DE1116066B - Schlepper als Zuggeraet fuer ein mit einer Vorder- und einer Hinterachse ausgeruestetes Geraet - Google Patents

Description

Es sind Vorrichtungen bekannt, die es ermöglichen, einen Teil der lotrechten Lastkomponente eines Anhängerfahrzeuges zwischen die beiden Achsen eines hinterradangetriebenen Schleppers zu verlagern. Auf diese Vorrichtungen, die teils vom Erfinder selbst entwickelt wurden, teils von anderer Seite eine Verbesserung erfahren haben, bezieht sich die Erfindung und somit auf einen Schlepper als Zuggerät für ein mit einer Vorder- und einer Hinterachse ausgerüstetes Gerät mit einem Verbindungsgestänge, das aus einer die Lenkeinrichtung des gezogenen Gerätes mit einer unterhalb der Ebene der Schlepperachse liegenden Anschlußeinrichtung verbindenden, vertikal wie auch horizontal schwenkbaren Zugstange und aus einer längenveränderlichen Strebe besteht, die eine am gezogenen Gerät vorn höherliegende Stelle mit einer am Schlepper tieferliegenden, oberhalb der Zugstange befindlichen Stelle gelenkig verbindet und die eine solche Neigung hat, daß die auf den Schlepper übertragene Last zwischen dessen Vorder- und Hinterräder verteilt wird.

Die technische Entwicklung hat dazu geführt, immer größere Leistungen vom Schlepper zu verlangen und die mit der auf dem Anhängerfahrzeug unterzubringende Last immer mehr anwachsen zu lassen. Aus diesem Grunde war man bestrebt, die zu übertragende Last nicht allein von den angetriebenen Hinterrädern des Schleppers tragen zu lassen, sondern sie auch teilweise auf die nicht angetriebenen Vorderräder des Schleppers zu verlagern, um so eine Verteilung der übernommenen Last auf die Vorder- und Hinterräder des Schleppers vornehmen und demzufolge den vom Schlepper zu übernehmenden Lastanteil erhöhen zu können. Diese Entwicklung hatte zur Folge, daß die hierbei für den Antrieb allein in Betracht kommenden Hinterräder mit zunehmender Last zwecks Erzielung der ausreichenden Adhäsion immer mehr vergrößert wurden, daß sie größere Durchmesser erlangten und umfangreichere Reifen benötigten, ferner daß die Hinterachsbrücke immer stärker konstruiert werden mußte und demzufolge der gesamte Schlepper in erheblichem Maße an Gewicht zunahm.

Diese Entwicklung findet nun dort ihre natürliche Grenze, wo das Hinterachs- und damit das Schleppergewicht ein für das Befahren öffentlicher Verkehrswege und Brücken noch zulässiges Maß überschreitet. Diese Grenze zwingt dazu, nach anderen Wegen Ausschau zu halten, um trotz eines höheren Gewichtes des Anhängerfahrzeuges und Übernahme eines größeren Teiles der lotrechten Lastkomponente auf den Schlepper zwischen dessen Vorder- und Schlepper als Zuggerät

für ein mit einer Vorder- und einer Hinterachse

ausgerüstetes Gerät

Anmelder:

Lovel Reynolds Simmons,
Jackson, Miss. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 8. Juli 1955

Lovel Reynolds Simmons, Jackson, Miss. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Hinterachsen eine weitere Vergrößerung der Rad- und Reifendurchmesser und ein Anwachsen des Schleppergewichtes zu vermeiden und dieses nach Möglichkeit herabzudrücken. Dieses Problem liegt vor in der Land- und Forstwirtschaft wie auch im Tiefbauwesen.

Eine Schlepperbauart mit Allradantrieb ist zwar an sich seit langem bekannt, doch ist die Fachwelt an deren Verwendung auf diesem speziellen Gebiet achtlos vorbeigegangen, obwohl die Erkenntnis bereits bekannt war, auch die nicht angetriebenen Vorderräder zur Verbesserung der Lenkung mit einem Teil der Last des Anhängegewichts zu belasten. Doch fehlte es an dem entscheidenden Schritt, die an sich schon größere Zugkraft des allradgetriebenen Schleppers dadurch noch zu erhöhen, daß ein Teil der Gewichtslast des Anhängergeräts auf die angetriebenen Vorderräder zu übertragen ist. Diese zeitweilige Verbesserung der Adhäsion der angetriebenen Vorder- und Hinterräder des Schleppers ermöglicht es, die Hinterräder wieder in normaler Größe auszuführen, so daß mit einem einfachen Aufbau des Schleppers schwere Lasten in unwegsamem Gelände befördert werden können.

