-
Die Erfindung betrifft einen mit
einem beliebigen Lastkraftwagen gekuppelten Anhänger oder Nachläufer, wie
z. B. einen Nachläufer
für den
Transport von Baumstämmen,
der über
ein Lenkrohr mit der Anhängerkupplung
des Lastkraftwagens längenverstellbar
entsprechend der zu transportierenden Ladung gekuppelt ist.
-
Eine mechanische Anhängerlenkung
wird z. B. erreicht, indem an der Verbindungseinrichtung zwischen
Zugfahrzeug und Anhänger
ein Geberglied mechanisch mit einem Nehmerglied in der Anhängerachse
verbunden ist, welches bei Längenveränderung
im Nehmerglied gegenläufig
das Geberglied verkürzt
bzw. verlängert.
-
Bisherige Ausführungen sind als Gestänge-, Hydraulik- oder Seilübertragungen
bekannt. Sie sind nicht ausschaltbar und im Übersetzungsverhältnis nicht
variabel. Wenn die Anhängerachse
mechanisch mit dem Zugfahrzeug verbunden ist und sich das Geberglied
an der Winkelveränderung
dieser Verbindung orientiert, spricht man von einer Zwangslenkung.
Wenn das Geberglied die Winkelveränderung der Ladung abgreift
und keine direkte mechanische Verbindung zum Zugfahrzeug besteht,
spricht man von einer Selbstlenkung.
-
Ferner unterscheidet man die Lenkachsen von
Anhängern
in Drehschemellenkungen, bei welchen eine komplette Achse oder ein
Mehrachsaggregat auslenken, und in Achsschenkellenkungen, bei welchen
lediglich die Räder
einer feststehenden Achse einschlagen.
-
In der
DE 31 39 344 C2 ist eine Zwangslenkung mit
festem Übersetzungsverhältnis für ein Vorderachsdrehgestell
eines von einer Zugmaschine gezogenen Anhängers offenbart. Hierbei sind
ein oberer Kugeldrehkranzaunenring und ein konzentrisch dazu liegender
unterer Kugeldrehkranzaußenring fest
mit der Zugvorrichtung der Anhänger-Deichsel verbunden.
Der obere Kugeldrehkranzinnenring ist fest mit dem Anhängeraufbau
und der untere Kugeldrehkranzinnenring ist fest mit dem vorderen
Achsdrehgestell des Anhängers
verbunden. Jeweils eines von zwei unterschiedlich großen, verdrehfest
mit einer Welle verbundenen Zahnrädern kämmt in einem der beiden innenverzahnten
Kugeldrehkranzinnenringe, wobei die Welle in der Zugvorrichtung
der Anhänger-Deichsel
gelagert ist. Eine Schwenkbewegung der Anhänger-Deichsel, die aus einem
Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs resultiert, wird über die Welle und deren beiden
Zahnräder
auf den Anhängeraufbau
und dessen Achsdrehgestell übersetzungsbehaftet übertragen,
wobei zwischen Achsdrehgestell und der Anhänger-Deichsel eine Relativschwenkbewegung
auftritt.
-
Mechanische Rangierlenkungen sind
in Verbindung mit einer Zwangslenkung nicht bekannt.
-
Durch die Erfindung wird ein selbstlenkender Anhänger bzw.
Fahrzeugnachläufer
mit Drehschemellenkung geschaffen, wobei das Übersetzungsverhältnis der
Drehschemellenkung variierbar ist. Dies wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Der erfindungsgemäße Nachläufer mit Drehschemellenkung,
deren maximaler Einschlagwinkel 28° beträgt, ist über ein Lenkrohr mit der Anhängerkupplung
des Lastkraftwagens verbunden, das am Nachläufer entsprechend der zu transportierenden Ladung
längsverstellbar
angeordnet ist. Die Ladung oder das Ladegestell liegt vorn auf dem
abnehmbar auf der LKW-Pritsche drehbar befestigten Rungenträger und
hinten auf dem Drehgestell des Nachläufers auf und ist form- oder
kraftschlüssig
mit diesem verbunden. Der erforderliche Längenausgleich bei Kurvenfahrt
erfolgt wahlweise über
einen LKW-seitigen Schiebeschlitten oder anhängerseitig über eine fliegende Lenkrohrlagerung.
-
Zur verkehrsgerechten Kurvengängigkeit des
Zugs ist der erfindungsgemäße Anhänger bzw. Nachläufer mit
einer mechanischen Zwangslenkung ausgerüstet. D. h., in Kurven und
dem damit verbundenen Einschlag des auf den Rungensätzen verspannten
Ladegutes schwenkt die Anhängerachse
in einem vorher festgelegten Verhältnis entgegengesetzt aus und
folgt so der LKW-Spur ohne die anderenfalls nicht zu verhindernde Abkürzung zum
Kurveninnenradius hin.
