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Fahrzeug mit steuerbaren Hinterachsen Die Erfindung bezieht sich auf
ein Fahrzeug, welches einen Rahmen und mindestens eine, nahe der hinteren Seite
des Fahrzeuges angeordnete Achse aufweist, an der das Fahrzeug tragende Räder angeordnet
sind, wobei die Achse zum Drehen um eine in Bezug zum Rahmen vertikale Rotationsachse
ausgelegt ist und das Drehen der Radachse um diese Rotationsachse mit Hilfe von
Kontrollmitteln erfolgt, welche in Uebereistimmung mit der Drehung eines Radsatzes
in Bezug zum Rahmen gelenkt werden können, wobei dieser Radsatz das Fahrzeug im
Betrieb an der Vorderseite trägt und ebenfalls zum Drehen um eine in Bezug zum Rahmen
vertikale Drehachse ausgelegt ist.
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Bei Fahrzeugen der genannten Art, z.B. Anhängern, ist es in Anbetracht
der Länge der Fahrzeuge oft wünschenswert, dass auch die das Fahrzeug nahe der hinteren
Seite tragenden Räder gesteuert werden, um eine leichte Beweglichkeit in Kurven
zu gestatten. Es ist bekannt, für diesen Fall zwischen den Vorder-und Hinterrädern
mechanische Verbindungen anzubyingen, sodass wenn die Vorderräder beim Fahren durch
eine Kurve in Bezug auf das Fahrzeug abgedreht sind, auch die Hinterräder automatisch
und proportional zur ersten Drehung abgedreht werden. Solch eine mechanische Verbindung
hat verschiedene Nachteile0 In Anbetracht der relativ schweren Kräfte, die zu übertragen
sind, und der hohen Sicherheitsanforderungen, die bei solchen Vorrichtungen zufriedengestellt
werden müssen, sind solche mechanischen Verbindungen generell sehr massiv. während
des Gebrauchs können solche mechanischen Verbindungen auch schwere Abnützung erfahren,
Ein weiterer bedeutender Nachteil ist, dass solche mechanischen Verbindungen bei
einem Teleskop-Anhänger, bei welchem die Distanz zwischen den Vorder-und Hinterrädern
verstellbar ist, praktisch nicht gewartet werden können.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeug der eingangs genannten
Art zu schaffen, welches frei von den vorstehend genannten Nachteilen ist.
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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Kontrollmittel
mit zwei doppetairkenden, hydraulischen Zylindern versehen sind, die ffber Leitungen
relativ miteinander verbunden sind, wobei ein Zylinder mit der Binterachse gekuppelt
ist und der andere Zylinder mit Hilfe des das Fahrzeug im Betrieb an der vorderen
Seite tragenden Radsatzes verstellbar ist. Es ist dann nurmehr notwendig, zwischen
den beiden Zylindern Leitungen anzubringen, sodass während des Betriebes die Flüssigkeit
von einem Zylinder zum anderen Zylinder und umgekehrt fliessen kann.
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Es ist möglich, wenigsten einen Teil der Leitungen aus flexiblem Material
zu machen, speziell beim Gebrauch an einem Teleskop-AnhängerR wo sich im kürzesten
Zustand desselben ein Teil der flexiblen Leitung, z,B, in Forn von Schlingen, zusammenlegen
kann, während im längsten Zustand des Anhängers die Leitung mehr oder weniger gestreckt
sein kann0
Die Erfindung wird nun anhand der sie beispielsweise
wiedergebenden Figuren näher erläutert werden, und zwar zeigen : Fig0 1 eine schematische
Draufsicht eines Anhängers, der an der Hinterseite von drei Radsätzen unterstützt
wirdo Fig. 2 eine Draufsicht des Vorderteiles des Anhängers wie in Fig. 1 gezeigt
und Fig0 3 das Diagramm des Hydrauliksystems.
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Der in Fig0 1 schematisch dargestellte Anhänger ist an seinem hinteren
Ende von drei Radsätzen 1,2 und 3 unterstützt, wobei jeder eine Achse enthält, an
deren Ende die Räder angeordnet sind. Jeder der Radsätze ist in an sich bekannter
Weise (nicht dargestellt) so mit dem Rahmen 4 des Anhängers verbunden, dass diese
um eine vertikale Rotationsachse drehen können und vorzugsweise so angeordnet sind,
dass in der Position, in der die Radsätze im rechten Winkel zur Längsrichtung des
Anhängers stehen, jede Rotationsachse in einer gegebenen Distanz vor der Hittellinie
des jeweiligen Radsatzes gelegen ist.
