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Wo dieses vorbekannte Fahrwerk betroffen ist,
werden die Vorderräder
an dem Rahmen über
einer Vorderachse montiert, die in ihrer Höhe nicht einstellbar jedoch
parallel mit der Längsachse
des Rahmens drehbar ist. Eine derartige Drehbarkeit der Vorderachse
ist vorteilhaft, da eine hintere Fahrwerkachse zusammen mit der
Fräserrolle,
die zwischen den Rädern
der Hinterachse angeordnet ist, dauerhaft die beim Beginn des Fräsprozesses
eingestellte Frästiefe
und Querneigung beibehält,
und die Vorderachse imstande ist, die Änderungen in der Querneigung
der Straße
aufzunehmen. Die Vorderräder
sind außerdem
an der Vorderachse um eine Achse rechtwinklig zu dem Rahmenebenen
drehbar, damit das Fahrzeug gelenkt werden kann. Außerdem können die Räder der
hinteren Fahrwerkachse um einen kleinen Winkel (korrigiertes Lenken)
lenkbar sein.
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Für
die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen bedeutet
der Begriff "Rahmenebene" die Ebene, die im
wesentlichen horizontal unter Bedingungen der Anwendung ist, und die
sich durch die Längs-
und Querglieder des Fahrwerkrahmens erstreckt. Der Begriff "zentrale Ebene durch
den Rahmen" bedeutet
die zentrale Ebene durch den Rahmen, die sich rechtwinklig zu der
Rahmenebene in der Längsrichtung
des Rahmens erstreckt (gleich der Bewegungsrichtung). Die Querneigung
ist die Steigung der Straßenbelags
in einer Richtung quer zu der Bewegungsrichtung.
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Maschinen zum Abfräsen von
Straßenbelägen, die
ein Fahrwerk der oben beschriebenen Art umfassen, sind durch hohe
Manövrierfähigkeit
gekennzeichnet. Sie werden im allgemeinen als Kleinfräser bezeichnet.
Obgleich diese Kleinfräser
bereits ein beträchtliches
Gewicht aufweisen, und da auf Grund der kleinen Aufstandsfläche der
Räder der
resultierende Bodendruck sehr hoch ist, können sich die Hinterräder des
Kleinfräsers
nicht in der Spur bewegen, die gefräst wurde. Dies würde dazu
führen, dass
die Räder
einsinken und somit zu einem Fehler in der eingestellten Frästiefe führen. Aus
diesem Grund wird, wo Kleinfräser
betroffen, die Fräsrolle zwischen
den Hinterrädern
angeordnet.
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Um imstande zu sein, einen derartigen
Kleinfräser
ebenfalls zum Kante-zu-Kante-Fräsen zu verwenden,
wobei die Laufrolle, die darauf angeordnet ist, was als die neutrale
Seite der Fräsmaschine
bezeichnet wird, vor der Fräsrolle
gedreht wird. Die neutrale Seite der Fräsmaschine ist diejenige Seite
der Maschine, an der die Endfläche
der Fräsrolle
nahezu mit den benachbarten Innenkonturen der Fräsmaschine bündig ist, so dass es möglich ist,
direkt bis zu einem Hindernis zu schneiden oder zu fräsen.
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Wenn eine Vorderachse verwendet wird,
die um eine Achse parallel mit der Längsachse durch den Rahmen drehbar
ist, dann, wenn es Unterschiede in der Höhe in dem Querschnitt der Straße gibt (dies
tritt beispielsweise auf, wenn eines der beiden Vorderräder in einer
Spur läuft,
die bereits gefräst wurde),
laufen die Vorderräder
auf ihren Kanten auf Grund der Querneigung der Vorderachse. Folglich gibt
es ein Ausbrechen der Laufflächen
und allgemein einen erhöhten
Verschleiß.
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Die US-A-4 270 801 offenbart eine
Straßenplanungsmaschine,
die auf Transportern läuft.
Die Transporter sind axial an dem Fahrwerk entlang Achsen positionierbar,
die senkrecht zu der Achse der Maschine sind, so dass das Fahrwerk
in der Höhe und
Lage bezüglich
der Arbeitsoberfläche
positioniert werden kann. Zum Positionieren des Fahrwerks mittels
der Transporter wird eine hydraulische Steuerschaltung bereitgestellt,
die zum manuellen oder automatischen Positionieren des Fahrwerk
in Übereinstimmung
mit einem vorausgewählten
Bezug verwendet werden kann. Die Straßenplanungsmaschine gemäß dem Stand
der Technik umfasst einen komplizierten Steuermechanismus, um jeden
einzelnen Transporter getrennt zu steuern, um das Fahrwerk zu positionieren.
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Die vorliegende Erfindung ist somit
bestimmt, ein Fahrwerk gemäß der Präambel zu
Anspruch 1 weiterzuentwickeln, das sogar, wenn es Unterschiede in
der Höhe
in dem Straßenquerschnitt gibt,
die Vorderräder
voll auf der Lauffläche
stehen.
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Gemäß der Erfindung wird dieses
Problem durch ein Fahrwerk mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen
gelöst.