-
Mit der Erfindung wird diejenige
Achse eines Lastzugs ausgelenkt, die aufgrund ihres erheblichen Abstands
zum lenkbaren Zugfahrzeug allein über die erforderliche Einhaltung
des StVZO-Normkreises entscheidet. Bei Achsabständen über 8m wird eine solche Lenkung
zwingend erforderlich (Variante A des Lastzugs mit erfindungsgemäßem Nachläufer gemäß 1), um den in der StVZO festgeschriebenen
Normkreis einzuhalten.
-
Die Zwangslenkung des Anhängers sollte nur
bei kurzer Verstelllänge
des Lenkrohrs (Abstand des Nachläufers
vom Zugfahrzeug) ausgeschaltet werden, da sie ansonsten ein ungünstiges
Ausschwenken des Anhängers
zur Kurvenaußenseite bewirken
würde und
somit der zwangsgelenkte Anhänger
aus dem in der StVZO festgeschriebenen Normkreis nach außen hinauslaufen
würde,
d. h. die Achse würde "übersteuern".
-
Darüber hinaus kann die ausgeschaltete Zwangslenkung
in eine freisteuerbare Rangierlenkung umgewandelt werden. Die Steuer-
und Schaltvorgänge
können
wahlweise von Hand oder fernbedient motorisch erfolgen.
-
Erfindungsgemäß wird dies durch einen im Anhänger bzw.
Nachläufer
kompakt eingebauten Planetentrieb realisiert, der eine oder mehrere
im Anhängerrungenträger angeordnete
Lenkkränze
mit Innenverzahnung, einen am Achsschemel zentrierten Drehkranz
mit Außenverzahnung
und eine Ritzelwelle aufweist, die beide Drehkranzverzahnungen übersetzungsbehaftet
miteinander kuppelt.
-
Zum Ausschalten der Zwangslenkung
wird das obere Antriebsritzel mit seiner Verzahnung in eine über eine
Spindelwelle gehemmte Zahnstange geschoben, wobei sich das obere
Antriebsritzel nicht mehr in Eingriff mit dem oberen Drehkranz befindet und
in seiner Neutralstellung fixiert ist. Dabei ist der Rungenträger frei
drehbar. Die Spindel wird im Rangierbetrieb von Hand oder motorisch
gedreht und ermöglicht
somit ein Auslenken der Antriebsritzelachse unabhängig von
der Position des Ladungsträgers oder
der Ladung.
-
Wird ein zweiter kleinerer Innenzahnkranz
im Rungenträger
des Nachläufers
bzw. des Anhängers montiert,
kann bei Radstandsänderungen
des Nachläufers
in Verbindung mit einem oberen Doppelzahnrad in der Schaltzwischenstellung
eine Alternativ-Übersetzung
für die
Zwangslenkung gewählt
werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung erläutert.
-
1 zeigt
einen Langmaterialzug (erfindungsgemäße Variante A) im StVZO-Normkreis,
den er trotz des langen Achsabstands zwischen Zugfahrzeug-Hinterachse
und Nachläuferachse
aufgrund der erfindungsgemäßen Anhängerlenkung
einhält.
-
2 zeigt
anhand zweier Varianten B1 und B2 den Stand der Technik, wobei in
der Variante B1 der Zug aus 1 ohne
Anhängerlenkung,
den StVZO-Normkreis im Innenradius überfährt und nur durch erhebliche
Achsabstandsverkürzung
zwischen Zugfahrzeug-Hinterachse und Anhängerachse gemäß Variante
B2 in der Lage ist, den Normkreis einzuhalten. Dies wirkt sich jedoch
zum einen auf die Achslastverteilung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger ungünstig aus,
da nach Variante B2 die Anhängerachse
einen viel größeren Anteil
der gesamten aufgesattelten Last zu tragen hat, und zum anderen
bei gleicher Ladelänge
der vergrößerte Überhang der
Ladung über
die Anhängerachse
nach hinten ein verkehrsgefährdendes
Ausschwenken bewirkt, was beim Einfahren in den Normkreis nach StVZO
nicht zulässig
ist.
-
3 zeigt
einen erfindungsgemäßen Nachläufer in
Seitenansicht, wobei der Nachläufer
am Lenkrohr 1 längsverstellbar
angeordnet ist. Hierbei sind die drei Lenk- bzw. Bewegungsebenen
zu erkennen: A – Nachläuferachse
mit Rädern,
Feder und Trägerplatte;
B – Die
im Lenkrohr 1 geführte „neutrale" Mittelzone; C – Die von
der Ladung ausgelenkte Rungenträgerzone.
-
4 zeigt
den Nachläufer
in Draufsicht mit den max. möglichen
Lenkausschlägen
zwischen den beiden Lenkebenen A und B.
