DE2456165C3 - Lenkvorrichtung für Gelenkwagenzüge - Google Patents
Lenkvorrichtung für GelenkwagenzügeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D47/00—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers
- B62D47/02—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers for large numbers of passengers, e.g. omnibus
- B62D47/025—Motor vehicles or trailers predominantly for carrying passengers for large numbers of passengers, e.g. omnibus articulated buses with interconnecting passageway, e.g. bellows
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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 Endstellungcn 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 ungelenktcm
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
ίο Gelenkomnibussen vorgesehenen Faltenbalges 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 Zuewagens 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 Lenkgcstänge
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 ZwischenheHels 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,
den Zwischenhebel kreuzförmig auszubilden und die Lenker an den Enden der Querbalken des Zwischenhebels
anzulenken.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieies 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 Gelenkwagenzuges.
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 aem 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«
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 ία 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 ?".i'i:;/.rigen 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 Ta senkrecht zur genannten Symmetrieebene steht An den Enden des Querbalkens
Ta sind Anlenkpunkte 12, 13 vorgesehen, in denen Lenker 8, 9 gelenkig angreifen, über die der
Zwischenhebel 7 in Anlenkpunkten 14 und 15 mit dem Anhänger 1 verbunden ist. Die Neigung der Lenker 8,9
gegeneinander bzw. gegenüber dem Querbalken Ta und dem Längsbalken Tb des Zwischenhebels 7 ist derart,
daß die durch die Anlenkpunkte 12, 14 bzw. 13, 15 der Lenker 8, 9 festgelegten Geraden 10, U sich im
Anlenkpunkt 16 schneiden. Der Schnittpunkt dieser beiden Geraden 10, 11 bildet also in der dargestellten
gestreckten Lage des Gelenkwagenzuges sowohl den Anienkpunkt 16 für die Verbindung des Zwischenhebels
7 mit der Anhängerachse la als auch den Momentanpol des Zwischenhebels 7. Im Verlauf der Knickung des
Anhängers 1 gegenüber dem Zugwagen 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
« erreicht wird. Die mit der dargestellten, ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigenden Ausführungsform erreichte, symmetrische und stark progressive
Kennung des Lenkwinkels λ über dem Knickwinkel λ ist in F i g. 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 Tu im Verhältnis von etwa 10:7 steht. Der senkrecht zum
Längsbalken Tb sich erstreckende Querbalken Ta unterteilt den Längsbalken Tb bevorzugt auch derart,
daß der zwischen dem Anlenkpunkt 6 und dem Querbalken Ta 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 Ta 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 symmetrisch 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
übe. das Gelenk 22 unmittelbar mit dem Lenkspurhebel 23 der Achse lades Anhängers 1 verbunden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
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 Null den Anlenkpunkt (16) für das zur Anhängerachse
führende Lenkgestänge (17,21) bildet.
2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (7) mittels
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 Anlenkpuukte (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.
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