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Die folgenden weiteren Vorteile werden
aufgrund der Erfindung erhalten: Im Fall eines erfindungsgemäßen Fahrwerks
gibt es verglichen mit dem vorbekannten Fahrwerk eine größere Bodenfreiheit,
indem ein Teil der drehbaren Vorderachse in der direkten Nachbarschaft
des Straßenbelags
ist. Mittels der größeren Bodenfreiheit
kann daher die Frästiefe
im Fall überlappender
Frässpuren
erhöht
werden.
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In Falle von Maschinen zum Abfräsen von Straßenbelägen wird
das abgefräste
Material unter Verwendung eines unter dem Fahrwerk angeordneten
und sich von der Fräsrolle
nach vorne erstreckenden kurzen Förderbands wegbefördert. Mit
einer drehbaren Vorderachse ist es notwendig, auf komplizierte Ausgestaltungslösungen zurückzugreifen,
da dieses Förderband
durch die Vorderachse unter Bedingungen von sehr beschränktem Raum
geführt werden
müssen.
Wo ein erfindungsgemäßes Fahrwerk
betroffen ist, gibt es ausreichenden Raum für ein derartiges Förderband
zwischen den Vorderrädern.
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Im Fall eines erfindungsgemäßen Fahrwerks kann
ferner die Frästiefe
in einem weiten Bereich eingestellt werden, wobei die Steigungsparameter
für die
Fräsrolle (abgesehen
von der modifizierten Frästiefe)
nicht geändert
werden können,
wenn die Hinterräder
abgesenkt oder angehoben werden. Ferner kann das Entfernen von abgefrästem Oberflächenmaterial
für unterschiedliche
Frästiefen
genauso gut durchgeführt
werden.
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Somit gibt die vorliegende Erfindung
ein Fahrwerk für
eine Maschine zum Abfräsen
von Straßenbelägen an,
wobei die beiden Vorderräder
auf einer Druck-Zug-Basis
in einer Richtung rechtwinkelig zu der Lauffläche bewegt werden können, während eine
breite Aufstandsfläche
nichts desto trotz gewährleistet
wird, wodurch der zwischen den Vorderrädern angeordnete Raum frei
ist.
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Die zwangsweise Druck-Zug-Kopplung
der beiden Räderträger wird
durch hydraulische Arbeitszylinder mit äquivalenten Arbeitskammern
erreicht, die mindestens mit einer Verbindungsleitung verbunden
sind. Eine derartige Kopplung der Einstellung der Vorderräder rechtwinklig
zu der Lauffläche
ist durch eine besondere Widerstandsfähigkeit gekennzeichnet.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen
der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Mit der Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
2 ist es für
das Frontende des Rahmens des Fahrwerk außerdem möglich, in einer vertikalen
Richtung eingestellt zu werden.
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Im Fall eines Fahrwerks gemäß Anspruch
3 gibt es eine doppelte hydraulische zwangsweise Druck-Zug-Kopplung
der Bewegungen der Radträger,
so dass es immer eine Flüssigkeitssäule gibt,
die mit Druck belasten ist.
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Mit der Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
4 ist es außerdem
möglich,
das Frontende des Rahmens des Fahrwerks in einer vertikalen Richtung
einzustellen, wobei diesem Zweck durch die gleichen Arbeitszylinder
gedient wird, die ebenfalls der vertikalen Kopplung der beiden Radträger dienen.
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Mit der Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
5 wird die Kopplung der vertikalen Bewegung der Räder durch
bilaterale geklemmte Flüssigkeitssäulen bewirkt
(das gelieferte, unter Druck stehende Fluid wird einem Pumpendruck
unterworfen, während
das abgeführte
hydraulische Fluid gedrosselt wird).
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Die Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
6 ist von Vorteil hinsichtlich des Erhöhens der Sicherheit der hydraulischen
Verriegelungsanordnung. Ein Steuerventil, das dazu dient, das vordere
Ende des Fahrwerks anzuheben und abzusenken, muss nicht für Verriegelungszwecke
verwendet werden und daher nicht von extremer leckage-freier Ausgestaltung
sein.
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Die Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
7 ist vorteilhaft im Hinblick auf ein einfaches Anpassen und Entfernen
der Arbeitszylinder, die die vertikalen Bewegungen der Räderträger koppeln.
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In diesem Fall können, wo ein Fahrwerk gemäß Anspruch
8 betroffen ist, die hydraulischen Verbindungen der beiden Arbeitskammern
der Arbeitszylinder auf eine besonders einfache Art und Weise eingerichtet
und entfernt und ebenfalls ohne weiteres visuell geprüft werden.
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Ein Fahrwerk gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 ist durch
eine besonders einfache und kostengünstigen Aufbau gekennzeichnet.
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Zur gleichen Zeit sind in einer Richtung
wirkende Mitnahmekopplungen, wie sie beispielsweise in Anspruch
10 und/oder 11 angegeben sind, ihrerseits hinsichtlich eines einfachen
Aufbaus und hoher Belastungskapazität unter strengen Nutzungsbedingungen
vorteilhaft.
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Die Weiterentwicklung der Entwicklung
gemäß Anspruch
12 macht es möglich,
die Führungen für die Radträger gleichzeitig
als Lager zum Lenken der Räder
zu verwenden.
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Ein Fahrwerk gemäß dem unabhängigen Anspruch 13 ist durch
einen besonders niedrigen Aufbau der Kopplungsvorrichtung gekennzeichnet.