Demzufolge ist die Erfindung gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale:

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a) In an sich bekannter Weise ist der Schlepper mit angetriebenen Vorder- und Hinterrädern ausgerüstet.

b) Das Differentialgehäuse für die Hinterräder ist mit zwei sich beidseitig der Mittellängsebene erstreckenden, sich auf die Vorderachse abstützenden Längsträgern solcher Stärke verbunden, daß über sie ein Teil der vom Schlepper übernommenen Last des gezogenen Gerätes auf die Vorderräder übertragen werden kann.

Die im zweitgenannten Merkmal gekennzeichnete Ausbildung des Rahmens steht im engen Zusammenhang mit der Ausbildung des allradangetriebenen Schleppers, denn die Übertragung eines Teiles der vom Schlepper übernommenen Last auf dessen Vorderräder setzt die gekennzeichnete sehr stabile Ausführung des Rahmens voraus.

Zweckmäßig ist die Anschlußvorrichtung für die längenveränderliche Strebe höhenveränderlich ausgebildet und die Strebe an einem Hebelarm drehbar angeschlossen, der zum Heben und Senken der Strebanschlußstelle mittels einer Spindel um einen Zapfen schwenkbar ist.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Schleppers mit angehängtem Gerät ist in der Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Schlepper mit angehängtem Gerät in Seitenansicht;

Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung des beim Schlepper verwendeten Rahmens;

Fig. 3 zeigt in Seitenansicht die hierbei verwendbare Strebenverstellvorrichtung.

Der in Fig. 1 dargestellte Schlepper 10 ist mit vier angetriebenen Rädern versehen. An ihn ist ein Fahrzeug 11 angehängt, welches bei diesem Ausführungsbeispiel ein sogenannter Schürfkübel ist. Es wird anschließend zunächst der Schlepper 10 beschrieben.

Der Schlepper 10 ist mit angetriebenen Vorderrädern 39 und 41 und mit einem Paar gleichfalls angetriebenen Hinterrädern 42 ausgestattet, von denen in Fig. 1 nur eines sichtbar ist. Die Hinterräder sind drehbar auf den Außenseiten von Achsgehäusen 43, 44 angeordnet, die nach entgegengesetzten Seiten vom Differentialgehäuse 45 abstehen, welches den hinteren Abschluß des Schleppergestelles 46 darstellt, und von welchem aus die Hinterräder 42 über die Wellen 47, 48 ihren Antrieb erhalten. Im Abstand beidseitig zur Mittellinie ML des Schleppers schließen an die Vorderseite 52 des Gehäuses 45 Längsträger 49, 51 an, die an ihren vorderen Enden von beidseitig des vorderen Differentialgehäuses 54 angeordneten Blattfedern 53 abgestützt sind. Beidseitig von diesem Gehäuse abstehende Wellen 55 dienen unter Zwischenschaltung üblicher Universalgelenke zum Antrieb der Vorderräder 39, 41, die von der Fahrerkabine 57 mittels des Lenkrades 56 steuerbar sind.

Eine Brennkraftmaschine 58 treibt über eine Kupplung im Gehäuse 59 ein Geschwindigkeitswechselgetriebe im Gehäuse 61, von wo die Umlaufbewegung über die Welle 62 und das Gehäuse 63 auf die sich nach vorn zum Differentialgehäuse 54 erstreckende Welle 64 und auf die sich nach hinten zum Differentialgehäuse 45 erstreckende Welle 65 übertragen wird.

