradachsaggregats 10 ist am ersten Längslenker 20 zwischen dem Lager erste Seite 22 des ersten Längslenkers 20 und dem Lager zweite Seite 24 des ersten Längslenkers 20 im rechten Winkel befestigt. Über das zylinderförmige Lager 22 ist der erste Längslenker 20 auf der ersten Seite drehbar in Stützbock 36 angebracht. Auf der zweiten Seite wird der erste Längslenker 20 in Lager 24 auf Luftfederbalg 40 geführt. Luftfederbalg 40 und Stützbock 36 sind ihrerseits an der Tragstruktur Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) befestigt. Somit legen Stützbock 36 und Luftfederbalg 40 einen Abstand zwischen erstem Längslenker 20 und Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) fest. Dieser Abstand ist durch die Ausdehnung von Luftfederbalg 40 veränderbar. Eine Erhöhung des Luftdrucks in Luftfederbalg 40 führt somit zu einer Vergrößerung eines Abstandes zwischen Achsschenkel 14 und Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt). Das Lager erste Seite 22 wird um einen zylinderförmigen Lagerbolzen 30 geführt, der sich insbesondere parallel zu Achsschenkel 14 durch Stützbock 36 erstreckt. In Einzelradachsaggregat 10 wirkt Hebelaktuator 50 auf den ersten Längslenker 20. Der Hebelaktuator 50 beinhaltet insbesondere den zweiarmigen Hebel 60, von dem nur ein Arm, nämlich der Druckluftmodularm 62, dargestellt ist, während der zweite Arm, der Längslenkerarm 64 (nicht gezeigt) unter dem ersten Längslenker 20 liegend und daher verdeckt ist. Der zweiarmige Hebel 60 ist um seine Drehachse, der Zentralachse des zylindrigen Lagerbolzens 30 drehbar gelagert. Dabei bildet eine Seite dieser Lagerung die erste Aktuatorlagerseite 56 und die andere Seite der Lagerung die zweite Aktuatorlagerseite 58. Damit ist der zweiarmige Hebel 60 in einer Ebene geführt durch Lagerung 56 und 58 am Lagerbolzen 30 beweglich.
Zur Bewegung des Hebels 60 des Hebelaktuators 50 wird Druckluftmodul 54 mit einem Druck beaufschlagt. Die hierfür sowie für Luftfederbalg 40 erforderliche Druckluft wird von einer Druckluftversorgungseinheit (nicht gezeigt) über Ventile (nicht gezeigt) zugeführt. Druckluftmodul 54 ist auf einer Seite mit Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) verbunden, sodass durch die Beaufschlagung von Druckluftmodul 54 mit Druckluft eine Verspannung von Druckluftmodularm 62 des zweiarmigen Hebels 60 gegen den Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) erfolgt. Diese Spannkraft wirkt durch Umlenkung an Lager 56 und 58 über Längslenkerarm 64 (nicht gezeigt) auf den ersten Längslenker 20 und somit auf Luftfederbalg 40 ein. Damit wird erster Längslenker 20 in seiner drehbaren Lagerung 22 gedreht und somit Achsschenkel 14 an Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) angenähert, insoweit dies von einer durch Luftfederbalg 40 auf Längslenker 20 ausgeübten Gegenkraft zugelassen ist. Durch Öffnen eines Druckluftventils (nicht gezeigt), verbunden mit Luftfederbalg 40, entweicht Druckluft aus Luftfederbalg 40, was die durch Luftfederbalg 40 ausgeübte Gegenkraft minimiert. Hebelaktuator 50 hebt Achsschenkel 14 an, wobei das an Achsschenkel 14 angebrachte Wagenrad 86 bis in eine Ruhestellung gefahren wird. In dieser Ruhestellung liegt keine Berührung zwischen Wagenrad 86 und Fahrbahn 960 (nicht gezeigt) vor. Damit ist Einzelradachsaggregat 10 in Ruhestellung nicht mehr am Fahrbetrieb beteiligt. Im Fahrbetrieb von Einzelradachsaggregat 10 werden insbesondere Stöße, die von Unebenheiten über Wagenrad 86 und Achsschenkel 14 auf ersten Längslenker 20 übertragen werden, durch den auf einer Seite am ersten Längslenker 20 befestigten Schwingungsdämpfer 80, der auf der anderen Seite am Traglastrahmen 90 (nicht gezeigt) montiert ist, aufgenommen und abgeleitet. Weiterhin ist Einzelradachsaggregat 10 mit einer Bremseinrichtung 82 in Gestalt einer Trommelbremse ausgestattet.
Eine weitere Ausführungsform eines Einzelradachsaggregats 110 ist in 2 dargestellt. Diese Ausführungsform beinhaltet einen Achsschenkel 114, der im Vergleich zu Achsschenkel 14 von 1 verlängert ist. Ähnlich wie in 1 ist in 2 Achsschenkel 114 an einem ersten Längslenker 120 rechtwinklig befestigt. Längslenker 120 wird in einem Lager 122 auf der ersten Seite um Lagerbolzen 130 in Stützbock 136 drehbar geführt, wobei der erste Längslenker 120 in einem Lager der zweiten Seite 124 auf Luftfederbalg 140 aufliegt. Achsschenkel 114 trägt an einem Ende Bremseinrichtung 182, eine Scheibenbremse, sowie Wagenrad 186. Am gegenüberliegenden Ende von Achsschenkel 114 ist rechtwinklig der zweite Längslenker 70 befestigt, der parallel und beabstandet zum ersten Längslenker 120 verlauft. Der zweite Längslenker 70 ist im Lager Zweiten Längslenker 72, einem Bolzenlager, drehbar in einem zweiten Stützbock 76 geführt. Das andere Ende des zweiten Längslenkers 70 ist am Achsschenkel 114 befestigt. Sowohl Stützbock 136, als auch zweite Stützbock 76 verbinden Verschraubungen (nicht gezeigt) mit Traglastrahmen 190 (nicht gezeigt). Aufgrund der Ausführung mit zwei Längslenkern 70, 120 wurden beide Längslenker 70, 120 im Querschnitt als hohle Profile ausgelegt, wodurch bei vermindertem Eigengewicht insbesondere eine erhöhte Lastaufnahme möglich ist. In dieser Ausführung von Einzelradachsaggregat 110 ist Hebelaktuator 150 eingebaut, der in Stützbock 136 mittels eines gesonderten Lagerbolzens (nicht dargestellt) unterhalb von Bolzen 130 drehbar geführt wird. Mit einer derartig zum Bolzenlager 122 des ersten Längslenkers 120 beabstandeten Lagerung des zweiarmigen Hebels 160 an der ersten Aktuatorlagerseite 156 und der zweiten Aktuatorlagerseite 158 wird der Hubweg des zweiarmigen Hebels 160 vorteilhaft vergrößert. Mittels Druckluftmodul 154 an Traglastrahmen 190 (nicht gezeigt) erfolgt die Betätigung des Druckluftmodularms 162 des zweiarmigen Hebels 160. Über den Längslenkerarm 164 (nicht gezeigt) wirkt die von Druckluftmodul 154 ausgeübte Kraft auf den ersten Längslenker 120 ein, was je nach Druckbeaufschlagung von Luftfederbalg 140 entweder eine Verspannung der Federung von Einzelradachsaggregat 110 oder eine Abstandsänderung zwischen Achsschenkel 114 und Traglastrahmen 190 (nicht gezeigt) oder ein Anheben von Achsschenkel 114 bis in Ruheposition des Einzelradaggregats 110 bewirkt. Stöße im Fahrbetrieb auf Wagenrad 186 werden über Schwingungsdämpfer 180 befestigt zwischen erstem Längslenker 120 und zweitem Längslenker 70 am Achsschenkel 114 aufgenommen und gegen Traglastrahmen 190 (nicht gezeigt) gedämpft.
