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Die Erfindung betrifft ein Anhängefahrzeug, das insbesondere für die innerbetriebliche Transportlogistik vorgesehen ist, und das zum Ankuppeln an ein Zugfahrzeug eingerichtet ist, gemäß dem Anspruch 1.
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Bei solchen Anhängefahrzeugen wird erwartet, dass diese gut lenkbar sind und einem Zugfahrzeug gut folgen. Die Erfüllung dieses einfach klingenden Erfordernisses ist in der Praxis in vielen Fällen mit Schwierigkeiten verbunden, insbesondere bei beengten Raumverhältnissen, wie sie in der innerbetrieblichen Transportlogistik auftreten, z. B. beim Warentransport innerhalb von Produktions- und Lagerhallen. Erschwert werden kann die Situation auch dadurch, dass mehrere Anhängefahrzeuge hintereinander an ein Zugfahrzeug gekoppelt werden sollen. Insbesondere im Bereich der innerbetrieblichen Transportlogistik besteht zudem ein Bedarf daran, dass Anhängefahrzeuge einfach und kostengünstig aufgebaut sind, so dass komplexe Konstruktionen wie im Bereich motorisierter Straßenfahrzeuge aus Aufwandsgründen ausscheiden.
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Vorschläge für eine Verbesserung der Lenkbarkeit und Spurtreue solcher Anhängefahrzeuge gehen bereits aus der
DE 10 2011 007 943 A1 hervor. Gegenüber diesen Vorschlägen werden weiteren Verbesserungen angestrebt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anhängefahrzeug zum Ankuppeln an ein Zugfahrzeug anzugeben, das mit einfachen Mitteln eine verbesserte Lenkbarkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Anhängefahrzeug mit folgenden Merkmalen gelöst:
- a) das Anhängefahrzeug weist zum Ankuppeln an das Zugfahrzeug eine Kupplung auf,
- b) das Anhängefahrzeug weist wenigstens eine Vorderachse mit wenigstens einem linken und wenigstens einem rechten Rad auf,
- c) das Anhängefahrzeug weist wenigstens eine in Vorwärts-Fahrtrichtung des Anhängefahrzeugs hinter der Vorderachse angeordnete Hinterachse mit wenigstens einem linken und wenigstens einem rechten Rad auf,
- d) die Vorderachse und die Hinterachse sind jeweils als Lenkachse mit einer Achsschenkel-Lenkung ausgebildet,
- e) die Vorderachse ist eingerichtet, in Reaktion auf eine von dem Zugfahrzeug vorgegebene Fahrtrichtung des Anhängefahrzeugs selbsttätig eine hierfür erforderliche Lenkbewegung auszuführen,
- f) die Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse ist mit der Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse über eine Synchronisationseinrichtung verbunden, die dazu eingerichtet ist, eine der Lenkbewegung der Vorderachse entsprechende Lenkbewegung auf die Hinterachse zu übertragen,
wobei die Synchronisationseinrichtung eine in Längsrichtung des Anhängefahrzeugs angeordnete Torsionswelle aufweist, die über Koppelmechanismen an einer Seite mit der Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse und an der anderen Seite mit der Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse gekoppelt ist, wobei die Torsionswelle dazu eingerichtet ist, zur Übertragung der Lenkbewegung eine Drehbewegung um ihre Längsachse auszuführen.
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Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch eine universell bei verschiedenen Ausführungsformen des Anhängefahrzeugs gleichermaßen einsetzbare Mechanik die Kopplung zwischen Vor- und Hinterachse realisiert wird und dadurch die gute Lenkbarkeit und Spurtreue erreicht wird. Durch die Nutzung einer Torsionswelle, die eine Drehbewegung zum Übertragen der Lenkbewegung ausführt, ist eine Platzierung dieses Mechanismus und insbesondere der Torsionswelle an verschiedenen Einbaupositionen des Anhängefahrzeugs ohne weiteres möglich. So kann im Prinzip derselbe Übertragungsmechanismus sowohl bei einem geschlossenen Rahmen mit Bodenplatte des Anhängefahrzeugs als auch bei einem einseitig offenen Rahmen (C-Frame) realisiert werden.
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Gegenüber einer Übertragung der Lenkbewegung durch Hydraulik-Komponenten bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass das Anhängefahrzeug kostengünstiger realisiert werden kann, insbesondere ohne die relativ aufwendigen und teuren Hydraulik-Komponenten. Zudem entfällt die bei hydraulischen Lösungen notwendige Wartung und Dichtigkeitskontrolle. Gegenüber Kraftübertragungen mittels Bowdenzügen hat die Erfindung den Vorteil, dass das auftretende Spiel sowie der Verschleiß minimiert werden. Bei den in der betrieblichen Praxis auftretenden Belastungen solcher Anhängefahrzeuge ist die Haltbarkeit von Bowdenzug-Konstruktionen relativ gering im Vergleich zur hier vorgeschlagenen technischen Lösung.