Mit diesem Schlepper ist das mit der Hinterachse 15 und darauf angebrachten, zweckmäßig gummibereiften Rändern 16, 17 und mit der Vorderachse 18 mit Rädern 19, 21 ausgerüstete angehängte Fahrzeug 11 über eine tiefliegende Zugstange 14 und eine Einrichtung 12 zur Lastübertragung eines Teiles des Gewichtes vom Fahrzeug 11 auf den Schlepper 10 verbunden. Die Lastübertragungseinrichtung besteht aus einer durch Kraftantrieb längenveränderlichen Strebe 13. Das sich zwischen den Achsen 15 und 18 erstreckende Gestell 22 des angehängten Fahrzeuges

ίο 11 stützt sich über einen gebogen verlaufenden Träger 23 auf dem oberen Teil 24 einer vertikalen Gelenkverbindung 25 ab, um welche die Vorderachse 18 zwecks Steuerung des Gerätes schwenkbar ist. An einen mit der Achse 18 starr verbundenen Teil 26 dieser Gelenkverbindung ist über einen Zapfen 27 gelenkig die untere Zugstange 14 angeschlossen, die hiernach sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebene schwingen kann und die bei ihren horizontalen Schwingbewegungen die Achse 18 steuert.

An einem vorn an einer erhöhten Stelle des Trägers 23 vorgesehenen Lagereisen 28 mit oberen und unteren Gabelteilen 29 bzw. 31 ist über einen Zapfen 32 das hintere Ende der Strebe 13 unter Zwischenschaltung eines Universalgelenkes 34 angeschlossen, dessen rückwärtiger Teil 33 um den Zapfen 32 drehbar ist und dessen vorderer Teil über einen horizontalen Stift 35 mit der Kolbenstange 36 gelenkig verbunden ist, die gleitbar in einem als Kraftheber wirkenden Zylinder 37 angeordnet ist. Wird diesem Zylinder am vorderen Ende durch einen Anschluß 38 Flüssigkeit unter Druck zugeführt, wird die Stange 36 aus dem Zylinder herausgedrückt, so daß auf diese Weise die somit selbst als Kraftheber ausgebildete Strebe 13 längenveränderlich ist.

Das vordere Ende dieser Strebe 13 ist mit dem hinteren Ende des Schlepperrahmens gleichfalls durch ein Universalgelenk 71 verbunden (Fig. 2). Diese Anschlußstelle besteht aus einem Träger 66 mit vertikal im Abstand voneinander angeordneten Gabelarmen 67, 68 zur Aufnahme eines Zapfens 72, der von einem Auge 69 des Gelenkes umfaßt ist, welches an seinem von diesem Auge abgelegenen Teil mit mehreren übereinanderliegenden Löchern 71' versehen ist; an einem durch eines dieser Löcher einsteckbaren horizontalen Bolzen 73 ist das vordere Ende des Zylinders 37 gelenkig angeschlossen. Auch das vordere Ende der Zugstange 14 ist an die Rückseite des Schleppers über ein Universalgelenk 78 angeschlossen. Dieses besteht aus einem an der Unterseite des Differentialgehäuses 45 befestigten Träger 74 mit vertikal im Abstand voneinander angeordneten Gabelarmen 75, 76 zur Aufnahme eines Zapfens 77, der von dem vorderen Teil des Gelenkes drehbar umfaßt wird, während das vordere Ende der Zugstange 14 an einem horizontalen Zapfen 79 angeschlossen ist.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, befindet sich die Anschlußstelle der Strebe 13 hinter der durch die Schlepperhinterachse zu legenden vertikalen Ebene und oberhalb der tiefliegenden Zugstange 14 in solcher Höhe in bezug auf die Anschlußstelle der Strebe 13 am gezogenen Gerät 11, daß dieWirkungslinie dieser Strebe, bezeichnet mit LAS, die mit LAD bezeichnete Wirkungslinie der unteren Zugstange 14 an einem Punkt X schneidet, der sich etwa mittig zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Schleppers befindet. Die Anschlußstellen für die

Strebe 13 und die Zugstange 14 sind zweckmäßig so gewählt, daß die Wirkungslinie LAD im wesentlichen horizontal und die Wirkungslinie LAS unter einem Winkel von wenigstens 30° zur Horizontalen vom Schnittpunkt X an hinten ansteigend verläuft.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, kann die längenveränderliche Strebe 13 verschieden hoch in einem im Gelenk 71 vorgesehenen Anschlußlöcher 71' angeschlossen sein. Auf diese Weise kann die Neigungsslage der Wirkungslinie LAS geändert werden, so daß diese dann in Richtung der in Fig. 1 vermerkten Linie LA S' verläuft und der Schnittpunkt X dann nach der Stellet" verlegt wird, der sich dann vor der Hinterachse, und zwar im Abstand von etwa einem Viertel der Gesamtentfernung zwischen Vorder- und Hinterrad befindet, wonach dann auch etwa 75% der übertragenen Last von der Hinterachse und 25% von der Vorderachse übernommen werden.

