DE3209038A1

DE3209038A1 - Lenksystem fuer eine folge von schienenlosen fahrzeugen

Info

Publication number: DE3209038A1
Application number: DE19823209038
Authority: DE
Inventors: Edward Theodore 43085 Worthington Ohio Vlight
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1982-09-30
Also published as: GB2094728A; FR2501611A1; GB2094728B; US4382607A; ZA821241B; FR2501611B1; CA1171113A

Description

S-54 994

Lenksystem für eine Folge von schienenlosen Fahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf Lenk- oder Steuersysteme für Züge aus Fahrzeugen, die ohne Eingriff mit zur Führung dienenden Schienen auf Rädern rollen. Ein besonderer Anwendungsfall sind kontinuierliche Transportsysteme, die eine Reihe von beweglichen Transportmitteln verwenden, um beispielsweise Kohle oder anderes bergwerksmäßig gewonnenes Material aus unter der Erde liegenden Mienen wegzubewegen. Bei unterirdischen Mienen kann ein Transportmittelzug erforderlich sein, um während des Bergwerksbetriebs längs einer kurvenförmigen oder serpentinenartigen Bahn fortzuschreiten und zurückzulaufen. Demzufolge ist eine genaue Spurfolge eines Fahrzeugs hinter dem anderen von großer Wichtigkeit, und zwar sowohl bei der Vorwärts- als auch bei der Rückwärtsbewegung der Transportmittelzugfahrzeuge. Andere wichtige Anwendungsfälle können die Fahrzeugzüge sein, welche beispielsweise an Flughafen und dergl. Gepäck transportieren, wie auch die Zugfolge von Transportmitteln beim Transportieren von Gütern in ein Vorratslager hinein und aus diesem heraus.

-rs -

Bekannte Steuer- oder Lenksysteme für Fahrzeugzüge machten ein Wagon- oder Bogie-System erforderlich, wobei die- Vorderräder jedes Fahrzeugs auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, die in ihrer Mitte schwenkbar angeordnet ist, wobei eine Lenkstangenverbindung zum vorausgehenden Fahrzeug verläuft. Bei derartigen Systemen treten Einknickvorgänge und Gleitvorgänge üblicherweise auf. Lenksysteme der Stiftbauart wurden zusammen mit verschiedenen Anpassungen verwendet, um die Spurführung zu verbessern. Ein Doppelgelenk wurde bei Lenkgestängen zwischen den vorderen und hinteren Fahrzeugen verwendet, und zwar mit Mitteln, um jedes der Gelenke starr zu halten. Es ist ,jedoch ein Wechsel vom starren zum flexiblen Gelenk beim Wechsel von Vorwärts-auf rückwärtsbetrieb erforderlich. Eine Verbindung zwischen den vorderen und hinteren Rädern eines gemeinsamen Fahrzeugs wurden vorgesehen, um gleiche Wenden in entgegengesetzten Richtungen beim Steuern des Fahrzeugs vorzusehen.

Bei anderen Systemen ist eine Anordnung aus Radachsen durch Querstangen verbunden und durch zwischen den Achsen angeordnete Federn stabilisiert. Die Federn liegen außerhalb der Querstangenverbindungen und strecken sich oder werden zusammengedrückt, um die Bewegung während Wenden oder Kehren aufzunehmen und zu stabilisieren. Dieses System gestattet das Gleiten oder Rollen auf den Felgen. Ein Gelenkdurchhang kann auch eine Ablenkung gestatten.

Es wurden bereits auch Brückenträgersysteme verwendet, bei denen abwechselnd abwechselnde Fahrzeuge durch einen Benutzer gesteuert werden. Schlanke Transportmittel bilden Brücken zwischen den gesteuerten Fahrzeugen, so daß das Material längs der Reihe von Transportmitteln, getragen von den gesteuerten Fahrzeugen und Bücken kaskadenförmig transportiert werden kann. Wenn jedoch mehr als zwei oder drei betätigte

Fahrzeuge notwendig werden, so wird die Koordination zwischen den Fahrzeugführern kompliziert. Brückentransportmittel verwenden oftmals lange Transportmitteleinheitsfahrzeuge, um den Transportabstand mit wenigeren Fahrzeugführern zu maximieren. Demzufolge wird der für Wenden oder Kehren, erforderliche Raum verlängert.

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, ein Lenksystem zur Verwendung in einem Zug vorzusehen, der eine Vielzahl von Fahrzeugen aufweist, wobei gestattet wird, daß jedes Fahrzeug hinter einem vorausgehenden Fahrzeug längs einer kurvenförmigen Bahn geführt ist.

Die Erfindung sieht ferner ein Lenk- oder Steuersystem innerhalb einer Folge oder eines Zugs von Fahrzeugen vor, um die Spurfolge in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen .zu gestatten.

Die Erfindung bezweckt ein kombiniertes Lenk- und Kupplungssystem zwischen benachbarten Fahrzeugen innerhalb eines Zugs von Fahrzeugen vorzusehen.

Weiterhin bezweckt die Erfindung ein Steuerkuppiungssystem für einen Zug aus Fahrzeugen vorzusehen, wobei dazwischen angeordnete Wagen im Zug den vorausgehenden Wagen folgen, ohne daß individuell Benutzer oder Führer vorgesehen· sein müssen. Weiter bezweckt die Erfindung ein Lenk- oder Steuersystem für Fahrzeuge innerhalb eines Zugs aus Fahrzeugen vorzusehen, wobei Spurfehlerbeseitigungseinstellungen vorgesehen werden.

Weiterhin bezweckt die Erfindung eine schienenlose Folge aus einer Reihe von verbundenen Fahrzeugen vorzusehen, und zwar mit einem Lenksystem für die genaue Spurführung einzelner

Fahrzeuge in sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsriohtungen längs einer gekurvten Bahn.