Die Seitenansicht in 3 von Einzelradachsaggregat 210 verdeutlicht insbesondere die Hebelfunktion des Hebelaktuators 250, der lastfrei, ohne Druckbeaufschlagung im Druckluftmodul 254 gezeigt ist. Druckluftmodularm 262 des zweiarmigen Hebels 260 ist mit Druckluftmodul 254 verbunden. Längslenkerarm 264 des zweiarmigen Hebels 260 ist in dieser entlasteten Stellung vom ersten Längslenker 220 beabstandet. Der zweiarmige Hebel 260 wird vom Lagerbolzen 230 in Stützbock 236 drehbar geführt, wobei ein Abstand zwischen Drehachse und Hebel 260 mindestens einem halben Durchmesser von Längslenker 220 entspricht. Längslenker 220 ist auf einer ersten Seite mit Lager 222 ebenfalls am Lagerbolzen 230 in Stützbock 236 gelagert. In einer Mittelposition des ersten Längslenkers 220 wird dieser von Achsschenkel 214 gekreuzt. Im Kreuzungsbereich sind der erste Längslenker 220 und der Achsschenkel 214 miteinander verschweißt. In einer weiteren Ausführung dieses Kreuzungsbereichs (nicht dargestellt) sind der erste Längslenker (nicht dargestellt) und der Achsschenkel (nicht dargestellt) als ein Bauteil. in Form eines Hohlkörpers (nicht dargestellt) ausgeführt. Auf einer zweiten Seite 224 ist Längslenker 220 auf Luftfederbalg 240 gelagert. Luftfederbalg 240, Druckluftmodul 254, Stützbock 236 und Schwingungsdampfer 280 bilden zudem die Befestigungsstellen von Einzelradachsaggregat 210 am Traglastrahmen 290. Schwingungsdämpfer 280 mit seinem zweiten Ende befestigt am ersten Längslenker 220 dämpft durch das Wagenrad 286 übertragene Stöße. Einzelradachsaggregat 210 ist in einer möglichen Fahrstellung gezeigt. Durch Druckbeaufschlagung von Luftfederbalg 240 ist der Traglastrahmen 290 anhebbar ist, bis eine durch Hebelaktuator 250 ausgeübte Gegenkraft auf den ersten Längslenker 220 einer weiteren Anhebung von Traglastrahmen 290 entgegensteht. In dieser Ausführung ist somit eine einstellbare Begrenzung eine Anhebungsamplitude von Traglastrahmen 290 bspw. als ergänzende Sicherheitseinrichtung vorteilhaft realisiert.
Aus 4 ergeben sich weitere erfindungsgemäße Aspekte am Beispiel von Einzelradachsaggregat 310. In dieser Ausführung ist der erste Längslenker 320 in drei Segmente untergliedert. Ein Teil des ersten Längslenkers 320 umfasst den Lagerbolzen 330 in Stützbock 336. In dieser zylinderförmigen Lagerung des ersten Längslenkers 320 wird eine Drehbewegung auf einem Kreisbogen ermöglicht. Auf Segment 26 von erstem Längslenker 320 lagert Luftfederbalg 340 in Verbindung mit Traglastrahmen 390. Längslenkersegment 26 ist mit Längslenkersegment 27 durch Schraube 28 fest verschraubt. Schraube 28 bildet ebenso wie Schraube 29 eine feste Verbindung im ersten Längslenker 320, wodurch der erste Längslenker 320 eine doppelbrückenartige Struktur zwischen Lagerbolzen 330 und dem Lager der zweiten Seite 324 zum Luftfederbalg 340 aufweist. Achsschenkel 314 und das damit verbundene Wagenrad 386 sind fest mit Segment 27 des ersten Längslenkers 320 verklemmt. Durch lösen der Verschraubung 28, 29 ist Achsschenkel 314 ohne großen Aufwand zur Gewichtsreduktion entfernbar, oder, falls betriebsbedingte Schäden wie Radlagerschäden entstanden sind, austauschbar. In dieser Ausführung von Einzelachsaggregat 310 beinhaltet Hebelaktuator 350 einen zweiarmigen Hebel 360, dessen Lastarm 364 am Ende in Richtung des ersten Längslenkers 320 abgewinkelt ist. Der Zweiarmhebel 360 ist um Lagerbolzen 330 drehbar gelagert, wobei in der hier gewählten Seitenansicht nur die erste Aktuatorlagerseite 356 erkennbar ist. Der Druckluftmodularm 362 des zweiarmigen Hebels 360 wird wiederum von einem Druckluftmodul 354 betätigt. Durch die Auflage des ersten Längslenkers 320 auf dem abgewinkelten Ende des Längslenkerarms 364 des zweiarmigen Hebels 360 ist in einem hier gezeigten Fahrbetriebszustand von Achsaggregat 310 ein kleinerer Abstand zwischen Druckluftmodularm 362 und Traglastrahmen 390 gegeben als ohne Abwinklung des Längslenkerarms 364 vorläge, was den für die Anhebung von Achsschenkel 314 zur Verfügung stehenden Weg bis zum Erreichen einer maximalen Ausdehnung des Druckluftmoduls 354 erweitert. Ein weiterer Vorzug dieser Ausführung eines Längslenkers 320 liegt darin, dass zusätzlicher Bauraum für die Installation weiterer Fahrzeugkomponenten im Bereich des Achsschenkels 314 durch die segmentierte Ausführung des Längslenkers freigegeben ist. Über die Führung des ersten Längslenkers 320 an einem Schwingungsdämpfer 380 wird zudem die Spurstabilität von Einzelradachsaggregat 310 weiter verbessert.
