DE102015105225B4 - Vehicle trailer and a vehicle combination and a method for adjusting a distance between a tow connection point of the vehicle trailer and a trailer axle of the vehicle trailer - Google Patents
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Abstract
Fahrzeuganhänger (3), umfassend einen Zugverbindungspunkt (10) sowie wenigstens eine Anhängerachse (20) und eine Feststelleinrichtung (30), mit der der Abstand (A) des Zugverbindungspunktes (10) in Bezug zur Anhängerachse (20) in unterschiedlichen Positionen zwecks Einstellung des Abstandes (A) zwischen einem den Fahrzeuganhänger (3) ziehenden Zugfahrzeug (2) und der Anhängerachse (20) des Fahrzeuganhängers (3) feststellbar ist, wobei der Fahrzeuganhänger (3) wenigstens eine Führungseinrichtung (31) aufweist zur Ermöglichung einer geführten translatorischen Relativbewegung zwischen dem Zugverbindungspunkt (10) und der Anhängerachse (20), und die Führungseinrichtung (31) als eine Wälzkörperführung (32) ausgeführt ist, wobei eine Schiene (40) der Wälzkörperführung fest mit einer der beiden Einrichtungen Zugverbindungspunkt (10) und Anhängerachse (20) verbunden ist und ein Schlitten (50) der Wälzkörperführung (32) fest mit der jeweils anderen Einrichtung verbunden ist,wobei die Feststelleinrichtung (30) derart ausgeführt ist, dass mit ihr der Schlitten (50) kraft- und/ oder formschlüssig in unterschiedlichen Positionen entlang der Längserstreckungsrichtung (44) der Schiene (40) stufenlos fixierbar ist, unddie Feststelleinrichtung (30) wenigstens eine Antriebseinheit (70) aufweist, mit der eine Kraft zur Realisierung der Feststellung aufbringbar ist, und dass die Feststelleinrichtung (30) wenigstens ein Getriebe (72) aufweist, mit welchem die von der Antriebseinheit (70) aufgebrachte Kraft übertragbar und/ oder übersetzbar ist,dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (72) ein Kipphebelmechanismus ist, mit dem die Bewegung eines Stellglieds (71) der Antriebseinheit (70) in eine im Wesentlichen senkrecht dazu verlaufende Bewegung eines Klemmkörpers (73) zwecks dessen Anpressung auf eine erste Oberfläche (41) der Schiene (40) umwandelbar ist.Vehicle trailer (3), comprising a towing connection point (10) and at least one trailer axle (20) and a fixing device (30) with which the distance (A) of the towing connection point (10) in relation to the trailer axle (20) can be determined in different positions for the purpose of adjusting the distance (A) between a towing vehicle (2) pulling the vehicle trailer (3) and the trailer axle (20) of the vehicle trailer (3), the vehicle trailer (3) having at least one guide device (31) to enable a guided translatory relative movement between the train connection point (10) and the trailer axle (20), and the guide device (31) is designed as a rolling element guide (32), a rail (40) of the rolling element guide being fixed to one of the two devices train connection point (10) and trailer axle (20) is connected and a carriage (50) of the rolling element guide (32) is firmly connected to the respective other device, the location being fixed device (30) is designed in such a way that it can be used to fix the carriage (50) in various positions along the longitudinal direction (44) of the rail (40) in a non-positive and/or positive manner, and the locking device (30) has at least one drive unit (70 ) with which a force can be applied to implement the locking, and that the locking device (30) has at least one gear (72) with which the force applied by the drive unit (70) can be transmitted and/or translated, characterized in that that the gear (72) is a toggle mechanism with which the movement of an actuator (71) of the drive unit (70) in a substantially perpendicular movement of a clamping body (73) for the purpose of pressing it on a first surface (41) of the rail ( 40) is convertible.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeuganhänger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeuggespann und ein Verfahren zum Einstellen eines Abstandes eines Zugverbindungspunktes des Fahrzeuganhängers bis zu einer Anhängerachse des Fahrzeuganhängers.The present invention relates to a vehicle trailer according to the preamble of
Fahrzeuggespanne, die ein Zugfahrzeug sowie ein daran gekoppeltes Anhängerfahrzeug aufweisen, sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt, wie z.B. als Sattelzug-Kombination. Allen Fahrzeuggespannen ist gemeinsam, dass ein motorisiertes Zugfahrzeug mechanisch mit einem Fahrzeuganhänger verbunden ist, um den Anhänger ziehen sowie an- und abzukuppeln zu können. Derartige Fahrzeuganhänger können somit als Transportmittel sowie auch als temporäre Lagerstätten dienen und erhöhen die Einsatzmöglichkeiten der dafür zu nutzenden Zugfahrzeuge.Vehicle combinations, which have a towing vehicle and a trailer vehicle coupled to it, are known in a wide variety of embodiments, such as a semi-trailer combination. What all vehicle combinations have in common is that a motorized towing vehicle is mechanically connected to a vehicle trailer so that the trailer can be towed and coupled and uncoupled. Such vehicle trailers can thus serve as a means of transport as well as temporary storage facilities and increase the possible uses of the towing vehicles to be used for this purpose.