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Auf diese Weise kann ein SpurTrak-Fahrgestell des Anhängefahrzeugs realisiert werden. Dies kann auch bei Ausführungsformen eines Anhängefahrzeugs mit feststehend ausgebildetem Kupplungsteil der Kupplung des Anhängefahrzeugs, die zum Ankuppeln an das Zugfahrzeug eingerichtet ist, realisiert werden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Anhängefahrzeug als Deichselanhänger ausgebildet. In diesem Fall ist die Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse durch ein schwenkbar ausgebildetes Kupplungsteil der Kupplung des Anhängefahrzeugs lenkbar. Hierdurch kann die Spurtreue weitere verbessert werden, sodass auch ein SpurTrak Active-Fahrgestell realisiert werden kann.
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Das erfindungsgemäße Anhängefahrzeug hat den Vorteil, dass eine erheblich verbesserte Lenkbarkeit bei zugleich hoher Fahrstabilität im Vergleich zu bekannten Anhängefahrzeugen erreicht wird. Zudem wird eine besonders hohe Spurtreue des Anhängefahrzeugs erreicht, was insbesondere beim Transport von Waren in einer Produktions- oder Lagerhalle mit engen Platzverhältnissen große Vorteile bringt, vor allem dann, wenn eine Mehrzahl von Anhängefahrzeugen hintereinander gekuppelt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Anhängefahrzeug kann zudem eine erhebliche Verringerung des realisierbaren Wendekreis-Durchmessers erzielt werden, was bedeutet, dass das Anhängefahrzeug erheblich wendiger ist als bekannte Anhängefahrzeuge. So kann mit einem Fahrzeug mit einem Radstand, d. h. einem Achsabstand zwischen Vorder- und Hinterachse, von drei Metern ein Wendekreis-Durchmesser von ca. sechs Metern erreicht werden. Dies ist gegenüber bekannten Anhängefahrzeugen im Bereich der innerbetrieblichen Transportlogistik etwa eine Halbierung des erreichbaren Wendekreis-Durchmessers.
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Unter Fahrstabilität wird hierbei insbesondere eine Stabilität gegenüber einem Umkippen des Anhängefahrzeugs um die Längsachse verstanden. Als Spurtreue wird dabei die Eigenschaft verstanden, dass ein gelenktes Rad dem sich für das Rad aufgrund der vorgegebenen Lenkrichtung ergebenden Kreisbogen möglichst genau folgt. Als exakt spurtreu wird dabei ein Rad verstanden, dass genau dem Kreisbogen folgt. Als Rahmen des Anhängefahrzeugs wird das Fahrgestell bzw. das Chassis des Anhängefahrzeugs bezeichnet. Die Räder der Vorderachse werden nachfolgend auch als Vorderräder bezeichnet, die Räder der Hinterachse auch als Hinterräder.
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Das Anhängefahrzeug kann pro Achse auch mehr als ein linkes und ein rechtes Rad aufweisen, z. B. Zwillingsbereifung. Das Anhängefahrzeug kann auch weitere Achsen aufweisen, wie z. B. Doppel- oder Mehrachsenaggregate oder weitere Einzelachsen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Synchronisationseinrichtung für eine Synchronisation der Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse mit der Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse derart eingerichtet, dass die Räder der Hinterachse exakt spurtreu zu den jeweiligen Rädern der Vorderachse laufen. Dies hat den Vorteil, dass ein sicheres und präzises Rangieren des Anhängefahrzeugs oder einer Kette von mehreren hintereinander gehängten Anhängefahrzeugen auch bei sehr beengten Raumverhältnissen mit kleinen Kurvenradien möglich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse und/oder die Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse als Ackermann-Lenkung ausgebildet. Als Ackermann-Lenkung wird eine Lenkung verstanden, die das Ackermann-Gesetz erfüllt. Das Ackermann-Gesetz definiert, dass die Verlängerungen aller Radachsen der gelenkten Räder einer Achse sich im Kurvenmittelpunkt einer von dem Anhängefahrzeug gefahrenen Kurve schneiden. Durch die Ausbildung wenigstens einer der beiden Achsschenkel-Lenkungen des Anhängefahrzeugs als Ackermann-Lenkung kann die Spurtreue weiter erhöht werden. Insbesondere die Ausbildung der Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse als Ackermann-Lenkung ist vorteilhaft. Die beste Spurtreue kann erreicht werden, wenn sowohl die Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse als auch die Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse als Ackermann-Lenkung ausgebildet sind. In diesem Fall schneiden sich die Verlängerungen aller Radachsen der gelenkten Räder der Vorderachse und der Hinterachse in demselben Kurvenmittelpunkt. Hierdurch kann insbesondere auch ein exakt spurtreues Fahrverhalten des Anhängefahrzeugs realisiert werden
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Achsschenkel-Lenkung der Hinterachse spiegelsymmetrisch zur Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse angeordnet. Die Symmetrieachse ist hierbei eine in Querrichtung des Anhängefahrzeugs verlaufende Achse, die z. B. durch einen Punkt in der Mitte zwischen der Vorderachse und der Hinterachse verlaufen kann. Die spiegelsymmetrische Anordnung hat den Vorteil, dass die Synchronisation der Lenkbewegung der Hinterachse auf die Lenkbewegung der Vorderachse mit einfachen, kostengünstigen Mitteln, wie z. B. einer passiven mechanischen Synchronisationseinrichtung, realisiert werden kann.