Das Einzelradachsaggregat 410 von 5 unterscheidet sich von den Einzelradachsaggregaten 10, 110, 210 und 310 der 1, 2, 3 und 4 dahingehend, dass Hebelaktuator 450 über zweiarmigen Hebel 460 am Längslenkerarm 464 mit dem ersten Längslenker 420 fest, insbesondere hinsichtlich anliegender Zugkräften, verbunden ist. Durch diese feste Verbindung wird das Lager, dargestellt als erste Aktuatorlagerseite 456 um Lagerbolzen 430 in Stützbock 436, ebenfalls zum Lager des ersten Längslenkers 420. Damit ist der zweiarmige Hebel 460 zusammen mit dem ersten Längslenker 420 um Lagerbolzen 430 drehbar und zusammen in der Bewegung permanent aneinander gekoppelt. Der Druckluftarm 462 des zweiarmigen Hebels 460 ist über Druckluftmodul 454 mit Traglastrahmen 490 verbunden. Durch die feste Anbindung von Längslenkerarm 464 an erstem Längslenker 420 wird der Lastarm des zweiarmigen Hebels 460 durch den ersten Längslenker 420 verlängert. Der zweiarmige Hebel 460 erstreckt sich somit bis zum Lager zweite Seite 424 von Längslenker 420 auf Luftfederbalg 440 an Traglastrahmen 490. Durch die relative Druckbeaufschlagung von Druckluftmodul 454 und Luftfederbalg 440 ist demnach eine Stellung von Hebel 460 mit erstem Längslenker 420 unmittelbar vorgebbar. Diese Konfiguration ist insbesondere für eine Kontrolle des Federverhaltens vorteilhaft. In dieser Ausführung von Einzelradachsaggregat 410 ist Segment 126 des ersten Längslenkers 420 auf einer Seite mit Achsschenkel 414 verschweißt, wobei Segment 126 und Achsschenkel 414 einen Winkel bilden, der in verschiedenen weiteren Ausführungen kleiner ist, als ein rechter Winkel, aber größer als 45°. Die andere Seite von Längslenkersegment 126 mündet in Lager 424 des ersten Längslenkers 420 an dem Luftfederbalg 440 und steht so mit Traglastrahmen 490 in Verbindung. Die Verschraubung von Längslenkersegment 126 in Längslenker 420 mit den Schrauben 128 und 129 sowie jeweils eine zusätzliche, verdeckt liegende Schraube (nicht dargestellt), bildet eine rautenförmige bzw. käfigartige Struktur durch Verzweigungen im ersten Längslenker 420 aus, die mit geringem Gewicht bspw. eine verbesserte Steifigkeit des ersten Längslenkers 420 bewirkt. Die Verschraubung wurde in weiteren Achsaggregatausführungen durch verschraubbare Bolzen realisiert. Diese Ausführungen begründen eine vorteilhafte Regelbarkeit des Federverhaltens der Druckluftfederung über Druckluftmodul 454 sowie Luftfederbalg 440. Neben dieser vorteilhaften Beeinflussung der Federung, insbesondere im Fahrbetrieb, ermöglicht diese Konfiguration eine stufenlose Niveauregulierung des Traglastrahmens 490 im Vergleich zu einer Fahrbahn 960 (nicht dargestellt) mit gleichzeitig gegebener Anpassbarkeit der Federungscharakteristik auf jedem Niveau. Zudem wird durch Druckbeaufschlagung des Druckluftmoduls 454 und Ventilfreigabe zur Entlüftung der Druckkammer des Luftfederbalgs das Achsaggregat 414 mit Schwingungsdampfer 480 durch Anhebung von Wagenrad 486 in eine Ruhestellung unter Traglastrahmen 490 aus dem Fahrbetrieb genommen.
Das Einzelradachsaggregat 810 in 6 ist an der Karosserie 891 angebracht. Der an der Karosserie 891 befestigte Stützbock 836 trägt an einem Lagerbolzen 830 den ersten Längslenker 820 drehbar in dem zylinderartig ausgebildeten Lager 822 auf der ersten Seite. Ein zweites Lager 824 der dem ersten Lager 822 gegenüberliegenden Seite des Längslenkers 820 liegt auf einem Luftfederbalg 840. Zwischen der ersten Seite des Drehlagers 822 und der zweiten Seite des Lagers 824 ist der Achsschenkel 814 an dem Längslenker 820 rechtwinklig befestigt. Zwischen Achsschenkel 814 und Karosserie 891 ist ein Schwingungsdampfer 880 eingebaut um Schwingungen des Achsschenkels 814 gegen die Karosserie 891 zu unterdrücken. Solche Schwingungen werden von der Fahrbahn 960 über das Wagenrad 886 auf den Achsschenkel 814, an dem das Wagenrad 886 montiert ist, übertragen. In dieser Ausführung des Hebelaktuators 850 ist der Hebel 860 mit Längslenker 820 zu einer Einheit integriert. Der Stützbock 836 ist in „F”-ähnlicher Konfiguration ausgeführt, das in umgekehrter Stellung auf der Unterseite der Karosserie 891 steht. Hierbei entspricht der lange, stehende Balken dem Stützbock 836, der sich von Karosserie 891 in Richtung auf die Fahrbahn 960 erstreckt und auf einer der Fahrbahn 960 zugewandten Seite abgewinkelt ist. Auf dem abgewinkelten Segment von Stützbock 836 ist ein Druckluftmodul 854 eingebaut. Der mittlere Balken des F entlang der Karosserie entspricht der Position des ersten Lagers 822. Somit verläuft der erste Längslenker 820 abschnittsweise entlang des abgewinkelten Teils von dem Stützbock 836, wobei die Druckluft 854 in diesem Bereich den Längslenker 820 und den Stützbock 836 verbindet. Das Druckluftmodul 854 erzeugt somit gegen den Stützbock 836 eine Hebelkraft auf den Hebel 860 bzw. den Längslenker 820 bzw. den Lastarm 864, wodurch der Längslenker 820 um den Lagerbolzen 830 gedreht wird. Hierbei bestimmt der Stützbock 836 über das Druckluftmodul 854 die Länge des Kraftarms (nicht dargestellt), von dem aus der Längslenker 820 mit den verbundenen Einheiten, wie Achsschenkel 814, Luftfederbalg 840, Schwingungsdampfer 880 und Rad 886 als Last mittels Druckluftmodul 854 angehoben wird.
Hier erläuterte Ausführungsmerkmale von Einzelradachsaggregaten, insbesondere mit erstem Längslenker, sind erfindungsgemäß auch in anderen Achsaggregaten, wie z. B. Doppelradachsaggregaten, die z. B. eine Achsbrücke umfassen und insbesondere einen zweiten Längslenker, der vorzugsweise durch einen zweiten Hebelaktuator betätigbar ist, einsetzbar und verwendet. Unter diesem Aspekt ist ein Einzelradachsaggregat in einer beschriebenen Ausführungsform als ein Achsaggregat zu verstehen, in dem ein Hebelaktuator kraftschlüssig zu einer Achsbrücke oder mindestens einem Achsschenkel angeordnet ist. Dabei wirkt der Hebelaktuator, wie ein Achslift, auf mindestens ein Straßenrad. Derartige Einzelradachsaggregate sind einer niedrigeren Gewichtsklasse zuzurechnen als Doppelradachsaggregate. Sie sind standardmäßig, z. B. in Gewichtsklassen bis ca. 5 t (5000 Kg), ausgeführt.
Eine Anordnung von erfindungsgemäßen Achsaggregaten in einer Dreiergruppierung für ein Fahrzeug zeigt 7. Ein erstes Achsaggregat 2, ist hierbei mit einem zweiten Achsaggregat 4 und einem dritten Achsaggregat 5 in Folge benachbart unter Traglastrahmen 590 angeordnet. Die Achsaggregate 2 und 4 beinhalten jeweils eine Achsbrücke wie Achsbrücke 12, an denen jeweils zwei Straßenräder 84 montiert sind. In der hier gezeigten Seitenansicht ist an der jeweiligen Achse nur ein Rad dargestellt. Gegenüber dem ersten Achsaggregat 2 ist die Achsbrücke 12 des zweiten Achsaggregats 4 derart verkürzt, dass die Räder 84 des zweiten Achsaggregats 4 innerhalb der Spurbreite (nicht dargestellt) des ersten Achsaggregats 2 verlaufen. Das zweite Achsaggregat 4 befindet sich durch Druckbeaufschlagung von Luftfederbalg 540 in lastragendem Zustand. Hierbei wird die zugeordnete Achslast anteilig über Luftfederbalg 540 und Stützbock 536, mit denen der Längslenker 520 verbunden ist, weiter über Achsbrücke 12 und Räder 84 auf Fahrbahn 960 getragen. Der erste Längslenker 520 ist in einem Lager 522 auf der ersten Seite um einen Lagerbolzen 530 in Stützbock 536 drehbar gelagert und auf der anderen Seite in Lager 524 mit Luftfederbalg 540 verbunden. Lagerbolzen 530 stützt ebenfalls Hebelaktuator 550, insbesondere indem der zweiarmige Hebel 560 als Drehhebel geführt wird. Durch Druckbeaufschlagung des Druckluftmoduls 554 ist in dieser erfindungsgemäßen Anordnung der Abstand zwischen Achsbrücke 12 und Traglastrahmen 590 verkleinerbar, wodurch eine Absenkung des Traglastrahmens 590 auf der Seite des dritten Achsaggregats 5 bspw. zum Zweck einer Beladung erfolgt.