Zugfahrzeuge sowie auch Anhänger weisen jeweils zulässige Achslasten auf, die aus Sicherheitsgründen nicht zu überschreiten sind. Ein Problem beim Betrieb der bekannten Fahrzeuganhänger bzw. Fahrzeuggespanne stellt dar, dass es bei ungünstiger Lastverteilung gegebenenfalls zu einer Überlast einer oder mehrerer Achsen des Fahrzeuganhängers und / oder Zugfahrzeuges kommen kann, wobei die jeweils andere Achse oder Achsen ggf. nicht bis zu ihrer Zulässigkeit ausgelastet werden. Neben einem unzulässigen Betrieb des Gespanns führt eine derartige Lastverteilung weiterhin zu suboptimalen Bedingungen des Fahrbetriebes und gegebenenfalls zu einer Unterschreitung der zulässigen Gesamtlast, sodass der Fahrzeuganhänger bzw. das gesamte Gespann wirtschaftlich nicht optimal betrieben wird. Zudem kann sich insbesondere bei Leerfahrten die sich durch den leeren aufgesattelten Fahrzeuganhänger ergebende Lastverringerung an der Antriebsachse des Zugfahrzeugs durch mangelnde Traktion des Zugfahrzeuges ungünstig auswirken.Towing vehicles and trailers each have permissible axle loads that should not be exceeded for safety reasons. A problem in the operation of the known vehicle trailers or vehicle combinations is that if the load is unfavorably distributed, one or more axles of the vehicle trailer and/or towing vehicle may be overloaded, with the other axle or axles possibly not being utilized to the extent permitted become. In addition to impermissible operation of the combination, such a load distribution also leads to suboptimal driving conditions and possibly to the permissible total load being undershot, so that the vehicle trailer or the entire combination is not operated optimally from an economic point of view. In addition, particularly when driving empty, the load reduction on the drive axle of the towing vehicle resulting from the empty, semi-mounted vehicle trailer can have an unfavorable effect due to the lack of traction of the towing vehicle.
Zur Behebung dieser Mängel existieren Fahrzeuganhänger, bei denen der Achsabstand zwischen dem Zugfahrzeug sowie dem Fahrzeuganhänger stufenweise durch mechanische Fixierung mittels Bolzen einstellbar ist. Eine derartige Verstellung in verschiedene zu fixierende Positionen ist jedoch nur mit relativ hohem Aufwand umsetzbar und zudem zeitaufwändig, sodass eine erforderliche Anpassung an kurzzeitig bestehende Veränderungen von Achslastverteilungen mit derartigen Einrichtungen üblicherweise nicht vorgenommen wird. Zudem müssen die eine solche Einstellung vornehmenden Personen über eine besondere Befähigung bzw. Kenntnis verfügen. Daneben besteht aufgrund der Verwendung relativ vieler mechanischer Komponenten der Nachteil der Entstehung von Klappergeräuschen.To remedy these deficiencies, there are vehicle trailers in which the wheelbase between the towing vehicle and the vehicle trailer can be gradually adjusted by mechanical fixing using bolts. However, such an adjustment into different positions to be fixed can only be implemented with relatively great effort and is also time-consuming, so that a necessary adaptation to short-term changes in axle load distributions is usually not carried out with such devices. In addition, the persons making such an appointment must have special qualifications or knowledge. In addition, due to the use of a relatively large number of mechanical components, there is the disadvantage of the generation of rattling noises.
Die
Die
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeuganhänger, ein Fahrzeuggespann sowie ein Verfahren zur Einstellung eines Abstandes von einem Zugverbindungspunkt des Fahrzeuganhängers bis zu einer Anhängerachse zur Verfügung zu stellen, mit denen in einfacher, zeitsparender und kostengünstiger Weise eine Verstellung des Abstandes zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse des Fahrzeuganhängers realisierbar ist.The invention is therefore based on the object of providing a vehicle trailer, a vehicle combination and a method for adjusting a distance from a tow connection point of the vehicle trailer to a trailer axle, with which the distance between the tow connection point and Trailer axle of the vehicle trailer can be realized.
Diese Aufgabe wird mit dem Fahrzeuganhänger nach Anspruch 1, dem Fahrzeuggespann nach Anspruch 6 und dem Verfahren zur Einstellung eines Abstandes von einem Zugverbindungspunkt des Fahrzeuganhängers bis zu einer Anhängerachse nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrzeuganhängers sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 angegeben.This object is achieved with the vehicle trailer according to
Der Fahrzeuganhänger umfasst einen Zugverbindungspunkt als Bestandteil einer zugverbindenden Einrichtung, wie z.B. eine Zugöse oder einen Königszapfen, der an eine Anhänger- bzw. Sattelkupplung eines Zugfahrzeugs zu koppeln ist. Des Weiteren umfasst der Fahrzeuganhänger wenigstens eine Anhängerachse und eine Feststelleinrichtung, mit der der Abstand zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse in unterschiedlichen Positionen zwecks Einstellung des Abstandes zwischen einem dem Fahrzeuganhänger ziehenden Zugfahrzeug und der Achse des Fahrzeuganhängers feststellbar bzw. fixierbar ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Fahrzeuganhänger wenigstens eine Führungseinrichtung aufweist zur Ermöglichung einer geführten translatorischen Relativbewegung zwischen dem Zugverbindungspunkt und der Anhängerachse. Mit der Achse ist eine Fahrzeugachse gemeint im Sinne einer imaginären Achse entlang der Drehachsen eines jeweiligen Räderpaares, welche z.B. durch zwei miteinander fluchtende Achsstummel ausgebildet ist. Diese Achse kann jedoch auch eine körperlich vorhandene Anhängerachse sein, die Räder und Reifen über Radnaben aufnimmt. Die Einstellung des Abstandes zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse ist vorzugsweise stufenlos möglich.The vehicle trailer includes a tow connection point as part of a tow-connecting device, such as a towing eye or a kingpin, which is to be coupled to a trailer or fifth wheel coupling of a towing vehicle. Furthermore, the vehicle trailer comprises at least one trailer axle and a locking device with which the distance between the tow connection point and the trailer axle can be determined or fixed in different positions for the purpose of adjusting the distance between a towing vehicle pulling the vehicle trailer and the axle of the vehicle trailer. It is according to the invention provided that the vehicle trailer has at least one guide device to enable a guided translational relative movement between the train connection point and the trailer axle. The axle means a vehicle axle in the sense of an imaginary axis along the axis of rotation of a respective pair of wheels, which is formed, for example, by two axle stubs aligned with one another. However, this axle can also be a physical trailer axle that receives wheels and tires via wheel hubs. The adjustment of the distance between the tow connection point and the trailer axle is preferably infinitely variable.
