Sattelauflieger an Sattelschlepper mit zwangsgelenktem Achssystem Die Erfindung bezieht sich auf einen Sattelauf- lieger an einem Sattelschlepper, mit nach Massgabe seiner Winkelstellung zum Schlepper zwangsgelenk tem Achssystem.
Durch diese Zwangslenkung wird bekanntlich erreicht, dass die Breite des Kreisringes, den der Schlepper mit dem Sattelauflieger beim Be fahren einer Kurve auf der Fahrbahn in Anspruch nimmt, kleiner wird, als wenn die Achse der Räder des Sattelaufliegers ungelenkt ist.
Um die relative Schwenkbewegung des Schleppers gegenläufig auf den Achsträger des Sattelfliegers zu übertragen, hat man Gestänge, Seile und auch hy draulische Mittel entwickelt. Die Gestänge fallen we gen der Vielzahl der nötigen Gelenke kompliziert aus und sind daher störanfällig. Bei Seilen wirkt sich die im Betrieb ständig wachsende bleibende Dehnung wegen der beträchtlichen Länge, über die die Seile verlegt werden müssen, in ungenauer Steuerung des Achsträgers aus.
Bei hydraulischer Übertragung kann schon ein Dichtungsfehler zur Folge haben, dass die Radachse des Sattelaufliegers sich bei gerader Fahrt schief stellt.
Bekannt ist ferner, die Schwenkbewegung des Schleppers gegenläufig auf den Achsträger des Sattel aufliegers durch Teleskopglied zu übertragen. Diese Übertragung ist jedoch, wenn sie in der bekannten Weise ausgeführt wird, nicht fähig, dem Achsträger des Sattelaufliegers eine Drehung in dem nötigen Mass zu erteilen. Daher sind Fahrzeuge, die in dieser Weise ausgerüstet sind nicht spurläufig, wobei man als Spurläufigkeit den Fall bezeichnet, dass sich hin tereinanderliegende Räder eines Fahrzuges in der Kurve wenigstens annähernd auf der gleichen Kreis bahn bewegen, wie dies sonst nur für Schienenfahr zeuge gilt.
Ein spurläufiges Fahrzeug nimmt in der Kurve den kleinsten Raum in Anspruch. Die Breite des Kreisringsegmentes über dessen Ränder kein Teil des Fahrzeuges hinwegragt, wird mithin bei einem spurläufigen Fahrzeug ein Minimum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sattelauflieger mit zwangsgelenktem Achssystem zu schaffen, bei dem in an sich bekannter Weise die relative Schwenkbewegung des Schleppers gegenläufig auf einen Achsträger durch ein Teleskopglied über tragen wird.
Abweichend von bekannten Zwangslen kungen wird erfindungsgemäss das Teleskopglied von einem Teleskophebel gebildet, der am Fahrgestell rahmen des Sattelaufliegers in einem gegen die verti kale Achse des Achsträgers versetzten Punkt gelagert, am Fahrgestell des Schleppers in einem gegen die vertikale Schwenkachse der Sattelkupplung versetzten Punkt gelenkig ankuppelbar und mit dem Achsträger durch ein Gelenk verbunden ist.
Auf diese Weise ist es möglich, dem Achsträger eine Drehung von nahezu beliebiger Grösse im Verhältnis zum Schwenkwinkel des Schleppers zu erteilen. Insbesondere ist es da durch möglich, die Hebelarme in ein Längenverhält nis zu bringen, durch das dem Achsträger im Bereich relativ kleiner Hebelausschläge eine Drehung um einen Winkel erteilt wird, dessen Betrag dem des Drehwinkels des Schleppers zum Auflieger wenig stens annähernd gleich ist,
um damit Spurläufigkeit zu schaffen.
Unter relativ kleinen Ausschlägen im vorstehen den Sinne sollen die Hebelausschläge verstanden wer den, die beim Befahren von Strassenkurven auftreten. Es ist ein besonderer Vorteil, dass die Zwangslen kung nach der Erfindung sich so gestalten lässt, dass bei grossen Ausschlägen die Drehung des Achsträgers kleiner ist als. der Drehwinkel des Schleppers zum Auflieger. Sonst bestände die Gefahr, dass beim Ran gieren, wo der Schlepper sich häufig um 900 verdreht zum Auflieger stellt, der Auflieger umkippt.
Diese Gefahr kann beim Auflieger nach der Erfindung ver- mieden werden, und zwar durch ein Verhältnis des mit dem Achsträger durch das Gelenk verbundenen Armes des Hebels zum Abstand des Gelenkes von der vertikalen Achse des Achsträgers, das bei Voll ausschlag des Hebels dem Achsträger eine Drehung von weniger als 90o erteilt.
