DE4240449C2 - Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen - Google Patents
Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von NutzfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kippvorrichtung für ein
Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bei einer solchen Fahrerhaus-Kippvorrichtung dient die
Begrenzungsvorrichtung für den Federweg des vorderen
Federelements dazu, dieses beim Kippvorgang so zu verriegeln,
daß es von den beim Kippvorgang auftretenden
Betätigungskräften des Kippzylinders und den Gewichtskräften
des Fahrerhauses ganz oder teilweise entlastet und nicht
unzulässig zusammengedrückt wird.
Bei einer bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung
(DE 38 27 922 C1) weist die Begrenzungsvorrichtung hierzu
einen im Abstand vom Anlenkpunkt der Schwinge an der Konsole
schwenkbar gehaltenen doppelarmigen Winkelhebel auf, dessen
einer Arm mit einem stumpfen Winkel zur Längenmitte der
Schwinge hin gerichtet und über ein Stützteil mit der
Schwinge verbunden ist, wobei das Stützteil sowohl an dem
Hebelarm als auch an der Schwinge angelenkt ist. Dem
Stützteil ist ein auf der Schwinge angeordneter Anschlag mit
einer zum Verlauf der Schwinge schräg gerichteten
Anschlagfläche zugeordnet. Der Kippzylinder greift an dem
anderen, abgewinkelten Arm des Winkelhebels an, der im
Verhältnis zu dem erstgenannten Hebelarm sehr kurz
ausgebildet ist. Außerdem gehört zu der
Begrenzungsvorrichtung eine an dem rahmenseitigen Lagerbock
zur vorderen Schwenkachse der Schwinge konzentrisch
angeordnete bogenförmige Führungsbahn und ein auf dem
Stützteil angeordnetes Führungsglied in Form einer Rolle, das
mit der Führungsbahn zusammenwirkt.
Beim Kippvorgang wird der Winkelhebel geschwenkt und der aus
dem Winkelhebelarm und dem Stützteil gebildete Kniehebel
gestreckt, bis das Stützteil in Verlängerung des
Winkelhebelarms verläuft. Durch diese Streckbewegung wird die
Konsole um den Anlenkpunkt der Schwinge geringfügig
geschwenkt, wodurch die vordere Lagerung im Bereich des
Federelements bis zu einem genau definierten Zustand
ausfedert, der außerhalb des normalen Arbeitsbereichs des
Federelements liegt. Der Streckzustand des Kniehebels wird
dadurch begrenzt und gesichert, daß das Stützteil an der
Anschlagfläche an der Schwinge formschlüssig zur Anlage kommt
und damit an dieser abgestützt wird. Dadurch liegt ein genau
definierter Federungszustand vor, bei dem sich die
Gewichtskraft des Fahrerhauses nicht mehr über das
Federelement abstützt, sondern über die Konsole, den Arm des
Winkelhebels und das Stützteil auf die Schwinge übertragen
wird. Dieser Zustand ist stabil, solange der Schwerpunkt des
Fahrerhauses in Kipprichtung hinter bzw. in Fahrtrichtung vor
der vorderen Schwenkachse der Schwinge liegt. Sobald der
Schwerpunkt die Schwenkachse beim Kippvorgang passiert, würde
die Gewichtskraft des Fahrerhauses ein gegenläufiges Moment
mit einer auf den Kippzylinder einwirkenden Zugbelastung zur
Folge haben, die bestrebt ist, das aus Konsole,
Winkelhebelarm, Stützteil und Schwingenteil gebildete
Gelenkviereck zu öffnen, was eine Einfederung des
Federelementes zur Folge hätte. Dies wird jedoch dadurch
verhindert, daß zuvor das Führungsglied auf die bogenförmige
Führungsbahn aufläuft und sich an dieser abstützt.
Die beschriebene bekannte Federweg-Begrenzungsvorrichtung ist
vielteilig und damit aufwendig zu montieren und zu justieren,
was sich in relativ hohen Fertigungskosten niederschlägt. Die
Gelenke sind verschleißanfällig und führen durch ihre
Vielzahl bei Langzeitbetrieb zu einem relativ großen Spiel.
Infolge des großen Lagerspiels kann es beim Kippvorgang zum
Durchschlagen des Federelements beim Durchgang des
Fahrerhausschwerpunktes durch die vordere Schwenkachse der
Schwinge kommen.
Es ist weiterhin eine Schwenkvorrichtung bekannt
(DE 34 01 723 A1), bei welcher die Hubstange des vertikal
ausgerichteten Kippzylinders endseitig mit einer einen
Führungsschlitz aufweisenden Lasche versehen ist, in den ein
fahrerhausfester Zapfen eingreift. Die Länge des Schlitzes
entspricht dem zulässigen Federhub des Federelements, somit
der Relativbewegung von Fahrerhaus und Fahrzeugrahmen während
des Fahrbetriebs.