In einer weiteren, der Seitenansicht von 7 entsprechenden Ausführung ist das Druckluftmodul 554 mittig auf der Fahrzeuglängsachse angeordnet. Achsbrücke 12 ist über zwei Längslenker beidseitig an Traglastrahmen 590 aufgehängt, wobei der zweite Längslenker (nicht gezeigt) drehbar in einem zweiten Stützbock (nicht gezeigt) über einen ebenfalls im zweiten Stützbock (nicht gezeigt) gelagerten zweiten zweiarmigen drehbaren Hebel (nicht gezeigt) betätigbar ist. Über eine Verbindungsstange (nicht dargestellt) zwischen beiden zweiarmigen Hebeln, wie Hebel 560, sowie dem Druckluftmodul 554 wirkt Druckluftmodul 554 gleichzeitig auf zwei Längslenker wie Längslenker 520 und den zweiten Längslenker (nicht gezeigt) und bewegt Achsaggregat 4 nach Anforderung von einem Fahrbetriebszustand in einen Ruhezustand.
Das dritte Achsaggregat 5 ist auf einer zur Fahrtrichtung 980 rückliegenden Seite des Traglastrahmens 590 angebracht. Hierbei ist als drittes Achsaggregat 5 ein Einzelradachsaggregat 210 eingebaut, dessen Achsschenkel 214 durch Druckbeaufschlagung von Druckluftmodul 254 und Druckfreigabe an Luftfederbalg 240 in Ruhestellung unter Traglastrahmen 590 gesetzt ist. Über eine Umkehrung des Druckverhältnisses durch Druckfreigabe von Druckluftmodul 254 und Druckbeaufschlagung von Luftfederbalg 240 ist Achsschenkel 214 in Richtung Fahrbahn 960 absenkbar bis Wagenrad 286 auf Fahrbahn 960 aufsetzt und Achsaggregat 5 einen Anteil der Gesamtlast von Achsaggregat 2 und Achsaggregat 4 übernimmt. In dieser Ausführung ist am dritten Achsaggregat 5 ein Wagenrad 286 montiert, das bei gleichem Radius wie Straßenrad 84 an eine Lastaufnahme von maximal 4 t (Tonnen) angepasst ist. Im Vergleich dazu sind das erste und das zweite Achsaggregat jeweils für eine zulässige Achslast von 10 t zugelassen, damit wird durch die Dreiergruppe von Achsaggregaten 2, 4, 5 in 7 ein maximal zulässiges Gesamtgewicht von 24 t erreicht. Durch Verwendung eines Achsaggregats 5 aus einer niedrigeren Gewichtsklasse erfolgt eine genaue Anpassung des gezogenen Fahrzeugteils mit Traglastrahmen 590 in 7 an ein gesetzlich zulässiges maximales Gesamtgewicht, das z. B bei Verwendung von 3 Achsaggregaten wie Achsaggregat 2 oder 4 der 10 t Klasse deutlich überschritten wäre, was insbesondere zu zusätzlichem Transportballast und verringerter Ladekapazität führt. Achsaggregate einer höheren Gewichtsklasse, wie Achsaggregate 2 und 4, haben zur Ausbildung der für die Traglast erforderlichen Stabilität ein höheres Eigengewicht als Achsaggregate einer niedrigeren Gewichtsklasse wie Achsaggregat 5. Somit erfolgt erfindungsgemäß ein Gewinn an Traglastkapazität, bezogen auf das zulässige Gesamtgewicht von 24 t. Technisch möglich sind natürlich auch Ausführungen für ein zulässiges Gesamtgewicht von 25 t, wobei ein drittes Achsaggregat einer Gewichtsklasse von 5 t zum Einsatz kommt.
Eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäßen Gruppierung von drei Achsaggregaten in einem Fahrzeug ist in 8 in Draufsicht dargestellt. Entgegen der Fahrtrichtung 980 in Abfolge zueinander angeordnet, sind eine Starrachse 6, ein erstes Achsaggregat 102 und ein zweites Achsaggregat 104. Die Achsen sind am Traglastrahmen (nicht dargestellt) befestigt. Die Starrachse 6 trägt an den jeweils gegenüberliegenden Seiten Straßenräder 84, die durch Bremseinrichtung 682 bremsbar sind. Die jeweiligen Straßenräder 84 beschreiben eine linke Spur 920 und eine rechte Spur 940, wobei die Straßenräder 184 des ersten Achsaggregats 102 in der gleichen Spur laufen. Die Achsbrücke 112 des ersten Achsaggregats 102 ist rechtwinklig an einem ersten Längslenker 620 und beabstandet hierzu einem zweiten Längslenker 670 befestigt. Die beidseitige Achsaufhängung der Achsbrücke 112 ist hierbei konstruktiv gleichartig an erstem Längslenker 620 und zweitem Längslenker 670 ausgeführt und beinhaltet exemplarisch für den ersten Längslenker 620 einen Hebelaktuator 650 einschließlich Druckluftmodul 654, das über den zweiarmigen Hebel 660 auf den drehbar an Bolzen 630 in Stützbock 636 gelagerten ersten Längslenker 620 und damit auf Luftfederbalg 640 einwirkt. Mittels synchroner Ansteuerung von erstem Längslenker 620 und zweitem Längslenker 670 durch Druckluft wird Achsbrücke 112 angehoben bzw. abgesenkt. Das zweite Achsaggregat 104 ist hierbei ein Einzelradachsaggregat der Ausführung 10, an dessen Achsschenkel 14 Wagenrad 86 mittig in einer Spur zwischen der linken Spur 920 und rechten Spur 940 von Starrachse 6 und erstem Achsaggregat 102 geführt wird. In dieser Anordnung kann je nach Bedarf die gesamte Last bspw. auf Starrachse 6 konzentriert werden durch Anheben des ersten Achsaggregats 102 und des zweiten Achsaggregats 104 in eine Ruhestellung. In weiteren Betriebszuständen können entweder das erste Achsaggregat 102 oder das zweite Achsaggregat 104 oder beide Achsaggregate 102, 104 gemeinsam in einen lasttragenden Zustand wie den Fahrbetriebszustand überführt werden.
