DE3875975T2

DE3875975T2 - Aufbau eines wagenkastens fuer lastwagen.

Info

Publication number: DE3875975T2
Application number: DE8888440107T
Authority: DE
Inventors: Bernard Guillaume
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2008-12-23
Also published as: MA21705A1; DD297372A5; PT9208U; CA2006581A1; AU631828B2; RU1814624C; AU4699689A; CA2006581C; UA13215A; PT92655A; DK646089A; PT9208T; ES2035945T3; CN1024517C; GR3006321T3; OA09107A; DE3875975D1; DK168696B1; BR8906411A; CN1043671A

Description

Diese Erfindung betrifft eine neue Art des Aufbaus von Fahrzeugen mit Wagenkasten (Kastenanhänger-Schleppzügen, Kastenanhängern und ähnlichen), die insbesondere bei öffentlichen Baustellen für die Handhabung und den Transport zahlreicher Materialien sehr häufig verwendet werden. Diese Fahrzeuge weisen einen Wagenkasten auf, der von vorn nach hinten kippbar montiert ist, und die Erfindung zielt auf den Aufbau dieser Wagenkasten. Heute bestehen diese Wagenkasten im wesentlichen aus einem festen Fahrgestell, das seinerseits von zwei Längsträgern gebildet wird, die durch elektrisch verschweißte Querstreben und Kästen miteinander verbunden sind, und tragen einen Kippkasten, der ausgehend von einem Stahlboden ausgeführt ist, der Winkel mit schrägen Kanten aufweist und selbst durch Profile versteift ist, und von ebenfalls durch Profile versteiften Seiten.
Diese übliche Bauweise weist, obgleich sie sehr weit verbreitet ist, dennoch zahlreiche Nachteile auf:
- Das Fahrgestell trägt den Kasten in einer verhältnismäßig großen Höhe, was die Stabilität des Fahrzeugs beeinträchtigt.
- Die Herstellung impliziert zahlreiche Schneide-, Schweiß- Montagevorgänge usw., deren Kosten bedeutend sind.
- umgekehrt, um die Kosten des Fahrzeugs auf einer akzeptablen Höhe zu halten, muß man sich auf verhältnismäßig billigen Stahl beschränken, der daher eine ziemlich geringe Stoß festigkeit und Elastizitätsgrenze besitzt. Daraus ergibt sich aufgrund aller erforderlichen Verstärkungen zum Abstützen der vorgesehenen Last ein verhältnismäßig hohes Gesamtgewicht des Fahrzeugs.
- noch dazu ist durch diese Bauweise im vorhinein für jeden Fahrgestelltyp die Art der Achsen festgelegt, die untereinander nicht austauschbar sind.
Der Stand der Technik läßt sich durch die folgenden Patente definieren:
- FR.749.022 : Gegenstand dieses Patents sind Verbesserungen an Tanklastwagen. Es beschreibt insbesondere die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Ausführungsart. Der Tank selbst bildet das Fahrgestell des Anhängers und ruht direkt auf den Tragachsen und weist vorn eine besondere Form auf, um auf dem Schlepper aufzuliegen. Die Karosserie wird dann an Trägern montiert, die an der Wand des Tanks befestigt sind.
Es handelt sich in diesem Fall nicht um einen Kippkasten, sondern um einen Tanklastwagen. Es besteht kein enger Zusammenhang zwischen Kasten und Fahrgestell-Wiege.
- D.60.494 : Dieses Patent beschreibt einen klassischen Wagenkasten, der in klassischer Art auf seinem in seiner Art üblichen Fahrgestell aufliegt. Die einzige Neuheit besteht darin, daß der Kasten oder Wagenkasten einen doppelten Boden hat und es ermöglicht, einen halbzylinderförmigen Kasten zu erhalten.
Es handelt sich hier nicht um Einfügen des Wagenkastens in eine Fahrgestell-Wiege, sondern nur um eine besondere Form des Bodens des auf einem klassischen Fahrgestell montierten Wagenkastens.