Der Fahrzeuganhänger kann insbesondere ein Sattel-, ein Starrdeichsel- oder ein Zentralachsenanhänger sein. Der Zugverbindungspunkt, der zur Definition des Abstandes zur Anhängerachse dient, ist vorzugsweise fest mit einem Hauptrahmen des Anhängers verbunden. Die geführte translatorische Relativbewegung soll vorzugweise über einem Weg von mehr als 1000 mm möglich sein, insbesondere in einem Bereich von 1000 mm bis 1500 mm. Durch die Ausführung der Relativbewegung zwischen dem Zugverbindungspunkt und der Anhängerachse entsteht somit auch eine Relativbewegung zwischen Elementen des Anhängers, die fest mit dem Zugverbindungspunkt verbunden sind, wie z.B. mit dem Hauptrahmen und daran angeordneten Kästen, und Elementen des Anhängers, die fest mit der Anhängerachse verbunden sind, wie z. B. Teile der Bremsanlage und die Radabdeckung.The vehicle trailer can in particular be a semi-trailer, a rigid drawbar trailer or a central axle trailer. The towing connection point, which is used to define the distance from the trailer axle, is preferably firmly connected to a main frame of the trailer. The guided translational relative movement should preferably be possible over a distance of more than 1000 mm, in particular in a range from 1000 mm to 1500 mm. By performing the relative movement between the towing connection point and the trailer axle, there is also a relative movement between elements of the trailer that are fixedly connected to the towing connection point, such as the main frame and boxes arranged thereon, and elements of the trailer that are fixedly connected to the trailer axle are, such as B. Parts of the brake system and the wheel cover.
Durch die erfindungsgemäße Führungseinrichtung sind optimale Verteilungen der Leer- und Nutzlasten des Fahrzeuganhängers möglich, die sich auch auf das Zugfahrzeug positiv auswirken. Dadurch lässt sich das Fahrverhalten, das Traktionsverhalten, der Kurvenlauf und das Rangierverhalten des Gespanns optimal gestalten. Des Weiteren lässt sich sicherstellen, dass keine Nutzlast verloren geht, da eine Aufrechnung einer überlasteten Achse gegenüber einer nicht ausgelasteten Achse unzulässig ist und mit der Einstellung des Abstandes das Gewicht optimal verteilen lässt, so dass es zu keiner Überlast kommt. Das bedeutet, dass die Erfindung einen wirtschaftlicheren und umweltfreundlicheren Transport von Gütern ermöglicht. Zudem ist keine spezielle Berufskraftfahrer-Qualifikation erforderlich, um die Achsabstandsverstellung vorzunehmen. Des Weiteren ist die Einstellung des Abstandes zwischen den Achsen des Zugfahrzeuges und den Achsen des Anhängers von einer Bedienperson -üblicherweise dem Fahrer- möglich, ohne dass diese dafür das Fahrerhaus verlassen muss.The guide device according to the invention enables optimal distribution of the empty and useful loads of the vehicle trailer, which also has a positive effect on the towing vehicle. This allows the driving behavior, traction behavior, cornering and maneuvering behavior of the combination to be optimally designed. Furthermore, it can be ensured that no payload is lost, since an overloaded axle cannot be offset against an underutilized axle and the weight can be optimally distributed by adjusting the distance, so that there is no overload. This means that the invention enables goods to be transported in a more economical and environmentally friendly manner. In addition, no special professional driver qualification is required to adjust the wheelbase. Furthermore, the distance between the axles of the towing vehicle and the axles of the trailer can be adjusted by an operator—usually the driver—without having to leave the driver's cab.
Die Führungseinrichtung ist als eine Wälzkörperführung -insbesondere als eine Rollenführung- ausgeführt, wobei eine Schiene der Wälzkörperführung fest mit einer der beiden Einrichtungen Anhängerkupplung und Achse verbunden ist und ein Schlitten der Wälzköperführung fest mit der jeweils anderen Einrichtung verbunden ist. Bei bevorzugter fester Verbindung der Anhängerachse mit dem Schlitten wird dieser auch als Achsschlitten bezeichnet. Dieser Achsschlitten stellt die verschiebbare Aufnahmekonstruktion für die Anhängerachse und die daran angeordneten Rädern und Reifen dar. Die Schiene ist dabei bevorzugt fest mit einem Hauptrahmen des Anhängers verbunden.The guide device is designed as a rolling element guide, in particular as a roller guide, with a rail of the rolling element guide being firmly connected to one of the two devices trailer hitch and axle and a carriage of the rolling element guide being firmly connected to the other device. If the trailer axle is preferably permanently connected to the carriage, this is also referred to as an axle carriage. This axle slide represents the displaceable receiving structure for the trailer axle and the wheels and tires arranged on it. The rail is preferably firmly connected to a main frame of the trailer.
Alternativ zur genannten Wälzkörperführung ist auch die Anordnung einer Gleitführung möglich, welche eine Gleitschiene und einen darauf oder daran gleitenden Gleitschlitten umfasst. Die aufeinander gleitenden Oberflächen sind vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestellt.As an alternative to the rolling body guide mentioned, the arrangement of a sliding guide is also possible, which comprises a sliding rail and a sliding carriage sliding thereon or thereon. The sliding surfaces are preferably made of a plastic.
Die Feststelleinrichtung ist derart ausgeführt, dass mit ihr der Schlitten kraft- und/ oder formschlüssig in unterschiedlichen Positionen entlang der Längsausstreckungsrichtung der Schiene fixierbar ist. Vorzugsweise sollte die Fixierung stufenlos entlang der Längserstreckungseinrichtung der Schienen möglich sein.The locking device is designed in such a way that it can be used to fix the carriage in different positions along the longitudinal direction of extension of the rail in a non-positive and/or positive manner. Fixing should preferably be possible steplessly along the longitudinal extension of the rails.
