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Die vorstehende Erfindung betrifft eine selbstlenkende Achse für einen Anhänger, der z. B. von einem Traktor oder einem ähnlichen Fahrzeug gezogen wird.
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Aus dem Stand der Technik sind selbstlenkende Achsen, die in zwei Richtungen arbeiten, bekannt geworden. Diese Achsen erfüllen selbstlenkende Vorgänge sowohl bei einer Fahrt in Vorwärtsrichtung als auch bei einer Fahrt nach rückwärts.
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Somit erfüllen diese Achsen ein bestehendes Problem, das die Manövrierbarkeit der Fahrzeuge betrifft, z. B. eines Anhängers, der von einem Traktor gezogen wird.
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Für die Bereitstellung einer selbstlenkenden Achse ist immer vorzusehen, dass der Drehpunkt der Lenkvorrichtung vor dem Auflagepunkt der Räder zu liegen kommt.
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Die bekannten Achsen dieser Art arbeiten daher nur in einer Fahrtrichtung und müssen z. B. bei Rückwärtsfahrt blockiert werden, da bei einer Rückwärtsfahrt die Drehachse hinter dem Drehpunkt der Räder zu liegen kommen würde, was dazu führt, dass die Bewegung des Fahrzeuges instabil werden würde.
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Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, werden selbstlenkende Achsen, aus mechanischer Sicht, derartig ausgebildet, dass die Drehachse der Lenkung von einer ersten bestimmten Lage in eine entgegengesetzte Lage gegenüber dem Drehpunkt versetzt wird, wodurch erreicht wird, dass stets ein vorneliegender Drehpunkt in Fahrtrichtung gebildet wird.
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Sicherheitsvorschriften für den Straßenverkehr dieses Fahrzeuges erlauben keine Verwendung von nicht gesteuerten Achsen, aus diesem Grund werden die Zugfahrzeuge mit entsprechenden Steuervorrichtungen ausgerüstet.
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Hierzu sei ausgeführt, dass fehlende Erfahrung oder auch eine Ablenkung des Fahrers der Zugmaschine oder unvorhersehbare Vorkommnisse, die Sicherheit der Bewegung des Fahrzeuges beeinflussen können. Unabhängig von der Zuverlässigkeit der Steuervorrichtung und den Sicherheitsvorkehrungen, sind direkt von Hand aktivierbare Vorrichtungen, also Vorrichtungen, die vom Fahrer betätigbar sind, nicht zugelassen.
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Ferner ist es erforderlich, Sicherheitsvorrichtungen vorzusehen, die dann zum Einsatz gelangen, wenn die Steuervorrichtung nicht ordnungsgemäß arbeitet.
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Es ist daher Aufgabe der vorstehenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und Einrichtungen vorzuschlagen, mit denen es möglich wird, in vollständig automatischer Weise auf die Zylinderkolbeneinheiten einzuwirken, die zur Steuerung der Räder sowohl bei schneller Vorwärtsfahrt als auch bei langsamer Fahrweise und bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt zum Einsatz gelangen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer selbstlenkenden Achse für ein Fahrzeug erreicht, mit an seinen Enden vorgesehenen posizionierbaren Naben, die um einen Drehzapfen unter Vorwendung von Zugstangen verschwenkbar sind, wobei die Zugstangen mit den Schäften einer steuerbaren Antriebsvorrichtung wirkverbunden sind, und wenigstens einer Nabe der Achse eine Radscheibe, die als Impulsrad ausgebildet ist, zugeordnet ist, über welches Impulsrad die Fahrtrichtung des Fahrzeuges anzeigbar ist, wobei das Impulsrad mit der Nabe wirkverbunden ist und in Umfangsrichtung mit Vorsprüngen 15 sowie mit Tälern 16 ausgestattet ist, und in der Nähe des Impulsrades Sensoren angeordnet sind, die über die Vorsprünge oder Täler des Impulsrades beeinflussbar sind, und die Sensoren mit einer Kontroll- und Steuereinheit (K) wirkverbunden sind, die mit Steuerventilen 20, 21, 22, 23 wirkverbunden ist, zur Kontrolle und Steuerung der hydraulischen Strömung zu einer ersten Antriebsvorrichtung 11 und/oder zu einer zweiten Antriebsvorrichtung 12, die für den gesteuerten Antrieb der Zugstangen 7, 8, 9, 10 vorgesehen sind.