Kerner bezweckt die Erfindung ein einzelnes Fahrzeug mit einem Lenksystem vorzusehen, welches in der Lage ist, mit benachbarten Fahrzeugen verbunden zu werden und eine genaue Spurführung hinter dem benachbarten Fahrzeug längs einer gekrümmten Bahn zeigt.

Gleichfalls sieht die Erfindung eine schienenlose Folge von Fahrzeugen vor, die ein kontinuierliches Transportsystem vorsehen, um. festes Material längs gekrümmter Bahnen zu bilden, wobei diese Bahnen aus Minenformationen der Raum- und Säulenbauart herausführen.

Gemäß der Erfindung koppelt ein Lenk- oder Steuersystem ein Fahrzeug mit einem benachbarten Fahrzeug innerhalb eines mehrere Fahrzeuge aufweisenden Zugs. Das Lenksystem weiüt ein Paar von Rädern auf, wobei jedes Rad gesondert mit einem im ganzen vertikalen Schwenkpunkt eines Fahrzeugs in Verbindung steht, um einen Teil dessen Gewichts zu tragen. Schwenkarme sind für jedes Rad des Radpaars vorgesehen und bewirken das Drehen des Rads um seinen Schwenkpunkt beim Lenken des Fahrzeugs. Ein zweites Radpaar ist in ähnlicher Weise durch im ganzen vertikale Schwenkpunkte mit dem benachbarten Fahrzeug verbunden. Schwenkarme sind auf jedem Rad des zweiten Paars vorgesehen, um das Drehen während des Lenkens des Fahrzeugs zu·bewirken. Eine langgestreckte Steuerstange ist schwenkbar an entgegengesetzten Endteilen mit dem einen Fahrzeug bzw. dem benachbarten Fahrzeug verbunden. Gelenkmittel verbinden die entsprechenden Endteile der Steuerlenkstangen mit den Schwenkarmen des Radpaares am entsprechenden Fahrzeug. Die Lenkmittel sind derart vorgesehen, daß die Räder mit einem Winkel positioniert sind, der proportional zum Winkel der

Steuerstange bezüglich der Fahrzeuglängsachse.verläuft. Dieses Steuersystem hat die genaue Spurführung des ersten Paares von Rädern und des zweiten Paares von Rädern längs gekrümmter Bahnen zur Folge, die von einer Folge von Fahrzeugen durchlaufen v/erden.

Gemäß spezieller erfindungsgemäßer Maßnahmen hat die schwenkbar zwischen dem ersten und einem benachbarten Fahrzeug angeordnete Lenk- oder Steuerstange eine ausreichende Festigkeit, um die Kräfte zwischen den Fahrzeugen aufzunehmen, die während der Bewegung des Zuges auftreten, und bei der Lenkstange handelt es sich um im wesentlichen das einzige lastaufnehmende Kupplungsglied, welches zwischen den benachbarten Fahrzeugen zur Verbindung vorgesehen ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die Gelenkmittel ein Paar von gekreuzten Gelenkgliedern auf, die an einem ihrer Enden mit äußeren, in Breitenrichtung gelegenen Rändern des Lenkstangenendteils verbunden sind und die ferner mit ihren entgegengesetzten Enden mit den einzelnen Radschwenkarmen in Verbindung stehen. Die Gelenkmittel sind mit entsprechenden Radschwenkarmen an Stellen verbunden, die in Längsrichtung bezüglich der Lenkstange angeordnet sind.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß die Gelenkmittel und die Steuerstange mit dem erwähnten einen Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug in der Weise verbunden sind, daß eine Radablenkung mit einem Winkel von ungefähr der Hälfte des Winkels der Lenkstangenauslenlcung bezüglich der Längsachse der entsprechenden Fahrzeuge erfolgt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind Einstellmittel vorgesehen, um die Gelenkverbindungen transversal zu bewegen, und zwar unter Berücksichtigung des Lenkstangen-

Schwenkpunkts am Fahrzeug.

Die Erfindung sieht einen Zug oder eine Folge aus Fahrzeugen vor, die für einen schienenlosen Betrieb geeignet sind, wobei jedes der Fahrzeuge eine Vielzahl von schwenkbar angebrachten. Rädern aufweist. Die Fahrzeuge sind miteinander nur durch eine Vielzahl von Lenkstangen gekuppelt, wobei jede der Lenk- oder Steuerstangen schwenkbar mit entgegengesetzten Endteilen an benachbarten Fahrzeugen verbunden ist. · Jede Lenkstange ist mit Gelenkmitteln zwischen ihren Längsendteilen und dem nahegelegenen Radpaar des zugehörigen Fahrzeugs vorgesehen. Die Gelenkmittel und Lenkstangen sind derart angeordnet, daß die Radposition in einer Kurve ungefähr die Hälfte des Winkels der Lenkstange bezüglich der Fahrzeuglängsachse ist. Gemäß weiterer Maßnahmen und Vorteile des erfindungsgemäßen Zuges befindet sich an einem Ende ein Empfangsfahrzeug mit Transportmitteln zum Aufsammeln festen Materials, ein Abgabefahrzeug am entgegengesetzten Ende mit Transportmitteln zur Abgabe des festen Materials und mit dazwischen angeordneten Fahrzeugen für die -'kaskadenartige Bewegung des festen Materials zwischen den Aufnahme- und Abgabe-Fahrzeugen. Jedes der Fahrzeuge des Zugs zeigt eine kontinuierliche Transportvorrichtung als Teil eines kontinuierlichen Gesarattransportsystems. Gemäß einem weiteren speziellen Aspekt der Erfindung weist jedes Fahrzeug im Zug ein abgeschlossenes Antriebssystem auf, welches in der Lage ist, mindestens dieses einzelne Fahrzeug längs der Oberfläche, auf der es sich befindet, anzutreiben. .

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: .