-
5 zeigt
den Nachläufer
in einer hinteren Stirnansicht mit den drei sich überlagerten
Lenkebenen A, B, C.
-
6 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines Planetengetriebesatzes für
einen erfindungsgemäßen Nachläufer bzw.
Anhänger
im Schnitt. Ferner zeigt 6 gestrichelt
die Position eines Zahnrads, in welcher die Zwangslenkung für kurze
Radstände ausgeschaltet
ist.
-
7 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Planetengetriebesatzes für
einen erfindungsgemäßen Nachläufer bzw.
Anhänger
im Schnitt, mit zwei alternativ wählbaren Übersetzungen.
-
8 zeigt
in einer Draufsicht eine Spindel 935 mit angelenkter Zahnstange 957,
die nach Herunterschalten eines Schalt- bzw. Zahnrads 912 den Nachläufer durch
Selbsthemmung im Spindelgewinde unlenkbar macht, bzw. eine Rangierlenkung über Drehung
eines Handrads 945 ermöglicht.
-
9 zeigt
eine Ansicht gemäß der Linie A-A
in 8, wobei die Verbindung
zwischen einer Keilwelle 910, dem Schalt- bzw. Zahnrad 912,
einer Spindelmutter 936, der Zahnstange 957 und
der Spindel 935 im vertikalen Schnitt dargestellt ist.
-
Gemäß einer in 6 dargestellten Ausführungsform kämmt im Normalbetrieb
bei eingeschalteter Zwangslenkung ein mit einem Ladungsträger 601 verbundener
Innenzahnkranz 913 mit dem schalt- bzw. Zahnrad 912.
Dieses ist über
die Keilwelle 910 formschlüssig mit einem unteren Ritzel 904 verbunden,
welches im Eingriff mit einem mit einem Achsschemel 900 fest
verbundenem unteren Drehkranz 905 die Drehbewegung des
Ladungsträgers 601 in eine
entgegengesetzte Drehung des Achsschemels 900 umwandelt.
Aus den unterschiedlichen Durchmessern von oberem und unterem Drehkranz 905, 913 sowie
den dazugehörenden
Zahnrädern 904, 912 ergibt
sich die erforderliche Übersetzung
(z. B. 7° Ladungsträgerdrehung
nach rechts ergibt 10° Achsdrehung
nach links).
-
Ein Herunterschalten des Zahnrads 912 (6–9),
wobei die heruntergeschaltete Position des Zahnrads 912 in 6 gestrichelt dargestellt
ist, macht den Ladungsträger 601 frei
drehbar und blockiert über
eine Zahnstange 957, welche über die Spindelmutter 936 mit
der Spindel 935 selbsthemmend verbunden ist, die Drehbewegung
der Anhängerachse.
Dieser Zustand entspricht dem eines ungelenkten Nachläufers und
ist für
kurze Radstände vorzuziehen.
-
Durch Drehung der Spindel 935 (8 & 9) kann
im Rangierbetrieb die Anhängerachse
unabhängig
von der Bewegung des Ladungsträgers 601 beidseitig
beliebig ausgelenkt werden. Dieses kann manuell oder motorisch – auch fernbedient
vom Zugfahrzeug oder per Funksteuerung – erfolgen.
-
Bei Rückstellung zur Funktion Zwangslenkung
oder Fahrbetrieb als ungelenkter Nachläufer muss die Achse wieder
in geometrische Mittelstellung gebracht werden ("Einspuren"), was durch entsprechende Kennzeichnung
der Zähnezuordnung des
Zahnrads 912 zu dem Innenzahnkranz 913 leicht möglich ist.
-
Die Schaltvorgänge werden mit einer in den 6 bis 8 zu sehenden Schaltgabel 922/923 durchgeführt, welche
in eine Schaltnut des Zahnrads 912 eingreift. Die Schaltung
kann manuell oder kraftbetätigt – auch fernbedient – erfolgen.
Bei Fernbedienung werden die Schaltstellungen über elektrisch angesteuerte
Näherungsschalter überwacht.
-
Gemäß einer in 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform
ist anstelle des Zahnrads 912 ein Doppelzahnrad 912a mit
unterschiedlichen Durchmessern und zusätzlich zu dem Innenzahnkranz 913 ein
kleinerer darüberliegender
Innenzahnkranz 972 vorgesehen. Ein Herunterschalten des Doppelzahnrads 912a in
den kleineren Innenzahnkranz 972 ergibt eine alternative Übersetzung
für einen
längeren
Radstand des Nachläufers.
-
Die Schaltgabel 922/923 wird
bei Handschaltung mit einem Absteckbolzen 962 mit Exzenterprofil gesichert
und in der Zwischenstellung zusätzlich durch
eine Falle 973 blockiert, was in den 7 und 8 dargestellt
ist.