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Das erfindungsgemäße Anhängefahrzeug kann grundsätzlich sowohl mit Radaufhängungen mit Nachlauf als auch mit Radaufhängungen ohne Nachlauf ausgeführt werden. Als Radaufhängung mit Nachlauf bezeichnet man eine Radaufhängung, bei der der Aufstandspunkt des Rades auf dem Untergrund einen horizontalen Versatz gegenüber derjenigen Drehachse aufweist, um die sich der Achsschenkel, an dem das Rad befestigt ist, gegenüber dem Rahmen des Anhängefahrzeugs bei einer Lenkbewegung dreht. Diese Drehachse entspricht bei einer Achsschenkel-Lenkung häufig der Mittelachse eines Achsschenkelbolzens, der zur Befestigung der Radaufhängung am Rahmen des Anhängefahrzeugs dient. Eine Radaufhängung ohne Nachlauf weist einen solchen horizontalen Versatz nicht auf, d. h. die Drehachse des Rads weist einen Schnittpunkt mit der Drehachse auf, um die sich der Achsschenkel bei einer Lenkbewegung gegenüber dem Rahmen des Anhängefahrzeugs dreht.
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Das Anhängefahrzeug kann sowohl an der Vorderachse als auch an der Hinterachse mit einer Radaufhängung mit oder ohne Nachlauf ausgestattet werden, wobei auch eine Misch-Ausstattung vorteilhaft ist. So kann z. B. die Vorderachse mit Radaufhängungen mit Nachlauf und die Hinterachse mit Radaufhängungen ohne Nachlauf ausgebildet werden. Hierdurch ist das Anhängefahrzeug bei Rückwärtsfahrt besser manövrierbar als bei einer Ausstattung mit Radaufhängungen mit Nachlauf an der Hinterachse, da die Hinterräder dann, weil sie bei Rückwärtsfahrt vorn liegen, kein bei Rückwärtsfahrt unerwünschtes selbstlenkendes Verhalten aufweisen. Zudem kann das Anhängefahrzeug hierdurch kostengünstiger realisiert werden, da Radaufhängungen ohne Nachlauf einfacher aufgebaut und dadurch kostengünstiger sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse als selbstlenkende Nachlaufachsen-Lenkung ausgebildet. Hierdurch ist die Vorderachse dazu eingerichtet, in Reaktion auf eine von dem Zugfahrzeug vorgegebene Fahrtrichtung des Anhängefahrzeugs selbsttätig eine hierfür erforderliche Lenkbewegung auszuführen. Die Lenkbewegung wird selbsttätig ausgeführt, ohne dass es eines besonderen Übertragungsmechanismus vom Zugfahrzeug auf das Anhängefahrzeug bedarf. Dies erlaubt eine kostengünstige Realisierung der Ausführung der Lenkbewegung. Die Nachlaufachsen-Lenkung kann z. B. durch Verwendung von Radaufhängungen mit Nachlauf für die Vorderachse realisiert werden, wobei der selbstlenkende Effekt durch den Nachlauf bei Vorwärts-Fahrtrichtung wirksam ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Achsschenkel-Lenkung der Vorderachse durch ein schwenkbar ausgebildetes Kupplungsteil der Kupplung des Anhängefahrzeugs, die zum Ankuppeln an das Zugfahrzeug eingerichtet ist, lenkbar. Hierdurch ist die Vorderachse dazu eingerichtet, in Reaktion auf eine von dem Zugfahrzeug vorgegebene Fahrtrichtung des Anhängefahrzeugs selbsttätig eine hierfür erforderliche Lenkbewegung auszuführen. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass für die selbsttätige Lenkbewegung an der Vorderachse keine Radaufhängungen mit Nachlauf erforderlich sind. Stattdessen können kostengünstigere Radaufhängungen ohne Nachlauf eingesetzt werden, z.B. Bockrollen, sowohl an der Vorderachse als auch an der Hinterachse. Hierdurch wird der weitere Vorteil erzielt, dass das Anhängefahrzeug gleichermaßen gut bei Rückwärtsfahrt wie bei Vorwärtsfahrt manövrierbar ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Torsionswelle unterhalb einer unteren Ladefläche des Anhängefahrzeugs zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet. Auf diese Weise kann die Synchronisation mittels der Torsionswelle