DE2456165B2 - Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge, die einen am Anhänger angeordneten und an den Zugwagen und die Anhängerräder jeweils über ein Lenkgestänge angeschlossenen Zwischenhebel aufweist und über die die Anhängerräder in Abhängigkeit vom Knickwinkel mit von der gestreckten Mittelstellung gegen die geknickten Endstellungen kleiner werdendem Übersetzungsverhältnis derart steuerbar sind, daß der vom Knickwinkel abhängige Lenkwinkel für kleine Knickwinkel zumindest nahezu Null ist.

Bei Gelenkwagenzügen spielt es insbesondere in ihrer Ausgestaltung als Gelenk-Omnibusse eine Rolle, daß nicht nur der Betriebs-Ordnungs-Kraftkreis gemäß § 32, Abs. 2 STVZO erfüllt ist, sondern daß auch ein extremes Ausfahren aus Haltestellenbuchten mit maximalem Vorderachs-Lenkeinschlag möglich ist, ohne daß der Nachläufer auf den Gehsteig fährt und etwa dort noch verweilende Personen gefährden kann. Ferner ist es gerade für derartige meist im Stadtverkehr eingesetzte Fahrzeuge von besonderer Bedeutung, daß beim Abbiegen mit großem Lenkeinschlag aus der Geradeausfahrt heraus das Heck möglichst wenig ausschwenkt, um die dadurch insbesondere im engen Stadtverkehr bedingten Gefahren möglichst klein zu halten. Diesen Forderungen werden die bislang bekanntgewordenen Konstruktionen mit ungelenktem wie auch mit gelenktem Anhänger nur bedingt gerecht, zumal diese Forderungen bei möglichst geringer Abknickung des Anhängers gegenüber dem Zugwagen erfüllt sein sollen, um die Beanspruchung des bei Gelenkomnibussen vorgesehenen Faitenbalges möglichst gering zu halten.

Diese Anforderungen sind an sich bekannt und es ist weiter für eine Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge der vorgenannten Art (DE-PS 9 42 067) bereits die Forderung bekannt, diese so auszugestalten, daß kleine Lenkeinschläge des Zugwagens sich auf die Anhängerräder praktisch nicht auswirken.

Diese Forderung wird bei der bekannten Lösung aber nur sehr unvollkommen erfüllt, da das erreichte Verhalten dem entspricht, das einer Lenkvorrichtung mit linearer Abhängigkeit des Lenkwinkels vom Knickwinkel recht ähnlich ist. Auch diese bekannte Lösung zeigt damit eine Konstruktion, über die sich zwar die Anforderungen im Hinblick auf den Betriebs-Ordnung-Kraftkreis erfüllen lassen, die aber dem nicht genügt, was darüber hinaus im Hinblick auf die Größe der Ausschwenkung des Fahrzeughecks, z. B. bei extremem Ausfahren aus Haltestellenbuchten, gefordert wird.

Es liegt somit auch mit dieser bekannten Lenkvorrichtung keine Konstruktion vor, die bei rein mechanischer Arbeitsweise mit vertretbarem Aufwand den vorstehend angesprochenen Forderungen genügt, geschweige denn eine tatsächlich brauchbare und praktisch ausführbare Lösung bietet.

Durch die Erfindung soll demgegenüber nun eine Lösung für eine Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge geschaffen werden, mit der nicht nur der Betriebs-Ordnungs-Kraftkreis zu erfüllen ist, sondern die auch ein Ausbiegen aus Haltestellenbuchten und aus der Geradeausfahrt mit möglichst geringem Ausscheren des Anhängers bei maximalem Lenkeinschlag ermöglicht und bei der weiter diese Fahrmanöver bei verhältnismäßig kleinem Knickwinkel zwischen dem Zugwagen und dem Anhänger durchgeführt werden können, um die Beanspruchungen und damit den Aufwand für den Faltenbalg klein halten zu können.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Zwischenhebel durch Verlagerung seines Momentanpoles in seinem Übersetzungsverhältnis veränderbar ist und daß der Momentanpol des Zwischenhebels beim Knickwinkel Null den Anlenkpunkt für das zur Anhängerachse führende Lenkgestänge bildet. Diese konstruktive Ausgestaltung der Lenkvorrichtung führt dazu, daß der vom Knickwinkel abhängige Lenkwinkel für kleine Knickwinkel tatsächlich zumindest nahezu Null ist und daß sich darüber hinaus für größere Knickwinkel ein stark progressives

Anwachsen des Übersetzungsverhältnisses ergibt. Damit ergibt sich insgesamt eine Lenkcharakteristik, die den vorstehend angesprochenen Forderungen bei rein mechanischem und konstruktiv einfachem Aufbau gerecht wird.