Eine erfindungsgemäße Anordnung von Achsaggregaten in 9 betrifft eine Gruppierung von drei Räderpaaren vom gleichen Typ Straßenrad 284, wobei zu einem ersten Achsaggregat 202, ausgebildet als Starrachse 106, nachlaufend in einer gleichen linken Spur 930 und einer gleichen rechten Spur 950 eine weitere Starrachse 206 angeordnet ist. Beide Starrachsen 106, 206 gehören einer Gewichtsklasse von 10 t an. In Fahrtrichtung 980 vorlaufend zum ersten Achsaggregat 202 ist das zweite Achsaggregat 204, montiert mit gleicher Beabstandung von dessen Achsbrücke 212 zur Achsbrücke 312 des ersten Achsaggregats 202 entsprechend dem Abstand zwischen Starrachse 106 und Starrachse 206. Allerdings ist Achsbrücke 212 verkürzt ausgeführt, sodass die daran montierten Straßenräder 284 innerhalb der Spuren 930 und 950 laufen. Die Achsbrücke 212 ist mittig in rechtem Winkel an einen ersten Längslenker 720 befestigt, der wiederum an einem Lagerbolzen 730 in Stützbock 736 drehbar geführt und am anderen Ende auf Luftfederbalg 740 abgefedert ist. Über eine Sensorik (nicht dargestellt) an Starrachse 106 wird die von den Starrachsen 106 und 206 aufgenommene Gesamtlast bestimmt. Kontrolliert durch eine zweite Sensorik (nicht dargestellt) am zweiten Achsaggregat 204 wird durch Druckbeaufschlagung von Luftfederbalg 740 das Achsaggregat 204 soweit abgesenkt, bis von dem Achsaggregat 204 ein erforderlicher Anteil an der Gesamtlast getragen wird. Durch Kontrolle mit einer zweiten Sensorik (nicht dargestellt) wird sichergestellt, dass die zulässige Gesamtlast von Achsaggregat 204 von 4,8 t nicht überschritten wird. Somit erfolgt eine dynamische Anpassung der Achslasten ohne die jeweils zulässigen Achslasten zu überschreiten. Ist die Stützkraft des zweiten Achsaggregats 204 nicht erforderlich, wie bspw. bei Leerfahrten, wird das Achsaggregat durch Druckbeaufschlagung des Druckluftmoduls 754 im Hebelaktuator 750 über die Hebelwirkung des zweiarmigen Hebels 760 in eine Ruhestellung angehoben. Hiermit vermindert sich der Rollwiderstand insbesondere bei Leerfahrten, womit sich die Energieeffizienz im Fahrbetrieb erhöht.
10 und 11 stellen lediglich unterschiedliche Stellungen des Drehschemelsattelanhängers 1300 dar, weshalb 10 und 11 im Zusammenhang diskutiert werden. Drehschemelsattelanhänger 1300 umfasst einen Traglastrahmen 990 und einen Traglastrahmen 1090, die über einen Sattelkranz 91 drehbar miteinander in Verbindung stehen. In 10 ist der Drehschemelsattelanhänger 1300 in Geradeausfahrt dargestellt, wobei die Lenkachse 308, die Starrachse 306, die insbesondere ein erstes Achsaggregat darstellt, und das zweite Achsaggregat 704 zueinander parallel angeordnet sind. Das zweite Achsaggregat 704, welches nach einer der zuvor erörterten Varianten ausgebildet ist, ist an einem Drehschemel 77 unter Traglastrahmen 1090 montiert, wobei der Drehschemelkranz 78 den Drehschemel 77 an dem Traglastrahmen 1090 drehbar anfügt. Über die Lenkhebelanordnung 16 greift die Lenkstange 95 an dem Drehschemel 77 an, wobei der Angriff außermittig, im Bereich des Drehkranzes 78, vorzugsweise im Bereich des Drehkranzradius, zur Übertragung der Lenkkraft erfolgt. Die Lenkstange 95 stellt eine Verbindung zwischen Drehschemel 77 und Sattelkranz 91 dar. Hierbei greift die Lenkstange 95 über den Lenkstock 93 außermittig in den Sattelkranz 91, vorzugsweise im Bereich des Sattelkranzradius, ein. Insbesondere ist der Eingriff der Lenkstange 95 mit dem Lenkstock 93 einer Spur (nicht dargestellt) zugeordnet, wobei der Eingriff der Lenkstange 95 mit der Lenkhebelanordnung 16 der gegenüberliegenden Spurseite zugeordnet ist. 11 zeigt den Drehschemelsattelanhänger 1300 mit angewinkelter Lenkachse 308 in Kurvenfahrt. Eine Winkelstellung entsprechend der Winkelstellung der Lenkachse 308 wird über den Sattelkranz 91 und den Lenkstock 93 auf die Lenkstange 95 überfragen. Durch die Anordnung der Lenkstange 95 zwischen dem Sattelkranz 91 und dem Drehschemel 77 wird der Drehschemel 77 in eine Winkelstellung geführt, die zur Winkelstellung von der Lenkachse 308 derart angeordnet ist, dass die Lenkachse 308 und zweites Achsaggregat 704 radial zueinander auf einem Kurvenkreis (nicht dargestellt) mit gemeinsamem Kreismittelpunkt (nicht dargestellt) stehen.
Der Achsschenkelsattelanhänger 1400 ist in Geradeausfahrt in 12 und in Kurvenfahrt entsprechend 13 gezeigt, weshalb 12 und 13 im Folgenden gemeinsam diskutiert werden. Der Achsschenkelsattelanhänger 1400 umfasst den Traglastrahmen 1190 und den Traglastrahmen 1290, die über den Sattelkranz 191 miteinander drehbar in Verbindung stehen. Bei Geradeausfahrt nach 12 sind die Lenkachse 408, die Starrachse 406 und zweites Achsaggregat 804 zueinander parallel angeordnet. Im Bereich zwischen Lenkachse 408 und Starrachse 406 ist der Sattelkranz 191 näher zum ersten Achsaggregat in Gestalt von der Starrachse 406 als zur Lenkachse 408 angeordnet. Über Lenkstock 193 ist der Sattelkranz 191 mit der Lenkstange 195 drehbar verbunden. Hierbei verläuft die Lenkstange 195 parallel zur Spur (nicht eingezeichnet) des Achsschenkelsattelanhängers 1400. Die Lenkhebelanordnung 116 verbindet die Lenkstange 195 mit der Querstange 18. Die Querstange 18 wiederum stellt eine Brücke zwischen den jeweils einer linken und einer rechten Spur (nicht dargestellt) zugeordneten Lenkhebeln 17 und 117 dar. Somit verläuft die Querstange 18 parallel zu Achsbrücke 412. Über den ersten Längslenker 1020 und den zweiten Längslenker 1070 ist die Achsbrücke 412 mit dem Traglastrahmen 1290 verbunden. Das Straßenrad 384 und das Straßenrad 484 sind über Achsschenkel (nicht dargestellt) schwenkbar an der Achsbrücke 412 angebracht. Die Lenkhebel 17 bzw. 117 sind jeweils fest mit den Achsschenkeln der Straßenräder 384 bzw. 484 verbunden, sodass eine Winkelstellung der Lenkhebel 17, 117 direkt einer Winkelstellung der Straßenräder 384, 484 entspricht. Bei Kurvenfahrt in 13 wird durch die Lenkachse 408 ein Kurvenradius (nicht dargestellt) vorgegeben. Damit nehmen der Traglastrahmen 1190 und der Traglastrahmen 1290 einen Winkel zueinander ein. Aufgrund dieser Winkelstellung erfährt der Lenkstock 193 am Sattelkranz 191 eine Positionsänderung, die sich über die Lenkstange 195 und die Lenkhebelanordnung 116 zu Querstange 18 überträgt. An der ortsfesten Achsbrücke 412 nehmen die schwenkbar aufgehängten Straßenräder 384, 305 und 484 durch Parallelverschiebung der Querstange 18 bezüglich der Achsbrücke 412, vermittelt durch die Lenkhebel 17, 117, synchron eine Winkelstellung gegenüber der Achsbrücke 412, die insbesondere von einer rechtwinkligen Stellung, die bei Geradeausfahrt in 12 vorliegt, abweicht. Damit werden die Lenkachse 408 und ein zweites Achsaggregat 804 des Achsschenkelsattelanhängers 1400 in einer Kurvenfahrtstellung gemeinsam in eine Kurvenbahn (nicht dargestellt) gelenkt, wobei das zweite Achsaggregat 804 eine Zwangsstellung bezüglich der Lenkachse 408 einnimmt.
