DE3632416C2

DE3632416C2 -

Info

Publication number: DE3632416C2
Application number: DE3632416A
Authority: DE
Inventors: Hans 7183 Langenburg De Schaeff
Original assignee: Karl Schaeff & Co Maschinenfabrik 7183 Langenburg De GmbH
Current assignee: Karl Schaeff & Co Maschinenfabrik 7183 Langenburg De GmbH
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1991-02-07
Also published as: DE3632416A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug mit vorderen und rückwärtigen Radpaaren, wobei die Räder eines Paares mit einer am Fahrzeugrahmen aufgehängten Pendelachse verbunden und mit tels Parallelogrammlenker zu sich selbst parallel geführt und die ebenfalls zueinander parallel geführten Räder des anderen Paares in ihrer Höhenlage bezüglich des Fahrzeugrahmens mittels servobetätigter Stellmittel einstellbar sind.

Bei einem aus der DE-OS 22 46 372 bekannten Arbeitsfahrzeug der vorbezeichneten Art in Form eines Hangtraktors sind zusätzlich zu den an einzelnen Schwenkarmen verstellbaren Hinterrädern die auf Achsschenkeln einer vorderen Pendelachse angeordneten Vor derräder in senkrechten Ebenen verstellbar geführt. Um den Fahrzeugkörper mit Fahrersitz oder -kabine bei Arbeiten am Hang waagerecht zu halten, kann die Höhendifferenz der angetriebenen Hinterräder mit Hilfe von Hydraulikzylindern an den in senk rechten Ebenen beweglichen Schwenkarmen eingestellt werden. Da durch behält der Traktor zusammen mit der sich an Bodenuneben heiten selbsttätig anpassenden Vorderachse ständig Bodenberüh rung. Bei dieser nur aufgabenhaft beschriebenen frei pendelnden Vorderachse mit lenkbaren Rädern besteht das Problem, daß für die Räder, die einerseits um eine waagerechte Achse verschwenk bar sind, um in allen Pendelstellungen der Vorderachse stets in senkrechten Ebenen zu verbleiben, und andererseits um eine ver tikale Achse gelenkt werden, zusammen mit der notwendigen Pa rallelogrammaufhängung die Lenkgeometrie der den Lenkhebel der Achsschenkel antreibenden Spurstange nur unvollkommen, aufwen dig, und störungsanfällig verwirklicht werden kann. Darüberhi naus bleibt zwischen dem vorderen Fahrzeugkörper und den Vor derrädern insbesondere am Hang und bei Lenkeinschlag kein Platz, die Schwinge einer Ladeschaufel oder die Aufhängung ei nes anderen Arbeitswerkzeuges unterbringen oder mindestens un behindert bewegen zu können.

Aus der DE-OS 24 56 905 ist ein geländegängiger zweiachsiger Traktor mit einer zwischen dem Vorderwagen und Hinterwagen an geordneten senkrechten Knicklenkungsachse bekannt. Unterhalb des Vorderwagens und des Hinterwagens ist je eine in sich star re Achse pendelnd aufgehängt, wodurch auf unebenem Untergrund beide Achsen sich bezüglich des jeweiligen Aufbaus um waage rechte Achsen pendelnd so einstellen, daß alle Räder den Boden berühren und auch unter schwierigen Geländeverhältnissen noch eine stabile Abstützung gewährleistet ist. Nachteilig ist, daß die vorderen und hinteren Pendelachsen auf unebenem Gelände sehr schnell ihren größten Pendelausschlag erreichen, der da durch begrenzt ist, daß der jeweilige Reifen am hochgeschwenk ten Ende der Achse am Fahrzeugaufbau ansteht. Zum Anbau einer Frontladerschwinge oder anderer Arbeitsgeräte, die sich seit lich zwischen den Rädern und dem Fahrzeugaufbau erstreckende Bauteile aufweisen, ist diese Art Achsenanordnung folglich nicht geeignet, weil nur geringe, für Hangarbeiten ungeeignete Achspendelwinkel zugelassen werden dürften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsfahrzeug der eingangs angegebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß eine einfach zu bedienende standfeste Fahrzeugkonstruktion ent steht, mit der bis in extreme Hanglagen, z. B. bei quer zum Hang stehendem Fahrzeug mit unbehinderter Manövrier- und Einsatzfä higkeit eines jeweils am Fahrzeug montierten Auf- oder Anbauge rätes gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Fahrzeugrahmen besteht aus einem mit einer Vorder achse versehenen Vorderwagen und einem durch eine senkrechte Knickachse lenkbar angeschlossenen Hinterwagen,
b) die Vorder- und Hinterachsen sind als in der Achsenmit te am Fahrzeugrahmen aufgehängte treibende Pendelachsen ausge bildet, an denen jeweils über ein Parallelogrammgestänge die Räder senkrecht gehalten und zu sich selbst parallel zwangsgeführt sind,
c) wahlweise ist eine der beiden Achsen mit Hilfe der ser vobetätigten Stellmittel als Führungsachse schaltbar, während die jeweils andere Achse als frei pendelnde Ausgleichsachse wirksam ist.