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines

Fahrzeug- und Lenksystems;

Fig. 2 eine Teilansicht zweier benachbar

ter Fahrzeuge, die durch eine Lenkstange mit Gelenkmitteln gekuppelt sind;

Fig. 3 eine vergrößerte schematische Teil

ansicht der Gelenkmittelgeometrie eines Lenkstängenkupplungssystems;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug

zur Verwendung in einem Zug aus einem mehrere Einheiten aufweisenden kontinuierlichen Transportsystem;

Flg. 5 eine schematische Darstellung eines

Zugs aus Fahrzeugen, verwendet auf einer serpentinenförmigen Bahn in einer Raum- und Säulen-Mine;

Fig. 6 eine schematische Darstellung des

Spurfehlerausgleichssystems;

Fig. 7 einen vergrößerten Teilquerschnitt

eines Lenkstangenkorrekturmechanismus, der in einem Spurfehlerausgleichssystem verwendet werden kan.

Gemäß Fig. 1 weist ein Fahrzeug 10 einen Bodenrahmen 11 auf und ist mit einem schematisch dargestellten Lenk- oder Steuersystem ausgestattet, welches innerhalb .eines Zuges

oder einer Folge von gekuppelten Fahrzeugen verwendet werden kann. Das Lenksystem weist eine Lenk- oder Steuerstänge 13 auf, die schwenkbar mit dem Rahmen 11 des Fahrzeugs 10 in Verbindung steht, und zwar an einem Schwenkpunkt 15 auf der Längsachse des Fahrzeugs. Eine zweite Schwenkverbindung 17 ist am entgegengesetzten Endteil der Lenkstange 13 zur Verbindung mit einem benachbarten Fahrzeug vorgesehen. In ähnlicher Weise ist der Schwenkpunkt 17' mit der Lenkstange 13' am entgegengesetzt liegenden Ende des Fahrzeugs 10 verbunden. Die Endteile 1-6,18 der Lenkstange 13 sind mit vergrößerter Breite dargestellt, um geeignete Stellen für Verbindungseinriohtungen vorzusehen, was noch beschrieben wird.

Die Lenkstange 13 und deren Schwenkverbindungen besitzen eine hinreichende Festigkeit, um so den beim üblichen Betrieb des Zuges aus Fahrzeugen auftretenden Zug- und Druck-Kräften zu widerstehen. Ein wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Lenksystems besteht darin, daß andere Kupp- · lungsglieder zwischen den Fahrzeugrahmen nicht mehr notwendig sind. Die Lenkstange erfüllt die kombinierten Funktionen des Kuppeins der Fahrzeuge und des Ablenkens der Räder auf einen ordnungsgemäßen Wendewinkel.

Das Fahrzeug 10 ist mit einem üblicherweise vorhandenen vorderen und. hinteren Radpaar 19 bzw. 23 dargestellt. Jedes der Räder wird gesondert von Anlenkbolzensehwenkmitteln 21, 21A,25 und 25A am Fahrzeugrahmen 11 gehalten. Die vier Schwenkmittel der Anlenkbolzenbauart definieren für die Zwecke dieser Anmeldung die Radbasis und auch die Längsachse des Fahrzeugs 10. .

Schwenkarme 31 und 33 sind als Teil der Radjoche dargestellt und verbinden die Räder,19,23 einzeln mit den Rad-

sehwenkmitteln 21,21A,25 und 25A. Gekreuzte Verbindungsstangenpaare oder Gelenkmittel 27 und 29 sind zwischen den Endteilen der Schwenkarme 31»33 und den Endteilen 16,18' der Lenkstangen 13,13' verbunden. Die Verbindungsstangen bilden somit Gelenkmittel zwischen den Paaren 19,23 und entsprechenden Lenkstangenendteilen 16,18', um eine Winkelbewegung oder Ablenkungen der Lenkstangen zu übertragen, und um eine proportionale Ablenkung der Räder während der Bewegung des Zuges längs einer gekrümmten Bahn zu erzeugen.

Man erkennt, daß die Lenkstangenpositionen in Fahrzeugen längs einer gekrümraten Bahn diese Bahn "aufzeichnen" oder "in Erinnerung behalten" derart, daß die Bewegung unterbrochen oder umgekehrt werden kann, je nach den Erfordernissen eines Minenoder Bergwerksbetriebs, ohne daß die ordnungsgemäße Spurführung der darauffolgenden Fahrzeuge gestört wird. Die Lenkstangenpositionen am Fahrzeug an einem speziellen Punkt in einer gekrümmten Bahn werden durch ein darauffolgendes benachbartes Fahrzeug eingenommen, wenn dies den gleichen Punkt erreicht, um so die richtige Lenkung und Spurführung der Fahrzeuge vorzusehen.

Wie in Fig. 1 gezeigt, hat dei¹ Ablenk- oder Wendewinkel Θ,. der Räder im Radpaar 19 gegenüber der Längsachse der Fahrzeugradbas.is eine proportionale Beziehung zur Ablenkung θ~ der verbundenen Lenkstange 13 gegenüber der Achse. Die Beziehung der winkelmäßigen Radauslenkung gegenüber der Lenkstangenauslenkung ist ungefähr gleich der Radbasislänge, d.h. dem Abstand zwischen den Schwenkpunkten 21 und 25 und dem Fahrzeugabstand. Der Fahrzeugabstand ist der Abstand zwischen geraeinsamen Punkten auf benachbarten Fahrzeugen, beispielsweise zwischen Schwenkpunkt 17· und Schwenkpunkt 17· Es ist gleichfalls die Axiallänge zwischen Hinterrädern 23 und entsprechenden Hinterrädern des (nicht gezeigten) vorausgehenden Fahrzeugs. Die in

der Fig. 1 und den anderen Zeichnungen dargestellten Fahrzeuge haben ein Verhältnis aus Radbasislänge zu Fahrzeugabstandslänge von ungefähr 0,51 und demgemäß Gelenkmittel zwischen den Lenkstangen und den Radschwenkarmen, um Radwendeauslenkungen von ungefähr 0,5 bezüglich der Auslenkung der Lenkstange aus der Längsachse des Fahrzeugs aufzuweisen. Beispielsweise hat ein in der Praxis in einem Raum- und Säulenbergwerksbe- V-. trieb verwendeter Zug ungefähr 5 Fuß Fahrbreite mit einer Radbasislänge von 9 Fuß, Lenkstangenlängen von 5,4 Fuß und einen Fahrzeugabstand von 19 Fuß. In einem solchen Fahrzeug befinden' sich die Lenkstangenschwenkpunkte bei 6,8 Fuß auf der Längs- . achse gegenüber der Fahrzeugmitte. V