Unter den verschiedenen Möglichkeiten der An ordnung des Drehpunktes des Teleskophebels und der Gelenke, die ihn mit dem Fahrgestell des Schleppers und dem Achsträger verbinden, verdient entsprechend der bevorzugten Ausführung der Erfindung diejenige den Vorzug, bei der der Hebeldrehpunkt und das den Hebel mit dem Schlepper verbindende Gelenkt zwi schen den vertikalen Schwenkachsen der Schlepper kupplung und des Achsträgers angeordnet sind, wäh rend das den Hebel mit dem Achsträger verbindende Gelenk in Fahrtrichtung hinter der vertikalen Schwenkachse des Achsträgers liegt.
Dadurch erhält man die günstigsten Hebelverhältnisse bei besonders einfachem Aufbau.
Der Tatsache, dass der Schlepper relativ zum Sattelauflieger nickende Bewegungen ausführt, kann dadurch Rechnung getragen werden, dass der vordere Arm des Teleskophebels um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung liegende Achse schwenkbar ge macht wird.
An mehrachsigen Sattelaufliegern kann die Er findung entsprechend Anwendung finden. Dies ge schieht beispielsweise dadurch, dass die Drehgestelle der Achsen in Bezug auf ihre Drehungen um die Ver tikale miteinander gekuppelt werden, wobei der Tele- skophebel an einem von ihnen angelenkt ist.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines an einen Sattelschlepper angekuppelten Sattelaufliegers mit den Merkmalen der Erfindung in Seitenansicht.
Fig. 2 eine Ansicht des Fahrzeuges nach Fig. 1 von oben, und Fig. 3 das Fahrzeug nach Fig. 1 und 2 wiederum in Ansicht von oben, jedoch beim Befahren einer Kurve.
Der Sattelauflieger 1 des gezeichneten Fahrzeu ges ist mit einem Sattelschlepper 2 durch die übliche Sattelkupplung 3 verbunden. Diese Kupplung ge stattet dem Sattelauflieger 1 eine Drehung um eine vertikale Achse 4 relativ zum Schlepper 2. Die Vor derräder 5 des Schleppers sind in der bei Kraftfahr zeugen üblichen Weise durch nicht gezeichnete Achs schenkel gelenkt. Das Fahrgestell 6 ist in an seinem rückwärtigen, über die Achse 7 der Hinterräder 8 hinausragenden Enden 9 mit einer Anhängekupplung 10 versehen, die verwendet wird, wenn der Schlep per zur Beförderung angehängter statt aufgesattelter Fahrzeuge benutzt wird.
Der Träger der durch ihre Mittellinie angedeute ten Achse 11 der Räder 12 des Sattelaufliegers ist als Drehgestell 14 mit Drehkranz gestaltet und am Rahmen 13 des Aufliegers um eine vertikale Achse 15 drehbar gelagert. In einem unten am Rahmen 13 angebrachten Lager 16 ist ein Teleskophebel 17 um eine vertikale Achse 18 drehbar. Der linke Arm die ses Hebels besteht aus zwei Teleskopteilen 19 und 20, wobei das freie Ende des Teiles 19 in die An hängekupplung 10 einhängbar ist.
Der rechte Arm 21 des Hebels 17 greift mit einem Bolzen 22 in einen Schlitz 23 des Drehgestells 14. Die beiden Arme, die in verschiedener Höhe liegen, sind durch eine Büchse 24 miteinander verbunden, an der der linke Arm mit dem Teleskopteil 20 um eine horizontale quer zur Fahrtrichtung liegende Achse 25 schwenkbar befestigt ist.
Die Wirkungsweise sei anhand von Fig. 3 er läutert, die das Fahrzeug von oben gesehen beim Be fahren einer Kurve wiedergibt und erkennen lässt, dass jede Drehung des Schleppers 2 um die Achse 4 der Sattelkupplung durch den Teleskophebel 17 auf das Drehgestell der Radachse 11 des Aufliegers ge genläufig übertragen wird.
Dabei kann man, wie es der bevorzugten Ausführung der Erfindung entspricht, den Abstand der Achse 4 vom Gelenk der Anhänger kupplung 10 und den Abstand der Achse 15 vom Bolzen 22 sowie die mittleren Längen der beiden Arme des Teleskophebels leicht so wählen, dass der Sattelauflieger praktisch spurläufig gelenkt wird.
Dies ist mit genügender Genauigkeit schon dann der Fall, wenn man dafür sorgt, dass die beiden Winkel a und b annähernd einander gleich sind, wobei die kleinen Abweichungen von dieser Bedingung, die durch die Verlängerung und Verkürzung der beiden Arme des Teleskophebels entstehen, vernachlässigbar klein sind.