Zum Kippen des Fahrerhauses wird der Kippzylinder mit
Druckmittel beschickt, wodurch die Kolbenstange ausfährt,
über die Lasche den Zapfen mitnimmt und das Fahrerhaus
schwenkt. Dabei nähert sich der Schwerpunkt des Fahrerhauses
der Wirklinie des Kippzylinders und wird schließlich durch
diese hindurchbewegt. Um zu verhindern, daß das Fahrerhaus um
die Länge des Schlitzes nach vorn fällt, ist an der Lasche
eine Schulter vorgesehen, auf welcher bei einer bestimmten
Relativlage von Lasche und Fahrerhaus ein fahrerhausfestes
Gleitstück aufgleitet und das Fahrerhaus an der Lasche
abstützt.
Bei einer bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung der eingangs
genannten Art (DE 39 28 945 C2) ist die Schwenkverbindung
zwischen dem Schwenkhebel und der Konsole durch eine
Gelenkachse realisiert, die sich parallel zur Schwenkachse
der Schwinge erstreckt. Der Schwenkhebel ist bogenförmig
ausgebildet und bildet zusammen mit der Schwinge, der Konsole
und dem Fahrzeugrahmen ein Viergelenk, welches das Fahrerhaus
beim Kippen zwangsführt, so daß während des Kippvorgangs kein
Ein- oder Ausfedern des Feder-Dämpferbeins, mit dem sich das
Fahrerhaus an dem Fahrzeugrahmen abstützt, erfolgt.
Bei einer weiter bekannten Fahrerhaus-Kippvorrichtung
(GB-PS 827 451), bei welcher das Fahrerhaus starr mit den
Schwingen verbunden ist, sind zwei über einen Drehstab
miteinander verbundene Schwenkarme jeweils über eine Stift-
Schlitz-Verbindung mit einer der Schwingen gekoppelt. In der
Betriebsstellung und in der 90°-Kippstellung des Fahrerhauses
liegt der Stift der Stift-Schlitz-Verbindung an dem unteren
bzw. oberen Ende des Schlitzes an und verhindert eine
Weiterbewegung des Fahrerhauses. Zugleich wird durch die
Schwenkarme der Drehstab so vorgespannt, daß er eine
Unterstützungskraft zum Anheben der Fahrerkabine aus der
Betriebsstellung bzw. zum Zurückkippen der Fahrerkabine aus
ihrer 90°-Kippstellung erzeugt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Kippvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern,
daß sie mechanisch einfacher und damit kostengünstiger ist,
eine nur geringe Anzahl von Gelenkpunkten aufweist, so daß
ihre Verschleißanfälligkeit mit den damit verbundenen
Nachteilen wesentlich reduziert wird, und eine Entlastung des
Feder-Dämpferbeins beim Kippvorgang ermöglicht.
Die Aufgabe ist bei einer Kippvorrichtung der im Oberbegriff
des Anspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Kippvorrichtung hat den Vorteil, daß zur
Begrenzung des Hubs des Feder-Dämpferbeins beim Kippvorgang
nur ein einziger, konstruktiv einfacher Schwenkhebel
notwendig ist. Die Stift-Schlitz-Verbindung zwischen
Schwenkhebel und Konsole ist robust und wenig
verschleißanfällig. Zusammen mit der Anordnung der Drehachse
des Schwenkhebels im Abstand von der Schwenkachse der
Schwinge und in Kipprichtung gesehen hinter einer durch die
Schwenkachse hindurchgehenden Vertikalebene sowie durch
entsprechende Bemessung der axialen Länge des Schlitzes der
Stift-Schlitz-Verbindung ergibt sich beim Kippen des
Fahrerhauses eine Abstützung in dem der Drehachse des
Schwenkhebels nächstliegenden Endpunkt des Schlitzes, so daß
während des Kippvorgangs die Annäherung von Fahrerhausteilen
und fahrzeugrahmenfesten Teilen unterbunden ist. Das Feder-Dämpfer
bein, das beim Ankippen des Fahrerhauses zunächst in
seine vorzugsweise unbelastete Strecklage überführt wird
wird beim weiteren Kippen in dieser Strecklage von dem
Schwenkhebel verriegelt, so daß beim Hindurchgehen des
Fahrerhausschwerpunktes durch die genannte Vertikalebene das
Gewicht des Fahrerhauses von dem Schwenkhebel abgestützt
und das Feder-Dämpferbein nicht belastet wird. Damit ist
gleichzeitig die Relativbewegung des Fahrerhauses zum
Fahrzeugrahmen nach Erreichen des Kippunktes, in welchem das
Feder-Dämpferbein noch vollständig entlastet ist,
unterbunden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Kippvorrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Patentansprüchen angegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
Stift-Schlitz-Verbindung zwischen Schwenkhebel und Fahrerhaus
von mindestens einem an der fahrerhausfesten Konsole quer
abstehenden Bolzen und mindestens einem im Schwenkhebel
ausgesparten Langloch gebildet, in dem der Bolzen axial
verschieblich geführt ist.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei
zeigt die Zeichnung eine perspektivische Darstellung einer
Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen.