insbesondere bei Anhängefahrzeugen realisiert werden, die als Taxiliner ausgebildet sind, z.B. mit einer geschlossenen oder zum Teil offenen unteren Ladefläche, die zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordnet ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Torsionswelle mittig oder außermittig bezüglich der in Längsrichtung des Anhängefahrzeugs verlaufenden Mittenachse angeordnet, insbesondere einseitig an der linken oder rechten Anhängefahrzeug-Seite. Dies erlaubt eine große Flexibilität bei der Unterbringung der erforderlichen mechanischen Komponenten. Zudem kann der Synchronisationsmechanismus auch ohne weiteres bei Anhängefahrzeugen mit einseitig offenem Rahmengestell (C-Frame) realisiert werden, indem kann die Torsionswelle im Bereich des Längsträgers, der an einer Fahrzeugseite die Vorderseite mit der Hinterachse des Anhängefahrzeugs koppelt, angeordnet werden. Hierbei kann die Torsionswelle in dem Längsträger versteckt angeordnet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Anhängefahrzeug aus einer Sicht von schräg oben und
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2 das Anhängefahrzeug von der Unterseite und
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3 eine Radaufhängung in seitlicher Ansicht und
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4 die Radaufhängung in einer Ansicht von oben und
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5 eine weitere Ausführungsform des Anhängefahrzeugs in einer Ansicht von unten und
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6 ein Anhängefahrzeug in Kurvenfahrt und
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7 den vorderen Teil einer weiteren Ausführungsform eines Anhängefahrzeugs in einer Ansicht von unten und
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8 eine weitere Ausführungsform des Anhängefahrzeugs aus einer Sicht von schräg oben und
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9 das Anhängefahrzeug aus 8 von der Unterseite und
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10 eine weitere Ausführungsform des Anhängefahrzeugs aus einer Sicht von schräg oben und
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11 das Anhängefahrzeug aus 10 von der Unterseite.
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
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Die 1 zeigt ein für den innerbetrieblichen Transport vorgesehenes Anhängefahrzeug 1 mit einem Rahmen 4, an dem Räder einer Vorderachse 2 und Räder einer Hinterachse 3 befestigt sind. Auf dem Rahmen 4 befindet sich ein Aufbau 10, der zum Transport und zur Halterung der zu transportierenden Güter ausgebildet ist. Am Rahmen 4 sind zudem eine linke und eine rechte verschwenkbare Seitenwand 11, 12 angeordnet. Die Seitenwände 11, 12 können über eine Hebelmechanik hoch- und heruntergeklappt werden. Die Seitenwand 11 ist im heruntergeklappten Zustand dargestellt. In diesem Zustand dient die Seitenwand 11 zugleich als Auffahrrampe für Transportrollwagen 15, die auf einer Ladefläche des Anhängefahrzeugs 1 positioniert werden können. Die Seitenwand 12 ist im hochgeklappten Zustand dargestellt. In diesem Zustand bietet die Seitenwand 12, ebenso wie die Seitenwand 11, einen Schutz des zu transportierenden Guts gegen ein Herunterfallen vom Anhängefahrzeug 1. Das Anhängefahrzeug 1 weist ferner an einer in Vorwärts-Fahrtrichtung 14 vorn liegenden Frontseite eine Kupplung 5 auf, an die ein Zugfahrzeug oder ggf. ein vorausgehendes Anhängefahrzeug angekuppelt werden kann. Heckseitig weist das Anhängefahrzeug 1 eine Heckkupplung 13 auf, die als Gegenstück zu der Kupplung 5 ausgebildet ist. An die Heckkupplung 13 kann ein weiteres Anhängefahrzeug 1 angekuppelt werden.