Die Feststelleinrichtung umfasst wenigstens eine Antriebseinheit, mit der eine Kraft zur Realisierung der Feststellung aufbringbar ist. Die Feststelleinrichtung weist dabei wenigstens ein Getriebe auf, mit welchem die von der Antriebseinheit aufgebrachte Kraft übertragbar und / oder übersetzbar ist. Vom Begriff der Kraft-Übersetzung soll hierbei auch eine Untersetzung umfasst sein. Die vom Getriebe über- bzw. untersetzte Kraft dient zur Realisierung der Feststellung, gegebenenfalls direkt oder indirekt zur Klemmung des Schlittens auf oder an der Schiene. Die verwendete Antriebseinheit ist vorzugsweise eine mechanische Einheit wie z. B. ein Federspeicherzylinder, der bevorzugt fest mit dem Achsschlitten verbunden ist, wie z.B. durch Befestigung an einer Konsole, die wiederum am Achsschlitten angeordnet ist. Mit dieser mechanischen Einheit ist eine latente Kraft zur Realisierung der Feststellung bzw. Verriegelung aufbringbar.The locking device comprises at least one drive unit with which a force can be applied to realize the locking. The locking device has at least one gear with which the force applied by the drive unit can be transmitted and/or translated. The concept of power translation should also include a reduction here. The force increased or reduced by the gearing is used to realize the determination, if necessary directly or indirectly to clamp the carriage on or on the rail. The drive unit used is preferably a mechanical unit such as. B. a spring-loaded cylinder, which is preferably firmly connected to the axle slide, e.g. by attachment to a console, which in turn is arranged on the axle slide. With this mechanical unit, a latent force can be applied to realize the fixing or locking.
Zusätzlich kann der Fahrzeuganhänger noch eine hydraulische oder pneumatische Löseeinrichtung aufweisen, mit der das Lösen der Feststellung bzw. Verriegelung ausgeführt und/ oder erleichtert wird.In addition, the vehicle trailer can also have a hydraulic or pneumatic release device, with which the release of the fixing or locking is carried out and/or facilitated.
Das Getriebe ein Kipphebelmechanismus, mit dem die Bewegung eines Stellglieds der Antriebseinheit in eine im Wesentlichen senkrecht dazu verlaufende Bewegung eines Klemmkörpers zwecks dessen Anpressung auf eine erste Oberfläche der Schiene umwandelbar ist. Das bedeutet, dass das Stellglied der Antriebseinheit, welches hier z.B. der Kolben eines Federspeicherzylinders sein kann, auf einem Kipphebelmechanismus wirkt, der wiederum auf einem Klemmkörper wirkt und diesen aufgrund der über- bzw. untersetzten Kraft auf eine erste Oberfläche der Schiene presst, sodass aufgrund der dabei auftretenden Reibverhältnisse der Klemmkörper und demzufolge auch die mit diesem Klemmkörper mechanisch verbundene Einrichtungen an der betreffenden Position der Schiene fixiert sind. Die erste Oberfläche der Schiene kann dabei insbesondere aus einer Aluminiumlegierung oder auch aus einem rostfreien Stahl bestehen. Gegebenenfalls kann die gesamte Schiene auch aus diesem Material ausgeführt sein. Der Klemmkörper sollte in seiner auf die Schiene drückendenden Oberfläche aus einem Gummi oder auch aus einem Kunststoff bestehen, wobei der verwendete Werkstoff zusammen mit dem Material der ersten Oberfläche einen möglichst hohen Reibfaktor ausbildet, zumindest einen Reibfaktor von µ>0,6.The transmission is a toggle mechanism with which the movement of an actuator of the drive unit can be converted into a movement of a clamping body running substantially perpendicularly thereto for the purpose of pressing it onto a first surface of the rail. This means that the actuator of the drive unit, which here E.g. the piston of a spring-loaded cylinder, acts on a rocker arm mechanism, which in turn acts on a clamping body and presses it onto a first surface of the rail due to the increased or reduced force, so that due to the friction conditions that occur, the clamping body and consequently also the devices mechanically connected to this clamping body are fixed at the relevant position of the rail. The first surface of the rail can consist in particular of an aluminum alloy or of stainless steel. If necessary, the entire rail can also be made of this material. The surface of the clamping body that presses on the rail should be made of rubber or plastic, with the material used together with the material of the first surface forming the highest possible friction factor, at least a friction factor of μ>0.6.
In weiterer günstiger Ausgestaltungform ist vorgesehen, dass die Schiene eine zweite Oberfläche aufweist, an der Wälzkörper der Wälzkörperführung anliegen, wobei die Wälzkörper in oder am Schlitten rotierbar gelagert sind. Die Schiene sollte weiterhin eine dritte Oberfläche aufweisen, an der bei Beaufschlagung der ersten Oberfläche mit einer normal zu dieser ersten Oberfläche verlaufenden Anpresskraft und dadurch bedingter Einfederung der Schiene ein Gegendruckelement des Schlittens zur Anlage kommt. Die Wälzkörper der Wälzkörperführung können auf der zweiten Oberfläche der Schiene abrollen, womit eine einfache und mit einem geringen Energieeintrag mögliche Translation des Schlittens ermöglicht wird. Die Wälzkörper sind dabei vorzugsweise an einer Wälzkörperkonsole angeordnet, die fest mit dem Achsschlitten verbunden ist. Mit dem Gegendruckelement des Schlittens ist somit zumindest zu einer vom Klemmkörper eingeleiteten Kraftkomponente eine Gegenkraft erzeugbar, um somit die Schiene und den Schlitten im geklemmten Zustand in ein statisches Gleichgewicht zu bringen. Im nicht geklemmten Zustand, in dem der Klemmkörper die erste Oberfläche der Schiene nicht mit einer Kraft beaufschlagt, existiert vorzugsweise ein Abstand zwischen der dritten Oberfläche und dem Gegendruckelement. Das erwähnte Gegendruckelement kann z. B. durch einen Achszapfen eines Wälzkörpers oder durch einen vertikal angeordneten Wälzkörper sowie auch durch Gleitelemente ausgeführt sein.In a further advantageous embodiment, it is provided that the rail has a second surface against which the rolling elements of the rolling element guide rest, the rolling elements being rotatably mounted in or on the carriage. The rail should also have a third surface against which a counter-pressure element of the carriage comes to rest when the first surface is subjected to a contact pressure normal to this first surface and the rail is deflected as a result. The rolling elements of the rolling element guide can roll on the second surface of the rail, which enables the carriage to be translated easily and with a low energy input. The rolling bodies are preferably arranged on a rolling body console that is firmly connected to the axis slide. With the counter-pressure element of the carriage, a counter-force can be generated at least to a force component introduced by the clamping body, in order to bring the rail and the carriage into static equilibrium in the clamped state. In the unclamped state, in which the clamping body does not apply a force to the first surface of the rail, there is preferably a distance between the third surface and the reaction element. The counter-pressure element mentioned can, for. B. be performed by an axle journal of a rolling element or by a vertically arranged rolling element and also by sliding elements.