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In vorteilhafter Weise, um die verschiedenen Bewegungen des Fahrzeuges zu steuern, ist ein hydraulischer Steuerkreis vorgesehen, der dafür sorgt, dass ein steuerbares Ventil, dass von einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit durchflossen wird, die Strömung der Hydraulikflüssigkeit zu weiteren steuerbaren Ventilen sowie einem steuerbaren Ventil 23 erlaubt, um zu ermöglichen, dass mit einer unter Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit auf die Kolbenzylindereinheiten eingewirkt wird, um dadurch eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges 4 und durch Umsteuern des Ventiles und Beeinflussung mit der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit die folgenden Ventile beeinflussbar sind, und bei Durchströmung des umgesteuerten Ventiles, eine Beeinflussung der Kolbenzylindereinheiten erfolgt, um eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges zu ermöglichen (5), und dass durch Umsteuern des ersten Ventiles und der folgenden Ventile über das Ventil 23, gleichzeitig die Einlauföffnungen A1, A2 der Kolbenzylindereinheiten beeinflusst werden und eine Bewegung der Stangen 11, 12 unterbrochen wird.
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Weitere Vorteile der Erfindung können der nun folgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den beigefügten Zeichnungen entnommen werden.
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1 zeigt im Grundriss eine selbstlenkende Achse, die mit entsprechenden Steuervorrichtungen ausgerüstet ist.
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2 zeigt in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt die linke Nabe der Achse.
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3 zeigt in Vorderansicht ein Impulsrad mit entsprechenden Lesevorrichtungen zur Erkennung der Drehrichtung.
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4 zeigt die selbstlenkende Achse mit entsprechenden hydraulischen Schaltkreis während einer Vorwärtsfahrt.
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5 zeigt die selbstlenkende Achse mit dem entsprechendem hydraulischen Schaltkreis während einer Rückwärtsfahrt; und
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6 zeigt die selbstlenkende Achse mit der Hydraulikeinrichtung, die vollständig blockiert ist.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, besteht die selbstlenkende erfindungsgemäße Achse, die gesamthaft mit 1 gekennzeichnet ist, aus einer rohrförmigen Achse 2 die in bekannter. Weise an beiden Enden Naben 3 und 4 aufweist. Diese Naben sind dazu bestimmt, in herkömmlicher Weise die Räder eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) aufzunehmen.
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Jede Nabe 3, 4 ist um einen Drehzapfen 5, 6 verschwenkbar angeordnet, dank der Vorsehung von bekannten Zuggestängen 7, 8, 9 und 10.
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Diese Zuggestänge 7, 8, 9, 10 sind mit den Stangen gesteuert antreibbarer Antriebsvorrichtungen 11, 12 wirkverbunden.
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Den Antriebsvorrichtungen 11, 12 ist eine Hydraulikflüssigkeit, die unter Druck steht, zuführbar bzw. von diesen ableitbar, wie dies im Anschluss noch genauer beschrieben werden wird.
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In 2 ist in perspektivischer Ansicht die Nabe 3 dargestellt, die um einen Drehzapfen 5 verschwenkbar ist, wobei dieser Drehzapfen mit der rohrförmigen Achse 2 fest verbunden ist.
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Das Gehäuse der Nabe 2 ist in 2 teilweise geschnitten dargestellt, und im Inneren der Nabe ist ein Impulsrad 13 angeordnet, welches sich gemeinsam mit der Nabe dreht und über Vorsprünge 15 und Täler 16 Sensoren 14 beeinflusst, die über Kabel 14 mit einer Kontroll- und Steuereinheit (K) wirkverbunden sind, die im Anschluss noch genauer beschrieben werden wir. In 3 ist in einem Grundriss das Impulsrad 13 dargestellt, welches sich vorwärts bzw. rückwärts dreht, entsprechend der Fahrtrichtung des Fahrzeuges.
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Der 3 können auch Sensoren 14 entnommen werden, die nur schematisch dargestellt sind, und jeder dieser Sensoren 14 ist in der Lage, das Vorhandensein eine vorstehenden Teiles 15 bzw. eines Tales 16 des Impulsrades 13 festzustellen.
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Die Anordnung der Sensoren 14 gegenüber den Vorsprüngen und Tälern des Impulsrades 13 ist derartig gewählt, dass die übertragenen elektrischen Impulse der Sensoren 14 die Möglichkeit schaffen, dass die Kontrollvorrichtung der hydraulischen Vorrichtung die Drehrichtung des Rades selbst und somit die Fahrtrichtung des Fahrzeuges erkennt.
