DE1253597B - Lenkeinrichtung fuer vierraedrige Portalfahrzeuge und aehnliche fahrbare Geraete - Google Patents

Description

DEUTSCHES ÄWflSiS PATENTAMT

DeutscheKl.: 63 c-47

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 253 597

Aktenzeichen: D 4369411/63 c

253 597 Anmeldetag: 21.Februar 1964

Auslegetag: 2. November 1967

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für vierrädrige Portalfahrzeuge und ähnliche fahrbare Geräte, mit zwei fest in einer gemeinsamen Achslinie gelagerten Rädern und zwei in gleichem Abstand von diesen angeordneten lenkbaren Rädern, die mit Hilfe jeweils einer über ein gesondertes Lenkgestänge angreifenden Stelleinrichtung um eine senkrechte Achse schwenkbar sind, wobei jede Stelleinrichtung aus einer mit einem Ende am Fahrzeugrahmen gelenkig gelagerten hydraulischen Kolbenzylindereinheit besteht und die einander zugeordneten, beim Lenken gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete Hubwege bewirkenden Stelleinrichtungen zur Fahrzeuglängsmittelebene spiegelbildlich angeordnet sind und bei Geradeausfahrt mit dieser einen spitzen Winkel einschließen.

Portalfahrzeuge dieser Art weisen einen weit über die Radebene hinaus hochgezogenen Rahmen auf, so daß sich zwischen den Rädern eine sehr große Bodenfreiheit ergibt. Sie können beispielsweise als Portalkranwagen od. dgl. eingesetzt werden. Bei den bekannten Portalfahrzeugen sind die beiden lenkbaren Räder in schwenkbar mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Gabeln oder ähnlichen Lagereinrichtungen gelagert, und die hydraulischen Stelleinrichtungen sind so angeordnet, daß sie einerseits an dem Fahrzeugrahmen und andererseits direkt an den Gabeln angreifen. Dabei sind die Stelleinrichtungen auf den beiden, in bezug auf die .Fahrzeuglängsachse an einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs hydraulisch miteinander gekoppelt, damit sie sich beim Betätigen simultan in entgegengesetzter Richtung bewegen, um den gewünschten Lenkeinschlag der Räder zu bewirken.

Derartige Lenksysteme arbeiten bei normaler Ver-Wendung des Fahrzeuges durchaus befriedigend. Es gibt jedoch Fälle, bei denen eine größere Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges erforderlich ist, als sie sich durch die bisherigen Lenksysteme erzielen läßt. Insbesondere ist es oftmals wünschenswert, die lenkbaren Räder bis zu Winkeln von 90° aus der Stellung für Geradeausfahrt heraus zu verschwenken, damit das Fahrzeug Drehbewegungen um eines der festen Räder ausführen kann. Ein derartiges Verschwenken der steuerbaren Räder kann bei direkter Anlenkung der hydraulischen Einheiten an die Gabeln der steuerbaren Räder nicht erreicht werden.

Es gibt bereits Fahrzeuge, deren Lenksystem so beschaffen ist, daß sich die beiden lenkbaren Räder bis zu einem Betrage einschlagen lassen, bei dem sich ihre verlängerten Radachsen etwa im Mittelpunkt eines der Hinterräder schneiden, so daß das Lenkeinrichtung für vierrädrige Portalfahrzeuge
und ähnliche fahrbare Geräte

Anmelder:

Drott Manufacturing Corporation,
Milwaukee, Wis. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. K.-R. Eikenberg, Patentanwalt,
Hannover, Schackstr. 1

Als Erfinder benannt:
Vernon R. Hintze,

Gerald P. Lamer, Schofield, Wis. (V. St. A)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. September 1963
(312 642)

Fahrzeug eine 90°-Wendung ausführen kann. Hierbei handelt es sich jedoch um Fahrzeuge mit in der Nähe der Radebene angeordneten Rahmen, und das Lenksystem enthält eine den lenkbaren Rädern gemeinsam zugeordnete querverlaufende Spurstange. Desgleichen ist auch die Stelleinrichtung, die den lenkbaren Rädern den jeweils gewünschten Einschlag erteilt, nur eine einzige, beiden lenkbaren Rädern gemeinsame und von einem mechanischen Lenkgetriebe aus betätigte Stelleinrichtung, die primär auf eines der beiden Räder wirkt und das andere lenkbare Rad über die Spurstange mitnimmt.