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Mit dem vordersten Radsatz 1 ist das Ende einer Verbindungsstange
5 mittels eines vertikalen Zapfens 6 verbunden0 Die Mittellinie des Zapfens 6 ist
mit der Rotationsachse des vordersten Radsatzes in einer vertikalen Ebene parallel
zur Mittellinie des vordersten Radsatzes gelegen.
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Das hintere Ende der Verbindungsstange 5 ist mittels eines vertikalen
Zapfens 7 mit dem mittleren Radsatz 2 verbunden. Mit diesem Radsatz 2 ist weiterhin
das vordere Ende einer zweiten Verbindungsstange 8 mittels eines Zapfens 9 gekuppelt.
Die }Iittellinien der Zapfen 7 und 9 liegen zusammen mit der vertikalen Rotationsachse
des mittleren Radsatzes 2 in einer-vertikalen Ebene zur I'ttellinie dieses Radsatzes.
Das hintere Ende der Verbindungsstange 8 ist mittels eines Zapfens 10 so mit dem
hintersten Radsatz 3 verbunden, dass die Mittellinie des Zapfens 10 zusammen mit
der vertikalen Rotationsachse des hintersten Radsatzes 3 in einer vertikalen Ebene
parallel zur Mittellinie des Radsatzes 3 gelegen sind.
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Zwischen dem vordersten und mittleren Radsatz 1 und 2 ist das Gehäuse
11 eines hydraulischen Zylinders drehbar am Rahmen des Fahrzeuges aufgehängt.
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Das Gehäuse 11 enthält einen Kolben 12 an welchem eine Kolbenstange
13 angeordnet ist. Das aus dem Gehäuse 11 vorstehende Ende der Kolbenstange 13 ist
mittels eines vertikalen Zapfens 14 mit dem mittleren Radsatz 2 verbunden. Die Mittellinie
des Zapfens 14 liegt zusammen mit den Hittellinien der Zapfen 7 und 9 in einer vertikalen
Ebene.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist am vorderen Endstück des Anhängerrahmens
ein Kupplungszapfen 15 befestigt, um dessen flittelachse eine Kupplungsplatte 16
drehbar angeordnet ist0 Auf der unteren Seite der Kupplungsplatte 16 ist ein Block
17 angeordnet, welcher beim Anhängen des Anhängers an die Zugmaschine in eine entsprechende
Aussparung in der Kupplungsplatte der Zugmaschine fällt, An der Kupplungsplatte
16 ist eine vertikale Stütze 18 angebracht, die mit zwei horizontalen, nach hinten
vorstehenden Platten 19 versehen ist, die übereinander angeordnet sind. Zwischen
diesen Platten 19 ist das Ende eines Schaftes 20 mittels eines Bolzens 21 drehbar
angeordnet.
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Der Schaft 20 ist in seiner Längsrichtung in einer Büchse 22 verschiebbar,
welche mittels vertikaler Bolzen 23 drehbar im Rahmen gelagert ist. Die Büchse 22
ist mit nach aussen stehenden Armen 24 versehen. Mittels eines vertikalen Bolzens
ist das Gehäuse 25 eines hydraulischen Zylinders drehbar mit dem Rahmen verbunde.
Das Gehäuse 25 enthält einen Kolben 26 welcher mit einer Kolbenstange 27 versehen
ist0 Das freie Ende der Kolbenstange 27 ist mittels eines vertikalen Bolzens 28
mit dem freien Ende eines Armes 24 verbunden, die Anordnung ist so, dass in der
neutralen Mittelposition, in welcher die Idttellinie des Schaftes 20 und des Bolzens
21 in einer vertikalen, durch die Längsaohse des Anhängers laufenden Ebene liegt,
die Mittellinien der Bolzen 23 und 28 in einer-vertikalen, rechtwinkelig zur Längsachse
des Anhängers stehenden Ebene gelegen sind.
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Die beiden hydraulischen Zylinder 11 und 25 sind durch ein Leitungssystem
miteinander verbunden, das in Fig. 3 dargestellt ist0
Ein Ende des
Gehäuses 25 ist mit der Leitung 29 und das andere Ende des Gehäuses 25 mit der Leitung
30 verbunden Die Leitung 29, die an dem Ende des Gehäuses 25 angeschlossen ist,
an dem die Kolbenstange 27 aus diesem austritt, ist mit einer Leitung 31 verbunden,
die wieder an dem Ende des Gehäuses 11 angeschlossen ist, bei dem die Kolben stange
13 aus dem Gehäuse 11 austritts Am anderen Ende des Gehäuses 11 ist eine Leitung
32 angeschlossen, die mit der Leitung 30 verbunden ist. Die Leitung 31 und die Leitung
32 sind über die Ventile 33 und 34 miteinander, sowie mit einer Zufuhrleitung 35
verbunden, welche wiederum an einer manuell betriebenen Pumpe 37 angeschlossen und
in einem Tank 36 angeordnet ist. Die Leitung 31 ist durch eine ein Ventil 39 enthaltende
Leitung 38 und die Leitung 32 durch eine ein Ventil 41 enthaltende Leitung 40 mit
dem Tank 76 verbunden.
