DE4209665A1 - Lenkvorrichtung für Raupenfahrzeuge mit mindestens drei Raupenfahrwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromotorisch betriebene Lenkvorrichtung für Raupenfahrzeuge mit mindestens drei Raupenfahrwerken, wobei mindestens zwei Raupenfahrwerke lenkbar sind. Unter Raupenfahrwerken werden sowohl einzelne Antriebsraupen als auch aus mindestens zwei miteinander gekoppelten Antriebsraupen bestehende Raupenpaare bzw. Raupenanordnungen verstanden.

Eine gattungsgemäße Lenkvorrichtung ist z. B. aus der DE-PS 5 88 189 bekannt. Bei dem bekannten Raupenfahrzeug werden die Lenkdeichseln der lenkbaren Raupenfahrwerke bzw. Raupenfahrwerkpaare von einem gemeinsamen Spindelantrieb erfaßt, der wiederum über ein Getriebe von einem Elektromotor angetrieben wird. Nachteilig bei dem bekannten Raupenfahrzeug ist, daß sich der Spindelantrieb quer zur Fahrtrichtung des Raupenfahrzeugs erstreckt. Insbesondere bei mit vier Raupenfahrwerken versehenen Bandschleifenwagen ist eine solche Querverbindung außerordentlich störend, da der Raum zwischen den Raupenfahrwerken für das Kippenband zur Verfügung stehen soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der der Raum zwischen den Raupen für andere Zwecke freigehalten werden kann. Dabei soll es in bezug auf die Lenkung als ausreichend angesehen werden, wenn die Raupenfahrwerke bei der Kurvenfahrt - anders als bei den Rädern eines Kraftfahrzeugs für den Straßenverkehr - parallel eingestellt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem lenkbaren Raupenfahrwerk ein eigener Elektromotor zugeordnet ist und daß zumindest für zwei eine Gruppe bildende lenkbare Raupenfahrwerke Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren vorgesehen sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren Asynchron-Schleifringläufermotoren, die jeweils mechanisch mit dem zugehörigen Elektromotor gekoppelt sind und deren Läuferwicklungen elektrisch phasengleich miteinander verbunden sind. Diese Mittel ergeben einen einfachen, robusten Aufbau der Lenkvorrichtung, der einen sicheren, automatischen Betrieb ermöglicht.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfassen die Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren eine speicherprogrammierbare Steuerung (einen Mikroprozessor oder ähnliches), an die eingangsseitig mit den Elektromotoren gekoppelte Lenkgeber und ausgangsseitig für Rechts- bzw. Linkslauf und Stillstand der Elektromotoren vorgesehene Schütze angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform sind zusätzliche Drehstrommotoren entbehrlich. Die Lenkgeber sind vorzugsweise als Absolutwertgeber ausgebildet, so daß eine Überwachung der Parallelstellung der Raupen auch nach einer Störung in der Stromversorgung oder im Netz möglich ist.

Die Elektromotoren sind vorzugsweise als Drehstrommotoren mit zugehörigen Frequenzumrichtern oder als Gleichstrommotoren mit zugehörigen Stromrichtern ausgebildet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 das Fahrgestell eines Bandschleifenwagens mit vier lenkbaren Raupenfahrwerken in der Draufsicht,

Fig. 2 die rechte Hälfte des schwenkbaren vorderen Querträgers in einer auszugsweisen Draufsicht in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 die Lenkvorrichtung eines einzelnen Raupenfahrwerks in einem Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 die Schaltungsanordnung der Elektromotoren einer der Querträger und

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der elektrischen Schaltungsanordnung der Elektromotoren eines Bandschleifenwagens.

In Fig. 1 ist das Fahrgestell 10 eines Bandschleifenwagens mit zwei vorderen und zwei hinteren lenkbaren Raupenfahrwerken 11, 12 bzw. 13, 14 dargestellt, die jeweils als einzelne Gleiskettenraupe ausgebildet sind. Das Fahrgestell 10 umfaßt daß eigentliche Traggerüst 15 und einen vorderen und hinteren Querträger 16 bzw. 17 zur Anlenkung der Raupenfahrwerke (im folgenden nur kurz als "Raupen" bezeichnet) 11 bis 14, wobei der hintere Querträger 17 mit dem Traggerüst 15 fest verbunden ist und der vordere Querträger 16 um eine waagerechte Achse 16 innerhalb der Mittellängsebene 19 des Rahmens 10 schwenkbar gelagert ist.