In weiterer günstiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeuganhängers ist vorgesehen, dass dieser ein System zur Ermittlung der Achsauslastung aufweist, wobei dieses System eine Messeinrichtung zur Ermittlung der Belastung einer jeweiligen Achse sowie eine Auslastungsinformationseinrichtung zur Ausgabe einer Information bezüglich der ermittelten Belastung einer Achse des Anhängers umfasst. Die Ermittlung der Belastung einer jeweiligen Achse kann z. B. indirekt aus Messergebnissen vorgenommen werden, die durch Messung der Einfederung einer mechanischen Blattfederung oder durch Messen eines Druckes einer luftgefederten Achse gewonnen werden. Die Auslastungsinformationseinrichtung kann eine Anzeige sein, die Informationen hinsichtlich der Be- bzw. Auslastung der Achse optisch ausgibt, sodass mit ihr auch die insgesamte Belastung bzw. Auslastung des aus Fahrzeuganhänger und Zugfahrzeug bestehenden Gesamt-Systems feststellbar ist und dementsprechend die Position und/oder Menge des Ladungsgewichtes durch die Verschiebung der Anhängerachse korrigierbar ist. Vorzugsweise wird mittels zwei Digitalanzeigen der Auslastungsgrad der Zugmaschine und des Fahrzeuganhängers angezeigt.In a further advantageous embodiment of the vehicle trailer according to the invention, it is provided that it has a system for determining the axle utilization, this system comprising a measuring device for determining the load on a respective axle and a utilization information device for outputting information regarding the determined load on an axle of the trailer. The determination of the load on a respective axis can be B. be made indirectly from measurement results that are obtained by measuring the deflection of a mechanical leaf spring or by measuring a pressure of an air-sprung axle. The utilization information device can be a display that optically outputs information regarding the load or utilization of the axle, so that it can also be used to determine the total load or utilization of the overall system consisting of vehicle trailer and towing vehicle and, accordingly, the position and/or quantity of the load weight can be corrected by shifting the trailer axle. The degree of utilization of the tractor and the vehicle trailer is preferably displayed by means of two digital displays.
In weiterer günstiger Ausgestaltung umfasst der Fahrzeuganhänger eine Sicherungseinrichtung, mit der der Fahrbetrieb des Fahrzeuganhängers und/oder eines mit dem Fahrzeuganhänger gekoppelten Zugfahrzeugs freigebbar ist, wenn die Position des Zugverbindungspunktes in Bezug zur Anhängerachse festgestellt bzw. fixiert ist. Das heißt, dass die Sicherungseinrichtung einen Fahrbetrieb des Fahrzeuganhängers bzw. des daran gekoppelten Zugfahrzeuges verhindert, wenn der Abstand des Zugverbindungspunktes in Bezug zur Anhängerachse noch nicht fixiert ist, sondern sich noch unter Einbringung einer Zugkraft durch das Zugfahrzeug ändern kann. Die Sicherungseinrichtung dient damit zur Verhinderung von Fahrten im unverriegelten Zustand. Mit der Sicherungseinrichtung wird zunächst ermittelt, ob Schiene und Schlitten miteinander verriegelt bzw.- verklemmt sind. Erst bei Feststellung des fixierten Zustandes erfolgt eine Freigabe des Fahrbetriebes, wie z.B. eine Freigabe der Anhängerbremse oder der Bremse des Zugfahrzeuges, oder auch eine Freigabe des Startvorganges oder des Einkuppelvorganges des Zugfahrzeuges. Es bietet sich dabei an, dass die Sicherungseinrichtung über eine Kontrollanzeige verfügt, mit der eine Information hinsichtlich der Freigabe des Fahrbetriebes und/ oder des Verstellbetriebes ausgebbar ist.In a further advantageous embodiment, the vehicle trailer includes a safety device with which the vehicle trailer and/or a towing vehicle coupled to the vehicle trailer can be released for driving when the position of the towing connection point in relation to the trailer axle is determined or fixed. This means that the safety device prevents the vehicle trailer or the towing vehicle coupled to it from being driven when the distance between the towing connection point and the trailer axle is not yet fixed, but can still change when a tractive force is introduced by the towing vehicle. The safety device thus serves to prevent driving in the unlocked state. The safety device first determines whether the rail and carriage are locked or jammed with one another. Only when the fixed state is determined is driving operation released, e.g. the trailer brake or the brake of the towing vehicle is released, or the starting process or the clutch engagement process of the towing vehicle is released. It makes sense for the safety device to have a control display with which information regarding the release of the driving operation and/or the adjustment operation can be output.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeuganhängers ist vorgesehen, dass dieser weiterhin eine Bremse sowie eine Einrichtung zur Beeinflussung der Wirkung der Bremse aufweist, mit der während der Relativ-Translationsbewegung zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse die alleinige Bremsung durch die Bremse des Fahrzeuganhängers realisierbar ist. Das bedeutet, dass die Einrichtung zur Beeinflussung der Wirkung der Bremse eine gleichzeitige Bremsung des Zugfahrzeuges bei Bremsung des Fahrzeuganhängers verhindern kann. Die Relativ-Translationsbewegung erfolgt vorzugsweise durch eine langsame Vor- bzw. Rückwärtsfahrt durch das angekuppelte Zugfahrzeug bei gleichzeitiger Beobachtung der optischen Auslastungsanzeigen. Mit dieser Einrichtung zur Beeinflussung der Bremswirkung wird sichergestellt, dass bei der Relativ-Translationsbewegung zwischen Zugverbindungspunkt und der gebremsten Anhängerachse das Zugfahrzeug nicht gebremst wird und demzufolge die Relativ-Translationsbewegung ausüben kann. Die Beeinflussung der Wirkung der Bremse erfolgt dabei vorzugsweise pneumatisch.In a further advantageous embodiment of the vehicle trailer according to the invention, it is provided that it also has a brake and a device for influencing the effect of the brake, with which the sole braking by the brake of the vehicle trailer can be implemented during the relative translational movement between the train connection point and the trailer axle. This means that the device for influencing the effect of the brake can prevent the towing vehicle from being braked at the same time as the vehicle trailer is being braked. The relative Translational movement is preferably carried out by slowly driving forwards or backwards through the coupled towing vehicle while observing the visual capacity indicators at the same time. This device for influencing the braking effect ensures that the towing vehicle is not braked during the relative translational movement between the towing connection point and the braked trailer axle and consequently can exert the relative translational movement. The effect of the brake is preferably influenced pneumatically.