Ein kippbares Fahrerhaus für Nutzfahrzeuge ist in
vielfältiger Form bekannt (DE 23 47 492 C3, DE 21 61 953 C2).
Von dem Nutzfahrzeug ist in der Zeichnung lediglich ein von
zwei miteinander verbundenen, parallelen Längsträgern 11
gebildeter Fahrzeugrahmen 10 angedeutet. Am vorderen Ende
eines jeden Längsträgers 11 ist ein Lagerbock 12 angeordnet.
Durch die beiden Lagerböcke ist die Kippachse oder
Schwenkachse 16 des Fahrerhauses festgelegt. Das hier nicht
dargestellte Fahrerhaus selbst ist beidseitig auf jeweils
einer Konsole 13 befestigt, die im Bereich der Schwenkachse
16 über ein als Feder-Dämpferbein ein ausgebildetes vertikal
angeordnetes Federelement 14 am Fahrzeugrahmen 10 abgestützt
ist.
Zum Kippen des Fahrerhauses um seine zwischen den Lagerböcken
12 aufgespannte Schwenkachse 16 ist eine Kippvorrichtung
vorgesehen, deren Elemente in gleicher Anordnung auf jeder
Längsseite des Fahrzeugrahmens 10 vorhanden sind. In der
Zeichnung ist nur die linke Seite der Kippvorrichtung zu
sehen. Die Kippvorrichtung weist auf jeder Längsseite des
Fahrzeugrahmens 10 eine Schwinge 15 auf, die mit ihrem einen
Ende in dem vorderen Lagerbock 12 um die quer verlaufende
Schwenkachse 16 schwenkbar aufgenommen und mit ihrem anderen
Ende an der Konsole 13 angelenkt ist. Die hintere Gelenkachse
ist mit 17 bezeichnet. Die Schwinge 15 ist mit der nicht
sichtbaren, an der anderen Längsseite des Fahrzeugsrahmens 10
vorgesehenen anderen Schwinge mittels eines Stabilisators 18
verbunden, der als Drehstab ausgebildet ist und sich im
Bereich der vorderen Schwenkachse 16 koaxial zu dieser
erstreckt. Zu der Kippvorrichtung gehört mindestens ein
Kippzylinder 19, der schwenkbar am Längsträger 11 abgestützt
ist. Die aus dem Kippzylinder 19 axial ausfahrbare
Kolbenstange 20 greift endseitig schwenkbeweglich an der
Konsole 13 mit Abstand oberhalb der hinteren Gelenkachse 17
der Schwinge 15 an.
Um zu verhindern, daß beim Kippen des Fahrerhauses das
Federelement 14 durch das Gewicht des Fahrerhauses
zusammengepreßt wird und dadurch sich Fahrerhausteile und
Fahrzeugrahmenteile einander nähern, ist eine Vorrichtung 21
zur Begrenzung des Federwegs des Federelements 14 beim
Kippvorgang vorgesehen. Diese Begrenzungsvorrichtung 21
umfaßt einen als Doppellenker ausgebildeten Schwenkhebel 22,
dessen beide parallel verlaufende Hebelarme 221 und 222
mittig miteinander verbunden sind. Der Schwenkhebel 22 ist an
seinem einen Ende drehbar am Lagerbock 12 gehalten, wobei
seine Drehachse 23 im Abstand von der Schwenkachse 16 der
Schwinge 15 angeordnet ist. Die Drehachse 23 liegt dabei
zweckmäßigerweise in Kipprichtung gesehen hinter einer durch
die Schenkachse 16 verlaufenden Vertikalebene. An seinem
anderen Ende ist der Schwenkhebel 22 über eine Stift-Schlitz-Ver
bindung 24 an der Konsole 13 angelenkt. Die Stift-Schlitz-Ver
bindung 24 besteht aus zwei von der Konsole 13 jeweils
quer abstehenden Bolzen 25 und aus zwei jeweils die Bolzen 25
axial verschieblich aufnehmenden Langlöchern 26, von denen
jeweils ein Langloch 26 in einem Hebelarm 221 bzw. 222 des
Schwenkhebels 22 ausgebildet ist. Die Länge der beiden
Langlöcher 26 ist entsprechend einem beim Kippvorgang
zulässigen Hub des Federelements 14 gewählt.