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Ausserdem sind an den Leitungen 31 und 32 die Manometer 42 und43 angeschlossen.
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Bei normalem Betrieb sind die hydraulischen Zylinder und die Leitungen
mit unter Druck stehender Flüssigkeit gefüllt, während die verschiedenen Ventile
geschlossen sind0 Wenn der Anhänger am Zugfahrzeug angehängt ist, wird sich letzteres
und damit auch dessen IIinterachse, die einen, das vordere Ende des Anhängers abstützenden,
Radsatz bildet, beim Fahren durch eine Kurve um die Mittelachse des Kupplungszapfens
15 in Bezug auf den Anhängerrahmen drehen und wird mit Hilfe des vorspringenden
Blocks 17 die Kupplungsplatte 16 und die Stütze 18 mitdrehen. Uenn die Stütze 18
sich in Pfeilrichtung A dreht, verschiebt sich der Schaft 20 in der Büchse 22 und
dreht gleichzeitig die Büchse 22 mit den daran angebrachten Armen 24 in Pfeilrichtung
B. Daraus resultiert, dass sich die Kolbenstange 27 mit dem Kolben 26 relativ zum
Gehäuse 25 in Pfeilrichtung C bewegt, Es ist offensichtlich, dass dadurch über die
Leitungen 30 und 32 Flüssigkeit aus dem vorderen Zylinder heraus zum hinteren Zylinder
gepresst wird, wo die Flüssigkeit den Kolben 12 mit der Kolbenstange 13 in Pfeilrichtung
D drängt. Die Flüssigkeit, die aus dem hinteren
Zylinder herausgepresst
wird, kann über die Leitungen 29 und 31 in den vorderen Zylinder fliessen. Natürlich
müssen die Zylinder so konstruiert selen, dass das Volumen, das vom einen Zylinder
verdrängt wird, vom anderen Zylinder aufgenommen werden kann0 Wenn die beiden Zylinder
identisch sind, das heisst wenn die Durchmesser der Kolben und Kolbenstangen gleich
sind, wird eine gegebene Verschiebung der Kolbenstange 27 in Pfeilrichtung C eine
gleiche Verschiebung der Kolbenstange 13 in Pfeilrichtung D hervorrufen.
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Es ist ersichtlich, dass eine Verschiebung der Kolbenstange 13 in
Pfeilrichtung D eine Drehung des mittleren Radsatzes 2 um seine Rotationsachse in
Pfeilrichtung E hervorruft. Da dieser Radsatz 2 mittels einer Verbindungsstange
5 mit dem vorderen Radsatz 1 verbunden ist, wird dieser um seine vertikale Rotationaachse
in Bezug auf den Rahmen in Pfeilrichtung F gedreht. In gleicher Weise wird hintere
Radsatz 3 über die Verbindungsstange 8 um seine vertikale Rotationsachse in Bezug
auf den Anhängerrahmen in Pfeilrichtung G gedreht.
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Da die Enden der Verbindungsstangen 5 und 8 in unterschiedlichen Abständen
zu der Rotationsachse befestigt sind, werden die Radsätze 1,2 und 3 beim Fahren
durch eine Kurve in unterschiedlichem winkel zum Rahmen abgedreht, während die Anordnung
der VerbindungspuSte natürlich so ist, dass beim Fahren durch eine Kurve die Ausrichtung
des Anhängers so optimal wie möglich bleibt.
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Bevor der Anhänger in Betrieb genommen wird, muss zuerst die ilittelachse
2 durch Einfüllen von Flüssigkeit in die Leitung 31 oder 32 mit Hilfe der Pumpe
37 genau im rechten Winkel zur Längsachse des Anhängers eingestellt werden, während
der vordere Hydraulikzylinder 25 und die damit verbundenen Teile die in Fig. 2 gezeigte
Mittelstellung einnehmen. Wenn zum richtigen Einstellen der Achse 2 Flüssigkeit
in die Leitung 31 gepumpt werden muss, werden die Ventile 33 und 41 geöffnet, sodass
die Flüssigkeit mittels der Pumpe 37 in die Leitung 31 gepumpt und überschüssige
Flüssigkeit in der Leitung 32 in den Tank 36 zurückfliessen kann0 Umgekehrt kann
durch das Oeffnen des Ventils 34 Flüssigkeit in die Leitung 32 gepumpt werden, während
durch das geöffnete Ventil 39 ütberschüssige Flüssigkeit in der Leitung 31 in den
Tank 36 zurückfliessen kann. Nachdem die
Mittelachse 2 richtig eingestellt
ist, konnen durch Einstellung der Länge der Verbindungsstangen 5 und 8 auch die
Achsen 1 und 3 korrekt eingestellt werden.