- FR-A-596.836 : Dieses Patent beschreibt ein Traggestell für Behälter von Tanklastwagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es aus zwei Blechteilen gebildet wird, die jeweils eine Seitenwand und zwei nach innen gebogene Flansche aufweisen, die sich der Kontur des Traggestells folgend an der oberen bzw. unteren Kante der Wand entlang erstrecken, wobei diese beiden Teile in der Stellung, in der ihre einander zugewendeten Flansche ineinander verschachtelt sind, zusammengefügt werden, so daß sie eine doppelte obere Wand und eine doppelte untere Wand zwischen zwei Tragstegen bilden, die sich in Abstand voneinander befinden und von den Seitenwänden gebildet werden. Die zwei Teile, die das Traggestell bilden, werden durch Schweißnähte miteinander verbunden, die an den ineinander verschachtelten Flanschen vorgesehen sind. Der mittlere Teil der oberen Flansche der Traggestellteile und die obere Kante der Stege erhalten die Form einer Wiege oder eine andere konkave Form, die geeignet ist, einen Behältersitz zu bilden. Eine gewölbte Grundplatte liegt auf der konkaven Wand auf, die eine Wiege bildet, und ist mit dieser Wand verbunden.
Dieses Patent beschreibt keine Kippmulde. Nun stellt eine Kippmulde ganz besondere Probleme.
Die Wiege wird von einem oder mehreren Querstreben gebildet, die einfach die Basis des Behälters aufnehmen. Es handelt sich hier nicht um Einfügen. Der Beweis: Es sind Gurte oder Bänder erforderlich, um den Tank auf den Tragequerstreben zu halten.
- US 3,093,254 : Die Erfindung betrifft Wagen und insbesondere einen Wagen, bei dem der Körper so konstruiert ist, daß er in der Art einer Verbindungsstruktur zwischen den Vorder- und den Hinterrädern und der Achse des Fahrzeugs als Rollmechanismus dient.
Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen, kostengünstigen und widerstandsfähigen Wagen zu schaffen, bei dem der Aufbau eines allgemein halbzylinderförmigen Kastens verwendet wird, der sich zwischen den Vorder- und Hinterrädern und der Achse erstreckt, und bei dem der Kastenaubau als Torsionszone zwischen den Vorder- und Hinterrädern verwendet wird.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuartigen Kasten aus Stahlblech mit gerader Form zu schaffen, der in Querrichtung zwischen seinen Enden nach einwärts gekrümmt wird und der auf eine neuartige Wiege montiert wird, wobei er auf den Vorder- und Hinterrädern und auf der Achse ruht, wobei die Verbindungen zwischen den Vorder- und Hinterrädern und der Achse und dem Kasten sich an Stellen befinden, die den maximalen Halt für den Kasten ermöglichen und die Torsionsbewegungen der Räder und der Achse berücksichtigen, was es dem Wagen gestattet, sich auf unebenem Boden fortzubewegen.
Dieses Patent beschreibt einen halbzylinderförmigen Wagen für den Transport von Samen. Der Tank ist einfach auf das Fahrgestell aufgesetzt.
Unterlegkeile verhindern, daß der Tank rollt. Es handelt sich nicht um ein Einfügen Wagenkasten-Wiege, um die spezifischen Vorteile der Kippmulden zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es mit Hilfe eines neuartigen Aufbaus des Fahrgestell-Wagenkasten-Paars, all diese Nachteile zu beseitigen.
Erfindungsgemäß besteht der Wagenkasten, der im folgenden mit "der Kasten" bezeichnet wird, aus einem allgemein prismatisch oder zylindrisch geformten Raum, der durch Krümmen oder Biegen eines rechtwinkligen Blechs mit der Biegepresse gebildet wird, und das Fahrgestell, das im folgenden mit "die Wiege" bezeichnet wird, besteht ebenfalls aus einem allgemein prismatisch oder zylindrisch geformten Raum, der ebenfalls durch Krümmen oder Biegen eines rechtwinkligen Blechs gebildet wird, wobei diese beiden Teile praktisch konzentrische Querschnitte und gleiche Abmessungen haben, so daß der untere Teil des genannten Kastens sich präzise in die genannte Wiege einfügt.
