DE1580683B - Fahrzeugdrehgestell fur eine selbst einspurende Achse - Google Patents
Fahrzeugdrehgestell fur eine selbst einspurende AchseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hinter einer festen Achse angeordnetes Fahrzeugdrehgestell für eine selbsteinspurende
Achse, deren Räder vorzugsweise den herkömmlichen Radstand haben.
Mit einer selbsteinspurenden Achse an einem Fahrzeug mit wenigstens einer festen Einzel- oder
Mehrfachachse kann man durch das Selbsteinspuren bei Kurvenfahrt den Kurvenhalbmesser kleinhalten.
Das Selbsteinspuren wird durch das Zusammenwirken wenigstens einer festen Einzel- oder Mehrfachachse
mit der Bodenreibung der Reifen der selbsteinspurenden Achse bewirkt. Wegen der Abhängigkeit
der gewünschten .Wirkung von der Beschaffenheit des Reifens und des Bodens, vom Gewicht der
Ladung und anderen Faktoren treten beim Einspuren unter Umständen unbestimmte Zustände ein, die zu
einem Flattern der Achse führen können. Es ist bekannt, diesem Nachteil durch eine Zwangslenkung
der nachlaufenden Achse zu begegnen, die bei einem Aufliegerfahrzeug beispielsweise von der Sattelkupplung
aus gesteuert wird. Hierzu werden komplizierte Hilfslenkersysteme mit Drehkränzen in Verbindung
mit Blattfedern verwendet. Dadurch werden die Aggregate schwer, störanfällig und wartungsbedürftig.
Die Zwangslenkeinrichtung braucht außerdem viel Platz. Wenn die Lenkvorrichtung Teil einer Sattelkupplung
ist, kann der Aufsattler nur zusammen mit einer bestimmten Zugmaschine benutzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung und Vermeidung der Nachteile der bekannten Systeme.
Insbesondere sollen bei einer selbsteinspurenden Achse labile Zustände während des Fahrens vermieden
und eine Stabilisierung und Rückstellung in. die Geradeausfahrt mit einfachen Mitteln erreicht
werden.
Diese Aufgabe wird bei einer selbsteinspurenden Achse der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die zur Drehachse des Drehgestells normale Ebene in Fahrzeuglärigsrichtung geneigt
ist, wobei die Neigung zum Fahrzeugende hin gerichtet ist. Bei der in der USA.-Patentschrift.
2185 062 beschriebenen Hinterachs anordnung kann zwar die zur Schwenkachse der Hinterachsdeichselanlenkung
normale Ebene in Fahrzeugrichtung geneigt verlaufen, wobei die Neigung zum Fahrzeugende
hin gerichtet ist, doch ist dort kein Drehgestell vorgesehen. Es fehlt auch eine in bezug auf den
Fahrzeugrahmen fest eingestellte Drehachse. Die in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen hinterste Achse besitzt
eine kurze Deichsel, die an ihrem vorderen Ende mit weiteren Teilen des Fahrzeugs durch ein Scharniergelenk
verbunden ist, dessen Gelenkachse im wesentlichen senkrecht steht, jedoch je nach Straßenbeschaffenheit
und ,,Beladung unterschiedlich nach. vorn und hinten geneigt sein kann. Da dieses Gelenk
wiederum durch Gelenke mit waagerechten Achsen mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist,
kann sich die Achse des Scharniergelenks auch seitlieh schrägstellen. Durch diese in allen Richtungen
freie Bewegung ist durch eine Schrägstellung ,^der
Deichsel eine unterschiedliche Belastung beider Räder nicht gegeben.
