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Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge. Gegenstand der Erfindung ist eine
Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, besonders für landwirtschaftliche Zwecke, welche
zwei nicht angetriebene Räder des Fahrzeuges in sich faßt und in jedem Falle richtig
wirkt, welche Lage immer die übrigen, Treib- oder Stützräder, zu den beiden Rädern
der Lenkvorrichtung einnehmen. Diese ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet,
daß von den an beiden Seiten des Fahrzeuges angeordneten Rädern derselben immer
bloß das eine als wirkliches Lenkrad dient, d. h. die Kurve für die Wendung bestimmt,
während das andere sich selbsttätig in die der richtigen Wendung entsprechende Richtung
einstellt. Namentlich wird die Lenkung des Fahrzeuges jeweils durch das Rad derjenigen
Seite lewirkt, nach welcher hin die Wendung stattfinden soll. Die tretreffenden
Räder sind daher in an sich bekannter Weise derart angeordnet, daß beide nach Art
der Möbelrollen um eine lotrechte Achse so lange frei schwingen können, bis sie
absichtlich zur Lenkung herangezogen werden, und das mit dem Lenkhandrad o. dgl.
verbundene Triebwerk muß so ausgeführt werden, daß jeweilig bloß auf das eine Rad
gewirkt wird, und zwar auf dasjenige, nach dessen Seite hin die Wendung stattfinden
soll. Die Umschaltung kann sowohl durch Umstellung wie auch selbsttätig erfolgen.
Daraus, daß immer das Rad auf der Wendungsseite als aktives Lenkrad benutzt werden
soll, folgt, daß die Umschaltung jeweils in dem Augenblick zu erfolgen hat, wenn
die Räder der Lenkvorrichtung der geraden Fahrt entsprechend zu dem Treibrad oder
den Treurädern parallel zu stehen kommen. Ein zur Umschaltung von Hand aus eingerichtetes
Ausführungsbeispiel der Lenkvorrichtung nach der Erfindung ist in Abb. z in Vorderansicht
schematisch dargestellt. Die Räder a, a' sind mit ihren Lagerungen an den
lotrechten Wellen in bzw. m derart befestigt, daß ihre Drehachsen außerhalb der
Wellen liegen. Diese Wellen sind im Fahrzeugrahmen frei drehbar gelagert und tragen
an den oberen Enden je ein festsitzendes Kegelrad b, b'. In am Fahrzeugrahmen
angeordneten Lagern e, e' ist eine wagerechte Welle d
drehbar und in
der Längsrichtung innerhalb gewisser Grenzen verschiebbar. An den beiden Enden dieser
Welle d sitzen Kegelräder c, c' zum Eingriff mit b bzw. b', von denen
aber, j e nachdem die Welle d rechts oder links verschoben ist, nur immer das eine
- nach der Zeichnung das Rad c - in das Kegelrad der entsprechenden lotrechten Welle
eingreift. Die Umstellung der Welle d findet mittels der im Handbereich des Führers
befestigten Handhabe f und die Drehung der Welle d durch das Handrad
j mittels des Schneckengetriebes g, la statt.
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Nach Abb. a sind die Wellen in" in' auch mit Handhebeln
1, l' versehen, um im Bedarfsfall auf schwierigem Gelände die Lenkvorrichtung
durch gegebenenfalls ruckartig bewirkte Verschwenkung des mit der Welle d nicht
verbundenen Rades a oder ä energisch zu fördern.
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Abb. 3 zeigt dieselbe Lenkvorrichtung im Grundriß. Hier sind an den
Wellen in., in Armen, n befestigt, deren Enden mit Augen ausgestattet sind,
um durch Aufstecken einer Querstange o nötigenfalls einen Trapezverband zu schaffen,
zum Zweck, die t eiden Räder a, a' ausnahmsweise, z. B. zur Verhinderung
eines seitlichen Abgleitens auf vereisten Abhängen, miteinander zwangläufig zu verbinden.
Ein Ausführungsbeispiel für die selbsttätige Umschaltung ist in Abb. q. dargestellt,
die die Lenkvorrichtung ebenfalls im Grundriß zeigt. Bei dieser Ausführung sind
leide Kegelräder c, c' dauernd in der Lage für den Eingriff mit dem entsprechenden
Kegelrad b, b', sind aber nur zur Hälfte ihres Umfanges verzahnt, während
die andere Hälfte bis zur Tiefe des Zahnfußes glatt abgedreht ist. Die Räder c und
c' sind auf der Welle d derart zueinander aufgekeilt, daß, wenn die Zähne des Rades
c mit dem Rad b im Eingriff stehen, der glatte Teil des Rades c'
über
dem Zahnkranz des Rades b' läuft und umgekehrt, so daß die Drehung der Welle d jeweils
nur von der einen Welle in bzw: m übernommen werden kann und mit Sicherheit auch
übernommen wird.
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Eine besondere Wichtigkeit kommt der den Gegenstand der Erfindung
' bildenden Lenkvorrichtung in Verbindung mit Fahrzeugen zu, welche außer den beiden
Rädern a, ä der Lenkvorrichtung nur ein Treibrad oder an dessen Stelle eine
Fahrraupe oder einen Räderbalken (Schwingbalken mit je einem oder mehreren Rädern
in den beiden Schwingarmen) besitzen. Die Lenkung solcher dreirädrigen Fahrzeuge
hat bisher große Schwierigkeiten bereitet, die unüberwindlich werden, wenn das Treibrad
o. dgl, verstellbar derart angeordnet ist, daß es in oder nahe an der Spur bald
des einen, bald des anderen Steuerrades läuft und auch verschiedene Zwischenlagen
einnehmen kann. Die Lenkvorrichtung nach der Erfindung wirkt auch in -diesem Fäll
in jeder Lage des Triebrades, ohne daß man das Lenkrad besonders zu belasten, mit
Messerflansch zu versehen oder im Durchmesser zu vergrößern braucht.
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Abb.5 zeigt die Lenkvorrichtung mit selbsttätiger Umschaltung für
eine dreirädrige Zugmaschine, deren Treibrad in der Querrichtung derart verstellbar
ist, daß es bald auf der rechten, bald auf der linken Seite der Zugmaschine zu stehen
kommt, z. B. zum Zweck, ein- oder zweischarige Wendepflüge, welche die Breite der
Zugmaschine nicht ausfüllen, unmittelbar in der Zugrichtung anhängen zu können.
-Die Umschaltung soll auch hier in der zum Treibrahe parallelen Lage des Lenkrades
eintreten, also in veränderlichen Stellungen, je nachdem, ob, das Treibrad seine
rechts.- oder linksseitige Stellung einnimmt. Außerdem soll die Umschaltung zweckmäßig
von dem Lenkrad veranlaßt werden, an dessen Seite das Treibrad liegt, weil eine
Lenkung nach dieser Seite hin nur durch das diesseitige Lenkrad möglich ist.
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Die Kegelräder c, c' stehen hier ständig im Eingriff mit den Kegelrädern
b, b', sitzen aber nicht fest auf den Wellen nz, nä , sondern hängen
mit der einen Hälfte u, ü je einer Kupplung zusammen, die sich auf den Wellen m,
ni frei drehen, jedoch nicht verschieben können. Die anderen Hälften t, t'
der Kupplungen können zwecks Ein- und Ausrückens in Keilnutführungen der Wellen
in, in auf und ab bewegt werden. Die Muffen t, t' besitzen an der Unterfläche
je eine radial verlaufende Nase k, k'. Diese wirken mit darunter angeordneten
Nockenscheiben p, p' zu-
sammen, deren Oberfläche zur Hälfte erhaben ausgebildet
ist. Wird nun das Treibrad mit ortsfester Lagerung angenommen, so daß seine Spurrichtung
in bezug auf clen Fahrzeugrahmen unveränderlich ist, und werden die Nockenscheiben
p, P' unter den Nasen h, k' der Muffen t, t' am Gefährtrahmen befestigt
gedacht in einer Lage, welche bedingt, daß die Nase k, k' beiderseits in dem Augenblick
die Steigung auf den erhabenen Teil der Scheibe p bzw. p' nimmt, in dem das
betreffende Rad a bzw. a' aus der zum Treibrad parallelen Lage im Sinn der Wendung
nach der betreffenden Seite hin verschwenkt zu werden beginnt, so liegt eine Le:akvorrichtung
mit selbsttätiger Umschaltung für den Fall eines Treibrades mit ortsfester Lagerung
vor, welche den für den Augenblick der Umschaltung oben gestellten Anforderungen
in allem entspricht.
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Um dieselben Anforderungen auch in den verschiedenen Stellungen eines
Treibrades mit verstellbarer Spur zu entsprechen, genügt es, die Scheiben p, p'
drehbar und in den verschiedenen Drehlagen festlegbar zu machen, damit sie nach
der jeweiligen Spur des Treibrades für die oben geschilderte Zusammenwirkung mit
den Nasen der bluffen t, t' eingestellt werden können. Gemäß Abb.5 erfolgt
dies in der Weise, daß die Scheiben p, p' in Ausnehmungen der Unterlagen
r, y' verdreht und durch die Stellschrauben s, s' in beliebiger Lage festgelegt
werden können. Die Unterlaren r, r' müssen gegen Drehung in bezug auf den
Gefährtrahmen gesichert werden; in der gezeichneten Ausführung dienen Fortsätze,
die mit Augen an im Gefährtrahmen festsitzenden Stiften 4, 4' geführt sind, zu dieser
Sicherung.
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Im Fall der Abb. 5 wird aber, wie erwähnt, auch dafür gesorgt, daß
die Umschaltung jeweils nur durch dasjenige Steuerrad a, ä ausgelöst wird, das auf
der Treibradseite des Fahrzeuges liegt, während das ändere Steuerrad die Umschaltung
nur passiv empfängt. Zu diesem Zweck sind die Unterlagen r, r'
und mit denselben
die Scheiten p, p' auf den Wellen in, in' in der Höhe verschielbbar, aber
nicht drehbar angeordnet, und die Scheiben p, p' heben sich nur dann und nur auf
derjenigen Seite in die zum Zusammenwirken mit den Nasen der Muffen t, t'
erforderlichen Höhe, wenn das Treibrad o. dgl. auf die teetreffende Seite gestellt
wird. Dies erfolgt selbsttätig durch ein Gestänge, das aus um feststehende Bolzen
8, 8' drehbaren Winkelhebeln besteht, deren einer Arm mit Langloch an einen Zapfen
3, 3' der Unterlagen y, y greift, während die anderen Arme durch eine Lenkstange
l verbunden sind. An der letzteren ist je ein Anschlag a, z' verschiebbar und an
den beiden gewünschten Grenzlagen entsprechender Stelle festlegbar angeordnet.
Wird
z. B. das Treibrad an die linke Seite gestellt, so nimmt es den Anschlag 2 auf eine
kleine Strecke mit, so daß, indem die Stange l nach links geschoben w=ird, die Unterlage
r durch den um den Zapfen 8 nach oben schwingenden Winkelhebel so weit gehol.en
w=ird, daß die Scheibep in die für die Zusammenwirkung mit der Nase h der Muffe
t erforderliche Höhenlage gelangt. Die Scheibe p ist so eingestellt, daß,
sobald das Rad a in bezug auf das in die linke Grenzstellung gescho':ene Treibrad
in die Parallellage gelangt, die N ase k der bluffe t auf den erhabenen Teil der
Scbeil:e p steigt, so daß die Kupplung ii, t
eingerückt wird. Damit auf der
anderen Seite die Kupplung t', ii gleichzeitig ausgerückt wird, sind die l=eiden
Kupplungshälften t, t' miteinander verbunden durch einen gleicharmigen, um
den feststehenden Zapfen v drehbaren Hebel 6, dessen Gabelenden 13, 13' den
eingeschnürten Teil der Muffen t, t' umfassen, ohne die Hülsen an gier Drehung
zu hindern. Die Muffen t, t' werden gegen die Scheiben p, p' gedrückt durch
Federn io, io', die mit dem einen Ende 1-ei 5, 5' an der Stange 6 und finit dem
anderen an je einem dritten Arm 7, 7' der um die Zapfen 8, 8' drehbaren Winkelhebel
befestigt sind, so daß z. B. in dem angeführten Falle die Feder io gespannt und
die Feder io' entspannt wird. Die Unterlage r wird durch einen an der Stange l befestigten
und in die Verzahnung 17 am Gefährtrahinen eingreifenden Federriegel i i
so lange in gehohener Lage erhalten, bis das Trei'-rrad, auf die rechte Seite verlegt,
gehen den Anschlag 2' stößt. Die Scheibe p' wird nach Maßgal-e der rechten Grenzlage
des Treibrades wie ot#en eingestellt, so daß die Umschaltung in 1-eiden Grenzlagen
des Treibrades im richtigen Augenblick erfolgt. Während die Vorrichtung nach Abb.
5 die Umschaltung der Lenkvorrichtung im richtigen Augenblick nur in den leiden
Grenzlagen des verlegbaren Treibrades gewährleistet, ist in Abb.6 und 7 eine selbsttätige
Umschaltvorrichtung dargestellt, welche den gestellten Anforderungen in allen Zwischenstellungen
des verschwenkbar angeordneten Treibrades o. dgi. genau entspricht. Abb. 6 zeigt
die auf der Welle des einen Rades a angeordneten Teile der Umschaltvorrichtung,
Abb.7 einen schematischen Grundriß des ganzen Fahrzeuges.
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Die Unterlagen r, z' sind hier nicht undrehbar gegenül#er dem Gefährtrahmen
angedrdnet, sondern an den Wellen in., nn' drehbar, jedoch nicht verschiebbar gelagert
und an ihrem Umfang zu Kettenrädern 12, 12' ausgebildet. Ein Kettenrad w gleichen
Durchrnessers und gleicher Teilung trägt der Schwingzapfen des im Gefährtrahinen
wagerecht verschwenkbaren Treibrades y, das auch durch eine Raupe mit Gleisband
oder einen Räderbalken ersetzt werden kann. Über den drei Kettenrädern r, r'', w
läuft eine endlose Kette x, welche bewirkt, daß bei Verschwenkung des Treibrades
y um einen gewissen Winkel nach der einen Seite hin (z. B. nach links) die Unterlagen
r, r' um den gleichen Winkel nach der anderen Fahrzeugseite hin (z. B. nach
rechts) verdreht werden. Die achsiale Bewegung (in der Höhenrichtung) wird hier
an Stelle der Unterlagen r, r' durch die Scheiben p, p' allein ausgeführt, die mit
Augen an lotrechten Stiften 15 der Unterlagen r, r' geführt sind, um bei
der Drehung der Unterlagen mitgenommen zu werden. Die abwechselnde Höhenbewegung
der Scheiben p, p' hat denselten Zweck, wie an Hand der Abb. 5 beschrieben, nämlich,
damit die Umschaltung jeweils nur von der Seite ausgelöst wird, auf welcher sich
das Treibrad befindet. Zu diesem Behuf wird die Höhenbewegung der Scheiben p, p'
durch zwischen den Scheiben r, r' und p, p' eingefügte Scheiben z, z' gesteuert,
welche zu derselben Hälfte sowohl an der Ober- wie auch an der Unterfläche erhaben
ausgebildet und gegen Drehung mit einem an Stiften 4,.4' des Gefährtrahmens geführten
Auge versehen sind. Diese Scheiben z, z' wirken mit je einer Nase der Schei-1-en
r, r' und p, p' zusammen, welche Nasen -in den zusammengehörigen Scheiben
p, r
bzw. p', r' bei demselben Halbmesser, also unmittelbar übereinander
ausgebildet sind. Die Scheiben r, r' sind nun gegenüber den Scheiben
z, z' in der Weise einzustellen, daß, sobald das Treibrad y aus der Mittellinie
des Fahrzeuges nach der einen oder anderen Seite hin verrückt wird, auf der betreffenden
Seite die Nase der Scheibe r bzw. r' in demselben Augenblick mit dem erhatenen
Teile der Unterfläche der Scheibe z bzw. z' in Eingriff: gelangt. Gleichzeitig steigt
selbstverständlich auch die Nase auf der Unterfläche der Scheibe p bzw. p' auf den
erhabenen Teil der Oberfläche der Scheibe z bzw. z' hinauf. Die Muffen
t, t' sind gegenüber der zur Hälfte erhaben ausgebildeten O''--erfläche der
Scheiben p, p' in der Weise aufzukeilen, daß die an Hand der Abb. 5 hinsichtlich
der X ascn k, k' erörterten Voraussetzungen in irgendeiner Stellung, z. B.
in der Mittellage des Treibrades y, erfüllt werden, indem dann die gleichen Bedingungen
in allen möglichen Stellungen des Treibrades ohne weiteres in Erfüllung gehen, da
fei der Verschwenkung des Treibrades y die Scheihen p, p' infolge der Verbindung
durch die Kette x jeweils um denselben Winkel in entgegengesetztem Sinn verdreht
werden.
nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelräder
(c, c') der wagerechten Welle (d) nur zur Hälfte ihres Umfanges verzahnt sind, während
die andere Hälfte bis zur Tiefe des Zahnfußes glatt abgedreht ist, wobei diese Räder
zueinander derart aufgekeilt sind, daß, wenn die Zähne des einen Kegelrades (c)
mit dem zugehörigen Rad (b) im Eingriff stehen, zu gleicher Zeit der glatte Teil
des anderen Kegelrades (c') über dem Zahnkranz des zugehörigen Rades - (b') läuft
und umgekehrt.
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i o. Ausführung der Lenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragung der Drehung der -
Kegelräder (b, b') auf die Wellen
(in, in') durch Kupplungen (t, t') erfolgt, deren Ein- und Ausrückung durch
Nockenscheiben (p, p') gesteuert wird.
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i i. Ausführung der Lenkvorrichtung nach Anspruch 4 und io, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nöckenscheiben (p, p') zwecks Einstellung der Umschaltvorrichtung
nach der jeweiligen Stellung des Treibrades um die Wellen (in, in') drehbar und
in beliebiger Drehlage festlegbar angeordnet sind.
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12. Ausführung der Lenkvorrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet;
daß die Nockenscheiben (p, p') die Drehung von Kettenrädern (Y,
r') mitmachen, in welche die endlose Triebkette eines mit dem Treibrad (y)
schwingenden Kettenrades (w) eingreift, so daß bei der Verstellung des Treibrades
die Scheiben (p, p') sich der jeweiligen Stellung des Treibrades entsprechend
selbsttätig einstellen.