An der Unterseite der Querträger 16, 17 befinden sich außen jeweils Druckgelenklager 20, über die sich der Bandschleifenwagen jeweils an einem Ende eines - bei Geradeausfahrt - in Richtung der Querträger 16, 17 ausgerichteten Fahrwerkträgers bzw. einer Lenkdeichsel 21 abstützt. Die Lenkdeichsel 21 tritt beiderseits aus den Raupen 11 bis 14 hervor und ist an dem dem Druckgelenklager 20 abgewandten Ende mit einem Gleit- bzw. Druckstück oder einer Stützrolle 22 ausgerüstet, die an einer Schiene 23 an der Unterseite der Querträger 16, 17 druckbelastet anliegt. Von dem Druckgelenklager 20 aus gesehen noch hinter der Stützrolle 22 ist an deren Achse 24 eine Anlenkung 25 für eine Gewindespindel 26 (im folgenden nur kurz "Spindel" genannt) vorgesehen. Die Spindel 26 ist an ihrem anderen Ende von einer Gewindehülse oder Spindelmutter 27 umgeben, die in einem Pendelrollenlager 26 an einem Tragteil 29 des Querträgers 16 abgestützt und von einem Getriebe 30, das ebenfalls mit dem Tragteil 29 verbunden ist, angetrieben wird. Das Getriebe 30 wird über eine Gelenkwelle 31 von einem Elektromotor 32 angetrieben, der an einem Arm 33 des Tragteils 29 befestigt ist.

Das Getriebe ist mit einem Geber 34 versehen, der den Drehwinkel der Antriebswelle bzw. den Winkel der Lenkstellung der Raupen erfaßt. Der Geber 34 wird deshalb im folgenden auch als Lenkgeber bezeichnet.

Der Motor 32 ist an seiner Rückseite über eine Kupplung mit einem Asynchron-Schleifringläufermotor 35 verbunden.

In Fig. 4 sind die elektrischen Ausrüstungsteile der Lenkung für die rechte Seite des Querträgers mit den bereits angegebenen Bezugszeichen versehen. Die Bezugszeichen der Ausrüstungsteile für die linke Seite sind mit einem Strich (′) versehen. Die Motoren 32, 32′ sind parallel jeweils über zwei mit je einem Schütz 36, 37 bzw. 36′, 37′ versehenen parallelen Zweige an einem Drehstromnetz angeschlossen. Die Statoren der Schleifringläufermotoren 35, 35′ sind über je ein Schütz 36, 36′ an das gleiche Netz angeschlossen. Die Läuferwicklungen der Schleifringläufermotoren 35 und 35′ sind elektrisch phasengleich miteinander verbunden. Die Anordnung der Motoren 32, 32′ und 35, 35′ ist als elektrische Ausgleichswelle, vereinfachte Ausgleichswelle bzw. als Arbeitswelle an sich bekannt. Die Motoren 35, 35′ werden dabei als Ausgleichs- oder Wellenmotoren bezeichnet.

Soll der Bandschleifenwagen eine Rechtskurve fahren, so werden die Schütze 36, 36′ und 36, 38′ eingeschaltet und die zugehörigen Getriebe 30 werden angetrieben und die zugehörigen Raupen 11, 12 entsprechend richtungsverstellt. Sofern dabei der Motor 32′ z. B. infolge eines höheren Lenkwiderstandes weniger Umdrehungen gemacht hat als der Motor 32 und die linke Raupe 12 entsprechend weniger schräg eingestellt ist als die rechte Raupe 12, so erzeugt der von dem Motor 32 angetriebene Schleifringläufermotor 35 in dem Schleifringläufermotor 35′, der entsprechend dem zurückgelegten Drehwinkel des Motors 32′ gegenüber dem Schleifringläufermotor 35 phasenverschoben nacheilt, ein Drehmoment, das sich im Sinne einer weiteren Lenkung bzw. einer Erhöhung der Lenkleistung der Raupe 11 auswirkt. Gleichzeitig bewirkt die "Leistungsverschiebung" von der rechten auf die linke Seite eine Verringerung der Lenkleistung auf der rechten Seite. Auf beiden Seiten wird so automatisch die gleiche Lenkverstellung erreicht und mit gleicher Lenkverstellung und damit gleicher Umdrehung bzw. gleichem Drehwinkel der Motoren 32, 32′, 35, 35′ und Phasengleichheit der Motoren 35, 35′ wird auch das ausgleichende Drehmoment zwischen den Motoren 35, 35′ zum Lenkungsausgleich zu Null.