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Die 2 zeigt das Anhängefahrzeug 1 gemäß 1 von der Unterseite. Erkennbar ist die Vorderachse 2, die Räder 21, 25 aufweist. Das Rad 21 ist über eine nachfolgend noch näher beschriebene Radaufhängung mit Nachlauf mit dem Rahmen 4 verbunden. Schematisch dargestellt ist ein in dieser Ansicht an sich nicht erkennbarer Achsschenkelbolzen 20, der zugleich eine Drehachse der Radaufhängung gegenüber dem Rahmen 4 bildet. Ferner ist ein Spurhebel 22 der Radaufhängung des Rades 21 teilweise erkennbar, der zum Lenken des Rades 21 dient. Der Spurhebel 22 ist über eine Spurstange 23 der Vorderachse 2 mit einem entsprechenden Spurhebel 24 einer Radaufhängung des Rades 25 verbunden. Das Rad 25 ist ebenfalls über eine Radaufhängung mit Nachlauf mit dem Rahmen 4 verbunden, wobei ebenfalls ein an sich in dieser Ansicht nicht sichtbarer Achsschenkelbolzen 26 dargestellt ist, der die Drehachse der Radaufhängung des Rades 25 gegenüber dem Rahmen 4 darstellt.
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Anhand der 3 und 4 sei nun zunächst die Radaufhängung der Vorderräder 21, 25 beschrieben. Die 3 zeigt am Beispiel des Vorderrads 21 die Radaufhängung in seitlicher Ansicht, die 4 in einer Ansicht von oben, wobei die Radaufhängung in diesem Fall nicht an dem Rahmen 4 montiert dargestellt ist.
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Die 3 zeigt ausschnittsweise den Rahmen 4. An diesem ist drehbar um eine Drehachse 6 der Achsschenkelbolzen 20 befestigt. Mit dem Achsschenkelbolzen 20 sind drehfest der Spurhebel 22 sowie ein Radhalter 9 verbunden. Der Radhalter 9 kann als an einer Seite des Rades oder an beiden Seiten des Rades ausgebildetes Metallblech ausgeführt sein. Das Rad 21 ist an dem Radhalter 9 mittels einer Radachse 41 drehbar befestigt. Der Radhalter 9 bildet zusammen mit dem Spurhebel 22 einen Achsschenkel. Wie erkennbar ist, ist ein Versatz zwischen der Drehachse 6 und einer durch die Radachse 41 verlaufenden Linie 7 vorgesehen. Die Linie 7 schneidet bei ebenem Untergrund 43 auch den Aufstandspunkt des Rades 21 auf dem Untergrund 43. Durch den Versatz zwischen der Drehachse 6 und der Linie 7 wird der Nachlauf realisiert. Ferner ist eine Linie 8 eingezeichnet, die den Anlenkpunkt des Spurhebels 22, d. h. dessen Verbindung mit der Spurstange 23, andeutet.
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Die 4 zeigt insbesondere, dass der Spurhebel 22 in Form eines abgewinkelten Hebels ausgebildet sein kann, durch den sich ein gewisser Quer-Versatz zwischen dem Achsschenkelbolzen 20 und einem Anlenkpunkt 42, an dem die Spurstange 23 mit dem Spurhebel 22 verbunden ist, des Rades 21 vorgesehen ist, sodass der Achsschenkelbolzen 20 und der Anlenkpunkt 42 nicht beide auf einer in Längsrichtung des Anhängefahrzeugs verlaufenden Geraden liegen. Durch diesen Versatz kann, wie nachfolgend noch näher ausgeführt, die Achsschenkel-Lenkung als Ackermann-Lenkung ausgebildet werden. Der Spurhebel 22 kann auch als gerader Hebel ausgebildet sein, der etwas schräg zur Längsachse des Anhängefahrzeugs zur Fahrzeugmitte hin weisend angeordnet ist, sodass hierdurch der erwähnte Quer-Versatz realisiert wird.
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Die 2 zeigt neben der Vorderachse 2, die bereits beschrieben wurde, zudem die Hinterachse 3. Die Hinterachse 3 weist Räder 31, 35 auf. Die Räder 31, 35 sind über jeweilige Radaufhängungen, die über jeweilige Achsschenkelbolzen 30, 36 mit dem Rahmen 4 verbunden sind, gegenüber dem Rahmen 4 drehbar. Die Radaufhängungen der Hinterräder 31, 35 sind ohne Nachlauf ausgebildet. Die Radaufhängungen können im Übrigen den gleichen Aufbau wie anhand der 3 und 4 beschrieben aufweisen, jedoch liegt dabei die Linie 7 auf der Drehachse 6.
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Die Radaufhängung des Rades 31 ist über einen Spurhebel 32 mit einer Spurstange 33 der Hinterachse 3 verbunden. Die Spurstange 33 ist zudem mit einem Spurhebel 34 der Radaufhängung des Rades 35 verbunden.