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In dieser Hinsicht ist die Kopplung
der beiden Ritzel der Kopplungsvorrichtung, wie es beispielsweise
in Anspruch 14 angegeben ist, hinsichtlich eines einfachen Aufbaus
aus technischen Standardelementen vorteilhaft. Die Weiterentwicklung
der Erfindung gemäß Anspruch
14 verkörpert
eine besonders robuste und einfache Kopplung der beiden Ritzel der Kopplungsvorrichtung.
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Im Fall eines Fahrwerks gemäß den unabhängigen Anspruch
15 wird die Druck-Zug-Bewegung
der beiden Vorderräder
ohne eine mechanische Verbindung erreicht. Dies ist für viele
Anwendungen vorteilhaft.
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Wenn die Radträger für die Vorderräder auf Verbindungsgliedern
(Anspruch 16) angeordnet sind, dann können die Führungen für die Räder besonders kostengünstig aufgebaut
werden. Für
viele Anwendungen wird nichtsdestotrotz eine ausreichende Bewegung
der einzelnen Radträger
erreicht.
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Die Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
18 ist vorteilhaft auf Grund einer beträchtlichen Druck-Zug-Bewegung
der beiden Vorderräder.
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Zur gleichen Zeit wird auf Grund
einer Weiterentwicklung der Erfindung gemäß Anspruch 19 außerdem erreicht,
dass die Führungsbuchsen,
die zur vertikalen Führung
dienen, ebenfalls Lenklager bilden.
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Die Weiterentwicklung der Erfindung
gemäß Anspruch
20 ist hinsichtlich einer einfachen Betätigung der Lenkung vorteilhaft.
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Ein Fahrwerk gemäß Anspruch 21 ist dadurch durch
eine beträchtliche
Bodenfreiheit in dem Bereich der Vorderachse gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird ausführlicher
nachstehend mit Bezug auf Beispiele der Ausführungsform erläutert, wobei
auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen zeigen:
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1 eine
diagrammatische Draufsicht eines Kleinfräsers zum Abfräsen von
Straßenbelägen;
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2 einen
Schnitt durch die Vorderradaufhängung
des Fahrwerks des Kleinfräsers
gemäß 1, der entlang der Schnittlinie
II-II genommen ist;
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3 einen
Schnitt durch die in 2 gezeigte
Vorderradaufhängung,
der entlang der Schnittlinie III-III genommen ist;
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4 einen
Querschnitt durch die Arbeitszylinder, die zu der Vorderradaufhängung in 2 gehören, wobei derjenige zur Linken
in 4 in seinem eingefahrenen
Zustand während
derjenige zur Rechten in 4 in
seinem ausgefahrenen Zustand gezeigt ist;
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5 ein
Schaltbild der hydraulischen Teile der in 2 und 3 gezeigten
Vorderradaufhängung;
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6 bis 8 sind vordere Teilschnittansichten von
modifizierten Vorderradaufhängungen
für einen Kleinfräser; und
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9 eine
diagrammartige Ansicht einer weiteren modifizierten Vorderradaufhängung für einen
Kleinfräser
zusammen mit einer zugeordneten elektronischen Steuereinheit.
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1 zeigt
einen Kleinfräser
zum Abfräsen von
Straßenbelägen, der
ein allgemein mit 10 gekennzeichneten Fahrwerkrahmen umfasst.
Der Fahrwerkrahmen 10 umfasst Längsglieder 12, 14 und Querglieder 16, 18.
Diese Glieder überspannen
eine Rahmenebene 20.
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Der Fahrwerkrahmen wird durch eine
allgemein mit 22 gekennzeichnete Vorderachse und eine allgemein
mit 24 gekennzeichnete Hinterachse getragen.
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Die Vorderachse 22 umfasst
ein linkes Vorderrad 26 und ein rechtes Vorderrad 28,
und diese Räder
sind auf eine nachstehend genauer zu beschreibenden Art und Weise
derart von dem Fahrwerkrahmen 10 aufgehängt, dass sie imstande sind, sich
in einer Richtung rechtwinklig zu der Rahmenebene 20 zu
bewegen, wobei diese Bewegungen jedoch derart gekoppelt sind, dass
sich die Vorderräder im
gleichen Maße
gegensinnig bewegen.
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Ein linkes Hinterrad 30 ist
feststehend an dem Fahrwerkrahmen 10 angebracht. Ein rechtes Hinterrad
ist auf einer drehbaren Trägerplatte 33 angebracht.
Diese Trägerplatte
ist imstande, sich um eine Drehachse 34 rechtwinklig zu
der Rahmenebene zwischen einer durch eine durchgezogene Linie gezeigten
normalen Stellung, bei der das rechte Hinterrad 32 über die
inneren Konturen des Fahrwerkrahmens 10 hinausragt, und
einer eingezogenen Stellung, die durch gestrichelte Linien in der
Zeichnung gezeigt ist, und bei der das Hinterrad 32 innerhalb
der rechten Grenzlinie des Fahrwerkrahmens 10 angeordnet
ist. Diese Grenzlinie wird ebenfalls als die neutrale Seite des
Kleinfräsers
bezeichnet und durch die Bezugsziffer 38 gekennzeichnet.