Die 14 und die 15 zeigen einen Einzelraddrehschemelsattelanhänger 1500 in Geradeausfahrtstellung bzw. in Kurvenfahrtstellung und die 14 und 15 werden deshalb gemeinsam erläutert. Der Einzelraddrehschemelsattelanhänger 1500 in 14 bzw. 15 ist eine Variante der lenkbaren Achsanordnung des Drehschemelsattelanhängers 1300, bekannt aus 10 und 11. In 14 trägt der Traglastrahmen 1390 die Lenkachse 508 und die Starrachse 506. Der Sattelkranz 291 verbindet den Traglastrahmen 1390 drehbar mit dem Traglastrahmen 1490. Drehstellungen des Sattelkranzes 291 werden über den Lenkstock 293 auf die Lenkstange 295 und von der Lenkstange 295 mittels Lenkhebelanordnung 216 auf den Drehschemel 177 übertragen. Der Drehschemel 177 ist über den Drehschemelkranz 178 drehbar mit dem Traglastrahmen 1490 verbunden. An dem Drehschemel 177 ist ein zweites Achsaggregat 904 in der Ausführung eines Einzelradachsaggregats 410, ausgestattet mit einem Straßenrad 584, angebracht. Die Lenkstange 295 vermittelt eine Lenkstellung von der Lenkachse 508 zu dem Drehschemel 177 bzw. dem zweitem Achsaggregat 904. Eine solche Lenkstellung in Kurvenfahrt von dem Einzelraddrehschemelsattelanhänger 1500 ist in 15 gezeigt. Das Einzelradachsaggregat 410 nimmt eine Winkelstellung ein, durch die das Straßenrad 584 in einer kurvengelenkten Stellung der Lenkachse 508 nachläuft.
In weiteren, vorstellbaren Ausführungsformen wird die Lenkkraft zwischen einem Sattelkranz und einem Drehschemelkranz durch Seilzüge vermittelt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird eine Lenkstellung eines zweiten Achsaggregats durch hydraulische Zufuhr einer Lenkkraft bewirkt. Derartige Zwangslenkungen, wie die Zwangslenkungen der Sattelanhänger 1300, 1400, 1500 wirken sowohl bei Vorwärtsfahrt, als auch bei Rückwärtsfahrt.
Kombinationen von drei Achsaggregaten werden, wie in 16 gezeigt, vorzugsweise bei Sattelanhängern 1200 von Sattelzügen 1000 eingesetzt. Hierbei wird der Sattelanhänger 1200 auf einer Seite auf Sattelzugmaschine 1100 aufgesetzt, deren Fahrerkabine 98 über einem Zugmotor 96 und einer Lenkachse 8 angeordnet ist. Die Traglast 88 des Sattelanhängers 1200 befindet sich auf Ladefläche 92, unter der sich der Traglastrahmen 690 erstreckt. Die Gruppe aus erstem Achsaggregat 302, zweitem Achsaggregat 304 und drittem Achsaggregat 305 ist hierbei 7 entsprechend montiert. Weitere Ausführungsformen entsprechen den Beispielen aus 8 und 9, wobei Einzelradachsaggregat 10 von 8 in weiteren Ausführungsbeispielen vorteilhaft durch Einzelradachsaggregat 110, 210, 310 und 410 aus den
2, 3, 4 und 5 ersetzt ist. Abhängig von der jeweiligen Einsatzbestimmung sind in weiteren Ausführungsbeispielen die Achsaggregate 302, 304, 305 mit angepassten Spurweiten ausgeführt, die insbesondere kleiner als die Spur der Lenkachse 8 sind. Das dritte Achsaggregat 305 auf der im Zugmotor 96 in der Sattelzugmaschine 1100 abgewandten Seite und der der Bremsschlussleuchte 99 zugewandten Seite der Dreiergruppe 302, 304, 305 von Achsaggregaten ist ein erfindungsgemäß ausgeführtes Einzelradachsaggregat. Das mit Hebelaktuator ausgestattete dritte Achsaggregat 305 sowie das zweite Achsaggregat 304 können somit auf Anforderung in lasttragenden Fahrbahnkontakt 960 gebracht bzw. in Ruhestellung von Fahrbahn 960 abgehoben werden. In der Ausführung von 16 sind die Achsaggregate in den Gewichtsklassen 10 t für Achsaggregat 302, 9 t für Achsaggregat 304 und 4,9 t für Achsaggregat 305 ausgelegt.
Ebenso vorteilhaft lassen sich erfindungsgemäße Anordnungen von Achsaggregaten in Gliederzügen 2000 nach 17 verwenden. Dabei bildet Zugmotor 196 unter Fahrerkabine 198 die Zugmaschine eines Lastkraftwagens 2100. Mit der Ladefläche 292 wird eine Traglast 288 auf einem Traglastrahmen 790 befördert. Die Traglast 288 wird insbesondere von einem ersten Achsaggregat 502 und einem zweiten Achsaggregat 504 befestigt an Traglastrahmen 790 getragen. Während das erste Achsaggregat 502 als Antriebsachse des Lastkraftwagens 2000 wirkt, kommt das zweite Achsaggregat 504 insbesondere zur ergänzenden Abstützung von Traglast 288 zum Einsatz. Das zweite Achsaggregat 504 befindet sich näher bei den Bremsschlussleuchten 299 als bei dem Zugmotor 196 und ist gegenüber dem ersten antreibenden Achsaggregat 502 nachlaufend. Achsaggregat 504 ist ein Einzelradachsaggregat. Am hinteren Ende des Traglastrahmens 790 in Nähe zu Bremsschlussleuchte 299 ist mittels Deichsel 94 Zentralachsanhänger 2300 angekoppelt. Zentralachsanhänger 2300 trägt auf Ladefläche 192 Nutzlast 188 und schließt den Gliederzug 2000 mit Bremsschlussleuchte 199. Das erste Achsaggregat 402 und das zweite Achsaggregat 404 des Zentralachsanhängers 2300 sind hierbei einem Tandemanhänger entsprechend nahe beabstandet. Das als Starrachse ausgebildete erste Achsaggregat 402 wird über die Deichsel 94 von Lastkraftwagen 2100 geführt. Das zweite Achsaggregat 404 ist erfindungsgemäß mit einem Hebelaktuator (nicht dargestellt) ausgestattet. Insbesondere ist die Spurweite von Achsaggregat 404 auf Fahrbahn 960 nur 2/3 der Spurweite von Achsaggregat 402.