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Die Spurstange 23 der Vorderachse 2 ist an einem Verbindungspunkt 28 mit einer vorderen Übertragungsstange 27 gelenkig, d. h. drehbar, gekoppelt. Die vordere Übertragungsstange 27 ist über ein vorderes Drehlager 29 mit dem Rahmen 4 drehbar gekoppelt. Analog dazu ist eine hintere Übertragungsstange 37 an einem Verbindungspunkt 38 mit der Spurstange 33 der Hinterachse 3 gelenkig, d. h. drehbar, gekoppelt. Die hintere Übertragungsstange 37 ist über ein hinteres Drehlager 39 mit dem Rahmen 4 drehbar gekoppelt. Zudem ist die vordere Übertragungsstange 27 mit der hinteren Übertragungsstange 37 an einem Verbindungspunkt 40 gelenkig gekoppelt. Hierdurch wird ein Hebelmechanismus realisiert, durch den eine Lenkbewegung der Vorderachse, d. h. eine Seitwärtsbewegung der Spurstange 23, auf die Spurstange 33 übertragen wird, so dass die Hinterachse 3 eine sinngemäß gleiche Lenkbewegung wie die Vorderachse ausführt. Hierdurch ist die Hinterachse hinsichtlich der Lenkbewegung mit der Vorderachse synchronisiert.
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Als Längenausgleich bei Lenkbewegungen können einzelne der Verbindungspunkte 28, 38, 40 sowie der Befestigungsstellen der Übertragungsstangen 27, 37 an den Drehlagern 29, 39 in Form von in Längsrichtung der jeweiligen Übertragungsstange verlaufenden Langlöchern ausgebildet sein. Z. B. können die Verbindungspunkte 28, 38, 40 als Langlöcher ausgebildet sein.
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Die 5 zeigt stark schematisiert eine optimale Auslegung der Spurhebel der Achsschenkel-Lenkung in der Vorderachse 2 und der Hinterachse 3 derart, dass das gesamte Anhängefahrzeug 1 unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeometrie, d. h. des Achsabstands zwischen der Vorderachse 2 und der Hinterachse 3 und der Spurbreite dieser Achsen, das Ackermann-Gesetz erfüllt. Hierzu ist vorgesehen, dass die Spurhebel hinsichtlich der Lage der jeweiligen Drehachse 20 und des Anlenkpunkts 42, an dem die jeweilige Spurstange angekoppelt ist, derart dimensioniert und angeordnet sind, dass jeweils eine Gerade durch den Drehpunkt 20 und den Anlenkpunkt 42 eines Spurhebels ebenfalls durch den entsprechenden Drehpunkt 20 und Anlenkpunkt 42 eines diagonal gegenüberliegenden Spurhebels verläuft. Dies ist in der 5 schematisch wiedergegeben. Durch fett dargestellte kurze Geradenstücke 71, 72, 73, 74 ist eine jeweilige Verbindungslinie zwischen den Drehpunkten 20, 42 eines jeweiligen Spurhebels wiedergegeben. Eine Verlängerung des Geradenstücks 72, dargestellt durch eine Gerade 76, verläuft gerade durch das diagonal gegenüberliegende Geradenstück 73. Entsprechend verläuft eine Verlängerung des Geradenstücks 74, dargestellt in Form einer Geraden 75, gerade durch das diagonal gegenüberliegende Geradenstück 71. Zudem schneiden sich die Geraden 75, 76 in einem Schnittpunkt 77, der mittig zwischen den Drehpunkten 20 der jeweiligen Spurhebel liegt. Diese Auslegung erfüllt das Ackermann-Gesetz, was den Vorteil hat, dass minimale Wendekreis-Durchmesser bei optimaler Spurtreue realisiert werden können.
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Die 6 zeigt beispielhaft das Kreisfahrverhalten des Anhängefahrzeugs 1, und zwar am Beispiel des in der 2 dargestellten Anhängefahrzeugs, wobei eine Auslegung gemäß 5 vorliegt. Dargestellt ist der Wendekreis 80 der kurveninneren Räder 21, 31 sowie der abhängig von der Spurbreite etwas größere Wendekreis 81 der kurvenäußeren Räder 25, 35. Wie erkennbar ist, verläuft eine vom Mittelpunkt 83 der konzentrischen Wendekreise 80, 81 ausgehende Gerade an jeder Stelle der Kreisfahrt durch den Schnittpunkt 77 der Geraden 75, 76. Bei der Ausführung der Synchronisationseinrichtung gemäß 2 liegt zudem die Besonderheit vor, dass der Verbindungspunkt 40 der vorderen Übertragungsstange 27 mit der hinteren Übertragungsstange 37 im Wesentlichen, d. h. unter Berücksichtigung eventueller Abweichungen durch die Langlöcher, auf der Geraden 82 liegt.