Mit dieser Bauweise wird erreicht, daß durch die Parallelfüh rung der Räder auch in den verschwenkten Endstellungen der Pen delachsen in jedem Fall der notwendige seitliche Mindestabstand zum Chas sis gewahrt bleibt, der für die unbehinderten Arbeitsbewegungen beim Betrieb eines angebauten Arbeitswerkzeuges notwendig ist. Am Vorderwagen kann z. B. eine Ladeschaufel mit Hubschwinge ange bracht und durch ein Räumschild, ein Planierschild, eine Rei sigklammer oder andere Werkzeuge ersetzt werden, wobei die Möglichkeit besteht, zusätzlich oder alternativ Arbeitsgeräte am Hinterwagen zu montieren.

Da die Räder aufgrund der Paralle logrammgestänge der Achsen stets zu sich selbst parallel und senkrecht geführt bleiben, befindet sich der Fahrzeugrumpf ständig in senkrechter Ausgangslage, ohne daß sich durch die Achspendelbewegungen der Fahrzeugschwerpunkt der einen oder an deren Fahrzeugseite nähert. Da eine der beiden Achsen als Füh rungsachse manuell oder automatisch in die der Hangneigung ent sprechenden Pendellage gesteuert wird und die andere Achse sich als Ausgleichsachse freipendelnd den Geländeunebenheiten anpas sen kann, ist im Geländeeinsatz eine dauernde Bodenhaftung sämtlicher Räder und somit eine standfeste Abstützung des Fahr zeuges gewährleistet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Arbeitsfahrzeuges nach der Erfindung können die oberen und unteren Lenker des Pa rallelogrammgestänges zwischen ihren Gelenkpunkten so ausge staltet sein, daß sie sich in horizontaler Richtung in Teilbe reichen ihrer Länge zumindest teilweise überdecken. Aus dieser Bauweise resultieren Pendelachsen mit niedriger Bauhöhe, die ihrerseits wiederum einen größeren Verschwenkwinkel bis zum An stehen des oberen Lenkers an der unteren Kontur des Chassis er möglichen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Arbeitsfahrzeuges ge mäß Hauptanspruch bilden den Gegenstand der Unteransprüche 3 bis 7.

Ausführungsbeispiele des Arbeitsfahrzeuges nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Seitenansicht eines zweiachsigen Arbeitsfahrzeuges nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Rückansicht des Arbeitsfahrzeuges nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Frontansicht des seitlich zu einem Hang stehenden Arbeitsfahrzeuges nach Fig. 1 und

Fig. 4 ein Achsaggregat für Vorder- oder Hinterwagen in einer Pendel-Endlage bei einem Betriebzustand etwa entspre chend Fig. 3, wobei der Parallelogrammlenker über dem Achsdrehpunkt gelagert ist.

Ein in Fig. 1 als knickgelenktes Arbeitsfahrzeug dargestellter Schaufellader besteht aus einem mit einer Frontladeeinrichtung 4 ausgestatteten Vorderwagen 1 und einem den Fahrzeugmotor 5 tragenden Hinterwagen 2, auf dem, die senkrechte Knickgelenkach se 10 überdeckend, eine Fahrerkabine 3 angeordnet ist.

Auf dem Hinterwagen 2 befindet sich oberhalb des Motorraums eine Aufbauebene 6 für Arbeitsgeräte sowie eine rückwärtige Heckan bauplatte 7, die mit einer Zugvorrichtung 8 und einer Zapfwelle 9 versehen ist.

Als Antrieb dient eine vom Fahrzeugmotor 5 angetriebene Hydrau likpumpe 30, von der aus ein auf dem Vorderwagen 1 angeordneter Hydromotor 22 beaufschlagt wird, der über ein Getriebe die Ab triebsleistung bis zu den einzelnen Rädern weiterleitet. Man erkennt in Fig. 1 eine vom Vorderwagen 1 ausgehende, sich un terhalb der Knickgelenkachse 10 erstreckende teleskopische Kar danwelle 31, deren vordere und hintere Anschlüsse 32 bzw. 33 sich konzentrisch zu dem in Fig. 2 und 4 eingezeichneten mitt leren Achsdrehpunkt 11 erstrecken.

Der Vorderwagen 1 ist über Bodenräder einer Vorderachse 21 und der Hinterwagen 2 über Bodenräder einer Hinterachse 20 abge stützt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Achsen als voneinander unabhängige, um die Achsmitte pendelnde Trieb achsen im wesentlichen gleich ausgebildet.

Im Vorderwagen 1 und im Hinterwagen 2 sind jeweils hintereinan der zwei Achsaufhängeplatten 12 und 13 befestigt, zwischen de nen jeweils mittels Gelenkzapfen der Achsdrehpunkt 11 festge legt ist, um den die Vorderachse 21 bzw. die Hinterachse 20 pendeln kann. Der maximale Pendelausschlag nach einer Seite ist bei spielsweise in Fig. 3 und 4 eingezeichnet. Zur unbehinderten Ausführung solcher Pendelausschläge enthalten die Chassis-Sei tenwände von Vorder- und Hinterwagen Ausschnitte 23 bzw. 24.

Die um den Achsdrehpunkt 11 pendelnde Achse 20 ist gemäß Fig. 2 bis 4 mit ihren äußeren Enden jeweils an der Stelle 39 gelenkig an Radnabenträger 28 angeschlossen, an denen jeweils eine Rad nabe 27 sowie ein Ansatz 29 befestigt ist, an den ein Paralle logrammlenker 25 angeschlossen ist, der um einen durch die Achsaufhängeplatten 12 und 13 festgelegten mittleren Gelenkpunkt 19 pendelt. Der Abstand des Gelenkpunkts 19 vom Achsdrehpunkt 11 ist zur Herstellung der Parallelogrammbeziehung gleich groß wie der jeweilige Abstand zwischen den Anlenkstellen 39 der Achse 20 und den Anlenkstellen 26 des Parallelogrammlenkers 25 am Ansatz 29 des jeweiligen Radnabenträgers 28.

Anstelle der in Fig. 4 gezeigten einteiligen Ausführung des gekröpften Paralle logrammlenkers 25 kann die Beziehung auch durch unabhängige linke und rechte Teillenker aufrechterhalten werden, die je weils bis zum mittleren Gelenkpunkt 19 reichen und dort gela gert sind.

Aufgrund der Parallelogrammführung sind die in senkrechten Ebe nen beweglichen Radnaben bzw. Bremstrommeln 27 und damit die daran befestigten Räder zu sich selbst parallel geführt. Als Zwangsführung sind am Hinter- und am Vorderwagen je zwei Hy draulikzylinder 14 vorgesehen, die mit einem oberen Lagerauge zwischen Ansätzen 34 am Vorder- bzw. Hinterwagenchassis gelen kig abgestützt sind. Die Enden von aus den Zylindern 14 nach unten führenden Tauchkolbenstangen 15 sind gemäß Fig. 4 mit La geraugen jeweils unter gleichem Abstand vom Achsdrehpunkt 11 an der Pendelachse 20 angelenkt. Am Vorder- und Hinterwagen 1 bzw. 2 sind einander entsprechende Parallelogrammführungen und Zwangssteue rungen für die jeweilige Pendelachse 20, 25 bzw. 21, 25 vorgesehen.

Beim gezeigten Beispiel ist der oberhalb des Achsdrehpunktes 11 gelagerte Parallelogrammlenker 25 in Abschnitten 25a winklig gekröpft, um bei Ar beiten mit dem Fahrzeug am Hang ausreichend große Pen delausschläge ausführen zu können und gleichzeitig die Pendel ausschnitte 23 und 24 kleinzuhalten bzw. die Rahmenstabilität nicht zu schwächen. Gleichzeitig gewährleistet diese Bauweise eine verhältnismäßig große Bodenfreiheit zwischen den Rädern.

Die nach oben gerichteten Ansätze 29 an den Radnabenträgern 28 sorgen für den gleichen Abstand zwischen den Anlenkpunkten von Achse und Parallelogrammlenker 25 wie zwischen dem mittleren Gelenkpunkt 11 und dem Achsdrehpunkt 19.

An den Radnabenträgern 28 können Tragteile 25 befestigt sein, die als Halter für die angedeuteten Radabdeckungen 18 dienen. Der Achsdrehpunkt 11 und der Gelenkpunkt 19 für den Paralleogramm lenker können in der gleichen quer zum Fahrzeugrahmen verlau fenden Achsaufhängeplatte 12 angeordnet sein.

Zur Zwangssteuerung der Pendelachsen 20, 25 bzw. 21, 25 entsprechend der vorbe schriebenen Konstruktion sind an die oberen Enden der Hydraulikzylinder 14 des Vorderwagens 1 und des Hinterwagens 2 hydraulische Lei tungspaare angeschlossen und so an ein Schaltventil geführt, daß in einer Schaltstellung das Leitungspaar für den Hinterwa gen 2 kurzgeschlossen ist und die Hinterachse 20 sich frei pen delnd einstellen kann. Das zum Vorderwagen 1 führende Leitungs paar ist über das Schaltventil an ein elektromagnetisches Steu erventil geführt, das entweder sperrt oder bei Betätigung in die eine oder andere Richtung eine von einer Hydraulikpumpe be aufschlagte Druckleitung bzw. eine zu einem Vorratsbehälter führende Ablaufleitung an das Leitungspaar direkt oder über kreuz anschließt. Zur Betätigung des Steuerventils kann ein Neigungs- oder Schwenkwertgeber in Form eines am Vorderwagen 1 oder am Hinterwagen 2 aufgehängten Pendelgewichts vorgesehen sein, dessen Bewegungen mindestens soweit gedämpft werden, daß höherfrequente Pendelausschläge aufgrund von Erschütterungen oder anderen unmaßgeblichen Einflüssen keine Wirkung auf die Zwangssteuerung ausüben.

Mit Hilfe des beschriebenen manuellen Schaltventils kann der Fahrzeugführer, entweder die Hinterachse 10 oder die Vorderach se 21 zwangsläufig in Abhängigkeit von der befahrenen Bodennei gung steuern und jeweils die andere Achse in einem frei ein stellbaren Pendelzustand halten. In einer dritten Stellung des Schaltventils sind die Hydraulikzylinder 14 in ihrer jeweiligen Stellung verriegelt, z. B. wenn mit dem Arbeitsfahrzeug statio näre Bagger- oder Kranarbeiten ausgeführt werden. Mit Hilfe eines Schalters kann der Neigungsgeber abgeschaltet werden, so daß die Zwangssteuerung der Hydraulikzylinder 14 von Hand oder über eine andere Betätigung erfolgt.

Claims

1. Arbeitsfahrzeug mit vorderen und rückwärtigen Radpaaren, wo bei die Räder eines Paares mit einer am Fahrzeugrahmen aufge hängten Pendelachse verbunden und mittels Parallelogrammlenker zu sich selbst parallel geführt und die ebenfalls zueinander parallel geführten Räder des anderen Paares in ihrer Höhenlage bezüglich des Fahrzeugrahmens mittels servobetätigter Stellmit tel einstellbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Fahrzeugrahmen besteht aus einem mit einer Vorder achse (21) versehenen Vorderwagen (1) und einem durch eine senkrechte Knickachse lenkbar angeschlossenen Hinterwagen (2),
b) die Vorder- und Hinterachsen (21 und 20) sind als in der Achsenmit te am Fahrzeugrahmen aufgehängte treibende Pendelachsen (20, 25 bzw. 21, 25) ausge bildet, an denen jeweils über ein Parallelogrammgestänge (Parallelogrammlenker 25) die Räder senkrecht zu sich selbst parallel zwangsgeführt sind,
c) wahlweise ist eine der beiden Achsen (20 bzw. 21) mit Hilfe der ser vobetätigten Stellmittel als Führungsachse schaltbar, während die jeweils andere Achse als frei pendelnde Ausgleichsachse wirksam ist.

2. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelogrammlenker (25) jeder Achse (20 bzw. 21) um einen oberhalb oder unterhalb eines am Chassis gelager ten Achsdrehpunktes (11) angeordneten Gelenkpunkt (19) schwenkbar ist.

3. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (20; 21) und die Parallelogrammlenker (25) zwischen ihren Gelenkpunkten (11; 39 bzw. 19; 26) so ausge bildet sind, daß sie sich in horizontaler Richtung in Teil bereichen ihrer Länge zumindest teilweise überdecken.

4. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelogrammlenker (25) beidseitig des Gelenk punktes (19) nach unten derart gekröpfte Abschnitte (25a) aufweist, daß der so gekröpfte Lenker in eingependeltem Zu stand außerhalb des unteren Bereiches der allgemeinen Fahr zeugkontur verbleibt.

5. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Lenker des Paralle logrammgestänges als Antriebsachse ausgebildet ist.

6. Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der untere Lenker des Parallelo grammgestänges aus einem starren Achskörper besteht, wie er in sonstigen Fahrzeugen als Achskörper für lenkbare Räder verwendet wird, und daß dieser Achskörper um 90° gedreht eingebaut ist, so daß die an den Enden des Parallelogramm lenkers (25) angelenkten und nunmehr den Ansatz (29) bil denden Lenkhebel der Radnabenträger (28) diese unabhängig vom Pendelwinkel der Achse zu sich selbst parallel führen.

7. Arbeitsfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Parallelogrammlenker aus linken und rechten Teillenkern besteht, die sich je weils von einem Radnabenträger bis zum mittleren Gelenk punkt (19) am Chassis erstrecken.