Eine derartige mechanische Kopplung beider lenkbarer Räder ist jedoch bei Portalfahrzeugen sehr schwierig, weil die Bodenfreiheit zwischen den Rädern gewahrt bleiben muß und eine Anordnung der Kopplungselemente weit oberhalb der Radebene zu einem höchst aufwendigen und störanfälligen Aufbau führen würde. Es kann daher die bei üblichen Fahrzeugen, bei denen der Raum zwischen den beiden lenkbaren Rädern konstruktiv ausgenutzt werden kann, bekannte Lösung nicht auf Portalfahrzeuge od. dgl. übertragen werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein auch für Portalfahrzeuge geeignetes Lenksystem

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zu schaffen, das ein Verschwenken der lenkbaren Räder bis zu einem Winkel von 90° aus der Stellung für Geradeausfahrt heraus ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst worden, daß jedes Lenkgestänge aus einem am Fahrzeugrahmen gelagerten Lenker und einer zwischen dessen freiem Ende und dem gelenkten Rad angeordneten Koppel besteht, wobei das andere Ende der Kolbenzylindereinheit am Gelenk zwischen Lenker und Koppel eingreift, sowie die zwischen Kolbenzylindereinheit und Lenker einerseits und zwischen Lenker und Koppel andererseits befindlichen Winkel für Geradeausfahrt spitz sind. Dabei sind die Koppeln vorteilhaft gebogen ausgebildet.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, in einfächer Weise jedem der lenkbaren Räder einen Lenkausschlag bis zu 90° zu geben. Es wird jedoch die Notwendigkeit vermieden, eine Spurstange oder eine entsprechende mechanische Kopplung zwischen den Rädern vorzusehen. Dadurch können nunmehr auch Portalfahrzeuge oder ähnliche fahrbare Geräte mit einer optimalen Manövrierfähigkeit versehen werden, ohn daß dazu der Raum zwischen den lenkbaren Rädern verbaut oder sonstwie ein übermäßiger Aufwand getrieben werden muß.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Portalhubwagens, der mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem ausgerüstet ist,

F i g. 2 das schematisch dargestellte Lenksystem des Portalhubwagens gemäß F i g. 1 bei einer Radstellung von 90° in Draufsicht,

F i g. 3 und 4 das Lenksystem gemäß F i g. 2 in vergrößerter Darstellung in zwei unterschiedlichen Radstellungen und

F i g. 5 eine der Darstellung der F i g. 2 entsprechende schematische Draufsicht des Lenksystems in der Radstellung für Geradeausfahrt.

Die Portale 12 eines Portalhubwagens sind durch vorzugsweise längsverstellbare Längsträger 10 und 11 miteinander verbunden. An den Portalen können Laufkatzen oder andere Hebezeuge angeordnet sein, die eine Last, über die das Fahrzeug gefahren ist, zum Zwecke des Transportes anheben.

Das Fahrzeug ist an seinem einen Ende mit zwei festen, d. h. nicht schwenkbaren Rädern 13 versehen, die in Gabeln 14 gelagert sind. Die Gabeln sind zweckmäßig an den Ecken des Fahrzeugs angeordnet und liegen mit den zugeordneten Portalen in einer Ebene. Die Fahrzeugseite, an der sich die Gabeln 14 befinden, ist normalerweise die Frontseite des Fahrzeugs. An der Rückseite des Fahrzeugs befinden sich zwei lenkbare Räder 15 und 16, die in drehbaren Gabeln gelagert sind. Die Drehachsen der Gabeln 17 und 18 stehen dabei etwa senkrecht und werden durch Lagerzapfen 21 gebildet, die einerseits fest am Gabelsteg 19 und andererseits drehbar im Fahrzeugrahmen angeordnet sind. Im übrigen liegen zweckmäßig auch bei den lenkbaren Rädern 15 und 16 die Gabeln 17 und 18 mit den zugeordneten Portalen in einer Ebene.