Die Verstellung der Höhe des Anschlußpunktes der längenveränderlichen Strebe kann auch in der abgewandelten Form gemäß Fig. 3 erfolgen. Hier ist zwischen den Gabelarmen 67, 68 des Lagereisens 66 eine Lagerhülse 82 drehbar um einen Zapfen 81 angeordnet. Zwischen an der Rückseite dieser Hülse vorgesehenen Augen 83 ist das Ende eines zweckmäßig bogenförmig ausgebildeten Hebels 85 gefaßt, der um den horizontalen Bolzen 84 schwenkbar ist. An das hintere Ende dieses Hebels ist beispielsweise mittels eines dort vorgesehenen Loches 86 zur Aufnahme des Gelenkzapfens 73, gemäß Fig. 1, das untere Ende der Strebe 13 angeschlossen. Dieses Anschlußende des Hebels, also das Loch 86, ist auf eine gewünschte Höhe innerhalb eines bestimmten Bereiches beliebig verstellbar, wobei diese Höhe durch die Winkellage des Hebels 85 zum Schwenkzapfen 84 bestimmt ist. Zur wahlweisen Schwenkung und Festlegung der gewünschten Winkellage des Hebels 85 dient ein Führungseisen 87, das sich auf dem oberen Hebelarm 68 befindet, und um den Zapfen 81 schwenkbar ist. Zwischen zwei Armen 88 dieses Eisens 87 ist drehbar um Zapfen 89 eine mit Innengewinde versehene Mutter 91 gefaßt, in der eine durch eine Kurbel 93 zu betätigende Gewindespindel 92 aufgenommen ist, deren unteres Ende an den Hebel 85 durch eine mit diesem Hebel durch einen Zapfen 95 verbundene Kupplung 94 gelenkig angeschlossen ist. Das obere Ende dieser Kupplung enthält Haken 96, 98, die einen Kopf 97 am unteren Spindelende umfassen und diesen mit der Kupplung in Verbindung halten, wenn die Spindel 92 in der Mutter 91 verstellt wird. Wie erkennbar, kann durch Betätigung dieser Spindel die Winkellage des Hebels 95 und damit die Höhe des Anschlußpunktes 86 und folglich auch die Neigung der Wirkungslinie LAS und damit die Lage des Schnittpunktes X geändert werden, womit auch die Lastverteilung zwischen Vorder- und Hinterrädern des Schleppers einer Änderung unterliegt. Die Ausführung gemäß Fig. 3 ermöglicht es gerade, die Verteilung der übertragenen Last auf den Schlepper in mannigfaltiger Veränderung durchzuführen.

In bekannter Weise erfolgt die Übertragung eines Lastanteils vom gezogenen Gerät auf den Schlepper dadurch, daß in den Zylinder 37 das Druckmittel eingelassen und dadurch die Kolbenstange 36 herausgedrückt wird. Entsprechend dem sich hierdurch vergrößernden Abstand zwischen dem Gelenk 34 am Gerät 11 und dem Gelenk 71 am Schlepper 10 wird das Vorderteil des gezogenen Gerätes durckentlastet. Oft reicht es aus, das Vorderteil des Gerätes so weit anzuheben, daß die Gummibereifungen der Räder 19, 21 druckentlastet sind, ohne die Berührung mit dem Boden zu verlieren. Während auf diese Weise die Zugspannung in der oberen Strebe erhöht und der Abstand zwischen den erwähnten Gelenken vergrößert wird, bleibt der durch die Länge der unteren Zugstange 14 festgelegte Abstand zwischen der Gelenkstelle 27 am Gerät und dem Gelenk 78 am Schlepper unverändert. Die vom Schlepper übernommene lotrechte Lastkomponente des Anhängerfahrzeuges wirkt sich demzufolge im Schnittpunkte der Linien LAS und LAD aus, wie durch V in Fig. 1 vermerkt. Dieser Schnittpunkte liegt bevorzugt etwa mittig zwischen der Vorder- und der Hinterradachse des Schleppers, so daß die übernommene Last gleichmäßig auf alle vier Räder des Schleppers verteilt wird. Während es bei Verwendung eines mit angetrie-