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Eine Fräsrolle 40 ist derart
an dem Fahrwerkrahmen 10 angebracht, dass in der Arbeitsstellung des
rechten Hinterrads 32 sie sich in der Mitte zwischen den
beiden Hinterrädern
befindet, wodurch die Endfläche
der rechts in 1 gezeigten
Fräsrolle 40 nahe
der neutralen Seite 38 positioniert ist.
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Die Vorderräder 26, 28 werden
von dem Fahrwerkrahmen 10 mittels Hebesäulen 42, 43 getragen,
die ausführlicher
nachstehend zu beschreiben sind.
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Das linke Hinterrad 30 wird
auf dem Fahrwerkrahmen 10 über eine Hebesäule 44 getragen. Auf ähnliche
Weise wird das rechte Hinterrad 32 auf der Trägerplatte 33 über einer
Hebesäule 45 angebracht.
Durch Einstellen der Arbeitslänge
der Hebesäulen 44, 45 ist
es möglich,
die Frästiefe
und die Querneigung der Fräsoberfläche einzustellen.
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Sollte es gewünscht sein, die Oberfläche von einer
Straße
bis zu der direkten Nachbarschaft eines Hindernisses (z.B. eines
Rindsteins) zu fräsen,
wird die Trägerplatte 33 in
ihre durch gestrichelte Linien gezeigte zurückgezogene Stellung bewegt,
und dann ist es möglich,
bis in die direkte Nachbarschaft des Hindernisses mit der neutralen
Seite 38 des Kleinfräsers
zu fräsen.
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Auf Grund der oben beschriebenen
Aufhängung
der beiden Hinterräder 30, 32 ist
sichergestellt, dass sie nicht in die von der Fräsrolle 30 gefrästen Frässpur laufen.
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Infolge der oben erwähnten Druck-Zug-Kopplung
der vertikalen Verschiebung der beiden Vorderräder 26, 28 benimmt
sich das Fahrwerk als ganzes wie eine Dreiradanordnung, wobei deren
drittes Rad an den zentralen Punkt 46 der Vorderradanordnung
angebracht ist, wobei die Höhe
dieses imaginären
Rads (das an dem Rahmen über
eine identische Hebesäule
angebracht sein würde)
dem Mittelwert der Höhen
der beiden Vorderräder 26, 28 entspricht.
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Wie es 2 zeigt,
sind die Vorderräder 26, 28 auf
Radträgern 48, 50 angebracht.
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Diese letzteren sind an einem hohlen
Führungsstab 52, 54 befestigt,
der in den Führungszylinder 56, 58 läuft. Die
letzteren sind, beispielsweise geschweißt, an dem Fahrwerkrahmen 10 befestigt.
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In Inneren des Führungszylinders 58 gibt
es einen ersten doppeltwirkenden Arbeitszylinder 60, und
in dem Inneren des Führungszylinders 58 gibt
es einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder 62, der mit dem
Arbeitszylinder 60 identisch ist. Die Kolbenstangen 64, 66 der
Arbeitszylinder 60, 62 sind an dem oberen Ende
der Führungszylinder 54, 58 befestigt, während die
Gehäuse
der Arbeitszylinder 60, 62 mit den benachbarten
Radträgern 48, 50 über Gelenkstifte 68, 70 verbunden
sind.
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Wie es 2 und 3 zeigen, weisen die Führungsstäbe 52, 54 jeweils
Mitnahmeschlitze 72, 74 auf, die sich in einer
axialen Richtung erstrecken. In jedem dieser Schlitze läuft eine
Mitnahmefeder 76, 78. Die Mitnahmefedern 76, 78 sitzen
ihrerseits in Mitnahmeschlitzen 80, 82 von Verbindungsringe 84, 86.
An jedem der Verbindungsringe 84, 86 ist ein Spurarm 88, 90 angeschweißt. Die
Spurarme 88, 90 gehen mit einem Spurgestänge 92 eine
Gelenkverbindung ein. Der Verbindungsring 86 für das rechte Vorderrad 28 trägt außerdem einen
Antriebshebel 94, der mit der Kolbenstange 96 eines
lenkunterstützenden
Arbeitszylinders 98 eine Gelenkverbindung eingeht. Das
Gehäuse
davon ist mittels eines Gelenkzapfens 100 an Nasen 102 befestigt,
die an dem Fahrwerkrahmen angeschweißt sind.
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Wie es 4 zeigt,
weisen die Arbeitszylinder 60, 62 jeweils ein
Gehäuse 104 auf,
in dem sich ein Kolben 106 bewegt. Die Kolbenstange 64, 66 ist als
eine hohle Stange aufgebaut und steht über eine radiale Öffnung 110 mit
einer oberen Arbeitskammer 112 des Arbeitszylinders in
Verbindung. Das obere Ende der hohlen Kolbenstange 64, 66 steht über einen
gewinkelten Durchgang, der in einem mit der Kolbenstange verbundenen
Montageflansch 114 gebildet ist, mit einer Anschlussöffnung 116 in
Verbindung.