Zum Schwenken der Räder 15 und 16 ist eine Einrichtung vorgesehen, die bei beiden Rädern in bezug auf die Fahrzeuglängsachse spiegelbildlich gleich ist (F i g. 2 bis 5). Der Gabelsteg 19 jedes Rades ist an seiner einen Ecke mit einem Schwenklager 22 ver-

sehen, in dem eine Koppel 23 angreift. Die Koppel

23 ist vorzugsweise gebogen ausgebildet, damit sich für alle Radstellungen ein ausreichender Abstand vom Drehlager (Lagerzapfen 21) der drehbaren Gabeln 17 bzw. 18 ergibt. Das zweite Ende der Koppel 23 ist gelenkig mit dem freien Ende eines Lenkers

24 verbunden, welcher seinerseits mit seinem zweiten Ende an eine am Fahrzeugrahmen befestigte Konsole 25 angelenkt ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die an beiden Fahrzeugseiten befindlichen Lenker 24 nach außen weisen und jeweils in horizontalen Ebenen schwenken.

Zum Betätigen der Lenker 24 sind hydraulische Einheiten 26 vorgesehen, die an ihrem einen Ende (z. B. zylinderseitig) an fest mit dem Fahrzeugrahmen verbundene Konsolen 27 und an ihrem anderen Ende (z. B. kolbenstangenseitig) an die freien Enden der Lenker 24 angelenkt sind. Zweckmäßig ist dabei die hin- und hergehende Kolbenstange 28 jeder hydraulischen Einheit 26 unmittelbar an den Gelenkpunkt zwischen dem Lenker 24 und der Koppel 23 angelenkt.

Die hydraulischen Einheiten 26 sind wie an sich bekannt an ein hydraulisches System angeschlossen, das beim Betätigen der beiden hydraulischen Einheiten eine simultane gegensinnige Bewegung der jeweiligen Kolbenstange hervorruft. Dies bedeutet, daß, wenn eine der Kolbenstangen 28 um einen bestimmten Betrag aus dem zugehörigen Zylinder 26 herausgeschoben wird, die zweite Kolbenstange 28 um den gleichen Betrag in den zweiten Zylinder 26 hineingezogen wird. Dadurch wird es möglich, die Räder 15 und 16 so zu schwenken, daß sie sich jeweils beim Betätigen der hydraulischen Einheiten um den für das Lenken des Fahrzeuges richtigen Betrag gleichsinnig schwenken.

Die für eine Geradeausfahrt des Fahrzeuges vom Lenksystem eingenommene Stellung ist in F i g. 5 dargestellt. In dieser Stellung liegen beide Lenker 24 in einer gleichen (in Fahrtrichtung gesehen) leicht nach rückwärts weisenden Winkelstellung zum Fahrzeugrahmen, wobei sie mit den hydraulischen Einheiten einen spitzen Winkel bilden. Die gebogenen Koppeln 23 bilden ebenfalls einen spitzen Winkel mit den freien Enden der Lenker 24.

In F i g. 2, 3 und 4 ist in ausgezogener Linienführung die eine Extremstellung des Lenksystems dargestellt, und zwar diejenige Extremstellung, bei dei das Fahrzeug eine Drehbewegung um das (in der Zeichnung) rechte Vorderrad 13 ausführt. Es ist zu erkennen, daß die Kolbenstange 28 der rechten hydraulischen Einheit 26 von ihrer in F i g. 5 dargestellten Mittellage aus voll aus dem Zylinder ausgefahren ist, während die linke Kolbenstange 28 von ihrer Mittellage aus voll in den linken Zylinder 26 eingezogen worden ist. Bei dieser Bewegung der hydraulischen Einheit dreht sich das rechte lenkbare Rad 16 gegen den Uhrzeigersinn so weit, bis es im Winkel von 90° zu der bei Geradeausfahrt eingenommenen Radstellung liegt. Der rechte Lenker 24 schwenkt dabei in eine etwa zur Fahrzeuglängsachse parallele Lage. Auch die rechte Koppel 23 führt eine Bewegung aus, die wegen der Krümmung der Koppeln das Drehlager der rechten Radgabel 18 nicht stört. Gleichzeitig mit der Drehung des rechten Rades 16 dreht sich auch das linke Rad 15 gegen den Uhrzeigersinn, jedoch nur um einen geringeren Winkelbetrag. Der linke Lenker 24 nimmt dabei eine etwa