Das Fahrzeug mit Wagenkasten, bestehend aus einem Kasten, der von vorn nach hinten kippt und in Ruhestellung in einer Wiege ruht, die eine feste Auflage auf dem Fahrgestell des Fahrzeugs bildet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kasten und die genannte Wiege Räume mit konzentrischen Querschnitten dergestalt bilden, daß der genannte Kasten sich in die genannte Wiege einfügt, wobei der genannte Kasten eine Unterseite besitzt, die in einer vertikalen Ebene, die parallel zur quer verlaufenden, horizontalen Kippachse des genannten Kastens liegt, nach unten konvex ist, wobei die genannte Wiege eine Oberseite besitzt, die in der genannten vertikalen Ebene nach oben konkav ist, wobei die genannten konvexen und konkaven Unter- bzw. Oberseiten sich ineinanderfügen, wenn der genannte Kasten sich in seiner tiefsten Stellung befindet, so daß der untere Teil des genannten Kastens sich in die genannte Wiege einfügt.
Die genannten Querschnitte haben die Form von regelmäßigen Vielecken mit gleicher Anzahl von Seiten.
Die genannten Querschnitte haben die Form von unregelmäßigen Vielecken, deren Seitenanzahlen und -abmessungen von Kasten und Wiege sich entsprechen, so daß ein Einfügen gewährleistet ist.
Die genannten Querschnitte sind kreisförmig.
Selbstverständlich können die beiden Elemente des Kasten- Wiege-Paars je nach dem für das Fahrzeug vorgesehenen Gebrauch und innerhalb der gesetzlichen Toleranzen beliebige gewünschte Abmessungen haben, insbesondere betreffend die Länge, den Durchmesser und die Stärke des verwendeten Blechs.
Der Öffnungswinkel von beiden zylindrischen Räumen ist jedoch variabel, einerseits um das Einfügen des Kastens in die Wiege zu ermöglichen, andererseits in Entsprechung zum Verwendungszweck der Maschine. So erhält in erster Linie die Wiege eine Öffnung zwischen ca. 90º und 120º, damit der Kasten kippen und horizontal aufsetzen kann, ohne eingeklemmt zu werden. In zweiter Linie kann die Öffnung des Kastens zwischen beispielsweise 180º (halbzylindrischer Raum) und einem vollständigen Zylinder (der dann Rutschen oder "Mannlöcher" aufweist) variieren, damit der gewünschte Raum zur Verfügung steht. Dieser Winkel kann beispielsweise bei einem Getreidemulden- Sattelanhänger 2700 betragen (drei Viertel eines Kreises).
Da der Bau dieser erfindungsgemäßen neuen Fahrzeuge sehr vereinfacht ist und nur eine starke Presse erfordert, kann, ohne dadurch die Kosten zu erhöhen, eine viel bessere Stahlqualität verwendet werden, wie zum Beispiel der von der Firma I.M.S. SERVICES unter der Bezeichnung "CREUSABRO 5000" (eingetragenes Warenzeichen) in den Handel gebrachte Stahl, dessen Festigkeit achtmal so groß ist wie die der derzeit für den gleichen Gebrauch verwendeten Stähle. In Anbetracht der mechanischen Eigenschaften dieser Stahlqualität können dann viel geringere Blechstärken verwendet werden, was also zur Folge hat, daß das Fahrzeug selbst viel leichter wird.
In dieser Bedeutung kommt die Erfindung beispielsweise besonders vorteilhaft im Bau von Wagenkasten für Steinschüttungen zur Anwendung. Da der Kasten hier die Form der Wiege mit einem sehr geringen Abstand präzise annimmt, fügen sich nämlich die Stärken ihrer Wände jeweils aneinander an, wodurch die Festigkeit dieses Materials gegen die Schläge der Steine beim Beladen erhöht wird. Als Beispiel hat ein Mulden-Sattelanhänger für Steinschüttungen, die aus "CREUSABRO 5000"-Stahlblech mit 10 mm Stärke hergestellt ist, nur ein Gewicht in der Größenordnung von 6,5 Tonnen, während mit dem derzeitigen Material das Gewicht eines vergleichbaren Mulden-Sattelanhängers 10 Tonnen betragen würde.