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Durch die hohle Kolbenstange 64, 66 erstreckt
sich koaxial ein Zuführungsrohr 118,
das sich in die freie Endfläche
des Kolbens 106 öffnet,
um so mit einer unteren Arbeitskammer 120 des Arbeitszylinders
in Verbindung zu stehen. Am oberen Ende des Zuführungsrohrs 118 ist
eine Anschlussöffnung 122 hergestellt.
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Wie es in 4 ersichtlich ist, sind die oberen Arbeitskammern 112 der
beiden Arbeitszylinder 60, 62 miteinander durch
eine erste Verbindungsleitung 124 verbunden. Die unteren
Arbeitskammern 120 der beiden Arbeitszylinder 60, 62 sind
durch eine zweite Verbindungsleitung 126 verbunden.
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Somit kann das hydraulisches Fluid
zwischen den oberen Arbeitskammern 112 der beiden Arbeitszylinder 60, 62 und
zwischen ihren unteren Arbeitskammern 120 ausgetauscht
werden.
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Folglich führt eine Bewegung der Kolbenstange 64 zu
einem genauen jedoch entgegengesetzt gerichteten Bewegung der Kolbenstange 66 und
umgekehrt.
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Die Hebesäulen 42, 43 bilden
daher ein Ersatz für
eine drehbare Vorderachse.
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Im Fall einer derartigen hydraulisch-schwebenden
Vorderachse sind, um zur gleichen Zeit imstande zu sein, eine Einstellung
der Höhe
des Frontendes des Fahrwerkrahmens durchzuführen, die beiden Verbindungsleitungen 124, 126 gemäß 5 durch Arbeitsleitungen 128, 130 mit
den Arbeitsverbindungen eines 4/3-Magnetventils 130 verbunden. Die
Eingänge
dieses Ventils sind mit einer Druckleitung 134 und/oder
ein Rücklaufleitung 136 verbunden.
Diese letztere führt
zu einem hydraulischen Fluidspeicherbehälter 138.
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Eine hydraulische Pumpe mit konstantem Druck 140 zieht
ein Fluid aus dem Speicherbehälter 138.
Sein Auslass ist mit der Druckleitung 134 verbunden.
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Um sicherzustellen, dass unter Druck
befindliches Arbeitsfluid zu einer Arbeitskammer ohne Behinderung
fließen
kann, jedoch nur daraus hinausfließen kann, wenn es gedrosselt
ist, gibt es in jeder der Arbeitsleitungen 128, 130 eine
Parallelschaltung, die sich in Richtung zur Arbeitskammer öffnet und
in der geschlossenen Stellung elastisch vorgespannt und aus einem
Rückschlagventil 142 und
einer einstellbaren Drossel 144 aufgebaut ist.
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Außerdem ist in jeder der Arbeitsleitungen 128, 130 ein
Rückschlagventil 146, 147 aufgenommen,
das sich in Richtung der Arbeitskammer öffnet und in der geschlossenen
Stellung elastisch vorgespannt ist. Die Rückschlagventile 146 können in
jedem Fall in die offene Stellung durch einen hydraulischen Stellmotor 148, 149 zwangsbewegt
werden, wodurch der einer Arbeitsleitung 128, 130 zugeordnete
Stellmotor 148, 149 jeweils durch den Druck gesteuert
wird, der stromauf des Rückschlagventils 147, 146 in
der anderen Arbeitsleitung 130, 128 vorherrscht,
wie es die Zeichnungen zeigen.
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Folglich übernehmen die Rückschlagventile 146, 147,
wenn sie im nicht funktionsfähigen
Zustand sind, das Absperren des Fluidvolumens, das in den unteren
Arbeitskammern 120 oder den oberen Arbeitskammer 112 als
ganzes vorhanden ist, um so eine konstante Höhe des Frontendes des Rahmens zu
gewährleisten,
ohne dass das Magnetventil 132 extrem leckfrei sein muss.
In dem Zustand, in dem sie durch Anlegen eines Druckfluids geöffnet sind,
ermöglichen
sie eine Einstellung der Höhe
des Fahrwerkrahmens gemäß der ausgewählten Arbeitsstellung
des Magnetventils.
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Die in 5 für die beiden
Vorderräder 26, 28 gezeigte
Aufhängung
arbeitet auf folgende Art und Weise:
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Wenn das Magnetventil 132 in
der nicht funktionsfähigen
Stellung ist, wird hydraulisches Fluid weder zugeführt noch
aus den Arbeitszylindern 60, 62 entfernt. Die äquivalenten
Arbeitskammern der beiden Arbeitszylinder 60, 62 sind
jedoch imstande, hydraulisches Fluid auszutauschen. Da die Gesamtmenge
des verfügbaren
hydraulischen Fluids vorbestimmt ist, das hydraulische Fluid jedoch
nicht komprimierbar ist, dann können
sich die beiden Kolbenstangen 64, 66 und somit
ebenfalls die Radträger 48, 50 nur
in gleichem Maße
gegensinnig bewegen. Daher ist das Ergebnis eine Druck-Zug-Kopplung
ohne irgendeine Notwendigkeit, mechanische Kopplungsmittel in dem
Raum zwischen den Vorderrädern 26, 28 bereitzustellen.
Es ist für
ein Förderband
möglich, sich
durch diesen Raum zu erstrecken, um Oberflächenmaterial, das weggefräst wurde,
weg zu befördern.
