DE102005036641A1

DE102005036641A1 - Rotatable frame for guidable wheel set, has piston cylinder arrangement connected with lever having concavity on its side facing rotary disc axis, by which surrounding of axis remains offset free in direction of axis

Info

Publication number: DE102005036641A1
Application number: DE200510036641
Authority: DE
Inventors: Kurt Bannert
Original assignee: Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH
Current assignee: Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-08

Abstract

The frame has a piston cylinder arrangement connected with a lever and with a connecting rod. The rod is rotatably supported at a rotary disc close to rotary disc circumference around an axis which is parallel to rotary disc axis (D). The lever has concavity on its side facing the axis (D), by which surrounding of the axis (D), also with lever deviated to the axis (D), remains offset free in the direction of the axis (D).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehgestell für einen lenkbaren Radsatz eines nicht spurgebundenen Fahrzeuges mit Einzelrad- bzw. Einzelradsatzlenkung mit einem an bzw. in einem Chassis drehgelagerten Drehteller sowie einem Getriebe, welches den Drehteller in beiden Drehrichtungen mit einem Stellaggregat koppelt.The The invention relates to a bogie for a steerable wheelset of non-railbound vehicle with single-wheel or single-wheel-set steering with a rotatably mounted on or in a chassis turntable and a gearbox which rotates the turntable in both directions coupled with a control unit.

Für den Transport sehr schwerer Lasten sind Großfahrzeuge mit in vielen Achslinien angeordneten, einzeln lenkbaren Radsätzen bekannt, wobei in der Regel jeder Radsatz einen eigenen Antrieb, im allgemeinen mittels Hydromotors, aufweist. Durch die Lenkbarkeit jedes Radsatzes wird die Möglichkeit für eine große Vielfalt von Lenk- und Fahrmanövern geschaffen. Beispielsweise kann sich das Fahrzeug bei entsprechender Lenkeinstellung und Antriebsrichtung seiner Radsätze um eine Fahrzeughochachse drehen. Desweiteren werden Bogenfahrten bezüglich praktisch beliebig vorgebbarer Lenkpole ermöglicht. Darüber hinaus kann sich das Fahrzeug in einer Richtung quer oder schräg zu seiner Längsachse bewegen.For the transport very heavy loads are large vehicles with arranged in many axis lines, individually steerable wheelsets known usually each wheel set has its own drive, in general by means of a hydraulic motor. Due to the steerability of each wheelset will be the opportunity for a great variety created by steering and driving maneuvers. For example, the vehicle can with appropriate steering adjustment and drive direction of his wheelsets turn around a vehicle's vertical axis. Furthermore, bow trips in terms of virtually arbitrarily specifiable steering poles allows. In addition, the vehicle may in a direction transverse or oblique to its longitudinal axis move.

Bei bekannten derartigen Fahrzeugen erfolgt die Lenkverstellung der Radsätze dadurch, dass ein am Drehteller angeordneter Zahnkranz mit chassisseitig angeordneten Zahnrädern kämmt, die von Hydromotoren angetrieben werden. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, weil prinzipiell beliebige Drehwinkel einstellbar sind. Desweiteren ändert sich der Drehwinkel direkt proportional zur Fluidzufuhr zu den Hydromotoren.at known such vehicles, the steering adjustment of the wheelsets in that a arranged on the turntable ring gear with chassisseitig arranged gears combs, which are powered by hydraulic motors. Such an arrangement is advantageous because in principle any angle of rotation can be adjusted. Furthermore changes the angle of rotation is directly proportional to the fluid supply to the hydraulic motors.