Eine andere Variante eines Gliederzugs 2001 illustriert die Seitendarstellung von 18. Lastkraftwagen 2101, beinhaltend Führerkabine 298 und Zugmotor 296, transportiert eine Traglast 488 auf Ladefläche 492. Die dem Zugmotor 296 zugeordnete Radachse ist lenkbar und angetrieben. Die der Bremsschlussleuchte 499 zugeordneten Achsaggregate (nicht dargestellt) sind zwei Einzelradachsaggregate, die aufgrund einer erfindungsgemäßen Ausführung jeweils eine unabhängig voneinander einstellbare Federungscharakteristik aufweisen. Damit ist insbesondere das Fahrverhalten des Lastkraftwagens 2001 unter sehr ungleichmäßiger Verteilung der Traglast 488 auf Ladefläche 492 verbesserbar. Über Deichsel 194 ist Drehschemelanhänger 2400 an Lastkraftwagen 2101 angekoppelt, wodurch Gliederzug 2001 formiert. Über Deichsel 194 wird die als Drehschemel ausgebildete Lenkachse 108 geführt. Traglast 388 ist auf Ladefläche 392 zum Traglastrahmen 890 angeordnet. Beabstandet zur Lenkachse 108 in Richtung der Bremsschlussleuchte 299 wird Traglast 388 insbesondere durch erstes Achsaggregat 602 und zweites Achsaggregat 604 transportiert. Das zum ersten Achsaggregat 602 auf Fahrbahn 960 vorlaufende zweite Achsaggregat 604 ist erfindungsgemäß als Einzelradachsaggregat (nicht dargestellt) ausgestaltet und wird nur zur Aufnahme von an Lenkachse 108 und erstem Achsaggregat 602 aufliegenden Überlasten in Betriebszustand auf Fahrbahn 960 versetzt. Hiermit ist insbesondere eine präzise Ausnutzung des maximal zulässigen Gesamtgewichts von Drehschemelanhänger 2400 unter Beachtung grenzwertiger Achslasten verwirklicht. Eine günstige Lastaufnahme durch das zweite Achsaggregat 604 ergibt sich auch aus der vorteilhaften Anordnung etwa in der Mitte der Ladefläche 392, etwa mittig zwischen Lenkachse 108 und Bremsschlussleuchte 399. Drehschemelanhänger 2400 lässt sich vorteilhaft dahingehend betreiben, dass Lenkachse 108 und erstes Achsaggregat 602 einer Gewichtsklasse von 10 t angehören. Damit ist ein maximal zulässiges Gesamtgewicht von 20 t für einen zweiachsigen Anhänger realisiert. Ein maximal zulässiges Gesamtgewicht für einen dreiachsigen Anhänger von 24 t wird in Kombination mit dem für 4 t spezifizierten zweiten Achsaggregat 604 erreicht. Wenn eine Beladung mit Nutzlast (nicht dargestellt) das zulässige Gesamtgewicht von 20 t erreicht, wird vor einer Überschreitung einer Traglast 388 von 20 t das zweite Achsaggregat 604 aus einer Ruheposition unter Traglastrahmen 890 in eine tragende Stellung auf Fahrbahn 960 abgesenkt und somit wird das zulässige Gesamtgewicht von Drehschemelanhänger 2400 von 20 t auf 24 t erhöht. Aufgrund der niedrigeren Gewichtsklasse des zweiten Achsaggregats 604 und des damit verringerten Eigengewichts von Achsaggregat 604 im Vergleich zu Achsaggregat 602 ist in einer Ausstattung mit Lenkachse 108 sowie den erfindungsgemäßen Achsaggregaten 602 und 604 zusätzlich ein erhöhter Nutzlastanteil (nicht dargestellt) an der Traglast gegeben, im Vergleich zu einer Ausführung, in der das zweite Achsaggregat 604 der gleichen Gewichtsklasse wie erstes Achsaggregat 602 angehört. Bezugszeichenliste:

2, 102, 202, 302, 402, 502, 602	Erstes Achsaggregat
4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904	Zweites Achsaggregat
5, 305	Drittes Achsaggregat
6, 106, 206, 306, 406, 506	Starrachse
8, 108, 308, 408, 508	Lenkachse
10, 110, 210, 310, 410, 810	Einzelradachsaggregat
12, 112, 212, 312, 412	Achsbrücke
14, 114, 214, 314, 414, 814	Achsschenkel
16, 116, 216	Lenkhebelanordnung
17, 117	Lenkhebel
18	Querstange
20, 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 1020	Erster Längslenker
22, 122, 222, 322, 422, 522, 822	Lager erste Seite
24, 124, 224, 324, 424, 524, 824	Lager zweite Seite
26, 126	Längslenkersegment
27	Längslenkersegment
28, 128	Schraube
29, 129	Schraube
30, 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830	Lagerbolzen
36, 136, 236, 336, 436, 536, 636, 736, 836	Stützbock
40, 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840	Luftfederbalg
50, 150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850	Hebelaktuator
54, 154, 254, 354, 454, 554, 654, 754, 854	Druckluftmodul
56, 156, 356, 456	Erste Aktuatorlagerseite
58, 158	Zweite Aktuatorlagerseite
60, 160, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860	Hebel
62, 162, 262, 362, 462	Druckluftmodularm
64, 164, 264, 364, 464, 864	Längslenkerarm
70, 670, 1070	Zweiter Längslenker
72	Lager Zweiter Längslenker
76	Zweiter Stützbock
77, 177	Drehschemel
78, 178	Drehschemelkranz
80, 180, 280, 380, 480, 880	Schwingungsdämpfer
82, 182, 682	Bremseinrichtung
84, 184, 284, 384, 484	Straßenrad
86, 186, 286, 386, 486, 886	Wagenrad
88, 188, 288, 388, 488	Traglast
90, 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890, 990, 1090, 1190, 1290, 1390, 1490	Traglastrahmen
91, 191, 291	Sattelkranz
92, 192, 292, 392, 492	Ladefläche
93, 193, 293	Lenkstock
94, 194	Deichsel
95, 195, 295	Lenkstange
96, 196, 296	Zugmotor
98, 198, 298	Fahrerkabine
99, 199, 299, 399, 499	Bremsschlussleuchte
891	Karosserie
920, 930	Linke Spur
940, 950	Rechte Spur
960	Fahrbahn
980	Fahrtrichtung
1000	Sattelzug
1100	Sattelzugmaschine
1200	Sattelanhänger
1300	Drehschemelsattelanhänger
1400	Achsschenkelsattelanhänger
1500	Einzelraddrehschemelsattelanhänger
2000, 2001	Gliederzug
2100, 2101	Lastkraftwagen
2300	Zentralachsanhänger
2400	Drehschemelanhänger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

http://www.tuevsued.de/automotive/kongresse_und_schulungen/vortragsarchiv/fahrwerk.tech2003?dtree=1 [0007]
EU-Richtlinie 96/53/EG [0008]

Claims

Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) wie Z. B. ein Anhänger (2300, 2400) eines Gliederzuges (2000, 2001) oder ein Sattelanhänger (1200, 1300, 1400, 1500), eines Lastkraftwagens (1100, 2100, 2101), mit dem eine Traglast (88, 188, 288, 388, 488) von mehr als 7,5 Tonnen (7.500 kg) im Nutzlastverkehr transportierbar ist, mit Achsaggregaten (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904; 5, 305; 6, 106, 206; 8, 108; 10, 110, 210, 310, 410, 810), auf denen eine unter einer Ladefläche (92, 192, 292, 392, 492) liegende Tragstruktur (90, 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890, 990, 1090, 1190, 1290, 1390, 1490; 77, 177; 891), wie ein Traglastrahmen (90, 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890, 990, 1090, 1190, 1290, 1390, 1490) oder ein Drehschemel (77, 177), insbesondere ein Leiterrahmen, gegenüber einer Fahrbahn (960) abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das gezogene Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) von mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten Achsaggregaten (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904; 5, 305; 6, 106, 206, 306, 406, 506; 108) im rückwärtigen Bereich des gezogenen Fahrzeugteils (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) getragen wird, von denen ein erstes Achsaggregat (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 6, 106, 206, 306, 406, 506; 108) in einer standardisierten Gewichtsklasse zum Tragen eines ersten maximalen Gewichts angesiedelt ist und ein zweites Achsaggregat (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604; 5, 305; 306, 406, 506) für ein im Vergleich hierzu nur für einen Bruchteil des Gewichts tragfähiges zweites maximales Gewicht ausgelegt ist.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste maximale Gewicht einer Gewichtsklasse von mehr als 5 Tonnen (5.000 Kilogramm) angehört und das zweite maximale Gewicht einer Gewichtsklasse von weniger als 5 Tonnen (5.000 Kilogramm) angehört, wobei vorzugsweise beide Achsaggregate (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904; 5, 305; 6, 106, 206, 306, 406, 506; 108) Serienachsaggregate unterschiedlicher Fahrzeugklassen sind, die insbesondere mit gleichen Straßenrädern (84, 184, 284, 384, 484, 584; 86, 286) ausstattbar sind.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Achsaggregat (4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 904; 5, 305) einen verringerten Radstand hat als das erste Achsaggregat (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 6, 106, 206, 506; 108), vorzugsweise parallel zum ersten Achsaggregat (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 6, 106, 206, 506; 108) versetzt, aber vorteilhaft mittig zu einer durch Straßenräder (84, 184,384) des ersten Achsaggregats (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 6, 106, 206, 506; 108) begrenzten linken (920, 930) und rechten (940, 950) Spur angeordnet ist.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Achsaggregat (5, 104, 305, 504, 604, 904) eine Vorrichtung zur Einzelradaufhängung (10, 110, 210, 310, 410, 810) ist, die vorzugsweise an einem Ort auf der Längsachse des gezogenen Fahrzeugteils (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) angeordnet ist, insbesondere in der Mitte, d. h., wenigstens 70 cm beabstandet von den jeweiligen Rändern (84, 184, 284) des gezogenen Fahrzeugteils (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400), die sich in Fahrtrichtung (980) erstrecken.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tragstruktur (90, 190, 290, 390, 490, 590, 690, 790, 890; 990, 1090; 1190, 1290; 1390, 1490) drei unmittelbar nebeneinander angeordnete, insbesondere gleichorientierte, Achsaggregate (2, 4, 5; 6, 102, 104; 202, 204, 206; 302, 304, 305; 108, 602, 604; 308, 306, 704; 408, 406, 804; 508, 506, 904) an der von einem Zugmotor (96, 196, 196) des Lastkraftwagens (1100, 2100, 2101) möglichst weit entfernten Seite befestigt sind, von denen zwei Achsaggregate (2, 4; 6, 102; 202, 206; 302, 304; 108, 602; 308, 306; 408, 406; 508, 506) der gleichen Gewichtsklasse angehören und das dritte Achsaggregat (5; 104; 204; 305; 604; 704; 804; 904) einer geringeren Gewichtsklasse angehört.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Achsaggregat (4, 104, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904; 5, 305) vom Zugmotor (96, 196, 196) aus betrachtet weiter hinten als das erste Achsaggregat (2, 6, 102, 108, 302, 402, 502, 306, 406, 506) ist, wobei vorzugsweise das erste Achsaggregat eine Starrachse (2, 6, 302, 402, 502, 306, 406, 506) umfasst.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsaggregatverteilung einen Lastschwerpunkt des gezogenen Fahrzeugteils (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) in einer Ebene, die durch die Mitte der Ladefläche (92, 192, 292, 392, 492) verläuft, hat, wobei vorzugsweise der gezogene Fahrzeugteil ein Dreiachssattelanhänger (1200, 1300, 1400, 1500) ist.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Achsaggregat (2, 102, 108, 302, 402, 502, 506) und das zweite Achsaggregat (4, 5, 104, 304, 305, 404, 504, 604, 904) zusammen dreiradähnlich, umgekehrt zur Fahrtrichtung (980) die Ladefläche (92, 192, 292, 392) unterstützen, wobei vorzugsweise die Anlenkungen der Achsaggregate (2, 102, 108, 302, 402, 502; 4, 5, 104, 304, 305, 404, 504, 604) an der Tragstruktur, (590, 690, 790, 890, 177) unterschiedlich weit von einer der Seiten der Ladefläche (92, 192, 292, 392) in Richtung auf die Fahrzeuglängsachse vorhanden sind.
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Achsaggregat (2, 102, 108, 202, 302, 402, 502, 506) eine Achsbrücke (112, 312) umfasst, die länger ist als die Achse (12, 14, 212, 214, 414) des zweiten Achsaggregats (4, 5, 104, 204, 304, 305, 404, 504, 604, 904).
Gezogener Fahrzeugteil (1200, 1300, 1400, 1500, 2100, 2101, 2300, 2400) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kurvenfahrstellung eine Winkelstellung einer Lenkachse (8, 308, 408, 508) eine zweite Winkelstellung mindestens eines zweiten Achsaggregats (108, 704, 804, 904), insbesondere eines drehschemelgelenkten Achsaggregats (108, 704, 904) oder eines achsschenkelgelenkten Achsaggregats (804) oder eines reibungsgelenkten Achsaggregats, bezüglich einer Tragstruktur (890, 1090, 1290, 1490) bestimmt.
Gewichtsoptimierungsverfahren bei gezogenen Fahrzeugen (1000, 1200, 1300, 1400, 1500, 2000, 2001, 2100, 2101, 2300, 2400) im Güterverkehr, die Zuladungen von mehr als 10 Tonnen (10.000 Kilogramm) transportieren können, mit mehreren Achsaggregaten (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602; 4, 104, 204, 304, 404, 504, 604, 704, 804, 904; 5, 305; 6, 106, 206; 8, 108; 10, 110, 210, 310, 410, 810), als das Fahrzeug (1000, 1200, 1300, 1400, 1500, 2000, 2001, 2100, 2300, 2400) beschließende Radaufhängungen hat, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Achsaggregat (2, 102, 202, 302, 402, 502, 602, 4, 304, 6, 106, 206, 306, 406, 506; 8, 108, 308, 408, 508), für eine Belastung von mehr als 5 Tonnen (5.000 Kilogramm) ausgelegt ist und ein Achsaggregat (104, 204, 404, 504, 604, 704, 804, 904, 5, 305) eine Belastung von weniger als 5 Tonnen (5.000 Kilogramm) aufnehmen kann, sodass die Achslastverteilung für ein Gesamtgewicht des Fahrzeugs (1000, 2000, 2001) inklusive Zuladung von bis zu 42 Tonnen (42.000 Kilogramm) bestimmt ist.