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Wenn das Magnetventil 132 in
einer unteren Arbeitsstellung (Absenkung) ist, werden die oberen Arbeitskammern 112 der
Arbeitszylinder 60, 62 mit einer zusätzlichen
Menge von Druckfluid beliefert (gemäß dem Zeitraum, für die das
Magnetventile 132 geöffnet
ist), wobei jedoch das Gehäuse 104 nach oben
bewegt wird und eine entsprechende Menge von Druckfluid an die Rücklaufleitung 136 von
den unteren Arbeitskammer 120 (über das Rückschlagventil 147,
das durch den Druck in der Arbeitsleitung 128 geöffnet wird)
zwangsbefördert
wird. Da die äquivalenten
Arbeitskammern in den beiden Arbeitszylindern 60, 62 ebenfalls
durch die Kopplungsleitungen 124, 126 während der
Zufuhr und des Abfließens
des hydraulischen Fluids verbunden sind, wird bei der Verringerung
des Abstands zwischen dem Fahrwerkrahmen 10 und dem Straßenbelag,
die bei der ersten Arbeitsstellung des Magnetventils erhalten wird, eine
Druck-Zug-Kompensationsbewegung überlagert,
d.h. die Vorderräder 26, 28 ruhen
auf dem Straßenbelag über ihre
gesamte Breite und mit identischer Kraft.
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Bei der zweiten Arbeitsstellung des
Magnetventils 132 (angehoben) gibt es auf die gleiche An und
Weise, wie es oben ausführlich
beschrieben ist, eine Zufuhr des Druckfluids in die unteren Arbeitskammern 120,
während
hydraulisches Fluid aus den oberen Arbeitskammern an die Rücklaufleitung 136 fließt. Somit
wird diese Frontende des Fahrwerkrahmens angehoben. Eine Druck-Zug-Bewegung
der beiden Vorderräder
in einer vertikalen Richtung kann ebenfalls noch einmal der Anhebbewegung überlagert
werden, wenn es die Konturen des Straßenbelags erfordern.
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Nachdem die gewünschte Höhe des Frontendes des Fahrwerkrahmens
eingestellt wurde, wird das Magnetventil 132 erneut in
seine nicht funktionsfähige
Mittelstellung bewegt, bei der die beiden Rückschlagventile 146, 147 jegliche
Strömung
von hydraulischem Fluid aus den Verbindungsleitungen 124, 126 verhindern,
so dass noch einmal nur eine Druck-Zug-Bewegung der Radträger in einer
vertikalen Richtung im gleichen Maße und gegensinnig möglich ist.
Mit anderen Worten: in der nicht funktionsfähigen Stellung des Magnetventils 132 sind
die Vorderräder 26, 28 imstande,
sich an den Straßenbelag
in einer vertikalen Richtung anzupassen, wodurch jedoch der "Mittelpunkt zwischen
den Achsen" 46 und
somit die Höhe
des Fahrwerkrahmens 10 über
dem mittleren Belag der Straße
unverändert bleibt.
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Während
des Ausfahrens und Einfahrens der Radträger durch die Arbeitszylinder 60, 62 bleiben
die beiden Arbeitszylinder auf Grund der Drossel 144 zwischen
zwei ölgefüllten Säulen eingeklemmt und
ihre Ausfahrbewegung wird gedämpft.
Beim Absenken des vorderen Endes des Fahrwerkrahmens dämpfen die
Drosseln 144 die Absenkbewegung, so dass es in beiden Verschiebungsrichtungen
möglich ist,
eine weiche und genaue Einstellung der gewünschten Höhe zu erreichen.
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Wo die Druck-Zug-Bewegungen der Radträger 48, 50 betroffen
sind, wie bei der Höheneinstellung
der Radträger,
wird, um konstante Lenkbedingungen zu gewährleisten, die bereits beschriebene Nut/Feder-Antriebsverbindung
zwischen den Lenkringen 84, 86 und den Führungsstangen 52, 54 vorgesehen.
Die Lenkringe 84, 86 sind für ihren Teil in axialen Lagerplatten 150 drehbar
angebracht, die feststehend an dem unteren Ende der Führungszylinder 56, 58 angebracht
sind, so dass sie sich in einer konstanten Axialstellung befinden.
Die relative axiale Stellung zwischen den Verbindungsringen 84, 86 dem
Spurgestänge 92 und
dem lenkunterstützenden Arbeitszylinder 98 ist
somit konstant.
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Im Fall der modifizierten Ausführungsformen,
die nun zu beschreiben sind, werden Komponenten, die funktionsmäßig den
oben beschriebenen Komponenten entsprechen, erneut durch die gleichen
Bezugsziffern gekennzeichnet, und somit müssen diese Komponenten nicht
erneut ausführlich nachstehend
beschrieben werden. Einige der bereits erwähnten Komponenten sind für den Zweck
größerer Klarheit,
wobei es offensichtlich ist, dass, obgleich sie von den nachstehend
zu beschreiben Zeichnungen weggelassen werden, sie genauso gut dort
vorgesehen sein können.