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Wenn notwendig kaSndie Pumpe 37 auch zum Einstellen des hinteren Radsatzes
3 während des Gebrauchs des Fahrzeuges verwendet werden, z.B. wenn ein sehr spezifisches
Manöver notwendig ist. In ähnlicher Weise wie vorstehend zum Einstellen der Mittelachse
2 beschrieben, können die Achse 2 und daher auch die anderen Achsen 1 und 3 durch
betätigen der Ventile in der vorstehend beschriebenen Art, in jede gewünschte Stellung
gebracht werden. Da im Betrieb der Zylinder 25 mit dem Zugfahrzeug gekoppelt ist,
wird dieser Zylinder nicht verändert werden, da das Verschieben der Radsätze 1,
2 und 3 generell weniger Kraft erfordern wird, als eine Drehung des ganzen Anhängers
in Bezug auf das Zugfahrzeug.
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Das Hydrauliksystem zum Kontrollieren des hinteren Radsatzes ist speziell
zum Gebrauch an Teleskop-Anhängern geeignet, das heisst, bei Anhängern bei welchen
ein Teil des Rahmens mit den hinteren Radsätzen in Längsrichtung des Rahmens verschiebbar
und in einer Vielzahl von Positionen feststellbar ist. Wie in Fig. 3 schematisch
dargestellt, können die Leitungen 31 und 32 für diesen Zweck mit flexiblen Schläuchen
31 A und 32 A versehen werden, welche eine relative Verschiebung der Leitungsteile
erlauben,die durch die Schläuche miteinander verbunden und fest am Rahmen befestigt
sind. Das in Fig. 3 gezeigte Diagramm ist für einen- Anhänger ausgelegt bei dem
das Vorderteil und Hinterteil des Rahmens in Bezug auf das Mittelteil des Rahmens
verschiebbar ist. Die Figur zeigt die Position der verschiedenen Leitungen, wenn
der Anhänger ganz
zusammengeschoben ist. In dieser Position erstrecken
sich die Schläuche 31*, 32A gegeneinander von dem am Rahmen befestigten Teil der
Leitung.
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Wenn'der Anhänger zu seiner vollen Länge auseinandergezogen ist, erstrecken
sich die Schläuche 31A, 32A in die entgegengesetzte Richtung von ihrem Anschlusspunkten
an am Rahmen befestigten Leitungsteilen. In einem anderen Falle können die Schläuche
31A, 32A auf Rollen aufgewickelt sein und werden beim Auseinanderziehen des Anhängers
von den Rollen abgewickelt.
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Während die vorstehend beschriebene Ausführung für einen Anhänger
ist, bei dei der hintere Teil von drei Achsen gestützt wird, kann die Erfindung
natürlich auch für einen Zweiachs-oder Einachsanher angewendet werden. Im Falle
des Zweiachsanhängers sollte der Zylinder vorzugsweise mit der hinteren Achse gekuppelt
werden.
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Obwohl sich vorstehende Beschreibung nur auf einen Anhänger bezieht,
kann die Erfindung natürlich auch bei einem Lastwagen verwendet werden, bei dem
der vordere Hydraulikzylinder durch die Vorderachse des Fahrzeuges gesteuert wird.
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In Bezug auf Sicherheit kann ein doppeltes Hydraulik-System verwendet
werden, bei dem die Zylinder symmetrisch angeordnet sein können, so dass der zweite,
am vorderen Ende des Anhängers angeordnete Zylinder mit der Kolbenstange a anderen
freien Arm 24 befestigt ist. Sollte durch irgendeine Störung eines der hydraulischen
Systeme ausfallen, so bleben die Räder mit Hilfe des anderen hydraulischen Systems
trotzdem steuerbar.
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Wenn nur ein einfaches Hydrauliksystem verwendet wird, ist es aus
Sicherheitsgründen vorteilhaft, mit mindestens einem Radsatz einen Federmechanismus
zu kuppeln. Dieser Mechaniamus ist so konstruiert9 dass dieser den Radsatz im rechten
Winkel zur Langsachse des Anhängers hält und ein Drehen des Radsatzes nur gegen
die Kraft des Federmechanismus möglich ist. Dies kann durch zwei identische Druckfedern
verkörpert werden, wobei auf jeder Seite eine Feder an einem, mit dem Radsatz verbundenen
Anschlag angeordnet ist.