Die Verlagerung des Momentanpoles des Zwischenhebels in Abhängigkeit vom Knickwinkel ist dabei in einfacher Weise dadurch zu erreichen, daß der Zwischenhebel mittels zweier Lenker am Anhänger

angelenkt ist

Im Hinblick, auf die Erzielung einer symmetrischen Lenkcharakteristik wird dabei erfindungsgemäß vorgesehen, daß beim Knickwinkel Null der den Momentanpol bildende Schnittpunkt der jeweils durch die Anlenkpunkte der Lenker bestimmten Geraden in einer vertikalen Ebene mit dem Anlenkpunkt für die zum Zugwagen führende Verbindung des Zwischenhebels liegt Weiter hat es sich insoweit als zweckmäßig erwiesen, daß die am Anhänger vorgesehenen ortsfesten Anlenkpunkte des Zwischenhebels im Bereich der vertikalen Längsmittelebene des Anhängers angeordnet sind.

Im Hinblick auf die Führung des Zwischenhebels mittels zweier Lenker ist es konstruktiv zweckmäßig, is den Zwischenhebel kreuzförmig auszubilden und die Lenker an den Enden der Querbalken des Zwischenhebels anzulenken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in einer schematisierten Draufsicht den rückwärtigen Teil eines Zugwagens und eines Anhängers mit der Lenkung der Anhängerachse in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen Zugwagen und Anhänger dienender Lenkvorrichtung und

F i g. 2 die grafische Darstellung des Lenkwinkels der Anhängerachse in Abhängigkeit vom Knickwinkel zwischen den beiden Teilen des Gelenkwagenzu jes.

Aus F i g. 1 ist der Anhänger 1 eines Gelenkwagenzuges ersichtlich, der an dem Zugwagen 3 über ein Hauptgelenk 2 angelenkt ist. Der zwischen Zugwagen 3 und Anhänger 1 vorgesehene Faltenbalg 2a und die weiteren, in Verbindung mit dem Faltenbalg vorgesehenen Verbindungselemente sind nur angedeutet.

Seitlich versetzt zum Hauptgelenk 2, das bei gestrecktem Gelenkwagenzug in der vertikalen Längsmittelebene des Fahrzeuges liegt, ist ein Gelenk 5 vorgesehen, in dem eine Schubstange 4 angelenkt ist, über die die dem Anhänger 1 für seine Achse la zugeordnete Lenkvorrichtung mit dem Zugwagen 3 verbunden ist. Über die Lenkvorrichtung wird die Achse 1 a des Anhängers 1 in Abhängigkeit vom Knickwinkel <x zwischen Anhänger 1 und Zugwagen 3 gesteuert.

Die Schubstange 4 ist in einem Anlenkpunkt 6 an einem Zwischenhebel 7 angelenkt, über den in Abhängigkeit vom Knickwinkel λ ein veränderliches Übersetzungsverhältnis erreicht wird, so daß über die Schubstange 4 eingegebene Lenkbewegungen jeweils übersetzt über eine Schubstange 17, einen Umlenkhebel 19 und eine weitere Schubstange 21 auf den Lenkspurhebel 23 der Anhängerachse la weitergegeben werden. Die Schubstange 17 ist im Anlenkpunkt 16 mit dem Zwischenhebel 7 verbunden und über ein Gelenk 18 am Umlenkhebel 19 angelenkt. Von diesem geht die Schubstange 21 über ein Gelenk 20 aus. Die Anlenkung der Schubstange 21 am Lenkspurhebel 23 erfolgt über ein weiteres Gelenk 22.

Die Schubstange 4 nebst zugehörigen Anschlußgelenken und die Schubstangen 17 und 21 mit dazwischenliegendem Umlenkhebel und zugehörigen Anschlußgelenken bilden die Verbindungen des Zwischenhebels 7 mit dem Zugwagen 3 einerseits und der Anhängerachse la andererseits. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß von diesen Verbindungen die Anlenkpunkte 6 und 16 am Zwischenhebel 7 in einer vertikalen Symmetrieebene des Zwischenhebels liegen, der kreuzförmig ausgebildet ist und dessen Querbalken 7a senkrecht zur genannten Symmetrieebene steht An den Enden des Querbalkens 7a sind Anlenkpunkte 12, 13 vorgesehen, in denen Lenker 8, 9 gelenkig angreifen, über die der ZwiEchenhebel 7 in Anlenkpunkten 14 und 15 mit dem Anhänger 1 verbunden ist Die Neigung der Lenker 8,9 gegeneinander bzw. gegenüber dem Querbalken 7a und dem Längsbalken Tb des Zwischenhebtls 7 ist derart, daß die durch die Anlenkpunkte 12. 14 bzw. 13,15 der Lenker 8, 9 festgelegten Geraden "10, 11 sich im Anlenkpunkt 16 schneiden. Der Schnittpunkt dieser beiden Geraden 10, 11 bildet also in der dargestellten gestreckten Lage des Gelenkwagenzuges sowohl den Anlenkpunkt 16 für die Verbindung des Zwischenhebels 7 mit der Anhängerachse \a als auch den Momentanpol des Zwischenhebels 7. Im Verlauf der Knickung des Anhängers 1 gegenüber dem Zugrwagen 3 bewegt sich dieser den Momentanpol bildende Schnittpunkt auf der hier strichpunktierten angedeuteten Kurve, und durch diese Verlagerung des Momentanpoles ergibt sich die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, die über den Zwischenhebel 7 in Abhängigkeit vom Knickwinkel α erreicht wird. Die mit der dargestellten, ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigenden Ausführungsform erreichte, symmetrische und stark progressive Kennung des Lenkwinkels λ über dem Knickwinkel α ist in Fig.2 aufgetragen. Diese zeigt auch, daß der Lenkwinkel λ bei kleinem Knickwinkel zunächst unverändert Null oder nahezu Null bleibt daß also die dargestellte Funktion beim Nulldurchgang praktisch keinen Anstieg aufweist.