Allerdings ist der konstruktive Aufwand vergleichsweise hoch.Indeed the design effort is comparatively high.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine vergleichsweise preisgünstige Konstruktion zu schaffen.Therefore It is an object of the invention, a relatively inexpensive construction to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Kolben-Zylinder-Anordnung antriebsmäßig mit einem Hebel verbunden ist, der am Chassis um eine zur Drehtellerachse parallele Achse schwenkgelagert und mit seinem freien Ende gelenkig mit einer Zug- und Schubstange verbunden ist, welche am Drehteller nahe des Drehtellerumfangs um eine zur Drehtellerachse parallele Achse schwenkgelagert ist, wobei der Hebel auf seiner der Drehtellerachse zugewandten Seite eine Konkavität aufweist, durch die eine Umgebung der Drehtellerachse auch bei zur Drehtellerachse hin verschwenktem Hebel in Richtung der Drehtellerachse überdeckungsfrei bleibt.These Task is inventively characterized solved, that a piston-cylinder assembly is drivingly connected to a lever is that on the chassis about an axis parallel to the turntable axis pivoted and with its free end hinged with a pull and push rod is connected, which on the turntable near the turntable circumference is pivotally mounted about an axis parallel to the turntable axis, wherein the lever on its side facing the turntable axis has a concavity, by the one environment of the turntable axis also at the turntable axis pivoted lever in the direction of the turntable axis without coverage remains.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zur Lenkverstellung des Drehgestells ein Hebelgetriebe einzusetzen und dieses derart auszubilden, dass das Drehtellerzentrum innerhalb des gesamten Drehverstellbereiches im Bereich der Umgebung der Drehtellerachse frei zugänglich bleibt.The Invention is based on the general idea for steering adjustment the bogie to use a lever mechanism and this way form that the turntable center within the entire Drehverstellbereiches remains freely accessible in the vicinity of the turntable axis.

Durch hinreichende Bemessung der Konkavität lässt sich sicher erreichen, dass der Drehteller über einen 180° übersteigenden Drehwinkel verstellbar ist. Für alle denkbaren Lenk- und Fahrmanöver genügt es, wenn die lenkbaren Radsätze um einen Winkel drehbar sind, der etwas größer als 180° ist und bei beispielsweise 190° liegt. Durch entsprechende Wahl der Antriebsrichtung der Radsätze ist dann eine relativ zum Fahrzeug beliebige Fahrtrichtung des Radsatzes möglich.By sufficient sizing of the concavity can be achieved safely that the turntable over a 180 ° exceeding Angle of rotation is adjustable. For All conceivable steering and driving maneuvers are sufficient if the steerable wheelsets are rotatable by an angle which is slightly greater than 180 ° and, for example 190 °. By appropriate choice of the drive direction of the wheelsets is then a relative to the vehicle any direction of travel of the wheelset possible.

Die Erfindung nutzt die Tatsache, dass rechnerunterstützte Steuerungen sowohl die für einen gewünschten Fahrweg notwendigen Drehverstellungen der Drehgestelle als auch die jeweils notwendige Antriebsrichtung der Radsätze erfassen und berücksichtigen können.The Invention takes advantage of the fact that computer-aided controls both for a desired one Track necessary rotational adjustments of the bogies as well detect and take into account the respectively required drive direction of the wheel sets can.

Mit der Erfindung wird der mechanische und fluidtechnische Aufwand deutlich vermindert, weil Kolben-Zylinder-Anordnungen vergleichsweise preiswerte Aggregate darstellen und wegen der letztendlich begrenzten Drehverstellbarkeit der Drehgestelle aufwendige Drehkupplungen bzw. Drehdurchführungen an den Fluidleitungen für die Fluidmotoren des jeweiligen Radsatzes des Drehgestelles entfallen können bzw. die Beweglichkeit der betreffenden Leitungen lediglich für einen begrenzten Drehwinkel bemessen werden muss.With the invention, the mechanical and fluidic effort is clear diminished because piston-cylinder arrangements represent comparatively inexpensive aggregates and because of the ultimately limited Drehverstellbarkeit the bogies consuming rotary joints or rotary joints on the fluid lines for the fluid motors of the respective wheelset of the bogie omitted can or the mobility of the lines in question only for one limited rotation angle must be measured.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Hebel in Draufsicht auf den Drehteller im wesentlichen U-Form, wobei die Umgebung der Drehtellerachse in der zur Drehtellerachse hin verschwenkten Endlage des Hebels in Draufsicht auf den Drehteller innerhalb des U-Bogens liegt.According to one preferred embodiment of Invention has the lever in plan view of the turntable in essential U-shape, the environment of the turntable axis in the to the turntable axis pivoted end position of the lever in plan view the turntable is inside the U-bend.