Innerhalb der von den beiden Kreisbögen c und d begrenzten Ringfläche nimmt der so gelenkte Sat- telauflieger in der Breite den kleinstmöglichen Raum in Anspruch. Denn er bewegt sich in der Kurve wie ein Schienenfahrzeug. Die Achsen 7 und 11 der Rä der 8 und 12 sowie die Achsen 26 und 27 der bei den Vorderräder 5 des Schleppers gehen sämtlich durch einen ausserhalb der Zeichnung liegenden Punkt, der den Mittelpunkt der befahrenen Kurve darstellt.
Dabei ist es für die erzielte Spurläufigkeit des Sattelschleppers wesentlich, dass ein durch den Punkt 4 gehender, um den Kurvenmittelpunkt geschlagener Kreisbogen e auch durch den Punkt 15 geht, wobei es praktisch nicht auf mathematisch genaue Einhaltung dieser Bedingung ankommt.
Annähernd Gleichheit der Winkel <I>a</I> und<I>b</I> be steht im Bereich relativ kleiner Ausschläge des He bels 17, wie sie in normalen Strassenkurven auftre ten. Bei grösseren Ausschlägen wächst der Winkel a wesentlich langsamer als der Winkel b. Würde das Drehgestell 14 so gesteuert werden, dass die Winkel <I>a</I> und<I>b</I> bei allen Ausschlägen einander gleich wären, so würde der Auflieger umkippen, wenn sich der Schlepper beim Rangieren um annähernd 900 zum Auflieger stellt. Dies tritt bei der beschriebenen Len kung nicht ein.
Der Hebel 17 erreicht seinen grössten Ausschlag, wenn das Gelenk 10 sich im Punkt 10' be findet, wo die durch die Punkte 4 und 10' gehende Gerade mit dem Hebel einen rechten Winkel bildet. Bei diesem Hebelausschlag befindet sich das Gelenk 22 in Punkt 22', und das Drehgestell hat sich nur um rund 4511 gedreht.
Die Schwenkbarkeit des linken Armes des Tele- skophebels 17 um die horizontale Achse 25 dient zur Aufnahme von nickenden Bewegungen, die der Schlepper relativ zum Sattelauflieger ausführt.
Semi-trailer on a semi-trailer with a positively steered axle system The invention relates to a semi-trailer on a semi-trailer, with an axle system which is positively articulated in accordance with its angular position relative to the tractor.
As is known, this forced steering ensures that the width of the circular ring that the tractor with the semitrailer takes up when driving a curve on the roadway is smaller than when the axis of the wheels of the semitrailer is not steered.
In order to transfer the relative pivoting movement of the tractor in opposite directions to the axle support of the semi-trailer, rods, cables and hydraulic means have been developed. The linkages are complicated because of the large number of joints required and are therefore prone to failure. In the case of ropes, the permanent elongation, which is constantly growing during operation, results in inaccurate control of the axle carrier due to the considerable length over which the ropes have to be laid.
In the case of hydraulic transmission, a sealing fault can already result in the wheel axle of the semi-trailer tilting when driving straight.
It is also known to transmit the pivoting movement of the tractor in opposite directions to the axle beam of the semitrailer by telescopic link. However, this transmission, if carried out in the known manner, is not able to give the axle beam of the semi-trailer a rotation to the necessary extent. Vehicles that are equipped in this way are therefore not track-running, whereby track-running is the case in which one behind the other wheels of a vehicle move in the curve at least approximately on the same circular path, as otherwise only applies to rail vehicles.
A vehicle in lane takes up the smallest space in the curve. The width of the annulus segment beyond the edges of which no part of the vehicle protrudes is therefore a minimum in the case of a vehicle in track.
The invention has for its object to provide a semi-trailer with a positively steered axle system, in which the relative pivoting movement of the tractor is carried in opposite directions on an axle carrier by a telescopic member in a manner known per se.
Deviating from known Zwangslen effects according to the invention, the telescopic member is formed by a telescopic lever, which is mounted on the chassis frame of the semi-trailer in a point offset against the verti cal axis of the axle carrier, on the chassis of the tractor in a point offset against the vertical pivot axis of the fifth wheel and articulated is connected to the axle beam by a joint.
In this way it is possible to give the axle support a rotation of almost any size in relation to the pivoting angle of the tractor. In particular, it is then possible to bring the lever arms into a length ratio by which the axle carrier is given a rotation by an angle in the area of relatively small lever deflections, the amount of which is at least approximately the same as the angle of rotation of the tractor to the trailer,
in order to create tracking.
Relatively small deflections in the above sense are understood to mean the lever deflections that occur when driving on road curves. It is a particular advantage that the Zwangslen effect according to the invention can be designed so that with large deflections the rotation of the axle carrier is less than. the angle of rotation of the tractor to the trailer. Otherwise there would be the risk that when maneuvering, where the tractor is often turned by 900 to the trailer, the trailer could tip over.