Zur Lösung der Aufgabe wird weiterhin ein Fahrzeuggespann, insbesondere eine Sattelzugkombination, zur Verfügung gestellt, welches ein Zugfahrzeug sowie einen daran mittels dessen Anhänger- oder Sattelkupplung angekoppelten erfindungsgemäßen Fahrzeuganhänger aufweist. Dieses Fahrzeuggespann kann insbesondere ein Zugfahrzeug mit einer zulässigen Gesamtmasse von 3500 kg und ein Anhänger bzw. Sattelanhänger von ebenfalls 3500 kg sein und stellt insgesamt ein Lastkraftfahrzeuggespann mit einer zul. Gesamtmasse bis zu 7000 kg dar.To achieve the object, a vehicle combination, in particular a tractor-trailer combination, is also made available, which has a towing vehicle and a vehicle trailer according to the invention coupled to it by means of its trailer or fifth wheel coupling. This vehicle combination can in particular be a towing vehicle with a permissible total weight of 3500 kg and a trailer or semi-trailer also weighing 3500 kg and represents a truck combination with a permissible total weight of up to 7000 kg.
Die Sicherungseinrichtung des erfindungsgemäßen Fahrzeuganhängers kann dabei auch auf das Zugfahrzeug zwecks Ausgabe eines Warnsignals über einen nicht zulässigen Fahrzeugbetrieb bei Nicht-Fixierung der Position der Anhängerachse in Bezug zum Zugverbindungspunkt wirken.The safety device of the vehicle trailer according to the invention can also act on the towing vehicle in order to issue a warning signal about impermissible vehicle operation if the position of the trailer axle is not fixed in relation to the towing connection point.
Zur Lösung der Aufgabe wird außerdem ein Verfahren zur Einstellung eines Abstandes eines Zugverbindungspunktes eines erfindungsgemäßen Fahrzeuganhängers in Bezug zu dessen Anhängerachse zur Verfügung gestellt, bei dem auf den Zugverbindungspunkt des Fahrzeuganhängers eine Zug- oder Druckkraft und auf die Anhängerachse eine Gegenkraft aufgebracht wird und dadurch der Zugverbindungspunkt in Bezug zur Anhängerachse verschoben wird. Dadurch lässt sich der Abstand zwischen den Achsen des Zugfahrzeuges und denen des Anhängers verringern bzw. vergrößern. Dabei sollte die sich aus der Änderung des Abstandes ergebende Änderung der Achsbelastung zur Bestimmung der jeweiligen günstigsten Position angezeigt werden. Die für die Verschiebung benötigte Gegenkraft auf die Anhängerachse wird vorzugsweise und insbesondere ausschließlich durch eine Bremswirkung auf die an bzw. auf der Achse angeordneten Räder aufgebracht. Nach Einstellung des gewünschten Abstandes lässt sich die Position des Zugverbindungspunktes in Bezug zur Anhängerachse durch Klemmung mittels Betätigung der Antriebseinheit am Fahrzeuganhänger fixieren. Mittels einer Messeinrichtung lässt sich z.B. die Einfederung an einer blattgefederten oder der Luftdruck einer luftgefederten Achse bestimmen, woraus die jeweils vorliegende Achsbelastung ermittelbar ist. Entsprechende Informationen lassen sich im Zugfahrzeug mit einer Auslastungsinformationseinrichtung ausgeben, sodass der Fahrer in einfacher Weise durch Variation des Abstandes zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse des Fahrzeuganhängers derart einstellen kann, dass bei Gesamt-Auslastung eine optimale Achsbelastung vorliegt.To achieve the object, a method is also provided for setting a distance between a tow connection point of a vehicle trailer according to the invention in relation to its trailer axle, in which a tensile or compressive force is applied to the tow connection point of the vehicle trailer and a counterforce is applied to the trailer axle, and thereby the tow connection point is shifted in relation to the trailer axle. This allows the distance between the axles of the towing vehicle and those of the trailer to be reduced or increased. The change in axle load resulting from the change in distance should be displayed in order to determine the respective most favorable position. The counterforce required for the displacement on the trailer axle is preferably and in particular applied exclusively by a braking effect on the wheels arranged on or on the axle. After the desired distance has been set, the position of the towing connection point in relation to the trailer axle can be fixed by clamping it by actuating the drive unit on the vehicle trailer. A measuring device can be used, for example, to determine the deflection on a leaf-sprung axle or the air pressure on an air-sprung axle, from which the existing axle load can be determined. Corresponding information can be output in the towing vehicle with a load information device, so that the driver can easily adjust the distance between the tow connection point and the trailer axle of the vehicle trailer by varying the distance so that there is an optimal axle load at total load.
Um ein optimales Traktionsverhalten zu erreichen sollte die Achslast der Zugmaschine maximal auf 100% eingestellt sein. Für kurzzeitige langsame Anfahrprobleme kann dieser Bereich gegebenenfalls unter Beachtung der gesetzlichen Bestimmungen auf maximal 120% erhöht werden.In order to achieve optimal traction, the axle load of the tractor should be set to a maximum of 100%. For short-term, slow start-up problems, this range can be increased to a maximum of 120%, taking into account the statutory provisions.