Die chassisseitige Lagerachse des Hebels ist zweckmäßig in unmittelbarer Nachbarschaft des Umfangs des Drehtellers angeordnet. Auf diese Weise lässt sich gewährleisten, dass sich das freie Ende des lagerachsenfernen U-Schenkels des Hebels innerhalb eines großen Schwenkwinkelbereiches des Hebels in Draufsicht auf den Drehteller innerhalb des Drehtellerumfangs bewegt und auch bei kurzer Zug- und Schubstange die gewünschte Drehverstellbarkeit des Drehtellers erreicht wird. Insbesondere lässt sich erreichen, dass der Hebeleinen Schwenkwinkel von etwa 90° durchläuft, wenn sich der Drehteller um etwa 180° dreht.The Chassisseitige bearing axis of the lever is appropriate in the immediate vicinity arranged the circumference of the turntable. That way you can guarantee, that the free end of the stock axis remote U-leg of the lever within a big one Schwenkwinkelbereiches the lever in plan view of the turntable moved within the turntable circumference and even in a short train and Push rod the desired Rotary adjustability of the turntable is achieved. Especially let yourself ensure that the lever passes through a pivoting angle of about 90 °, when the turntable rotates about 180 °.

Zur Anbindung des Hebels an die Kolben-Zylinder-Anordnung ist vorzugsweise vorgesehen, den Hebel drehfest mit einem in Richtung der Schwenkachse des Hebels versetzt angeordneten Arm zu verbinden, dessen freies Ende bezüglich der Schwenkachse dem mit der Zug- und Druckstange verbundenen Ende des Hebels im wesentlichen diametral gegenüber liegt und mit der Kolben-Zylinder-Anordnung verbunden ist.to Connection of the lever to the piston-cylinder arrangement is preferably provided, the lever rotationally fixed with a in the direction of the pivot axis of the lever offset arm to connect, the free End re the pivot axis connected to the pull and push rod end the lever is substantially diametrically opposite and connected to the piston-cylinder assembly is.

Letztere besteht vorzugsweise aus zwei doppelt wirkenden Kolben-Zylinder-Aggregaten, deren chassisseitige Widerlager einander bezüglich der Drehtellerachse etwa diametral gegenüber liegen.Latter preferably consists of two double-acting piston-cylinder units, their chassisseitige abutment each other with respect to the turntable axis approximately diametrically opposite lie.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.Otherwise, will in terms of preferred features of the invention to the claims and the following explanation referred to the drawing, based on a particularly preferred embodiment closer to the invention is described.

Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen sondern prinzipiell auch für beliebige Unterkombinationen der Merkmale der vorgenannten Merkmalskombinationen beansprucht.protection will not only for expressly specified or illustrated feature combinations but in principle also for any subcombinations of the features of the aforementioned feature combinations claimed.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

1 eine Ansicht eines Drehgestelles in Achsrichtung des zugehörigen Radsatzes, 1 a view of a bogie in the axial direction of the associated wheelset,

2 eine Ansicht des Drehgestells in Richtung des Pfeiles II in 1, 2 a view of the bogie in the direction of arrow II in 1 .

3 eine Draufsicht auf den Drehteller des Drehgestells entsprechend dem Pfeil III in 1, wobei der Drehteller seine eine Endlage einnimmt, und 3 a plan view of the turntable of the bogie according to the arrow III in 1 , Wherein the turntable occupies its one end position, and

4 eine der 3 entsprechende Draufsicht, wobei jedoch der Drehteller seine andere Endlage einnimmt. 4 one of the 3 corresponding plan view, but with the turntable occupies its other end position.

Das in den 1 und 2 dargestellte Drehgestell besitzt im wesentlichen einen am Chassis 1 eines Fahrzeuges drehgelagerten Drehteller 2 mit einem fest daran angeordneten Lagerbock 3, an dem eine Schwinge 4 um eine Horizontalachse schwenkbar gelagert ist. Die Schwinge 4, die gegenüber dem Lagerbock 3 mittels eines in der Regel hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregates 5 abgestützt ist, trägt ein fest mit ihr verbundenes Achsaggregat 6 mit Radsätzen 7. Die Anordnung ist so ausgebildet, dass sich die Drehtellerachse D und die Achse A des Achsaggregates 6 einander schneiden bzw. voneinander bei auftretenden Schwenkbewegungen der Schwinge 4 nur einen geringen Abstand voneinander haben. Dementsprechend werden die Räder der Radsätze 7 bei Drehung des Drehtellers 2 praktisch schlupffrei auf Kreisbahnen bewegt, wobei die Radebenen jeweils tangential zur Kreisbahn liegen.That in the 1 and 2 shown bogie has essentially one on the chassis 1 a vehicle rotatably mounted turntable 2 with a fixedly mounted bearing block 3 on which a swingarm 4 is mounted pivotably about a horizontal axis. The swingarm 4 facing the bearing block 3 by means of a generally hydraulic piston-cylinder unit 5 is supported, carries a fixedly connected to it bogie 6 with wheelsets 7 , The arrangement is designed so that the turntable axis D and the axis A of the axle assembly 6 intersect each other or each other in occurring pivotal movements of the rocker 4 only a small distance from each other. Accordingly, the wheels of the wheelsets 7 upon rotation of the turntable 2 moved virtually without slipping on circular paths, the wheel planes are each tangent to the circular path.