Durch die erfindungsgemäße Neigung wird aber die auf dem Drehgestell lastende Ladung als Rückstellkraft
wirksam, denn der Fahrzeugrahmen müßte sich über der hinteren selbsteinspurenden Achse in
die Kurve legen, wenn zwischen Radachse und Fahrzeugrahmen keine Federn vorhanden wären. Dem-
· entsprechend werden bei gefederten Fahrzeugen die kurvenäußeren Federn stärker belastet und somit
härter, so daß der Stützdruck unter dem kurvenäußeren Teil des Wagenkastens größer wird. Es wären
also größere Kräfte als bisher dazu erforderlich, den Wagenkasten nach außen kippen zu lassen. Vorzugsweise
wird dte Drehachse des Drehgestells so angeordnet, daß sie die geometrische Radachse vor letzterer
kreuzt. Eine solche Maßnahme ist an sich bekannt (Patentschrift 2 433 268 der V. St. A.). Die Drehlagerung
der beiden Bauteilgruppen, die sich in diesem Drehgestell gegeneinander zu verdrehen vermögen,
kann durch einen oberen und einen unteren Spurkranz oder durch einen Drehzapfen in einem Drehlager
bewirkt werden. Die Rückstellkraft kann dadurch erhöht werden, daß der obere und der untere
Teil des Drehgestells, beispielsweise der obere und der untere Spurkranz, in ihrer Mitte durch eine elastische
Kupplung miteinander verbunden sind. Eine mögliche Ausführungsform besteht darin, daß ein
Vierkantzapfen des einen Spurkranzes von einer Büchse des anderen Spurkranzes umgeben und mit
ihm durch eine Gummifüllung fest verbunden ist. Die beim Einspuren gespannten Gummiklötze üben
eine Rückstellkraft in Richtung auf die neutrale Lage aus. Eine weitere vorteilhafte Kombination besteht
in der Anwendung der Schrägstellung der Drehachse des Drehgestells auf eine Achseinheit mit pneumatischer
Stabilisiereinrichtung, die der vom Einspuren verursachten Auslenkung entgegenwirkt und wobei
der die Rückstellkraft liefernde Druck in der pneumatischen Stabilisiereinrichtung abhängig von der
'·.;. Belastung des Fahrzeugs selbsttätig und so gesteuert
wird, daß die Rückstellkraft gleichsinnig mit der Belastung wächst. Vorzugsweise wird in einem luftgefederten
Fahrzeug der Druck in der Stabilisiereinrichtung von dem Luftdruck im Federsystem abgeleitet
und so selbsttätig dosiert.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die
,, Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Hinterachs-Fahrzeugdrehgestell von der Seite gesehen,
F i g. 2 die Draufsicht auf das Drehgestell nach Fig. 1,
F i g. 3 die Seitenansicht eines Fahrzeugs mit selbsteinspurendem Drehgestell und
F i g. 4 das Fahrzeug gemäß F i g. 3, in Richtung des Pfeiles A gesehen.
Die Zugmaschine 1 hat eine Lenkachse 2 und eine starre Achse 3. Der Auflieger 4 stützt sich auf der
Zugmaschine 1 über die Aufsatteleinrichtung 5 ab.
Der Auflieger 4 besitzt zwei Hinterachsen, deren eine
.. als feste Achse6 und deren andere als selbsteinspurende
Achse 7. ausgebildet ist. Beide Achsen 6 und 7 sind an dem Rahmen 8 für den Aufbau 9 befestigt.
Der Abstand X der festen Achse 6 von der Achse 7 beträgt :2 m oder mehr.
In F i g. 4 ist das Fahrzeug dargestellt, wie es auf der Fahrbahn 10 einen Kreisbogen durchfährt, dessen
Mittelpunkt mit 11 bezeichnet ist. Durch diesen Mittelpunkt 11 verläuft die Verlängerung der Achsen
12 und 13 der Lenkräder 2, die Verlängerung 14 der starren Achse 3 der Zugmaschine 1, die Verlängerung
15 der festen Achse 6 und die Verlängerung 16 der Mitte der Achse 7.
Die Längsachse des Fahrzeuges ist mit 17 bezeichnet. In dieser Achse liegt die Drehachse der Auf-
sattelvorrichtung 5 und die Drehmitte der selbsteinspurenden
Achse 7.
In F i g. 1 und 2 ist die Fahrtrichtung durch einen Pfeil angedeutet.
Zu der selbsteinspurenden Achse 7 gehören ein oberer Spurkranz 18 und ein unterer Spurkranz 19,
die miteinander so geneigt sind, daß der tiefste Punkt 20 der beiden Spurkränze 18 und 19 in der Längsachse
17 des Aufliegers 4 liegt.
Der untere Spurkranz 19 ist an dem Rahmen 21 des Drehgestells der Achse 7 befestigt. Hierzu hat
die Oberseite 22 des Drehgestells eine leichte Neigung zur Fahrbahn 10 nach hinten und unten. Die Radachse
23 der Achse 7 ist mit dem Gelenk 24 an einem festen Böckchen 25 des Rahmens 21 angelenkt, was
über zwei Achsträger 26 geschieht, auf deren anderen Enden sich der Rahmen 21 über Luftfedern 27 abstützt.