Diese Beziehung von ungefähr 2:1 zwischen dem Lenkstangenwinkel und dem Winkel der Radauslenkung ist der geeignete Winkel für einen Zug aus Fahrzeugen, um Radpaar nach Radpaar bei der Bewegung in einer kontinuierlichen Kurve zu führen. Das angegebene Beispiel mit einer Radauslenkung gleich ungefähr der Hälfte der Lenkstangenauslenkung ist ungefähr das, was für einen Fahrzeugzug erforderlich ist, bei dem die individuellen Fahrzeugbasen ungefähr die Hälfte des Fahrzeugabstahds sind. Diese Abstände können jedoch bezüglich der Radbasis geändert werden; in der Praxis sind diese Beziehungen ungefähr 0,4 bis 0,6 oder vorzugsweise ungefähr 1/2. Beträchtlich kürzere Abstände bezüglich der Radbasis haben problematische Züge zur Folge, da wesentlich längere Abstände bezüglich der Radbasis in unerwünschter Weise den Wenderadius des Zugs aus Fahrzeugen erhöhen.

Fig. 2 veranschaulicht die Kupplungs-und Lenkstangen-Gelenkmittel eines Fahrzeugs 10 mit einem benachbarten Fahrzeug 10¹. Die Lenkstange 13' ist schwenkbar an Punkten 17' und 15¹ mit den Fahrzeugrahmen 11 bzw. 11· verbunden. In einem sich bewegenden Zug beeinflussen die Relativpositionen der beiden Fahr-

er die Ausrichtung der Lenkstange 13',und demgemäß die Positionierung der Räderpaare 23 und 19' zur Bewirkung der Spurführung .

Die Lenkstange und die Gelenkmittel an den vorderen und hinteren Radpaaren des Fahrzeugs 10 sind in symmetrischen, jedoch entgegengesetzt weisenden Konfigurationen angeordnet. Wie man in den Fig. 1 und 2 erkennt, ist die Lenkkonfiguration vorne am Fahrzeug im -wesentlichen die gleiche, wie die am hinteren Ende des Fahrzeugs dargestellte. Diese Symmetrie umfaßt unter anderem die Axiallage der Lenkstangenschwenkpunkte 15 und 17' bezüglich der Radbasis, und auch die Längen der Lenkstangen 13>13'> der Verbindungsstangen 27,29 und der Verbindungspunkte der Verbindungsstangen 27 und 29 mit der Lenkstange und den Radschwenkarmen 31 und 33. Die Dimensionen,' Lagen und Winkelanordnungen dieser beiden symmetrischen Lenkanordnungen am Fahrzeug 10 sind nahezu identisch, aber besitzen entgegengesetzt weisende Orientierungen. Man erkennt ferner, daß die Lenkkonfigurationen im wesentlichen die gleichen an den Fahrzeugen 10,1O¹ und den anderen Fahrzeugen im Zug sind.

Fig. 3 zeigt ein vergrößertes Schema der Gelenkmittel zwischen der Lenkstange und den Radschwenkarmen. Gekreuzte Verbindungsstangsn 27 bilden eine Verbindung zwischen dem Endteil 16 der Lenkstange 13 und den Radjochschwenkarmen 31 der Räder 19. Die Verbindungsstangen sind mit entgegengesetzt liegenden breitenmäßigen Rändern der Lenkstangenendteile an Stellen 35 und mit Enden der Schwenkarme 31 an Punkten 37 verbunden. Die Schwenkarme 31 sind leicht zur Lenkstange hin abgewinkelt und nehmen somit die Verbindungsstangen an Punkten 37 etwas .zum Lenkstangenendteil hin auf. Diese geringfügigen Abweichungen von der quadratischen Radbasis, dargestellt als Φο> für die Schwenkarrngelenkverbindungen sehen eine Lenkgeometrie der Ackermann-Art vor, was gestattet, daß das Innenrad auf einer Kurve mit

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einem etwas größeren Winkel ausgelenkt wird als das außen liegende Rad.

In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist das Lenksystem derart konstruiert, daß entsprechende Werte geliefert werden, die eine ungefähr 1° Auslenkung der Räder bei jeweils 2° Auslenkung der Lenkstange gestatten. Tabelle I gibt verschiedene Abmessungen und Winkel an, die hinsichtlich der gewünschten Lenkbeziehung für das Fahrzeug wichtig sind.

Tabelle I

Bezeichnung in Fig. 3

R.J - Abstand vom Lenkstangenschwenkpunkt zur Verbindungsstangenverbindung

φ. - Winkel des Verbindungsstangenverbindungspunktes, um den Lenkstangenschwenkpunkt

Rp - Länge des Radjochschwenkarms zwischen Radschwenkpunkt und Verbindungsstangenverbindung

φρ - Winkel des Verbindungsstangenverbindungspunktes vom Radschwenkpunkt

L^ - Länge der Verbindungsstange

Lp - Längsabstand zwischen Rad und Lenkstangenschwenkpunkten

L-v - seitlicher Abstand zwischen Rad und j

Lenkstangenschwenkpunkten

Wert
6,9 in. (Zoll)

30°

16,2 in.(Zoll)

■5°

27,1 in. (Zoll) 27,5 in. (Zoll)

25 in. (Zoll)

Die in Tabelle I angegebenen Werte sind lediglich ein Satz von Werten, der die gewünschte,ungefähr 1° betragende Radau.slenkung für jeweils 2° Auslenkung der Lenkstange ergibt. Andere

Wertes^:itze, bei denen sämtliche Längen proportional zu den gegebenen sind, können auch geeignete Lenk- und Spurführungswerte innerhalb eines Fahrzeugzuges .zur Folge haben. Beträchtlich Abweichungen bei nur einem oder zwei Werten können jedoch unannehmbare Radsteuerwinkel hervorrufen.