Ebenso kann man sich, während für die Wiege ein Stahl mit großer Abriebfestigkeit und mit hoher Elastizität vorzuziehen ist, bei dem Kasten in bestimmten Fällen, wie etwa für den Transport von Getreide, auf Stähle von geringerer Qualität, die also kostengünstiger sind, beschränken, oder leichtere Metalle wie etwa Aluminium suchen.
Dieses Fahrzeug weist gegenüber dem bestehenden Fahrzeugmaterial zudem eine ganze Reihe von weiteren technischen Vorteilen auf:
- aufgrund seines Aufbaus ist die Masse in der Mitte konzentriert und an den Seiten verringert. Der Schwerpunkt liegt also viel niedriger, was eine bessere Stabilität für den gleichen Raum gewährleistet,
- der Abstand zwischen der Ladung und der Basis der Wiege, den man mit "Schutzabstand" bezeichnen kann und der bei den bekannten Fahrzeugen eine Größenordnung von 25 bis 30 cm und mehr hat, wird auf nur 2 bis 5 cm verringert. Diese beträchtliche Verringerung ist ein wesentlicher Faktor, der die vorliegende Erfindung als beträchtlichen Fortschritt erscheinen läßt. Es ergibt sich daraus in der Tat eine viel bessere Stabilität des Fahrzeugs sowohl auf der Straße, wo die Gefahr des Umkippens stark herabgesetzt wird, als auch beim Auskippen, d. h. beim Abladen durch Heben des Kastens. Zusätzlich ergibt sich daraus eine bedeutend verringerte Abnutzung der Reifen, die mit dieser Erfindung eine doppelt so große Kilometerleistung erbringen,
- diese Bauweise ermöglicht es, die Rungen oder Halteverstärkungen, die ein Scheren des Bleches verursachen und auf denen der Kasten sich schnell verschleißt, zu beseitigen; desgleichen ermöglicht sie es- die Haltequerstreben des Kastens zu beseitigen, was einen bedeutenden Gewinn an Breite (zweimal 10 cm, Dicke einer Querstrebe) sowie an Gewicht zur Folge hat,
- schließlich erlaubt es diese Bauweise, die Höhe der Kastenseiten um ca. 30 cm zu verringern, wodurch es möglich wird, ihn mittels kleiner Maschinen zu beladen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung die Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels, wobei
- Fig. 1 eine sehr schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Kastenanhänger-Schleppzuges zeigt, bei der der Kasten sich in der oberen Stellung befindet;
- und Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt in Querrichtung von dem gleichen Fahrzeug, wobei sich der Kasten in der unteren Stellung befindet.
In dieser Zeichnung wurde unter 1 schematisch das Fahrgestell des Schleppers dargestellt, das in üblicher Weise mit einer Kabine 2 versehen ist, sowie mit Rädern 3, die von Achsen 4 getragen werden.
Das Fahrgestell 1 trägt eine Wiege 5, in der ein Kasten 6 ruht, der unter Einwirkung eines Zylinders 9 von vorn nach hinten um eine Achse 7 kippt, um das Abladen der in dem Kasten 6 enthaltenen Last durch eine Rückwand 8 zu ermoglichen.
Erfindungsgemäß bestehen die Wiege 5 und der Kasten 6 jeweils aus einem Raum, der in dem als Beispiel dargestellten Fall allgemein prismatisch geformt ist, d. h. dessen Querschnitt (Fig. 2) die Form eines Teils eines regelmäßigen Vielecks aufweist, wobei deren gemeinsamer Mittelpunkt in 0 auf dem horizontalen Durchmesser liegt, der den Raum 6 begrenzt.
Daraus ergibt sich, daß jeder der Räume 5 und 6 aus einer Anordnung von Längswänden 5' und 6' besteht, die längs der Kanten 5" und 6" aneinandergefügt sind.
Dieser Aufbau in Form von flachen, an den Kanten verbundenen Wänden besitzt die größte Steifheit und die effektivste Festigkeit gegen die Biegebeanspruchungen, die sich aus der wiederholten Einwirkung des Zylinders 9 auf das Ende des Raums 6 ergeben.
In Ruhestellung fügt sich der Raum 6 präzise in die Wiege 5 ein, die zu ihm konzentrisch ist, woraus sich die zahlreichen, oben aufgeführten Vorteile gegenüber für den gleichen Gebrauch bestehenden Fahrzeugen ergeben.