Dadurch, daß die Radachse 23 um den Betrag der Länge Y von der entsprechend geneigten
Drehmitte 28 der Spurkränze 18 und 19 entfernt ist, und daß die beiden Räder dieser Achse 7 einen seitlichen
Abstand voneinander haben, treten dann, wenn die Achse 7 bei Kurvenfahrt einspurt, also aus
der Geradeausfahrt-Richtung ausschwenkt, Kräfte auf, die den ganzen Aufbau 9 anzuheben bestrebt
sind. Die Last würde, wenn keine Federn vorhanden wären, auf ein höheres Niveau gehoben, dessen
Potential bestrebt ist, die Achse 7 wieder in die Ausgangsstellung zurückzubringen. Bei gefederter
Achse 7 treten statt eines Anhebens entsprechende Federkräfte auf. Diese Potential- oder Federkraft-Unterschiede
sind erst wieder ausgeglichen, wenn der Einschlag wieder beseitigt ist.
Am oberen Spurkranz 18 ist mit der Lasche 29 und dem Arm 30 ein Vierkantzapfen 31 als Zapfen
und am unteren Spurkranz 19 eine Vierkantbuchse 32 angeordnet, in die der Zapfen eintaucht. Hierdurch
wird der obere Spurkranz 18 mit dem unteren Spurkranz 19 elastisch gekuppelt. Die Kanten des
Vierkantzapfens 31 und die Ecken der Vierkantbuchse 32 stehen zueinander um 45° verdreht, so daß
dazwischen ein Raum zur Aufnahme einer Gummikupplung 33 entsteht. In diesem Fall besteht die
Gummikupplung 33 aus vier Klötzen von dreieckigem Querschnitt. Man kann die Kupplung aber auch auf
anderem Wege herstellen, beispielsweise durch Zusammenvulkanisieren von Zapfen 31 und Buchse 32.
Diese Gummikupplung ist bestrebt, die ausgespürte Radachse 23 wieder in die Geradeausrichtung zu
bringen. Die erzielbare Rückstellkraft ist bei kleiner Auslenkung nur gering.
Eine weitere Rückstellanordnung besteht im wesentlichen aus einer Kimme 34 und einem Andrückkörper
oder Korn 35. Das Korn 35 wird lastabhängig von einem Druckluftzylinder 38 gegen die
Kimme 34 gedrückt. Die Auslenkung der Radachse 23 der Achseinheit 7 wird durch zwei am Rahmen 21
befindliche Anschläge 40 begrenzt. Die als Kurvenbahn ausgebildete Kimme 34 hat in ihrer Mitte einen
V-förmigen Einschnitt, wobei die Wände der Kimme
34 nach außen hin, bezogen auf die Drehmitte des Drehgestells immer schwächer ansteigen. Das Korn
35 schließt sich in der Mitte der Kimme 34 an und ist deshalb ebenfalls V-förmig ausgebildet. Durch diese
rastenähnliche Anordnung werden Auslenkungen der Achse 23 unter kleinen Kräften verhindert. Werden
die Lenkräder der Zugmaschine 1 stärker eingeschlagen, so steigt der Andrückkörper 35 gegen die
Kraft des Druckluftzylinders 38 in dem Einschnitt 41
die Kurvenbahn hinauf. Er bleibt so lange auf der Außenfläche 42, bis das Fahrzeug wieder geradeausfährt.
Nach der Rückkehr in die Mitte der Kimme 34 wird die Achseinheit 7 von der Kraft des Zylinders
38 völlig geradeaus gerichtet und in der Geradeausstellung gehalteg.
Damit die Rückstellkräfte von der Größe der Ladung abhängig sind, wird der Druckluftzylinder 38
ίο aus den Luftfedern 27 beaufschlagt. Damit nimmt die
Kraft des Zylinders 38 mit dem Ladungsgewicht zu. Bei Leerfahrt dagegen leistet der Zylinder 38 der
beim Ausspuren auf die Achseinheit 7 wirkenden Kraft nur geringen Widerstand.
Beim Befahren von Bodenunebenheiten, Bordkanten und schlechten Wegstrecken neigt die selbsteinspurende
Achse 7 zum Ausbrechen, sobald von einem der Räder ein Hindernis zu überwinden ist.
Diese Erscheinung wird erfindungsgemäß durch die Anordnung von doppelseitig wirkenden, hydraulischen
Lenkungsdämpfern 43 (Stoßdämpfern) beseitigt.