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Im Fall der Vorderradaufhängung gemäß 6 sind Ringe 152, 154 drehbar
an den oberen Enden der Führungsstangen 52, 54 eingeführt. Diese tragen
radial hervorstehende Mitnahmestifte 156, 158,
die in Mitnahmeschlitzen 160, 162 laufen, die
in den Enden eines zweiarmigen Koppelhebels 164 vorgesehen
sind. Der Koppelhebel 164 ist in seiner Mitte an einem
Gelenkbolzen 166 angebracht, der an einem Lagerblock 168 angebracht
ist, der die Form eines kopfstehenden L annimmt und der für seinen Teil
von dem Fahrwerkrahmen 10 befördert wird.
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Die Mitnahmestifte 156, 158 werden
jeweils durch Sicherungsringe 170 auf der Endfläche des Koppelhebels 164 geführt, der
in den Zeichnungen vorne ist. Ein Sicherungsring 171 sichert
den Koppelhebel 164 an dem Gelenkbolzen 166.
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Es ist offensichtlich, dass mit dieser
Art einer Vorderradaufhängung
der Raum zwischen den Vorderrädern
ebenfalls frei von aufgenommenen Teilen ist, und dass die vertikale
Verschiebungsbewegungen der Vorderräder nur im gleichen Maße und gegensinnig
stattfinden können.
Im Fall der Vorderradaufhängung
gemäß 6 dienen die Führungszylinder 56, 58 ebenfalls
zur gleichen Zeit als vertikale Führungsteile und Lenklager.
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Die in 7 gezeigte
Ausführungsform
entspricht im wesentlichen derjenigen, die in 6 gezeigt ist, mit der Ausnahme, dass
anstatt der Stift-/Schlitzverbindungen
zwischen den Enden des Koppelhebels 164 und den Enden der
Führungsstangen 52, 54 es
Mitnahmeverbindungen 172, 174 gibt, die eine Gelenkverbindung
durch Gelenkbolzen 174, 178 mit dem benachbartem
Ende des Kopplungshebel 64 und dem Ende der benachbarten
Führungsstange
eingehen.
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Wo die Ausführungsform gemäß 7 betroffen, ist es ferner
vorgesehen, dass der horizontale Arm des L-förmigen Lagerblocks 168 als
ein Gleitelement 180 aufzubauen ist, der an dem vertikalen
Arm des Lagerblocks 168 geführt wird und durch eine Spindel
mit Schraubengewinde 184 durch Drehen einer Kurbel 184 in
der Höhe
einstellbar ist. Auf diese Art und Weise kann die Höhe des Frontendes
des Fahrwerkrahmens 10 über
dem Straßenbelag
eingestellt werden, Ferner ist beabsichtigt, dass die Vorderräder 26, 28 frei
um eine Achse parallel mit der Längsachse
des Rahmens drehbar sein sollten, die durch seinen zentrale Punkt
läuft.
Zu diesem Zweck sind Nabenkörper 168,
die durch axiale/radiale Lager 188 die Laufringe 190 der
Räder tragen,
an einem Lagerstift 184 über eine einfache Lagerbuchse 192 angebracht.
Der Lagerstift erstreckt sich durch den zentralen Punkt des Rades
und parallel zu der Längsachse
des Rahmens. Der Lagerstift 194 wird seinerseits von einem
schmalen Träger 196 getragen,
der zwischen dem Nabenkörper 186 und
dem Lager 188 angeordnet und mit dem zugeordneten Radträger verbunden
ist. Auf diese Art und Weise können
sich die Vorderräder 26, 28 ebenfalls
an einen Abschnitt des Straßenbelags
anpassen, der frei von Stufen ist, der jedoch eine unterschiedliche Querneigung
zu demjenigen Abschnitt der Straße aufweist, auf dem die Hinterräder 30, 32 laufen.
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Im Fall der in 8 gezeigten Ausführungsform sind die Radträger 48, 50 durch
Gelenkstifte 198 und Bohrungen 200 verbunden,
die in der Unterseite der Führungsstangen 52, 54 aufgebaut
sind, um innerhalb der Führungsstangen 52, 54 drehbar
zu sein, die ihrerseits in Führungszylindern 56, 58 laufen,
die nun nicht drehbar sind. Dies kann beispielsweise durch die Querschnittsform
von Führungsstangen und
Führungszylindern
gewährleistet
werden (z.B. quadratischer Querschnitt).
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In den nach innen gerichteten Oberflächenabschnitten
der Führungsstangen 52, 54 sind
Zahnstangen 202, 204 aufgebaut. Mit diesen greifen
Ritzel 206, 208 ineinander, die an Lagerplatten 210, 212 angebracht
sind, die in dem Rahmen feststehend sind.
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Die Ritzel 206, 208 tragen
Zahnräder 214, 216, über die
eine Kette 218 läuft.
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Auf diese Art und Weise wird gewährleistet, dass
die Vorderräder
imstande sind, sich im gleichen Maße gegensinnig zu bewegen,
so dass das Frontende des Fahrwerk einen vorbestimmten und unveränderlichen
Abstand über
dem Straßenbelag
beibehält.
Die in 8 gezeigte mechanische
Kopplung zwischen den beiden Führungsstangen 52, 54 ist
von einer sehr kleinen vertikalen Masse.
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Anstatt des Kettentriebs 214, 216, 218 ist ebenfalls
möglich,
einen Riementrieb, z.B. einen gezahnten Riementrieb oder eine Reihe
von gegenseitig ineinandergreifenden Zahnräder zu verwenden.