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In den 4, 5 und 6 ist der Hydraulikkreis mit seinen unterschiedlichen Funktionen dargestellt.
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Der 4 kann entnommen werden, dass eine Pumpe P die Hydraulikflüssigkeit einem Ventil 20 zuführt, welches derartig umgesteuert wird, dass Hydraulikflüssigkeit zu einem ersten Ventil 21 oder zu einem zweiten Ventil 22 fließt.
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Das Ventil 21 gemäß 4 ist derartig umgesteuert, dass die Hydraulikflüssigkeit einem Ventil 23 zugeführt wird, welches die unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit dem Eingang A1 der Kolbenzylindereinheit 12 zuführt.
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Dank der Schaltstellung des Ventils 22, kann die Hydraulikflüssigkeit auch dem Eingang B2 der Kolbenzylindereinheit 11 zugeführt werden, wodurch bewerkstelligt wird, dass das Fahrzeug eine Vorwärtsbewegung durchführt.
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In der Schaltstellung gemäß 5 ist das Ventil 20 derartig umgesteuert, dass die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit über das umgesteuerte Ventil 21 den Einlauf B1 der Kolbenzylindereinheit 12 erreicht und deren Einläufe A1 nicht von der Hydraulikflüssigkeit beeinflusst werden.
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Desweiteren ist das Ventil 22 derartig umgesteuert, dass die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit über das Ventil 23 den Einlauf A2 der Kolbenzylindereinheit 11 erreicht, wodurch erreicht wird, dass das Fahrzeug eine gesteuerte Rückwärtsbewegung durchführt. Schließlich, wie der 6 zu entnehmen ist, ermöglicht das Ventil 20, dass über die Ventile 21, 22, 23, die unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit gleichzeitig den Einlauf A1 der Kolbenzylindereinheit 12 sowie den Einlauf A2 der Kolbenzylindereinheit 11 erreicht.
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In dieser Stellung sind die Zugstangen 7, 8, 9, 10 in ihrer Bewegung blockiert. Der Steuerkreislauf behält bei fehlender Änderung der Fahrtrichtung die letzte Einstellung der Steuerventile für die Zylinder und über das Impulsrad bei.
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Auch bei fehlerhaftem Arbeiten des Hydraulikkreislaufes behält die selbstlenkende Achse die letzte Einstellung der Kontrollventile über den Schaltkreislauf bei.
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Der Steuerkreislauf, bei Erreichen einer bekannten Geschwindigkeit des Fahrzeuges, wirkt derartig auf die Ventile des hydraulischen Kreislaufes ein, dass ein selbststeuerndes Arbeiten in beiden Fahrtrichtungen unterbrochen wird, um somit die Verwendung der Achse exklusiv als starre Achse für Geradeausfahrt zu verwenden. Die Geschwindigkeiten, mit denen die Ventile des hydraulischen Kreislaufes arbeiten, kann im voraus in der Steuer- und Kontrolleinheit eingestellt werden.
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Bei Versagen der Steuereinheit (K) in elektrischer oder elektronischer. Hinsicht, richtet sich die Achse automatisch als starre Achse für geradlinige Fahrt aus.
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Das Ventil 23 ist in vorteilhafter Weise ein steuerbares Halteventil. Dieses Ventil verhindert üblicherweise den Rückfluss des Öles zum Einlauf A1 in der in 4 dargestellten Stellung (Vorwärtsfahrt) sowie der Einläufe A2 gemäß 5 (Rückwärtsfahrt).
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Die Aufhebung der Sperrung einer Steuerleitung, z. B. der durchlaufenden Leitung nach 22 gemäß 4, wird durch den vorhandenen Steuerdruck des Hydrauliköles in der durchlaufenden Leitung zum Ventil 21 bewerkstelligt.
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Bei fehlendem Flüssigkeitsdruck wird die Absperrung nicht geöffnet und es erfolgt kein Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit weder zum Ventil 21 noch zum Ventil 22, wodurch der Kreislauf zwischen dem Ventil 23 und den Einläufen der Zylinder blockiert bleibt.
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Dank der in den 1 bis 6 dargestellten Bauteile wird es möglich, aufgrund der Schaltstellung der Ventile gemäß 4, eine zuverlässige Bewegung des Fahrzeuges mit Rückwärtsfahrt durchzuführen.
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Dank der Schaltstellung der Ventile gemäß 5 kann das Fahrzeug eine sichere Vorwärtsfahrt durchführen und bei Stellung der Ventile, wie in 6 dargestellt, sind die Naben der Achse 2 blockiert.