Für Leerfahrten bietet es sich an, den Abstand auf ein Höchstmaß einzustellen. Dieser große Abstand zwischen den Achsen des Zugfahrzeuges und den des Fahrzeuganhängers bietet sich zudem insbesondere bei widrigen Witterungsverhältnissen und schlechten Straßen an.For empty runs, it is advisable to set the distance to a maximum. This large distance between the axles of the towing vehicle and those of the vehicle trailer is also particularly useful in adverse weather conditions and bad roads.
Zur Erreichung eines optimalen Spurlaufs und ebenso bei Rangierfahrten sollte die Achslast des Anhängers auf die zulässige Höchstbelastung durch Verkürzen des Abstandes eingestellt werden, wobei eine bestimmte Maximal-Differenz zwischen dem üblicherweise höheren zulässigen Anhängerbelastungswert und dem niedrigeren Zugmaschinen-Belastungswert nicht überschritten werden soll. Mittels einer Auslastungsanzeige im Zugfahrzeug kann die Bedienperson eine ungünstige Lastverteilung erkennen und darauf in einfacher Weise reagieren, indem die feste mechanische Verbindung zwischen Zugverbindungspunkt und Anhängerachse bevorzugt bei Fahrzeugstillstand gelöst wird und durch vorsichtiges Fahren des Zugfahrzeugs und vorzugsweise alleinige Fixierung der Anhängerachse oder -Achsen des Anhängers mittels dessen Betriebs- oder Feststellbremse der Abstand zwischen Zugverbindungspunkt und der Anhängerachse des Fahrzeuganhängers verändert wird. Anhand der Auslastungsanzeige ist erkennbar, wann ein für den jeweiligen Fahrbetrieb optimaler Lastverteilungszustand erreicht ist.In order to achieve optimal tracking and also when maneuvering, the axle load of the trailer should be adjusted to the maximum permissible load by shortening the distance, whereby a certain maximum difference between the usually higher permissible trailer load value and the lower tractor load value should not be exceeded. By means of a capacity display in the towing vehicle, the operator can recognize an unfavorable load distribution and react to it in a simple manner by preferably releasing the fixed mechanical connection between the towing connection point and the trailer axle when the vehicle is stationary and by driving the towing vehicle carefully and preferably only fixing the trailer axle or axles of the trailer whose service or parking brake is used to change the distance between the towing connection point and the trailer axle of the vehicle trailer. The load indicator shows when the optimal load distribution condition for the respective driving operation has been reached.
Nach Einstellung des gewünschten Abstandes ist jedoch ein sofortiger Fahrbetrieb des Gespannes vorzugsweise nicht möglich, da eine Sicherungseirichtung den Fahrbetrieb erst freigibt, wenn die Position des Zugverbindungspunktes in Bezug zur Achse fixiert ist und somit beim Fahrbetrieb keine unkontrollierbare Verstellung des Abstandes möglich ist.After setting the desired distance, however, immediate driving of the combination is preferably not possible, since a safety device only releases driving when the position of the train connection point is fixed in relation to the axle and thus no uncontrollable adjustment of the distance is possible during driving.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings.
Es zeigt
-
1 : ein erfindungsgemäßes Fahrzeuggespann von der Seite, -
2 : einen erfindungsgemäßen Fahrzeuganhänger in Ansicht von der Seite in einer ersten Achsposition, -
3 : eine Schnittansicht entlang des in2 dargestellten Schnittes F-F durch den erfindungsgemäßen Fahrzeuganhänger, -
4 : einen erfindungsgemäßen Anhänger in Ansicht von der Seite in einer zweiten Achsposition, -
5 : eine vergrößerte Ansicht des in4 angedeuteten Bereichs, -
6 : eine perspektivische Ansicht der Antriebseinheit sowie der Führungseinrichtung, -
7 : eine vergrößerte Ansicht G des in3 dargestellten Bereichs, -
8 : einen pneumatischen Schaltplan zur Darstellung der Betätigung der Brems- und Feststelleinrichtungen des Fahrzeuganhängers.
-
1 : a vehicle combination according to the invention from the side, -
2 : a vehicle trailer according to the invention in a side view in a first axle position, -
3 : a sectional view along the in2 illustrated section FF through the vehicle trailer according to the invention, -
4 : a trailer according to the invention in a side view in a second axle position, -
5 : an enlarged view of the in4 indicated area, -
6 : a perspective view of the drive unit and the guide device, -
7 : an enlarged view G of the in3 shown area, -
8th : a pneumatic circuit diagram showing the actuation of the braking and parking devices of the vehicle trailer.