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Die 7 zeigt den vorderen Bereich einer weiteren Ausführungsform des Anhängefahrzeugs 1. Dargestellt ist der die Vorderachse 2 betreffende Teil des Anhängefahrzeugs 1. Zur Vorgabe der Lenkbewegung des Anhängefahrzeugs durch das Zugfahrzeug ist gemäß 7 die Kupplung 5 mit einem schwenkbaren Kupplungsteil 93 versehen, das nach Art einer Deichsel ausgeführt ist. Das schwenkbare Kupplungsteil 93 ist an einem Lager 92 an dem Rahmen 4 des Anhängefahrzeugs 1 drehbar gelagert. Das schwenkbare Kupplungsteil 93 ist zudem drehbar mit der Spurstange 23 der Vorderachse 2 verbunden, und zwar an dem Drehpunkt 28, an dem ebenfalls die vordere Übertragungsstange 27 befestigt ist. Hierdurch wird eine Verschwenkbewegung des schwenkbaren Kupplungsteils 93 über die Spurstange 23 als Lenkbewegung auf die Räder 21, 25 der Vorderachse 2 übertragen. Für die Übertragung der Lenkbewegung auf die Hinterachse 3 kann jede der beschriebenen Synchronisationseinrichtungen eingesetzt werden.
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Gemäß 7 sind für die Vorderräder 21, 25 Radaufhängungen ohne Nachlauf vorgesehen, wie anhand der 2 bereits für die Räder 31, 35 der Hinterachse 3 beschrieben. Dementsprechend sind gemäß 9 hinsichtlich ihrer Dimensionierung an die Radaufhängung angepasste Spurhebel 90, 91 vorgesehen, die derart dimensioniert sind, dass das Ackermann-Gesetz wiederum erfüllt ist.
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Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen der Drehachse des Lagers 92 und der Drehachse des Verbindungspunkts 28 gleich groß ist wie der in Längsrichtung eines Rades 21, 22 gebildete Abstand zwischen der jeweiligen Drehachse 20, 26 der jeweiligen Radaufhängung und der Verbindungsstelle des Spurhebels dieser Radaufhängung mit der Spurstange, d.h. mit Bezug auf 3 der Abstand zwischen den Linien 6 und 8. Hierdurch wird eine passend dimensionierte Lenkbewegung durch das verschwenkbare Kupplungsteil 93 auf die Räder 21, 22 übertragen.
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Erfindungsgemäß kann bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen auch der erfindungsgemäße Synchronisationsmechanismus mit der Torsionswelle eingesetzt werden. Dementsprechend sind die zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele mit der Erfindung vorteilhaft kombinierbar.
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Dies wird nachfolgend anhand der weiteren Ausführungsbeispiele in den 8 bis 11 näher erläutert.
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Die 8 zeigt ein Anhängefahrzeug, das ähnlich wie das in 1 dargestellte Anhängefahrzeug als Taxiliner ausgebildet ist. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß 1 ist die Kupplung 5 mit einem verschwenkbaren Kupplungsteil 93 ausgebildet, das nach Art einer Deichsel ausgeführt ist, sodass das Anhängefahrzeug als Deichselanhänger ausgebildet ist. Zur Übertragung der Lenkbewegung von der Vorderachse 2 zur Hinterachse 3 ist im Synchronisationsmechanismus eine Torsionswelle vorgesehen. Dies ist in der 9 in einer Ansicht von unten dargestellt, d.h. auf die Unterseite des Anhängefahrzeugs 1. Erkennbar ist im Bereich der Vorderachse 2 eine vergleichbar zur Ausführungsform der 7 ausgebildete Lenkung mit Bockrollen als Vorderräder 21, 25, die über eine Spurstange 23 verbunden sind. Dieser Lenkmechanismus ist über eine Koppelstange 101 mit dem dortigen Synchronisationsmechanismus gekoppelt. Der dortige Synchronisationsmechanismus weist eine Torsionswelle 100 auf, die zwischen der Vorderachse 2 und der Hinterachse 3 in Längsrichtung des Anhängefahrzeugs verlaufend etwa mittig angeordnet ist. Im Bereich der Vorderachse 2 ist an der Torsionswelle 100 ein vorderer Hebel 102 drehfest mit der Torsionswelle 100 verbunden, im Bereich der Hinterachse 3 ist ein hinterer Hebel 103 drehfest mit der Torsionswelle 100 verbunden. Die vordere Koppelstange 101 ist z.B. über Kugelgelenke mit dem vorderen Hebel 102 und einem der Spurhebel verbunden, z.B. dem Spurhebel 90. In entsprechender Weise ist an der Hinterachse 3 der hintere Hebel 103 über eine hintere Koppelstange 104 mit einem der Spurhebel der Hinterachse verbunden, z.B. dem Spurhebel 95.