Außer den oben genannten Vorteilen können noch folgende Besonderheiten angeführt werden:
- An diesem Fahrzeug können ohne Veränderung Achsen mit verschiedenen Spurweiten angebracht werden, wobei nur die Höhe und die Stelle der Befestigungen an dem Fahrgestell oder an der zylindrischen Wiege verändert werden,
- alle Zubehörausstattungen (Aufhängung, Bremssystem, Hubzylindersysteme, Kupplungsvorrichtung, Räder und Reifen, Beleuchtungen usw.) bleiben selbstverständlich die gleichen wie gehabt und können an diesen neuen Aufbau mühelos angepaßt werden,
- schließlich zeigt dieses Fahrzeug aufgrund des sich Einfügens des Kastens in die Wiege ein besonders gutes Verhalten auch beim Leertransport. Dennoch ist, um zu vermeiden, daß der Kasten sich unbeabsichtigt hebt, z. B. unter Einwirkung von Stößen oder Vibrationen, gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung an dem vorderen Überstand der Wiege ein einfach wirkender, horizontaler Zylinder vorgesehen, dessen Einsteckstift sich unter der Einwirkung einer Rückholfeder in einen Kegel senkt, der an der vorderen Bordwand des Kastens befestigt ist. Beim Anheben der Mulde löst das hydraulische Unter-Druck-Setzen diesen Stift von der Feder. Beim Zurückkommen der Mulde schiebt die freigesetzte Feder ohne irgendein Eingreifen von Hand erneut den Verriegelungsstift zurück.
Selbstverständlich bedeutet die obenstehende Beschreibung keinerlei Einschränkung, im Gegenteil umfaßt die vorliegende Patentanmeldung alle Ausführungsvarianten der Erfindung in all ihren möglichen Anwendungen und insbesondere alle Öffnungsverhältnisse zwischen dem Kasten und der Wiege, wobei als vorausgesetzt gilt, daß der Öffnungswinkel der Wiege immer kleiner ist als der Öffnungswinkel des Kastens.
Insbesondere kann der Querschnitt von jedem der prismatischen Räume auch in einem Kreis oder einem unregelmäßigen Vieleck bestehen. In diesem letzteren Fall müssen die Abmessungen der sich entsprechenden Seiten der Vielecke von Kasten und Wiege natürlich so eingerichtet sein, daß sie das Sich-Einfügen des einen in die andere gewährleisten.

Claims

1. Fahrzeug mit Wagenkasten, bestehend aus einem Kasten (6) der von vorn nach hinten kippt und in Ruhestellung in einer Wiege (5) ruht, die eine feste Auflage auf dem Fahrgestell (1) des Fahrzeugs bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Kasten (6) und die genannte Wiege (5) Räume mit konzentrischen Querschnitten dergestalt bilden, daß der genannte Kasten (6) sich in die genannte Wiege (5) einfügt, wobei der genannte Kasten (6) eine Unterseite besitzt, die in einer vertikalen Ebene, die parallel zur quer verlaufenden, horizontalen Kippachse des genannten Kastens liegt, nach unten konvex ist, wobei die genannte Wiege (5) eine Oberseite besitzt, die in der genannten vertikalen Ebene nach oben konkav ist, wobei die genannten konvexen und konkaven Unter- bzw. Oberseiten sich ineinanderfügen, wenn der genannte Kasten (6) sich in seiner tiefsten Stellung befindet, so daß der untere Teil des genannten Kastens (6) sich in die genannte Wiege (5) einfügt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Querschnitte kreisförmig sind, wobei der Kasten (6) aus einem zylindrischen Raum mit einer Öffnung zwischen 90º und 360º besteht und die Wiege (5) aus einem zylindrischen Raum mit einer Öffnung zwischen 90º und 120º besteht.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Querschnitte die Form von regelmäßigen Vielecken mit gleicher Anzahl von Seiten haben.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Querschnitte die Form von unregelmäßigen Vielecken haben, wobei sich die jeweiligen Seitenanzahlen und -bemessungen des Kastens (6) und der Wiege (5) entsprechen, so daß ein Einfügen gewährleistet ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Querschnitte kreisförmig sind.