This risk can be avoided with the trailer according to the invention, namely by a ratio of the arm of the lever connected to the axle carrier by the joint to the distance of the joint from the vertical axis of the axle carrier, which causes the axle carrier to rotate when the lever is fully extended issued less than 90o.
Among the various ways of arranging the pivot point of the telescopic lever and the joints that connect it to the chassis of the tractor and the axle carrier, the preferred embodiment of the invention deserves the preference in which the fulcrum and the lever connecting the tractor to the tractor Articulated between tween the vertical pivot axes of the tractor coupling and the axle carrier are arranged, while the joint connecting the lever with the axle carrier is located in the direction of travel behind the vertical pivot axis of the axle carrier.
This gives the most favorable leverage ratios with a particularly simple structure.
The fact that the tractor performs nodding movements relative to the semi-trailer can be taken into account by making the front arm of the telescopic lever pivotable about a horizontal axis lying transversely to the direction of travel.
The invention can be used accordingly on multi-axle semi-trailers. This is done, for example, in that the bogies of the axles are coupled to one another with respect to their rotations about the vertical, the telescopic lever being articulated on one of them.
The drawing schematically illustrates an embodiment. 1 shows a side view of a semitrailer coupled to a semitrailer with the features of the invention.
2 shows a view of the vehicle according to FIG. 1 from above, and FIG. 3 shows the vehicle according to FIGS. 1 and 2, again in a view from above, but when driving on a curve.
The semi-trailer 1 of the drawn Fahrzeu ges is connected to a semi-trailer 2 through the usual fifth wheel 3. This coupling ge equips the semi-trailer 1 a rotation about a vertical axis 4 relative to the tractor 2. The front of the wheels 5 of the tractor are steered in the usual way to testify for motor vehicles by stub legs not shown. The chassis 6 is provided in its rear ends 9 protruding beyond the axle 7 of the rear wheels 8 with a trailer coupling 10 which is used when the tractor is used by vehicles attached to the vehicle instead of semi-mounted.
The carrier of the th axis indicated by its center line 11 of the wheels 12 of the semi-trailer is designed as a bogie 14 with a turntable and rotatably mounted on the frame 13 of the trailer about a vertical axis 15. A telescopic lever 17 is rotatable about a vertical axis 18 in a bearing 16 attached to the frame 13 below. The left arm of this lever consists of two telescopic parts 19 and 20, the free end of the part 19 in the trailer coupling to 10 can be suspended.
The right arm 21 of the lever 17 engages with a bolt 22 in a slot 23 of the bogie 14. The two arms, which are at different heights, are connected to one another by a bushing 24 on which the left arm with the telescopic part 20 is horizontal Axis 25 lying transversely to the direction of travel is pivotably attached.
The mode of operation is explained with reference to Fig. 3, which reproduces the vehicle seen from above when driving a curve and shows that every rotation of the tractor 2 about the axis 4 of the fifth wheel through the telescopic lever 17 on the bogie of the wheel axle 11 of the Semi-trailer is transferred in opposite directions.
You can, as corresponds to the preferred embodiment of the invention, the distance of the axis 4 from the joint of the trailer coupling 10 and the distance of the axis 15 from the bolt 22 and the average lengths of the two arms of the telescopic lever easily choose so that the semi-trailer is practical is steered in the right direction.
This is the case with sufficient accuracy if it is ensured that the two angles a and b are approximately equal to each other, whereby the small deviations from this condition, which result from the lengthening and shortening of the two arms of the telescopic lever, are negligibly small are.
Within the ring area delimited by the two circular arcs c and d, the semitrailer steered in this way takes up the smallest possible space in terms of width. Because it moves in the curve like a rail vehicle. The axes 7 and 11 of the wheels 8 and 12 and the axes 26 and 27 of the front wheels 5 of the tractor all go through a point outside the drawing, which represents the center of the curve traveled.
It is essential for the trackability of the semi-trailer truck that a circular arc e passing through point 4 and struck around the center of the curve also goes through point 15, whereby this condition is practically not dependent on mathematically exact compliance.
The angles <I> a </I> and <I> b </I> are approximately equal in the area of relatively small deflections of the lever 17, as they occur in normal road bends. With larger deflections, the angle a grows much more slowly than the angle b. If the bogie 14 were to be controlled in such a way that the angles <I> a </I> and <I> b </I> were the same for all deflections, the trailer would tip over if the tractor moved by approximately 900 to the trailer. This does not occur with the described steering.
The lever 17 reaches its greatest deflection when the joint 10 is located at point 10 ', where the straight line passing through points 4 and 10' forms a right angle with the lever. With this lever deflection, the joint 22 is at point 22 'and the bogie has only rotated around 4511.
The pivotability of the left arm of the telescopic lever 17 about the horizontal axis 25 is used to accommodate nodding movements that the tractor performs relative to the semi-trailer.