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Über die vordere Koppelstange 101 wird eine Lenkbewegung der Deichsel 5 bzw. der Vorderachse 2 über den Hebel 102 auf die Torsionswelle 100 übertragen. Die Torsionswelle 100 führt eine entsprechende Drehbewegung aus, durch die die Lenkbewegung an der Hinterachse 3 über den Hebel 103 und die hintere Koppelstange 104 auf die Lenkung der Hinterachse übertragen wird.
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Die Lenkung der Hinterachse 3 führt somit den gleichen Lenkausschlag durch wie die Vorderachse 2. Die Torsionswelle 100 ist dabei geschützt unterhalb einer unteren Ladefläche 106 des Anhängefahrzeugs 1 angeordnet.
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Die 10 zeigt eine Ausführungsform des Anhängefahrzeugs in Form eines C-Frame. Der tragende Rahmen des Anhängefahrzeugs 1 ist dabei durch einen vorderen Rahmenteil 110, einen hinteren Rahmenteil 111 und einen Längsträger 112 gebildet. Am vorderen Rahmenteil 110 sind die Teile der Vorderachse 2 befestigt, am hinteren Rahmenteil 111 die Teile der Hinterachse 3. Der vordere Rahmenteil 110 ist mit dem hinteren Rahmenteil 111 durch den Längsträger 112 starr gekoppelt. Das Anhängefahrzeug 1 weist eine Ladeöffnung 107 zum Einführen des zu transportierenden Ladeguts auf.
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Das Anhängefahrzeug 1 gemäß 10 ist wiederum als Deichselanhänger mit einem schwenkbaren Kupplungsteil 93 ausgebildet, wie zuvor erläutert. Zusätzlich ist auch die Heckkupplung 13 verschwenkbar ausgeführt und führt eine Verschwenkbewegung entsprechend dem Lenkausschlag der Lenkung der Hinterachse 3 aus.
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Die 11 zeigt das Anhängefahrzeug gemäß 10 in einer Ansicht von unten, sodass die Lenkmechanismen und der Synchronisationsmechanismus sichtbar sind. Wie bei der Ausführungsform gemäß 9 ist zur Übertragung der Lenkbewegung von der Vorderachse 2 zur Hinterachse 3 im Synchronisationsmechanismus die Torsionswelle 100 vorgesehen ist. Erkennbar ist im Bereich der Vorderachse 2 eine vergleichbar zur Ausführungsform der 7 ausgebildete Lenkung mit Bockrollen als Vorderräder 21, 25, die über jeweilige separate Spurstangen 23a, 23b mit der Deichsel 93 verbunden sind. Dieser Lenkmechanismus ist über die vordere Koppelstange 101 mit dem dortigen Synchronisationsmechanismus gekoppelt. Der dortige Synchronisationsmechanismus weist die Torsionswelle 100 auf, die zwischen der Vorderachse 2 und der Hinterachse 3 in Längsrichtung des Anhängefahrzeugs verlaufend seitlich innerhalb des Längsträgers 112 angeordnet ist. Im Bereich der Vorderachse 2 ist an der Torsionswelle 100 ein vorderer Hebel 102 drehfest mit der Torsionswelle 100 verbunden, im Bereich der Hinterachse 3 ist ein hinterer Hebel 103 drehfest mit der Torsionswelle 100 verbunden. Die vordere Koppelstange 101 ist z.B. über Kugelgelenke mit dem vorderen Hebel 102 und einem der Spurhebel verbunden, z.B. dem Spurhebel 90. In entsprechender Weise ist an der Hinterachse 3 der hintere Hebel 103 über eine hintere Koppelstange 104 mit einem der Spurhebel der Hinterachse verbunden, z.B. dem Spurhebel 95.
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Zusätzlich ist die Heckkupplung 13 verschwenkbar ausgebildet und mit der Hinterachs-Lenkung gekoppelt, und zwar spiegelbildlich in gleicher Weise wie dies an der Vorderachse 2 realisiert ist. Die Heckkupplung 13 ist um einen Drehpunkt 105 verschwenkbar. Ähnlich wie bei der Vorderachse sind auch hier zwei separate Spurstangen 33a, 33b vorhanden, die Spurhebel 94, 95 der Hinterachse mit der Heckkupplung 13 verbinden. Diese Ausführungsform mit verschwenkbarer Heckkupplung 13 kann auch mit allen übrigen Ausführungsformen des Anhängefahrzeugs, wie zuvor erläutert, kombiniert werden.
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Dementsprechend kann das Anhängefahrzeug mit festen, nicht verschwenkbaren Kupplungen vorn und hinten ausgebildet sein, oder mit einer verschwenkbaren Kupplung vorn und einer festen Kupplung hinten, oder verschwenkbaren Kupplungen sowohl vorn und hinten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011007943 A1 [0003]