ao benen Hinterrädern versehenen Schleppers unumgänglich nötig ist, bei Übernahme eines größeren Lastanteils vom gezogenen Gerät auf den Schlepper zur Sicherung einer ausreichendenAdhäsion die Schlepperhinterräder so groß auzubilden und so starke Bereifungen zu wählen, daß das Hinterachsgewicht eine Höhe erreicht, die für das Befahren öffentlicher Verkehrswege nicht mehr zulässig ist, führt die Verteilung der Adhäsion beim allradangetriebenen Schlepper auf alle vier Räder dazu, daß das Hinterachsgewicht herabgedrückt wird, daß für die Hinterräder kleinere Durchmesser und entsprechend leichtere Bereifungen gewählt werden können und der gesamte Aufbau des Schleppers vereinfacht werden kann; lediglich müssen die Längsträger des Schlepperrahmens so stark ausgebildet sein, daß die Übertragung des vom Schlepper übernommenen Lastanteils auf die mitangetriebenen Vorderräder ohne mechanische Bedenken möglich ist.

Es läßt sich rechnerisch nachweisen, daß bei Ver-Wendung eines allradangetriebenen Schleppers als Zuggerät das Gewicht der Hinterachsbrücke auf eine für das Befahren öffentlicher Straßen zulässige Größe herabgesenkt werden kann, ferner daß beispielsweise bei einer 70%igen Übernahme der gezogenen Last auf beiden Achsen des Schleppers ein bis 100% höheres Zuggewicht erreicht werden kann, als dies mit einem Schlepper mit nur angetriebenen Hinterrädern möglich ist. Die relative Größe der Vorderrad- und Hinterradreifen kann nach Wunsch ausgewählt, die gewählten Reifen auf den gewünschten Druck aufgepumpt und ohne Gefahr einer zeitweisen übermäßigen Belastung dem Höchstwert der übertragenen Belastung ausgesetzt werden. Es kann daher selbst bei Verwendung von unterschiedlich großen Reifen bei gleichem oder verschiedenem Reifendruck die Lastübertragung auf die Vorderrad- und Hinterradreifen mit größtmöglichem Vorteil durchgeführt werden. Totes Gewicht kann erspart werden, und das hierdurch bedingte höhere Beharrungsvermögen kann sich nicht leistungsmindernd auf den Schlepper auswirken.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schlepper als Zuggerät für ein mit einer Vorder- und einer Hinterachse ausgerüstetes Gerät mit einem Verbindungsgestänge, das aus einer die Lenkeinrichtung des gezogenen Gerätes mit einer unterhalb der Ebene der Schlepperachse liegen-

den Anschlußeinrichtung verbindenden, vertikal wie auch horizontal schwenkbaren Zugstange und aus einer längenveränderlichen Strebe besteht, die eine am gezogenen Gerät vorn höherliegende Stelle mit einer am Schlepper tieferliegenden, oberhalb der Zugstange befindlichen Stelle gelenkig verbindet und die eine solche Neigung hat, daß die auf den Schlepper übertragene Last zwischen dessen Vorder- und Hinterräder verteilt wird, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung folgender Merkmale:

a) in an sich bekannter Weise ist der Schlepper mit angetriebenen Vorder- und Hinterrädern ausgerüstet,

b) das Differentialgehäuse (45) für die Hinterräder ist mit zwei sich beidseitig der Mittellängsebene (ML) erstreckenden, sich auf die Vorderradachse abstützenden Längsträgern

(49, 51) solcher Stärke verbunden, daß über sie ein Teil der vom Schlepper übernommenen Last des gezogenen Gerätes auf die Vorderräder übertragen werden kann.
2. Schlepper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung für die längenveränderliche Strebe (13) höhenveränderlich ausgebildet und die Strebe (13) an einem Hebelarm (85) drehbar angeschlossen ist, der zum Heben und Senken der Strebanschlußstelle (73) mittels einer Spindel (92) um einen Zapfen (84) schwenkbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung F 3383 II/63 c (bekanntgemacht am 28.8.1952), U 141VI/63 c (bekanntgemacht am 26.10.1950);
USA.-Patentschriften Nr.

2 360 901, 2 642 293.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen