DE2127091A1 - Steuereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere fur Straßenwalzen - Google Patents

Description

Patentanwälte Dlpl.-lng. R. SÜETZ sen.

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8 München 22, Sioinsdorfetr. 10

1.6.1971

Stavostroj, narodni podnik, Nove Mesto n/Met. (Tschechoslowakei)

Steuereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere

für Straßenwalzen

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Spezialfahrzeuge, insbesondere für Straßenwalzen, die aus einem mit einem Lenkglied versehenen Fahrgestell besteht, das durch dieses Lenkglied gesteuert wird und dessen Schwenkungen die Lenkung der gesamten Fahrzeuge, insbesondere Straßenwalzen, ausüben.

Eine Spuränderung wird bei Straßenwalzen entweder einem festen Walzenrahmen gegenüber durch gegenseitige Schwenkung eines oder mehrerer Walzenkörper oder durch gegenseitige Schwenkung zweier oder mehrerer Teile eines geteilten Walzenrahmens, in dem die fest angebrachten Walzenkörper gelagert sind, oder durch verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten der geteilten Walzenkörper er-

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reicht. Der Nachteil solcher Einrichtungen besteht in ihrer Kompliziertheit, die vor allem hohe Kosten und verschiedene andere Nachteile, wie insbesondere die technischen Schwierigkeiten bei der Fahrantriebsanordnung und die bei Straßenvibrationswalzen schwierige Vibrationserregung in den ¥alzenkörpern, die gegenseitig schwenkbare Achsen aufweisen, zur Folge hat.

Die leichten Vibrationswalzen besitzen meistens ein

fc Paar Walzenkörper mit parallelen Achsen und sind durch einen langen Betätigungshandgriff versehen, mittels dessen sie geführt und gesteuert werden. Im Falle eines Bedürfnisses, die Walzenspurrichtung zu ändern, wirkt die Bedienung durch eigene Kraft auf diesen Betätigungshandgriff ein, wodurch das zum Auslenken beider Walzenkörper von der ursprünglichen Spur erforderliche Kraftmoment hervorgerufen wird. Diese Tätigkeit ist insbesondere im schweren, unverdichteten Boden sehr anstrengend, und bei den Fertigarbeiten auf den Mischmakadamen läßt diese Art von Kraftspuränderung Abdrücke in Form von Riefen hinter sich. Der Hauptnachteil liegt jedoch darin, daß durch den Betätigungshandgriff, insbesondere bei einer Vibrationswalze, gesundheits- w schädigende Vibrationen auf die Bedienung übertragen werden.

Zwecks Beseitigung einiger der erwähnten Nachteile werden einige handgeführte Vibrationszweikörperwalzen mit steuerbaren Fahrgestellen versehen. Diese Fahrgestelle sind so konstruiert, daß sie an dem festen Teil des Rahmens angebracht sind und ihr eigenes Fahrgestell dauernd oder vorübergehend in Berührung mit dem Boden ist. Ein Andrücken

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oder Erheben des Fahrgestells dem Boden gegenüber wird durch hydraulische, pneumatische oder kombinierte Mittel durchgeführt, die zwischen dem eigenen Fahrgestell und dem festen Teil des Walzenrahmens angeordnet sind. Auf diese Weise führen die genannten Mittel die zur Entstehung der erforderlichen Kraftkomponente, die das Kraftmoment auf den jeweiligen Fahrgestellarm überträgt, erforderliche Adhäsionskraft ab. Durch dieses Moment wird die Walze in die erforderliche Richtung geschwenkt. Die Schwenkung eines derartigen Fahrgestells um die senkrechte Achse erfolgt durch den Betätigungshandgriff, der von der Bedienung geführt ist. Diese steuerbaren Fahrgestelle sind jedoch kompliziert und, abgesehen von den dazu erforderlichen hydraulischen, pneumatischen und kombinierten Systemen, kostspielig. Ihre Instandhaltung ist auch anspruchsvoll, insbesondere unter den schweren Betriebsbedingungen auf den Baustellen. Bei der Verwendung der Vibrationswalzen stellt den Hauptnachteil dieser Fahrgestelle die Vibration dar, die infolge der Verbindung des Fahrgestells mit dem festen Teil des Rahmens auf die Bedienung übertragen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie einfacher und zu geringeren Kosten herstellbar ist und die Übertragung gesundheitsschädigender Vibrationen auf das Bedienungspersonal vermeidbar macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Rahmen des Fahrzeuges mittels wenigstens eines schwenkbaren Gehänges ein Verbindungshebel befestigt ist,

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an dessen freiem Ende das Fahrgestell mit einem Lenkglied zur Steuerung des Fahrgestells durch bewegliche Lagerung so angeschlossen ist, daß wenigstens eines seiner Räder durch das Lenkglied in der Spur der gewechselten Fahrtrichtung des gesteuerten Fahrzeuges geführt werden kann.

Eine vorteilhafte Ausführung dieser beweglichen Lagerung besteht darin, daß sie gleichzeitig in der Kombination mit einem Vibrationsdämpfer ausgeführt wird, durch den die von der ¥alze übertragene Vibration, bzw. auch ™ die durch die Erde auf das Fahrgestell übertragene Vibration, isoliert wird.

Die Lösung nach der Erfindung bringt föl _,^nde Vorteile: Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht dem Fahrgestell, der Oberfläche des Bodens ohne Beschränkung der Schwingungshöhe zu folgen, wobei die Anpreßkraft durch die Schwingungen nicht geändert wird, was insbesondere bei den großen Steigungsänderungen und auch beim Anlauf auf das Transportmittel von Bedeutung ist. Die schwenkbare Verbindung ermöglicht weiter, daß das ganze Fahrgestell mit dem Verbindungshebel dauernd gehoben ist und nur im H Falle des Bedürfnisses der Spuränderung eingeschaltet und in Tätigkeit gesetzt werden kann. Bei der Arbeit auf verschiedenen Böden und auf verschiedenen Materialien kann die auf das Fahrgestell wirkende Adhäsionskraft beliebig geändert und hierdurch die Bildung der unerwünschten Spuren beseitigt werden. Infolge der elastischen schwenkbaren Verbindung des Verbindungshebels mit dem Walzenrahmen kann die Übertragung der Vibration auf die Bedienung entweder dadurch beseitigt werden, daß auf dem Verbindungshebel eine bewegliche Lagerung des Fahrgestells durch Kombination

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mit einem elastischen Mittel zur Dämpfung der Vibration ausgebildet ist, oder dadurch, daß das Lenkglied mit dem Zapfen des Fahrgestells über ein Dämpfungsglied verbunden ist, das das Fahrgestell von den durch den Boden übertragenen Vibrationen isoliert. Die Bedienung kann weiter auf einem mit dem eigenen Fahrgestell verbundenen Sitz untergebracht werden, so daß hiermit für die Bedienung die besten Arbeitsbedingungen geschaffen werden. Die Einrichtung hat weiter durch ihre Einfachheit minimale Ansprüche an die Instandhaltung und Bedienung und erfordert sehr minimale Produktionskosten. Die eigentliche Straßenwalze braucht zu ihrer Arbeit infolge der Integration ihres Systems und des Systems der steuerbaren Einrichtung keine nachträgliche Anordnung. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann daher auch bei den bereits bestehenden Straßenwalzen angewendet werden.

Die einzelnen Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre Vorteile werden anhand der Zeichnung näher beschrieben; darin zeigen:

Fig. 1 die Ansicht auf die Vibrationswalze mit der steuerbaren Einrichtung, deren Adhäsionskraft durch ein Gewicht abgeleitet wird, wobei das Steuerrad dauernd in Berührung mit dem Boden ist;

Fig. 2 die Ansicht auf die Vibrationswalze mit der mittels einer Zugfeder angehobenen steuerbaren Einri ch tung j

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Fig. 3 die Ansicht auf die Vibrationswalze mit der mittels einer Anpreßfeder angehobenen steuerbaren Einrichtung;

Fig. h den aus zwei voneinander entdämpften Läogsgliedern ausgebildeten Verbindungshebel;

Fig. 5 das freie Ende des Verbindungshebels mit elastischer Lagerung des steuerbaren Fahrgestells und des Lenkgliedes;

Fig. 6 und 7 die Ansicht und die Draufsicht der Vibrationswalze mit der steuerbaren Einrichtung, die mit zwei Rädern, deren Achsen einen spitzen Winkel bilden und in der gehobenen. Lage mittels eines Tragrades gehalten werden, ausgestaltet ist;

Fig. 8, 9» 10 die Ansicht, Draufsicht und Seitenansicht der Vibrationswalze mit der steuerbaren Einrichtung, die aus zwei voneinander unabhängigen höhenverstellbaren Rädern, deren Achse einen spitzen Winkel bilden, ausgebildet ist;

Fig. 11 die Ansicht auf die Vibrationswalze mit der mit einem Sitz für die Bedienung versehenen steuerbaren Einrichtung;

Fig. 12 die Ansicht auf die mit einem verschiebbaren Gewicht versehene steuerbare Einrichtung;

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Fig. 13 die Vibrationswalze mit der steuerbaren Einrichtung, die mit einem am Walzenrahmen durch abgedämpfte Mittel befestigten Verbindungshebel ausgeführt ist;

Fig. i4 die Vibrationswalze mit einem auf dem Verbindungshebel im Kugelgelenk gelagerten Lenkrad ;

Fig. 15 die abgedämpfte Ausführung des Fahrgestells nach Fig. 6 und 7;

Fig. 16 die abgedämpfte Ausführung des Fahrgestells des Lenkgliedes nach Fig. 8, 9, 10.

Die Ausführung nach Fig. 1 bis 3:

Am Rahmen 2 der Walze ist schwenkbar und elastisch der Verbindungshebel 1 mittels des Gehänges 6 befestigt. Der Verbindungshebel 1 ist an seinem freien Ende 1a mit der Lagerung 3 des steuerbaren Fahrgestells mit Rädern h versehen, die durch Wirkung des Lenkgliedes 5 in die gewünschte Richtung geschwenkt werden. Diese schwenkbare Lagerung ist entweder mittels des senkrechten Zapfens 8 oder des Kugelgelenks 9» nach Fig. 14, erreicht. Durch Schwenkung der Räder in die gewünschte Richtung und ihre Belastung entsteht infolge der Adhäsion ein Schwenkmoment, das über den Verbindungshebel 1 auf den Rahmen 2 der Walze übertragen wird, wodurch ihre Schwenkung und Änderung ihrer Spur herbeigeführt werden. Da das Gewicht des Fahrgestells relativ klein ist, ist es besser, die entsprechende

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Adhäsionskraft mittels einer Zusatzbelastung, ζ. Β.eines Gewichtes, zu erwirken, wie aus Fig, 1 und 12 bis 14 ersichtlich· ist, wo auf dem Hebel 1 bzw. 1d das Gewicht 7 angeordnet ist. Dies kann auch mittels einer Feder oder hydraulischer oder pneumatischer Systeme, mittels Kraft oder Gewichtes der Bedienung oder durch die Kombination dieser Mittel erreicht werden. Die Adhäsionskraft kann durch z. B. ein verschiebbares Gewicht 7 (Fig. 12) durch Gewichte verschiedener Größe oder Einstellung der Federvorspannung, Druckänderung in den Systemen u. dgl. regu-P liert werden. Neben der Ausführung, nach der die Räder h dauernd in Berührung mit dem Boden sind, ermöglicht die Erfindung noch eine andere Ausführung, bei der der Verbindungshebel 1 mit den Rädern k durch eine Fedf-- 12 bzw. (Fig. 2 und 3) oder ähnliche Kraftsysteme angehoben ist und die Bedienung nur dann, wenn die Spur der Kraftwirkung geändert werden soll, die Räder an den Boden andrückt und sie in die gewünschte Richtung schwenkt.

Bei der Ausführung nach Fig. h besteht der Verbindungshebel aus zwei Gliedern 1c und 1b, die miteinander durch abgedämpfte Mittel 20 verbunden sind. Die Längsgliefc der 1b, 1c sind immer schwenkbar an der eigentlichen Walze befestigt, während ein zwischen den Dämpfungsmitteln 20 gehaltenes weiteres Längsglied mit der Lagerung 3 des steuerbaren Fahrgestells verbunden ist. Diese Ausführung des Verbindungshebels vermindert die Übertragung der Vibration von dem Walzenrahmen 2 auf die Bedienung.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der senkrechte Zapfen 8 des Fahrgestells in einem elastischen Mittel 21 gelagert. Ein elastisches Mittel 22 verbindet den senk-

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rechten Zapfen 8 des Fahrgestells mit dem Lenkglied 5, wodurch die Übertragung der Vibration auf die Bedienung über dem Boden verhindert wird.

In anderen Fällen kann die Lösung gemäß Fig. 6, 7» 8, 9 und 10 mit zwei oder mehreren einstellbaren Rädern, deren Achsen einen spitzen Winkel miteinander bilden, verwendet werden. Diese Räder 4a, 4b sind üblicherweise durch das Tragrad 17 in der angehobenen Lage gehalten, und im Bedarfsfall wird das eine oder das andere Rad abgesenkt. Ihre Höhenverstellung ist entweder voneinander unabhängig, wie in Fig. 8, 9» 10 durch den an den Verbindungshebel 1 anschließenden Bügel 10 mit den an den freien Bügelenden angeordneten Führungen 24 für die darin verschiebbaren Tragstangen 11a und 11b der Räder 4a und 4b und die zum Absenken der Räder dienenden Lenkglieder 5a und 5b veranschaulicht ist, oder in der ¥eise abhängig (s. Fig. 6 und 7), daß beide Räder 4a und 4b auf einer gemeinsamen Tragstange 11, die auf dem waagerechten Zapfen 18 des Verbindungshebels 1 umläuft, angebracht sind. Beim Andrücken eines Rades auf den Boden wird das zweite Rad entsprechend gehoben. Mit dieser Ausführung wird so gearbeitet, daß die Bedienung bei der Ausführung nach Fig. 6 und 7 entweder das Rad 4a oder das Rad 4b an den Boden andrückt, und zwar so, daß der Lenkhebel 5 um den Zapfen 18 auf die eine oder die andere Seite geschwenkt wird.

Bei der Ausführung nach Fig. 8, 9, 10 ist die Betätigung der Räder 4a und 4b voneinander unabhängig, so daß jedes der Räder einen eigenen Hebel ^a bzw. 5b besitzt, der zum Boden angedrückt wird.

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Da die Achsen der Räder 4a und 4b zueinander den konstanten spitzen Winkel bilden, hängt die Größe des Schwenkradius von der Zeit ab, die das entsprechende Rad in Berührung mit dem Boden bleibt. Der minimale Radius der Schwenkung wird durch die dauernde Berührung des Rades mit dem Boden erreicht, während die größeren Radien durch unterbrochene Berührung des Rades mit dem Boden erzielt werden.

In Fig. 1_3 tritt an die Stelle des einfachen Gehänges des Verbindungshebels am Walzenrahmen ein mit Dämpfungsmittel 28 versehenes Gehänge.

Ahnlich wie in den Fällen nach Fig. k, 5 und 13 können auch bei den Ausführungen des Fahrgestells nach Fig. 6, 7, 8, 9 und 10 abgedämpfte Lagerungen des Fahrgestells und des Lenkgliedes zwecks Herabsetzung der übertragung der Vibration auf die Bedienung ausgebildet werdei,, wie in den Fig. 15 und 1b durch die elastischen Teile 23 bzw. 25 veranschaulicht ist.

Mit den steuerbaren Einrichtungen jeder Ausführungsart kann der Sitz *\h nach Fig. 11 verbunden werden* Hierdurch werden das Gehen der Bedienung hinter der Walze und die Übertragung der Vibration auf die Bedienung durch den Boden beseitigt, wodurch die Arbeitshygiene erhöht wird und die Arbeitsbedingungen verbessert werden. Mit Vorteil kann der Sitz verschiebbar auf der am Verbindun_eshebel 1 befestigten Führung 15 angebracht werden, wodurch die Arbeitslage der Physiognomie der Bedienung angepaiit wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   i Iy Steuereinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere für Straßenwalzen, die aus einem mit einem Lenkglied versehenen Fahrgestell besteht, das durch dieses Lenkglied gesteuert wird und dessen Schwenkungen die Lenkung der gesamten Fahrzeuge, insbesondere Straßenwalzen, ausüben, dadurch gekennzeichnet , daß am Rahmen (2) des Fahrzeuges mittels wenigstens eines schwenkbaren Gehänges (6) ein Verbindungshebel (i) befestigt ist, an dessen freiem Ende (la) das Fahrgestell (4; 4a, 4b) mit dem Lenkglied (5» 5a, 5b) zur Steuerung des Fahrgestells (4; 4a, 4b) durch eine bewegliche Lagerung (z. B. 3) so befestigt ist, daß wenigstens eines seiner Räder (4; 4a, ^b) durch das Lenkglied (5j 5a, 5b) in der Spur der gewechselten Fahrtrichtung des gesteuerten Fahrzeuges geführt werden kann.

   2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (1) aus zwei Längsgliedern(ib, 1c) gebildet ist, die über das schwenkbare Gehänge (6) mit dem Rahmen (2) des Fahrzeuges verbunden sind, wobei beide Längsglieder (ib, 1c) miteinander mechanisch durch Dämpfungsmittel (20) verbunden sind, zwischen denen ein weiteres, mit der Lagerung (3) des Fahrgestells verbundenes Längsglied gehalten ist.

   3« Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (4; 4a, 4b) mit dem freien Ende (la) des Verbindungshebels (1) drehbar mittels eines senkrechten Zapfons (8) verbunden ist.

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   4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des senkrechten Zapfens (8) des Fahrgestells (4) auf dem Verbindungshebel (i) als ein zur Dämpfung der durch den Verbindungshebel (1) übertragenen Vibration bestimmtes elastisches Mittel (21) ausgestaltet ist.

   5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkglied (5) mit dem Zapfen (8) des Fahrgestells (4) über ein das Lenkglied (5) gegen die

   W durch den Boden auf das Fahrgestell übertragene Vibration isolierendes Dämpfungsglied (22) verbunden ist.

   6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell mit dem freien Ende (la) des Verbindungshebels (1) drehbar durch ein Kugelgelenk (9) verbunden ist.

   7. Steuereinrichtung' nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkräder (4a, 4b) des Fahrgestells zur Längsachse des Fahrzeuges derart angeordnet sind, daß die Mittelebenen der Räder (4a, 4b) mit der Achse einen spit-

   w zen Winkel ( oC ) bilden und durch ein am Verbindungshebel

   (1) mechanisch befestigtes Tragrad (17) unterstützt werden, wobei beide Lenkräder (4a, 4b) des Fahrgestells mit dem freien Ende des Verbindungshebels (i) drehbar mittels eines waagerechten Zapfens (18) verbunden ist.

   8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Lagerung der Lenkräder (4a, 4b) des Fahrgestells auf dem waagerechten Zapfen (18) als ein

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   zur Dämpfung der durch den Verbindungshebel (1) übertragenen Vibration bestimmtes Mittel (23) ausgebildet ist.

   9ο Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell aus zwei voneinander unabhängig gesteuerten Rädern (4a, 4b) gebildet ist, die zur Längsachse des Fahrzeuges so angeordnet sind, daß ihre Mittelebenen mit der Längsachse einen spitzen Winkel bilden, unddas Fahrgestell durch einen an dem freien Ende des Verbindungshebels (i) befestigten Bügel (1O) getragen wird, wobei jedes der gesteuerten Räder (4a, 4b) an dem Bügel (1O) mittels einer verschiebfbar in der an jedem Ende des Bügels (1O) gestalteten Führung (24) gelagerten Tragstange (i1a, 11b) angeordnet ist, die mit einem Lenkglied (5a, 5b) versehen ist, durch das das zur Steuerung bestimmte Rad auf den Boden gesenkt wird.

   10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß jede verschiebbare Führung (24) der Räder (4a und 4b) als ein zur Dämpfung der durch den Verbindungshebel (i) übertragenen Vibration bestimmtes elastisches Mittel (25) ausgebildet ist.

   11. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkglieder (5a und 5b) mit elastischen Mitteln (26, 27) zur Dämpfung der durch den Boden übertragenen Vibration versehen sind.

   12. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (1) mit dem Rahmen (2) des Fahrzeuges durch eine Zugfeder (*2) ver-

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   bunden ist, die oberhalb des Verbindungshebels (i) derart angeordnet ist, daß das Fahrgestell, wenn die Walze nicht arbeitet, oberhalb des Bodens gehalten wird.

   13· Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (i) mit dem Rahmen (2) durch eine Druckfeder (13) verbunden ist, die unterhalb des Verbindungshebels (i) derart angeordnet ist, daß das Fahrgestell, wenn die Walze nicht arbeitet, oberfc halb des Bodens gehalten wird.

   14. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, 12 und 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (i) an dem durch das Fahrgestell unterstützten Ende mit einem Sitz (i4) für die Bedienung mechanisch verbunden ist.

   15. Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (i4) auf dem verlängerten, als Führung (15) ausgebildeten freien Ende des Verbinciungshebels (i) angeordnet ist, auf dein der Sitz (i4) verscxhiebbar gegen die Wirkung eines federnden Mittels befestigt ist.

   16. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungshebel (i) mit einer Stange (ld) für ein Gewicht (7) mechanisch verbunden ist, durch dessen veränderte Lage oder verändertes Gewicht nach Anzahl der Sektoren des Gewichtes (7) die Belastung des Fahrgestells geändert wird.

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   17· Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehänge des Verbindungshebels (i) am Rahmen (2) des Fahrzeuges mit Dämpfungsmittel (28) versehen ist.

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