Ein weiteres Beispiel geeigneter Werte für die Längen der Lenkverbindungsmittel der Fig. 3 sind in Tabelle II augegeben. Die Winkel ÖL und φρ sind die gleichen wie die in Tabelle I angegebenen. Die in Tabelle II angegebenen Längen sind etwas weniger vorteilhaft als diejenigen der Tabelle I, da die Verwendung dieses letztgenannten Satzes von Abmessungen viel engere ■ Verbindungen mit weniger Spiel an der Verbindungsstangenverbindung 35»37 erfordei-lich macht, als dies bei den Verbindungsrnitteldimensionen gemäß Tabelle I der Fall ist.

	in Fig.	3	Tabelle II
Bezeichnung
R₁ . R₂ ^L2 '

Inch (Zoll

3,0

8,0 30,7 27,5 25,0

Es sei bemerkt, daß andere Wertesätze in der ordnungsgemäßen Proportion verwendet werden können, um die gewünschte Beziehung der Lenkstange zur Radauslenkung zu erhalten. Es ist ferner vorteilhaft, Einstellungen hinsichtlich der Verbindungsstangenlängen (L₁) vorzunehmen, um sicherzustellen, daß die Fahrzeugräder parallel zur Längsachse des Fahrzeugs aus-

gerichtet werden können.

Fig. 4 zeigt ein Fahrzeug, das in vorteilhafter Weise das erfindungsgemäße Lenksystem verwenden kann. Das Fahrzeug 40 weist einen Rahmen 41 auf, der eine kontinuierliche Transportvorrichtung 43 trägt, wie beispielsweise einen Ketten- oder Band-Förderer für festes Abhaumaterial, d.h. in einer Mine gewonnenes Material. Der Aufnahmeteil 45 des Fahrzeugs und der Transportvorrichtung bzw. der Transportmittel ist auf einer niedrigeren Höhe als der Abgabeteil 4? angeordnet, um eine kaskadenartige Bewegung des festen Materials von einer Fahrzeugtransportvorrichtung zur nächsten zu gestatten. Das Fahrzeug ist, wie dargestellt, mit Rädern 49 sowie einem Antriebsmotor 51 für den Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb des Fahrzeugs ausgestattet. Ein gesonderter Antriebsmotor 53 liefert die für die kontinuierliche Transportvorrichtung 43 erforderliche Leistung.

Das dargestellte Fahrzeug 40 ist als ein dazwischen liegendes Fahrzeug innerhalb eines Zuges aus derartigen Fahrzeugen geeignet. Ein Fahrzeug ähnlicher Bauart mit einem speziall angepaßten Aufnahmeteil zur Koordination mit beispielsweise einer kontinuierlichen Bergwerksmaschine kann als ein Leitfahrzeug in.einem Zug verwendet werden. Das Leitfahrzeug kann auch ein Abteil für den Benutzer mit den geeigneten Zugsteuermitteln aufweisen.

Ein weiteres Fahrzeug der gleichen Bauart kann als ein Abgabefahrzeug am Ende des Zuges Verwendung finden. Das Abgabe fahrzeug würde dementsprechend mit einer geeigneten Transportvorrichtung sowie Abgabewerkzeugen ausgestattet sein, um das transportierte Abraummaterial in ein weiteres System einzugeben, wie beispielsweise eine in dauerhafter Weise eingebaute Band- oder Kettentransportvorrichtung.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Zug aus Fahrzeugen, der in einer serpentinenförmigen oder gekrümmten Bahn arbeitet, und zwar innerhalb einer Raum- und Säulen-Minenausgrabung. Auf den Zug folgt eine kontinuierliche Minen- oder Bergwerksmaschine 55, gefolgt von einem Leit- oder Aufnahmefahrzeug 57, einer Vielzahl von Zwischenfahrzeugen 58 und einem Abladefahrzeug 59· D^as Abladefahrzeug 59 ist mit einer Übergangstransportvorrichtung 61 ausgestattet, die dazu dient, in Rolleneingriff mit einem langgestreckten dauerhaft eingebauten kontinuierlichen Transportmittel 63 zu gleiten oder sich zu bewegen.

Teilchenförmiges Material, wie beispielsweise von den Wänden der Mine durch eine kontinuierliche Minenvorrichtung 55 abgetrenntes Material, wird im Empfangs- oder Aufnahmeendteil oder Trichter 56 des Ladefahrzeugs 57 aufgenommen. Das Material bewegt sich kaskadenartig von der kontinuierlichen Transportvorrichtung des Fahrzeugs 57 zu und längs einer Reihe von dazwischen liegenden von dazwischen .angeordneten Fahrzeugen 58 getragenen Transportvorrichtungen. Die Transportvorrichtung auf dem Abgabefahrzeug 59 und die Übergangs transportvorrichtung 61 leiten dann das Material auf die dauerhaft eingebaute Transportvorrichtung 63.