Zum Kippen des Fahrerhauses wird der Kippzylinder 19 mit
Druckmittel beschickt, so daß dessen Kolbenstange 20 ausfährt
und die Konsole 13 zunächst anhebt. Dadurch wird das
Federelement 14 zunehmend entlastet. Beim weiteren Ausfahren
der Kolbenstange 20 schwenkt das Fahrerhaus um die vordere
Schwenkachse 16 der Schwinge 15. Sobald während des
Kippvorgangs der Fahrerhaus-Schwerpunkt in Fahrtrichtung
gesehen vor die durch die Schwenkachse 16 verlaufende
Vertikalebene gelangt, wird der Kippzylinder 19 auf Zug
belastet. Die erforderliche Gegenkraft wird durch den
Schwenkhebel 22 aufgebracht, da bei geeigneter Anordnung der
Drehachse 23 des Schwenkhebels 22 und Ausbildung des
Langloches 26 sich die Konsole 13 mit ihren Bolzen 25 unter
den Gewichtskräften des Fahrerhauses an dem unteren Ende der
Langlöcher 26 im Schwenkhebel 22 abstützt. Damit wird auch
verhindert, daß die Gewichtskräfte des Fahrerhauses von dem
Federelement 14 aufgenommen werden und dieses unter
Annäherung von Fahrerhausteilen an Fahrzeugrahmenteile
unzulässig zusammengedrückt wird. Je nach Auslegung des
Schwenkhebels 22 und der Länge der Langlöcher 26 kann beim
Kippvorgang kein Federhub des Federelements 14 oder ein mehr
oder weniger großer Federhub des Federelements 14 zugelassen
werden. Auch kann durch entsprechende Bemessung der
Langlöcher 26 im Schwenkhebel 22 beim Kippvorgang, und zwar
während des anfänglichen Anhebens der Konsole 13, die
Entlastung des Federelements 14 begrenzt und dadurch
verhindert werden, daß das Federelement 14 auf Zug belastet
wird.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann anstelle von zwei
Schwingen auch nur eine Schwinge mittig am Fahrzeugrahmen und
an einer Fahrerhauskonsole angelenkt werden. Die
Begrenzungsvorrichtung für den Federhub des Federelements
kann ebenso nur einen Schwenkhebel aufweisen.
Claims (3)
1. Kippvorrichtung für ein Fahrerhaus von Nutzfahrzeugen, das
sich zumindest vorn über ein als Feder-Dämpferbein
ausgebildetes Federelement am Fahrzeugrahmen abstützt, mit
zumindest einer Schwinge, die an ihrem einen Ende in einem am
Fahrzeugrahmen befestigten vorderen Lagerbock um eine quer
verlaufende Schwenkachse schwenkbar aufgenommen und mit ihrem
anderen Ende an einer im Abstand vom Federelement vom
Fahrerhaus nach unten wegstrebenden, mit diesem fest
verbundenen Konsole angelenkt ist, mit mindestens einem am
Fahrzeugrahmen abgestützten Zylinder zum Kippen des
Fahrerhauses nach vorn um die vordere Schwenkachse der
Schwinge und mit einer Vorrichtung zum Begrenzen des
Federwegs des vorderen Federelements beim Kippvorgang, die
mindestens einen einerseits mit der Konsole schwenkbar
verbundenen und andererseits um eine Drehachse am vorderen
Lagerbock drehbaren Schwenkhebel aufweist, dessen Drehachse
im Abstand von der Schwenkachse der Schwinge in Kipprichtung
gesehen hinter einer durch die Schwenkachse der Schwinge
hindurchgehenden Vertikalebene liegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkverbindung zwischen Schwenkhebel (22) und
Konsole (13) mittels einer Stift-Schlitz-Verbindung (24)
vorgenommenen ist und daß der relative Verschiebeweg in der
Stift-Schlitz-Verbindung (24) entsprechend einem zulässigen
Federhub des Federelements (14) beim Kippvorgang bemessen
ist.
2. Kippvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkhebel (22) als Doppellenker ausgebildet ist,
dessen beide parallelen Hebelarme (221, 222) im Bereich
zwischen der Drehachse (23) und der Stift-Schlitz-Verbindung
(24) miteinander starr verbunden sind.
3. Kippvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stift-Schlitz-Verbindung (24) von mindestens einem an
der Konsole (13) quer abstehenden Bolzen (25) und mindestens
einem im Schwenkhebel (22) angeordneten Langloch (26)
gebildet ist, in dem der Bolzen (25) axial verschieblich
geführt ist.
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