Wie aus Fig. 1 des weiteren noch ersichtlich ist, liegen die Anlenkpunkte 14, 15 der Lenker 8, 9 am Anhänger 1 auf einer Geraden, die zur Längsmittellinie des Anhängers 1 parallel verläuft und die bevorzugt mit dieser Längsmittellinie in der Draufsicht nahezu zusammenfällt.

Für den Zwischenhebel 7 haben sich Abmessungsverhältnisse als zweckmäßig erwiesen, bei denen die Länge des Längsbalkens Tb zur Länge des Querbalkens 7a im Verhältnis von etwa 10:7 steht. Der senkrecht zum Längsbalken Tb sich erstreckende Querbalken 7a unterteilt den Längsbalken Tb bevorzugt auch derart, daß der zwischen dem Anlenkpunkt 6 und dem Querbalken 7a liegende Abschnitt zu dem zwischen dem Querbalken 7a und dem Anlenkpunkt 16 liegenden Abschnitt ein Längenverhältnis von etwa 1 :4 aufweist. Bei derartigen Abmessungsverhältnissen für den Zwischenhebel 7 erweist es sich als zweckmäßig, den Lenkern 8,9 eine Länge zu geben, die etwa der halben Länge des Querbalkens 7a entspricht. Um Unsymmetrien in der Übertragung zu verhindern, erstreckt sich des weiteren, bezogen auf die Strecklage des Gelenkwagenzuges, die Schubstange 4 bevorzugt parallel zur Längsmittellinie des Anhängers, während der Längsbalken Tb etwa senkrecht hierzu verläuft. Die Schubstangen 17 und 21 liegen im wesentlichen symmstrisch zum Umlenkhebel 19, der bei der dargestellten Strecklage des Gelenkwagenzuges parallel zum Längsbalken Tb des Zwischenhebels 7 liegt. Die Schubstange 21, also die der Anhängerachse la benachbarte Schubstange, ist über das Gelenk 22 unmittelbar mit dem Lenkspurhebel 23 der Achse 1 a des Anhängers 1 verbunden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge, die einen am Anhänger angeordneten und an den Zugwagen und die Anhängerräder jeweils über ein Lenkgestänge angeschlossenen Zwischenhebel aufweist und über die die Anhängerräder in Abhängigkeit vom Knickwinkel mit von der gestreckten Mittelstellung gegen die geknickten Endstellungen kleiner werdendem Übersetzungsverhältnis derart steuerbar sind, daß der vom Knickwinkel abhängige Lenkwinkel für kleine Knickwinkel zumindest nahezu Null ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (7) durch Verlagerung seines Momentanpoles in seinem Übersetzungsverhältnis veränderbar ist und daß der Momentanpol des Zwischenhebels (7) beim Knickwinkel NnIl den Anlenkpunkt (16) für das zur Anhängerachse führende Lenkgestänge (17,21) bildet

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (7) mitteis zweier Lenker (8,9) am Anhänger (1) angelenkt ist.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Knickwinkel Null der den Momentanpol bildende Schnittpunkt der jeweils durch die Anlenkpunkte (12, 14 bzw. 13, 15) der Lenker (8 bzw. 9) bestimmten Geraden (10 bzw. 11) in einer vertikalen Ebene mit dem Anlenkpunkt (6) für die zum Zugwagen (3) führende Verbindung am Zwischenhebel (7) liegt.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Anhänger (1) vorgesehenen ortsfesten Anlenkpunkte (14 und 15) des Zwischenhebels (7) im Bereich der vertikalen Längsmittelebene des Anhängers (1) angeordnet sind.

5. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (7) kreuzförmig ausgebildet ist und daß die Lenker (8 und 9) an den Enden des Querbalkens (7a) des Zwischenhebels (7) angelenkt sind.