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Wo die oben beschriebenen Ausführungsformen
betroffen sind, wird die Druck-Zug-Kopplung
der vertikalen Verschiebungsbewegung der beiden Vorderräder durch
die Wechselwirkung mechanischer Kräfte bewirkt. 9 zeigt eine elektrische formschlüssige Kopplung
der beiden Verschiebungsbewegungen.
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Die Radträger 48, 50 sind
an den Ausgangsteilen 236, 238 der beiden Streben
steuerbarer Länge
angeordnet, die allgemein mit 240, 242 gekennzeichnet
werden. Diese können
beispielsweise Spindelanordnungen sein, die durch jeweilige Schrittmotoren 246, 248 angetrieben
werden.
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Die Streben 240, 242 werden
an der unteren Seite des Fahrwerkrahmens 10 über Kraftfühler 250, 252 versteift.
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Die Ausgangssignale von den beiden
Kraftfühlern 250, 252 sind
mit den beiden Eingängen
eines Fensterdiskriminators 254 verbunden. An einem ersten
Ausgang R erzeugt dieser ein Ausgangssignal, wenn das Ausgangssignal
des dem rechten Vorderrad 28 zugeordneten Kraftfühlers 252 um
mindestens eine vorbestimmte Schaltschwelle a größer als das Ausgangssignal
des dem linken Vorderrad 26 zugeordneten Kraftsensors 250 ist.
Andererseits erzeugt, wenn das Ausgangssignal von dem Kraftsensor
250 um mindestens die Schaltschwelle a größer als das Ausgangssignal
von dem Kraftfühler 252 ist, der
Fensterdiskriminator 254 ein Signal an einem Ausgang L.
Wenn der Betrag der Differenz zwischen den Ausgangssignalen kleiner
als die Schaltschwelle a ist, erzeugt der Fensterdiskriminator 254 weder
am Ausgang R noch am Ausgang L ein Ausgangssignal.
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Der Ausgang L des Fensterdiskriminators 254 ist
mit einem Eingang eines UND-Glieds 256, sein
Ausgang R mit einem Eingang eines UND-Glieds 258 verbunden.
Zweite Eingänge
der UND-Glieder 256, 258 sind mit dem Ausgang
eines Taktgenerators 260 verbunden, der bei einer Niederfrequenz
(z.B. 1 bis 10 Hz) läuft.
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Der Ausgang des UND-Glieds 256 ist
mit einem Eingang der beiden ODER-Glieder 262, 264 verbunden.
Der Ausgang des ODER-Glieds 262 ist mit einem "" Eingangsanschluss einer Steuerschaltung 266 verbunden,
die den Betrieb des Schrittmotors 266 (sic!) steuert.
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Der Ausgang des ODER-Glieds 264 ist
mit einem "+" Eingangsanschluss
einer Steuerschaltung 268 verbunden, die an dem Schrittmotor 248 wirkt.
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Die Steuerschaltungen 266, 268 steuern
den zugeordneten Schrittmotor, wenn ihr "+" Eingangsanschluss
in jedem Fall im Sinne des Erhöhens
der Länge
der steuerbaren Strebe betätigt
wird, wohingegen, wenn Signale an ihren "–" Eingangsanschluss angelegt
werden, dies den zugeordneten Schrittmotor veranlasst, die Strebe
zu verkürzen.
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Das Ausgangssignal von dem UND-Glied 258 läuft an einen
der Eingänge
der beiden ODER-Glieder 270, 272. Der Ausgang
von dem ODER-Glied 270 ist mit dem "+" Eingangsanschluss der
Steuerschaltung 266 verbunden; der Ausgang des ODER-Glieds 272 ist
mit dem "–" Eingang der Steuerschaltung 268 verbunden.
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Die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 262, 272 sind über einen
manuell bedienbaren Schalter 274 mit dem Ausgang von dem
Taktgenerator 260 verbunden. Auf ähnliche Weise sind zweite Eingänge der
ODER-Glieder mit dem Ausgang des Taktgenerators 260 durch
einen Schalter 276 verbunden.
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Die gesamte Steuereinheit für die Streben 240, 242 wird
durch die Bezugsziffer 278 gekennzeichnet.
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Es ist offensichtlich, dass durch
Schließen des
Schalters 274 oder des Schalters 276 die steuerbaren
Streben 240, 242 um gleiche Beträge ausgefahren
oder eingefahren werden können,
so dass es eine entsprechende Einstellung der Höhe des Frontendes des Fahrwerkrahmens 10 gibt.
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Wenn sowohl die Schalter 274, 276 geschlossen
und ebenfalls, wenn die Schalter 274, 276 geöffnet sind,
gibt es zusätzlich
eine Druck-Zug-Auslösung
der Steuerschaltungen 266, 268, so dass die Streben 240, 242 ihre
jeweiligen Längen
auf einer Druck-Zug-Basis ändern,
so dass die Ausgangssignale von den Kraftfühlern 250, 252 eine
gleiche Größen annehmen.
Auf diese Art und Weise kann die zwangsweise Druck-Zug-Synchronisierung
der vertikalen Verschiebungsbewegung der Vorderräder 26, 28 elektrisch
gewährleistet
werden.