Claims (2)

i senkrechte Lage in bezug auf die Fahrzeuglängsachse ein. Sobald in der in F i g. 2 bzw. 3 und 4 dargestellten Lage der lenkbaren Räder eine Antriebskraft auf die lenkbaren Räder ausgeübt wird, dreht sich das ge- s samte Fahrzeug um das als »Drehpunkt« dienende rechte, feststehende Vorderrad 13, wobei die lenkbaren Räder 15 und 16 auf einem Kreisbogen um das Rad 13 abrollen, weil sich, wie sich insbesondere aus F i g. 2 ergibt, ihre Achsen im »Drehpunkt« des Fahrzeuges, d. h. im rechten Vorderrad 13, schneiden. Um in entsprechender Weise ein Drehen des Fahrzeuges um das linke Vorderrad 13 zu bewirken, ist lediglich die Betätigung des Lenksystems umzukehren, wie dies in strichpunktierter Linienführung in F i g. 3 und 4 angedeutet ist. In der strichpunktierten Lage des Lenksystems ist die linke Kolbenstange 28 voll ausgefahren, während die rechte Kolbenstange 28 voll zurückgezogen ist. Dadurch wird das linke ao lenkbare Rad 15 rechtwinklig aus seiner Stellung für Geradeausfahrt herausgedreht, während das rechte lenkbare Rad 16 um einen geringeren Winkelbetrag ebenfalls aus der Stellung für Geradeausfahrt herausgedreht wird. Der Drehwinkel des rechten Rades as 16 ist dabei wiederum so bemessen, daß in der Endstellung dieses Rades die Radachse das feste linke Vorderrad 13 schneidet. Mithin dreht sich in der in F i g. 3 und 4 strichpunktiert dargestellten Stellung des Lenksystems das gesamte Fahrzeug bei Antrieb der lenkbaren Räder um das linke feste Vorderrad 13. Natürlich lassen sich im übrigen, was zeichnerisch nicht mehr weiter dargestellt ist, mit dem Lenksystem auch sämtliche Zwischenstellungen einstellen, so daß das Fahrzeug in jeder gewünschten Weise manövriert werden kann. Vorzugsweise sind die beiden lenkbaren Räder 15 und 16 kraftgetrieben, so daß das vorangehend erläuterte scharfe Einschlagen und Drehen des Fahrzeuges leicht ausgeführt werden kann. Zu diesem Zweck können an den Gabeln 17 und 18 (bzw. an den Gabelböden 19) hydraulische Motoren 29 vorgesehen sein, die über eine Pumpe mit einem geeigneten hydraulischen Medium gespeist werden. Die 597 Pumpe wird durch einen Motor 31 angetrieben, der sich vorzugsweise an der Fahrzeugseite befindet, an der auch die Fahrerkabine 32 angeordnet ist. Da jedoch dieser Teil des Fahrzeuges nicht zur Erfindung gehört, ist eine weitere Erläuterung nicht erforderlich. Patentansprüche:

1. Lenkeinrichtung für vierrädrige Portalfahrzeuge und ähnliche fahrbare Geräte, mit zwei fest in einer gemeinsamen Achslinie gelagerten Rädern und zwei in gleichem Abstand von diesen angeordneten lenkbaren Rädern, die mit Hilfe jeweils einer über ein gesondertes Lenkgestänge angreifenden Stelleinrichtung um eine senkrechte Achse schwenkbar sind, wobei jede Stelleinrichtung aus einer mit einem Ende am Fahrzeugrahmen gelenkig gelagerten hydraulischen Kolbenzylindereinheit besteht und die einander zugeordneten, beim Lenken gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete Hubwege bewirkenden Stelleinrichtungen zur Fahrzeuglängsmittelebene spiegelbildlich angeordnet sind und bei Geradeausfahrt mit dieser einen spitzen Winkel einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lenkgestänge aus einem am Fahrzeugrahmen gelagerten Lenker (24) und einer zwischen dessen freiem Ende und dem gelenkten Rad angeordneten Koppel (23) besteht, wobei das andere Ende der Kolbenzylindereinheit (26) am Gelenk zwischen Lenker und Koppel angreift, sowie die zwischen Kolbenzylindereinheit und Lenker einerseits und zwischen Lenker und Koppel andererseits befindlichen Winkel bei Geradeausfahrt spitz sind.

2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (23) gebogen ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 104 362;
USA.-Patentschrift Nr. 3 057 426;
USA.-Zusatzpatentschrift Nr. Re 25 280 zur
Patentschrift Nr. 3 028 925.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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