Die Radsätze 7 können durch innerhalb des Achsaggregates 6 angeordnete Hydromotoren in beiden möglichen Drehrichtungen angetrieben werden. Zu diesem Zweck sind die Hydromotoren über nicht näher dargestellte Leitungen mit der Saug- und Druckseite eines ebenfalls nicht dargestellten Pumpaggregates verbunden.The wheelsets 7 can through inside the axle 6 arranged hydraulic motors are driven in both possible directions of rotation. For this purpose, the hydraulic motors are connected via lines not shown with the suction and pressure side of a pump unit, also not shown.

Zur Drehverstellung des Drehtellers 2 dient ein Hebelgetriebe, welches anhand der 3 und 4 erläutert wird.For rotary adjustment of the turntable 2 serves a lever mechanism, which is based on the 3 and 4 is explained.

Nahe des Umfangs des Drehtellers 2 ist am Chassis 1 ein U-Hebel 8 um eine zur Drehtellerachse parallele Achse schwenkgelagert. Das freie Ende des U-Hebels 8 ist gelenkig mit dem einen Ende einer Zug- und Druckstange 9 verbunden, deren anderes Ende nahe des Umfangs des Drehtellers 2 am Drehteller 2 um eine zu dessen Achse parallele Achse schwenkgelagert ist. Der Hebel 8 und die Stange 9 sind so bemessen und angeordnet, dass der Drehteller 2 eine Drehung um etwas mehr als 180° ausführt, wenn der Hebel 8 eine Schwenkbewegung in der Größenordnung eines rechten Winkels ausführt. Außerdem ist die U-Form des Hebels 8 derart ausgebildet, dass bei den vorgenannten Schwenk- bzw. Drehbewegungen ein Zentralbereich des Drehtellers 2, d.h. die Umgebung der Drehtellerachse, in der Draufsicht der 3 und 4 ständig überdeckungsfrei zugänglich bleibt.Near the circumference of the turntable 2 is on the chassis 1 a U-lever 8th pivoted about an axis parallel to the turntable axis. The free end of the U-lever 8th is articulated with one end of a pull and push rod 9 connected, the other end near the circumference of the turntable 2 on the turntable 2 is pivotally mounted about an axis parallel to its axis. The lever 8th and the pole 9 are sized and arranged so that the turntable 2 makes a turn of slightly more than 180 ° when the lever 8th performs a pivoting movement in the order of a right angle. In addition, the U-shape of the lever 8th designed such that in the aforementioned pivoting or rotational movements, a central region of the turntable 2 , ie the surroundings of the turntable axis, in the plan view of 3 and 4 constantly accessible without cover.

Der U-Hebel 8 ist drehfest mit einem Hebelarm 10 verbunden, der sich in der Ansicht der 3 und 4 etwa deckungsgleich zu einer die Schwenkachse des U-Hebels 8 sowie das Gelenk zwischen dem Hebel 8 und der Stange 9 durchsetzenden Linie erstreckt. Der Hebelarm 10 ist in Richtung der Schwenkachse des U-Hebels 8 von diesem beabstandet, d.h. der U-Hebel 8 liegt in der Ansicht der 3 und 4 in einer tieferen Ebene als der Hebelarm 10. Am freien Ende des Hebelarms 10 sind zwei Kolben-Zylinder-Aggregate 11 und 12 angelenkt, deren jeweilige anderen Enden an chassisseitigen Widerlagern 13 und 14 schwenkgelagert sind, die einander bezüglich der Drehtellerachse etwa diametral gegenüber liegen.The U-lever 8th is non-rotatable with a lever arm 10 connected in the view of the 3 and 4 approximately congruent to a pivot axis of the U-lever 8th as well as the joint between the lever 8th and the pole 9 extending line passes. The lever arm 10 is in the direction of the pivot axis of the U lever 8th spaced from this, ie the U-lever 8th lies in the view of 3 and 4 at a lower level than the lever arm 10 , At the free end of the lever arm 10 are two piston-cylinder units 11 and 12 hinged, whose respective other ends on chassis-side abutments 13 and 14 are pivotally mounted, which are approximately diametrically opposite each other with respect to the turntable axis.

Bei Drehbewegungen des Drehtellers 2 bewegen sich der Hebelarm 10 und die Kolben-Zylinder-Aggregate 11 und 12 im wesentlichen außerhalb des Umfangs des Drehtellers 2.For rotary movements of the turntable 2 the lever arm move 10 and the piston-cylinder units 11 and 12 essentially outside the circumference of the turntable 2 ,

Die Kolben-Zylinder-Aggregate 11 und 12 sind vorzugsweise doppeltwirkend ausgebildet, um eine hohe Redundanz der Drehverstellbarkeit des Drehtellers 2 bzw. des Drehgestells zu gewährleisten.The piston-cylinder units 11 and 12 are preferably designed to be double-acting in order to achieve high redundancy of the rotational adjustability of the turntable 2 or of the bogie.

Die dargestellte Anordnung bietet einen großen Freiraum in der Umgebung der Drehtellerachse, d.h. in der Ansicht der 3 und 4 bleibt die Umgebung der Drehtellerachse immer überdeckungsfrei zugänglich. Damit ist gewährleistet, dass hinreichend Platz für die Anordnung von Fluid- bzw. Hydraulikleitungen für das Kolben-Zylinder-Aggregat 5 des Drehgestells sowie für die Hydromotoren der Radsätze 7 gegeben ist.The arrangement shown provides a large space in the vicinity of the turntable axis, ie in the view of 3 and 4 The environment of the turntable axis is always accessible without coverage. This ensures that sufficient space for the arrangement of fluid or hydraulic lines for the piston-cylinder unit 5 of the bogie and for the hydraulic motors of the wheelsets 7 given is.

Claims

Bogie for a steerable wheelset ( 7 ) of a non-track-bound vehicle with single-wheel or single-wheel-set steering, with one or, in a chassis ( 1 ) rotatably mounted turntable ( 2 ) and a transmission ( 8th to 14 ), which rotates the turntable in both directions with a control unit ( 11 . 12 ), characterized in that a piston-cylinder arrangement ( 11 . 12 ) drivingly with a lever ( 8th ) connected to the chassis ( 1 ) pivotally mounted about an axis parallel to the turntable (D) axis and with its free end hinged with a pull and push rod ( 9 ) connected to the turntable ( 2 ) is pivotally mounted near the turntable circumference about an axis parallel to the turntable axis (D), the lever ( 8th ) on its side facing the turntable axis (D) has a concavity through which an environment of the turntable axis is also pivoted to the turntable axis lever ( 8th ) remains free of cover in the direction of the turntable axis.

Bogie according to claim 1, characterized in that the lever ( 8th ) in plan view on the turntable ( 2 ) has substantially U-shape, the environment of Drehtel lerachse (D) in the pivoted to the turntable axis end position of the lever ( 8th ) is in plan view of the turntable within the U-bow.

Bogie according to claim 1 or 2, characterized in that the chassis-side bearing axis of the lever ( 8th ) in the immediate vicinity of the circumference of the turntable ( 2 ) and the effective length of the lever ( 8th ) smaller than the diameter of the turntable ( 2 ).

Bogie according to one of claims 1 to 3, characterized in that the turntable performs a rotation of about 180 ° when the lever ( 8th ) pivots through an angle of about 90 °.

Bogie according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lever ( 8th ) rotatable with one arm ( 10 ) whose free end is connected to the piston-cylinder arrangement ( 11 . 12 ) connected is.

Bogie according to claim 5, characterized in that the free end of the arm ( 10 ) with the pull and push rod ( 9 ) connected ends of the lever ( 8th ) is approximately diametrically opposite to the pivot axis.

Bogie according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piston-cylinder arrangement two piston-cylinder units ( 11 . 12 ).

Bogie according to claim 7, characterized in that the chassis-side abutment of the piston-cylinder units ( 11 . 12 ) are approximately diametrically opposite each other with respect to the turntable axis.

Bogie according to claim 7 or 8, characterized in that two double-acting piston-cylinder units ( 11 . 12 ) are arranged.