Beim Betrieb des Transportvorrichtungszuges fährt die Bedienungsperson auf dem Leitfahrzeug 57 und hält den Aufnahmetrichter oder Behälter 56 in Ausrichtung mit dem Ausgang der kontinuierlichen Bergwerks- oder Abbauvorrichtung 55. Eine zweite Bedienungsperson kann zur Überwachung der Arbeitsweise des Abgasefahrzeugs 59 und der Übergangstransportvorrichtung 61 eingesetzt sein. Wenn sich die kontinuierliche Abbauvorrichtung 55 vorwärtsbewegt, so folgt die Bedienungsperson im Leitfahrzeug 57 einfach der Abbauvorrichtung mit dem Aufnahmebehälter 56 in seiner Position unter-

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halb der Ausgabe der Abbauvorrichtung. Die Zwischenfahrzeuge 53 und das Abgabefahrzeug 59 folgen durch die Wirkung ihrer Lenkstangen getreu der Spur der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 57. Es können somit Durchgänge 65 in der unter der Erde befindlichen Mine geschnitten werden, wodurch eine Vielzahl von Säulen 67 zur Stützung des "Dachs" zurückbleiben. Beim Rückzug aus einem individuellen Durchgang schaltet die Bedienungsperson das Leitfahrzeug 57 in den Rückwärtsgang und bemüht sich nicht weiter, den Aufnahmebehälter 56 unter dem Abbauvorrichtungaausgang zu halten. Das Leitfahrzeug 57 wird nun das letzte Fahrzeug im Zug, und dessen Hinterräder werden derart gelenkt, daß es getreu dem Pfad oder der Bahn des vorausgehenden Zwischenfahrzeugs 58 folgt.

Der Serpentinenpfad, den der Zug bei der Raum- und Säulenausgrabung genommen hat, ist im Speicher durch die Positionen der Lenkstangen jedes der Zwischenfahrzeuge 50 innerhalb des Zuges aufgezeichnet. Wenn sich der Zug aus einem Raum 65 zurückzieht, so bewegt sich das Abgabefahrzeug 59 parallel zur dauerhaft eingebauten Transportvorrichtung 63> gefolgt vom Rest der Zwischenfahrzeuge 58, die dem durch die Position ihrer Lenkstangen diktierten Pfad folgen. Während jedes Zwischenfahrzeug 58 sich dui^ch einen gekrümmten Teil des Pfades bewegt, so stellt es seine folgende Lenkstange ein, um die darauffolgenden Fahrzeuge längs des gleichen Pfades zu steuern. ,

In einigen Fällen kann ein glatter Minen- oder Bergwerksboden oder eine steile Schräge zur Folge haben, daß ein Fahrzeug innerhalb des Zuges gegen eine Säule oder ein anderes Hindernis sich hinbewegt und an diesem anstößt. Eine Möglichkeit zur Lösung bei einem solchen Vorfall ist in dem Spurfehlerbeseitigungssystem der Fig. 6 dargestellt. In Fig.

6 sind die Elemente schematisch gezeigt, und es sind die gleichen Bezugszeichen verwendet, wie bei der in Fig. T gezeigten Anordnung aus dem vorderen Radpaar und der Lenkstange. Man erkennt jedoch,daß dieses Spurfehlerbeseitigungssystem bei jeder Schwenkverbindung jeder Lenkstange im Zug Verwendung finden kann.

Die Spurfehlerbeseitigung erfolgt durch Mittel zur seitlichen Translationsbewegung des Lenkstangenschwenkpunkts 15· Wie dargestellt, spannt dies das Radpaar 19 in einer Richtung entgegengesetzt zu der seitlichen Translationsbewegung vor, um die Bewegung des beeinträchtigten Fahrzeugs vom Hindernis weg zu gestatten.Sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder des betroffenen Fahrzeugs werden in der gleichen Richtung ausgelenkt oder vorgespannt, was eine entsprechende Vorspannung der Lenkstangen zur Folge hat, um so eine Versetzung im gesamten Zug aus den Fahrzeugen zu der Seite des Hindernisses hin zu erzeugen. Es ist dabei wichtig, daß sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder des Fährzeugs mit der gleichen Vorspannung ausgestattet werden. Die Vorspannung von nur einem Radpaar hat eine Reihe von gekippten oder gespannten Fahrzeugen im Zug zur Folge, was eine Vermeidung des Hindernisses stört.

Eine Möglichkeit zur Erzeugung der Translationsbeλvegung der Lenkstange ist in Fig. 7 dargestellt. Der Schwenkpunkt 15 der Lenkstange 13 ist auf einer vom Fahrzeugrahmen getragenen Platte 71 angeordnet. Die Platte 71 weist einen (nicht gezeigten) Schlitz auf, durch den der Lenkstangenschwenkpunkt verläuft. Der Schlitz gestattet die seitliche oder laterale· Translationsbewegung des Schwenkpunktes bezüglich des Fahrzeugrahmens. Eine geeignete Kurbel- oder Schraubenvorrichtung 73 kommt mit dem Schwenkpunkt 15 in Eingriff, um ihn so seitlich innerhalb des in der Platte 71 vorgese-

henen Schlitzes zu drücken.

Die Erfindung sieht ein verbessertes Lenksystem für eine Zugfolge aus Fahrzeugen vor, wenn dieser Zug sich längs eines serpentinenförmigen Weges vorwärts oder rückwärts bewegt. Der Zug wird durch die Positionierung von Lenkstangen geführt, die an entgegengesetzten Enden jedes Fahrzeugs schwenkbar angeordnet sind. Während sich das Leitfahrzeug längs einer gekrümmten Bahn vorwärtsbewegt, folgen die dazwischen liegenden Fahrzeuge getreulich dieser Bahn. Durch Einstellung des letzten Fahrzeugs im Zug längs eines geraden Verlaufs kann eine Bedienungsperson oder ein Benutzer am Leitfahrzeug den gesamten Zug einfach dadurch umkehren, daß der Pfad des Fahrzeugs unmittelbar an seinem hinteren Ende verfolgt wird. Ein Spurfehlerbeseitigungssystem macht Einr· Stellungen innerhalb des Zuges, wenn ein Fahrzeug in ein Hindernis gleitet oder in anderer Weise dahineinbewegt wird. Die Spurfehlerbeseltigung liefert eine Versetzung innerhalb des ursprünglichen Zuges,, die ein Teil des durch die folgenden Fahrzeuge durchlaufenen Pfades wird. Das System ist besonders gut geeignet für die Bewegung einer Reihe von Transportvorrichtungen, gefolgt von einer kontinuierlichen Bergwerksmaschine innerhalb einer Bergwerksausgrabung der Raumund Säulenbauart.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit -folgendes vor:

Ein Lenksystem zur Verwendung bei einem mehrere Fahrzeuge aufweisenden Zug, welches die Spurführung eines Fahrzeugs nach dem anderen ohne Schienen gestattet. Dieses System ist besonders brauchbar zur Bewegung von Transportsystemen in eine bestimmte Richtung hinein und aus dieser heraus, und. zwar auf gekrümmten Bahnen von unter der Erde befindlichen Bergwerkseinbauten der Raum- und Säulenkonctruktion. Das

-VB-

Lenksystem sieht eine langgestreckte Lenkstange vor, die schwenkbar mit jedem von benachbarten Fahrzeugen verbunden ist, und zwar .an Endteilen der Stange, was die winkelmäßige Orientierung jedes Fahrzeugs bezüglich der Lenkstange, und andere Fahrzeuge gestattet.. Jeder Endteil der Lenkstange ist mit dem nächsten Paar von Fahrzeugrädern durch Radjochschwenkarme herum verbunden, und zwar über Anlenkbolzenschwenkmittel. Die Bewegung der Lenkstange um ihre Schwenkverbindung gestattet eine proportionale Wende der Räder,um so die Lenkung und Spurführung aufeinanderfolgender Fahrzeuge zu ermöglichen, die einander sowhl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtungen folgen.

Claims

ANSPRÜCHE

Lenksystem zum Kuppeln eines Fahrzeugs (10) mit einein benachbarten Fahrzeug (1O¹) innerhalb eines Zuges, wobei das System ein erstes Paar von Rädern (23) aufweist, deren jedes gesondert mit im ganzen vertikal verlaufenden Schwenkmitteln (25) an einem Fahrzeug verbunden ist, um einen Teil seines Gewichts zu tragen, und wobei ferner jedes Rad des Paars (23) mit Schwenkarmen (33) ausgestattet ist, die zur Aufnahme von Kraftmomenten ge-· eignet sind, um das Drehen des entsprechenden Rades bezüglich der Längsachse des einen Fahrzeugs (10) zu bewirken, und wobei ein zweites Paar von Rädern (19*) vorhanden ist, wobei jedes Rad mit gesonderten Schwenkmitteln (21') am benachbarten Fahrzeug (10¹) angeordnet 1st, um ein Teil dessen Gewichts zu tragen, und wobei'ferner jedes Rad des zweiten Paars von Rädern (19') einen Schwenkarm (31') besitzt, der Kraftmomente aufnimmt, um eine Drehbewegung des entsprechenden Rades bezüglich der Längsachse des benachbarten Fahrzeugs (10·) zu bewirken, gekennzeichnet durch eine langgestreckte Lenkstange (13')» die mit einem Endteil (18¹) schwenkbar mit dem einen Fahrzeug (10) verbunden ist und die mit einem zweiten Endteil (16^!) mit dem benachbarten Fahrzeug (1O¹) schwenkbar verbunden ist, wobei die ersten (18·) und zweiten (16¹) Endteile an entgegengesetzten Längsenden der Lenkstange (13') liegen, und wobei ferner eine erste Gelenkvorrichtung (29) den einen Endteil (18¹) der· Lenkstange (13¹) mit den Schwenkarmen (33) des Radpaars (23) am einen Fahrzeug (10) verbindet, um die Räder mit einem Winkel proportional zum

. Winkel der Lenkstange (13') bezüglich der Längsachse des einen Fahrzeugs (10) zu positionieren, und wobei eine zweite Gelenkvorrichtung zwischen den zweiten Endteilen (16') der Lenkstange (13¹) und den einzelnen Schwenkarmen (31'( des zweiten Paars von Rädern (19*) am benachbarten Fahrzeug (10·) vorgesehen ist, um die Räder (19*) unter einem Winkel proportional zum Winkel der Lenkstange (13¹) bezüglich der Längsachse des benachbarten Fahrzeugs (10·) zu positionieren, wodurch die Bewegung des Zuges die Spurführung des zweiten Paars von Rädern (19*) längs des Pfades des ersten Paars von Rädern (23) zur Folge hat. ·.

2. Lenksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß. die Lenkstange eine hinreichende Festigkeit besitzt, um sämtliche Zug- und Druckbeanspruchungen aufzunehmen, die zwischen dem erwähnten einen und den benachbarten Fahrzeugen während der üblichen Längsbewegung des Fahrzeugzuges auftreten.

3· Lenksystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lenkstange entgegengesetzte Endteile von größerer Breite als den Mittelteil aufweist,, und daß die ersten und zweiten Gelenkmittel oder Gelenkvorrichtungen jeweils mit einem der Endteile größerer Breite verbunden sind, und zwar an einer Stelle, versetzt nach außen gegenüber der Lenkstangenlänge gegenüber ihren Schwenkverbindungsp.unkten mit dem einen Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug.

k. Lenksystem nach einem oder mehreren der' vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 2,

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dadurch gekennzeichnet,

daß das eine Fahrzeug und das benachbarte Fahrzeug im ■wesentlichen frei von lasttragenden Kupllungsgliedern sind, mit Ausnahme der Lenkstangenverbindung der Fahrzeuge.

5· Lenksystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, .insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten Lenkmittel (Gelenkvorrichtung) erste und zweite gekreuzte Gelenke aufweisen, wobei jedes Gelenk mit entgegengesetzt liegenden breitenartigen Rändern des einen Endteils der langgestreckten Lenkstange in Verbindung stehen, und wobei jede Gelenk" ferner einzeln mit jedem Schwenkarm jedes Rades des erwähnten Paars an dem Fahrzeug verbunden sind, und wobei die zweiten Gelenkmittel ein erste und ein zweites gekreuztes Gelenk aufweisen, wobei jedes Gelenk mit entgegengesetzt liegenden breitenartigen Rändern des zweiten Endteils der Lenkstange verbunden und einzeln mit den Schwenkarmen jedes Rades des erwähnten Paares an dem benachbarten Fahrzeug verbunden ist.

6. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten Gelenkmittel erste und zweite gekreuzte Gelenke aufweisen, die im wesentlichen die gleichen sind, wie die erwähnten zweiten Gelenkmittel, und zwar hinsichtlich Abmessungen und Verbindungsstellen, und zwar entsprechend den entsprechenden Lenkstangenendteilen und den entsprechenden Schwenkarmen.

7· Lenksystem nach einem oder mehreren dor vorhergehenden

/•nsprUche, insbesondere nach Anspruch 6,. cadu ch gekennzeichnet,

'·. daß die ersten und zweiten gekreuzten Gelenke mit entsprechenden Radschwenkarmen verbunden sind, und zwar an Stellen, die in Längsrichtung nach innen gegenüber der Lenkstange angeordnet sind, und wobei die entsprechenden F.äder parallel mit der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet find.

8. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lenkstange zusammen mit den ersten und zweiten Gelenkmitteln derart mit dem'einen Fahrzeug und dem ermähnten benachbarten Fahrzeugen verbunden sind, daß das erste Radpaar einen Winkel von ungefähr der Hälfte des Winkels der erwähnten Lenkstange zur Längsachse des erwähnten einen Fahrzeugs einnimmt, und daß das zweite Radpaar einen Winkel von ungefähr der Hälfte desjenigen einnimmt, den die Lenkstange bezüglich der Längsachse des benachbarten Fahrzeugs besitzt.

9. lenksystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ynsprüche, insbesondere nach Anspruch 1, ladurch gekennzeichnet,

laß die langgestreckte Lenkstange zwischen Schwenkpunkten auf den Längsachsen des erwähnten einen Fahrzeugs und des 3rwähnten benachbarten Fahrzeugs verbunden ist.

10. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß an jedem Endteil der Lenkstange Mittel vorgesehen sind für die seitliche Translationsbewegung ihrer Schwenk-

verbindung bezüglich dei· Längsachse des Fahrzeugs, an dem der Lenkstangenendteil verbunden ist.

11. Lenksystem nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gelenkmittel, welche die Endteile der Lenkstange und die Radschwenkarme verbinden, an nach innen gelegenen Stellen axial bezüglich der Schwenkverbindungen der Lenkstange und Räder an dem erwähten einen und an dem erwähnten benachbarten Fahrzeug verbunden sind.

12. Zug aus Fahrzeugen mit mehreren Lenksystemen nach Anspruch 1, eingebaut- zwischen benachbarten Fahrzeugen des Zugs und.verwendet zum Kuppeln derselben.

13· Fahrzeug mit vier Rädern, deren Jedes schwenkbar mit .diesem durch ,jeweils eines von vier entsprechenden gesonderten vertikalen Schwenkmitteln verbunden ist, mit einer Lenkstange, die schwenkbar an einem Endteil mit dem Fahrzeug an einer axial ausgerichteten Stelle verbunden ist, und wobei die Lenkstange am entgegengesetzten Endteil mit Mitteln zur Schwenkverbindung mit einem benachbarten Fahrzeug ausgestattet ist, und mit Gclenkmitteln, angeordnet zwischen dem verbundenen Endteil zu einem nahe Paar der Räder, schwenkbar verbunden mit dem Fahrzeug, wodurch der Winkel der erwähnten Lenkstange gegenüber der Längsachse des Fahrzeugs ungefähr doppelt so groß ist wie der '.Winkel des erwähnten Paares von Rädern gegenüber der Längsachse des Fahrzeugs.

14. Schienenloser Zug aus einer Reihe von miteinander verbundenen Fahrzeugen, wobei ,jedes Fahrzeug vordere und hintere Radpaar zum Tragen des Fahrzeugs aufweist, und wobei

jedes Rad schwenkbar über eine Schrägverbindung mit dem Fahrzeug verbunden ist, und wobei die Fahrzeuge miteinander durch eine Vielzahl von Lenketangen gekuppelt sind, deren ji;de schwenkbar an ihren entgegengesetzt liegenden Endteilen zwischen benachbarten Fahrzeugen in Verbindung angeordnet ist, wobei jede Lenkstange mit Gelenkmitteln ausgestattet ist, die die Verbindung her-, stellen von deren Längsendteilen zu benachbarten Radpaaren am entsprechenden Fahrzeug zur Positionierung der Räder mit einem Wendewinkel mit ungefähr der Hälfte des Winkels der Lenkstange bezüglich der Fahrzeuglängsachse, wodurch die Räder jedes Fahrzeugs in dem sich bewegenden Zug aus Fahrzeugen den Rädern des vorhergehenden Fahrzeugs nahezu folgen.

15.· Schienenloser Zug nach Anspruch'14, wobei jedes Fahrzeug ein abgeschlossenes Antriebssystem enthält, welches in der Lage ist, mindestens dieses einzelne Fahrzeug längs der Oberfläche, auf der es ruht, anzutreiben.

16. Schienenloser Zug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

daß die einzelnen Wagen des Zuges ein kontinuierliches Transportsystem tragen, um festes Material zu transportieren, und.wobei der Zug ein Aufnahmefährzeug zum Sammeln des erwähnten festen Materials aufweist, sowie ein Abgabefahrzeug, am entgegengesetzten Ende zur Abgabe des festen Materials an ein stationäres Transportsystem, und wobei Zwischenfahrzeuge vorhanden sind, die zwischen den Aufnahme- und Abgabe-Fahrzeugen gekoppelt sind, und wobei ferner jedes der Zwischenfahrzeuge ein Aufnahmeendteil und ein Abgabeendteil aufweist, wobei das Abgabeendeteil sich auf einer größeren Höhe befindet als das Aufnahmeendteil, um eine Kaskadenbewegung des festen Materials

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17· Schienenloser Zug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lenkstange und die Gelenkmittel entgegengesetzt ■weisend, aber symmetrisch auf jedem Zwischenfahrzeug im Zug beZiiglich der Lenkstangenlänge und der Lage der Schwenkverbindungen angeordnet sind.