In
In
Die
In
Dadurch, dass Wälzkörper 33, von denen vorzugsweise mehrere linear hintereinander entlang der Schiene 40 angeordnet sind, mechanisch fest mit der die Feststelleinrichtung 30 ausbildenden Antriebseinheit 70 verbunden sind, bilden die Wälzkörper 33 zusammen mit der Antriebseinheit 70 einen Schlitten 50 aus, der längs der Schiene 40, die im Wesentlichen die Führungseinrichtung 31 ausbildet, verschiebbar ist. Der Schlitten 50 ist fest mit der in
In
In
Die Druckluftanlage 80 umfasst die Druckluftkreise Betriebsbremse 81 und Steuereinheit 82.The
Die Betriebsbremse 81 wird mit den wesentlichen Komponenten dargestellt, bestehend aus einem Druckluftbehälter 83, dem Anhängerbremsventil 84, dem Modulator 85, dem Bremszylinder 86 mit integriertem Federspeicher, der Vorratsdruckverbindung 87 und der Bremssteuerdruckverbindung 88 zum Zugfahrzeug.The
Die Steuereinheit 82 ist ein Nebenverbraucher der Druckluftanlage und wird über einen Druckluftbehälter 89 versorgt, der durch ein Überströmventil 90 vom Druckluftbehälter 83 nachrangig befüllt wird.The
Des Weiteren betreibt die Steuereinheit 82 auch die zuvor bereits erwähnte Antriebseinheit 70 zu Realisierung der Klemmwirkung.Furthermore, the
Im Fall der Deaktivierung / Ruhestellung des 3/2-Wegeventils 91 ist die Löseeinrichtung drucklos, wobei die Antriebseinheit 70 in beschriebener Weise federbetätigt wird und, wie in Bezug zu
Zur Verstellung des Abstandes zwischen Anhängerachse und Zugverbindungspunkt ist das 3/2-Wegeventil 91 zu aktivieren, sodass die Löseeinrichtung mit Druckmedium zum Lösen der Federspeicherzylinder 94 versorgt wird und demzufolge die Klemmung an der Schiene aufgehoben ist. In diesem Zustand ist wie beschrieben die Relativbewegung zwischen Schlitten 50 und Schiene 40 möglich, wobei zwecks Verringerung oder Vergrößerung des Abstandes auf den Zugverbindungspunkt 10 eine Zug- oder Druckkraft aufgebracht wird.To adjust the distance between the trailer axle and the towing connection point, the 3/2-
Um ein Verfahren der Anhängerachse zu verhindern, ist das Räderpaar 21 an dieser Achse zu blockieren, nämlich mittels der in
Nach erfolgter Abstandseinstellung ist durch eine erneute Betätigung des 3/2 - Wegeventils 91 die pneumatische oder hydraulische Wirkung der Löseeinrichtung zu deaktivieren, sodass es zur beschriebenen Klemmung des Klemmkörpers durch die Federkraft des Federspeicherzylinders 94 auf der Schiene 40 kommt. Erst nach dieser Fixierung bzw. Klemmung darf die von den Bremszylindern 86 realisierte Bremswirkung am Räderpaar aufgehoben werden, so dass erst dann ein Fahrbetrieb möglich ist.After the distance has been set, the pneumatic or hydraulic effect of the release device is to be deactivated by actuating the 3/2-
Zu diesem Zweck verfügt der erfindungsgemäße Fahrzeuganhänger über eine entsprechende Steuerungseinrichtung, die den Fixierungszustand zwischen Achse und Zugverbindungspunkt feststellt und nur bei detektierter Fixierung die Wirkung der Bremszylinder 86 minimiert bzw. aufgibt.For this purpose, the vehicle trailer according to the invention has a corresponding control device that determines the state of fixation between the axle and the train connection point and only minimizes or gives up the effect of the
Mit der zwischen den Bremszylindern 86 dargestellten Einrichtung zur Steuerung der Bremswirkung durch den Modulator 85 ist die Bremswirkung einstellbar, sodass bei festgestellter unzulässiger hoher Relativ-Geschwindigkeit zwischen Achse und Anhängerkupplung bzw. Über- oder Unterschreitung eines bestimmten Abstandes zwischen den Verfahrweg begrenzenden Anschlägen die Bremswirkung der Bremszylinder 86 partiell aufhebbar ist, sodass es bei Aufbringung einer Zug- oder Druckkraft auf den Zugverbindungspunkt 10 zwecks Abstandsverstellung zu einem Fahrbetrieb des Fahrzeuganhängers mit relativ geringer Geschwindigkeit kommt, die noch ausreichend ist, um einen unzulässig hohen Impuls auf Verfahrwegbegrenzungsanschläge zu verhindern. Durch die Steuerungseinrichtung wird sichergestellt, dass dieser mit verringerter Geschwindigkeit realisierte Fahrbetrieb nur über eine sehr begrenzte Zeit oder über eine sehr begrenzte Distanz möglich ist und nicht als normaler Fahrbetrieb realisiert werden kann.The braking effect can be adjusted with the device shown between the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Fahrzeuggespannvehicle combination
- 22
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 33
- Fahrzeuganhänger vehicle trailer
- 1010
- Zugverbindungspunkttrain connection point
- 2020
- Anhängerachsetrailer axle
- 2121
- Räderpaar pair of wheels
- 3030
- Feststelleinrichtunglocking device
- 3131
- Führungseinrichtungguide device
- 3232
- Wälzkörperführungrolling element guidance
- 3333
- Wälzkörperrolling elements
- 3434
- Spaltgap
- 3535
- Gegendruckelement back pressure element
- 4040
- Schienerail
- 4141
- erste Oberflächefirst surface
- 4242
- zweite Oberflächesecond surface
- 4343
- dritte Oberflächethird surface
- 4444
- Längserstreckungsrichtunglongitudinal direction
- 4545
- Zwischenelementintermediate element
- 4646
- Führungsschenkel guide leg
- 5050
- Schlitten Sleds
- 6060
- Hauptrahmen main frame
- 7070
- Antriebseinheitdrive unit
- 7171
- Stellgliedactuator
- 7272
- Getriebetransmission
- 7373
- Klemmkörper clamping body
- 8080
- Druckluftanlagecompressed air system
- 8181
- Betriebsbremseservice brake
- 8282
- Steuereinheitcontrol unit
- 8383
- Druckluftbehälter (Bremse)compressed air reservoir (brake)
- 8484
- Anhängerbremsventiltrailer brake valve
- 8585
- Modulatormodulator
- 8686
- Bremszylinderbrake cylinder
- 8787
- Vorratsdruckverbindungreservoir pressure connection
- 8888
- Bremssteuerdruckverbindungbrake control pressure connection
- 8989
- Druckluftbehälter für NebenverbraucherCompressed air tank for secondary consumers
- 9090
- Überströmventil zum NebenverbraucherOverflow valve to the auxiliary consumer
- 9191
- 3/2 - Wegeventil3/2 way valve
- 9292
- Druckschalterpressure switch
- 9393
- Druckschalterpressure switch
- 9494
- Federspeicherzylinder spring-loaded cylinder
- AA
- AbstandDistance
Claims (7)
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-
2015
- 2015-04-07 DE DE102015105225.3A patent/DE102015105225B4/en active Active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015105225A1 (en) | 2016-10-13 |
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Legal Events
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