Einem kurzen Fahrbahnstoß auf ein Rad wirken die Lenkungsdämpfer 43 mit ihrer eingestellten Kraft
as entgegen, und das Ausbrechen der Achse 7 wird verhindert.
Die Wirkungsweise der Lenkungsdämpfer 43 ist die gleiche, wie die von Stoßdämpfern. Kurze
Stöße werden aufgefangen, länger wirkende Kräfte, wie sie bei Kurvenfahrten auftreten, verursachen den
Spurkranzeinschlag, dem die Lenkungsdämpfer 43 nicht entgegenwirken.
Es werden zwei Lenkungsdämpfer 43 am Fahrzeugrahmen 46 bei 45 und am Drehgestellrahmen 21
bei 44 angeordnet, von denen beim Kurveneinschlag einer auf Druck und der andere auf Zug beansprucht
wird. Der Einbau der doppelseitig wirkenden Lenkungsdämpfer 43 erfolgt bei gestrecktem Zug in
der mittleren Hubstellung der Lenkungsdämpfer 43.
Die Lenkungsdämpfer 43 sind mit den anderen Rückstellkräften der elastischen Kupplung und der
pneumatischen Rasteinrichtung genau abgestimmt.
Claims (12)
1. Hinter einer festen Achse angeordnetes Fahrzeugdrehgestell für eine selbsteinspurende
Achse, deren Räder vorzugsweise den herkömmlichen Radstand (Spurbreite) haben, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Drehachse (28) des Drehgestells normale Ebene in Fahrzeuglängsrichtung
geneigt ist, wobei die Neigung zum Fahrzeugende hin gerichtet ist.
2. Drehgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Drehachse (28) in an
sich bekannter Weise vor der Radachse (23) diese letzlere kreuzt. .
3. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in an sich bekannter
Weise mit einem oberen und unteren Spurkranz (IS, 19) ausgestattet ist.
4. Drehgestell nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Drehlager und
einen Drehzapfen hat.
5. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der
untere Spurkranz (18,19) in ihrer Drehmitte in bekannter Weise durch eine elastische Kupplung
(31 bis 33) miteinander verbunden sind.
6. Drehgestell nach Anspruch 5, dadurch ge-
kennzeichnet, daß ein Vierkantzapfen (31) von einer Büchse (32) umgeben und mit ihr durch
eine Füllung (33) vereint ist, die als an sich bekanntes Kupplungselement den einen Spurkranz
mit dem anderen verbindet.
7. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Spurkranz
(18) oder der Fahrzeugrahmen (8) mit dem unteren Spurkranz (19) durch eine Rasteinrichtung in
an sich bekannter Weise kuppelbar ist, die aus einer Kimme (34) und aus einem gegen die
Kimme mit Druckluft gehaltenen Korn (35) besteht.
8. Drehgestell nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücken der Kimme (34)
zusammen mit ihrem Einschnitt (41) eine Bogenlänge hat, die dem Drehwinkel des Drehgestells
entspricht und durch Anschläge (40) am Rahmen (21) bestimmt ist.
9. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter
Weise Lenkungsdämpfer (43) a zwischen den Spurkränzen (18,19) des Drehgestells wirksam
sind.
10. Drehgestell nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkungsdämpfer (43) an
sich bekannte, hydraulische, doppelseitig wirkende Stoßdämpfer sind.
11. Drehgestell nach den Ansprüchen 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung (34, 35) als eine pneumatische Stabilisiereinrichtung
ausgebildet ist, die der vom Einspuren verursachten Auslenkung entgegenwirkt und wobei
der die Rückstellkraft liefernde Druck in der Stabilisiereinrichtung abhängig von der Belastung
des Fahrzeugs selbsttätig und so gesteuert wird, daß die Rückstellkraft gleichsinnig mit der Belastung
wächst.
12. Drehgestell nach Ansprach 11 in einem luftgefederten Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck in der Stabilisiereinrichtung vom Luftdruck im Federsystem abgeleitet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3004885A1 (de) * | 1980-02-09 | 1981-08-20 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Anhaenger fuer lastkraftwagen |
AT388537B (de) * | 1984-07-16 | 1989-07-25 | Schwarzmueller Wilhelm Gmbh | Sattelzug |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3004885A1 (de) * | 1980-02-09 | 1981-08-20 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Anhaenger fuer lastkraftwagen |
AT388537B (de) * | 1984-07-16 | 1989-07-25 | Schwarzmueller Wilhelm Gmbh | Sattelzug |
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