Bei einem geringeren Lenkausschlag der rechten Raupe 12 wird eine entsprechende Leistungsverschiebung nach rechts bewirkt, bis der Unterschied der Lenkausschläge in der beschriebenen Weise zu Null wird.

Ist der gewünschte Verstellwinkel, der dem Geber 34 für die Raupe 12 entnehmbar ist, erreicht, werden die erwähnten Schütze 36′, 36′ wieder in die unterbrechende Stellung überführt.

Sollen die Raupen 11, 12 aus ihrer nach rechts weisenden Schräglage in die Geradeausstellung zurückverstellt oder sollen die Raupen aus der Geradeausstellung in eine nach links gerichtete Stellung gebracht werden, so werden die Schütze 37, 37′ und gleichzeitig die Schütze 36, 36 eingeschaltet.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind die Geber 34, 34′, . . . der Getriebe 30 mit je einem Eingang 40, 40′, . . . eines Rechners 41 einer speicherprogrammierbaren Steuerung 42 verbunden. Die Schütze 36, 36′, . . . und 37, 37′, . . . der elektrischen Antriebsmotoren 32, 32′, . . . sind jeweils über einen Ausgang 43, 43′, . . . bzw. 44, 44′, . . . des Rechners 41 verbunden.

Der Motor 32 für die Raupe 12 wird unmittelbar durch den (nicht dargestellten) Meisterschalter des Bandschleifenwagens über die speicherprogrammierbare Steuerung 42 angesteuert. Die Motoren 32′, . . . für die übrigen Raupen 11, 13, 14 werden aufgrund der Signale des Lenkgebers 34 und der übrigen Lenkgeber 34′, . . . über die speicherprogrammierbare Steuerung 42 gleichzeitig angesteuert und folgen mit ihren Umdrehungen unmittelbar dem Motor 32. Bei jeder Drehbewegung des Motors 32 gibt der Lenkgeber 34 Vorwärts- bzw. Rückwärts-Signale ab, die von der speicherprogrammierbaren Steuerung 42 zu Signalen für die Schütze 36′, . . . bzw. 37′, . . . der drei anderen Motoren 32′, . . . verarbeitet werden. Bei Erreichen der gewünschten Lenkstellung der Raupe 12 und einer entsprechenden Parallelstellung der anderen drei Raupen 11, 13, 14 werden die Schütze 36, 36′, . . . bzw. 37, 37′, . . . ausgeschaltet.

Die Stellung der Raupen 11, 13, 14 wird über die Signale der Lenkgeber 34, 34′ kontinuierlich mit der Stellung der Raupe 12 verglichen. Bei einer eventuell nicht ausregelbaren Abweichung der Stellung einer der drei Raupen 11, 13, 14 von der Raupe 12 werden Lenk- und Raupenfahrantriebe ausgeschaltet. Die Störung kann im Führerhaus angezeigt werden.

Die Schrägstellung der Raupen 11 bis 14 kann wahlweise für Kurvenfahrt und Schrägfahrt ("Hundegang") vorgewählt werden.

Die Lenkgeber 34, . . . sind als Absolutwertgeber ausgebildet.

Claims (6)

1. Elektromotorisch betriebene Lenkvorrichtung für Raupenfahrzeuge mit mindestens drei Raupenfahrwerken, wobei mindestens zwei Raupenfahrwerke lenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem lenkbaren Raupenfahrwerk (11 bis 14) ein eigener Elektromotor (32, 32′, . . .) zugeordnet ist und daß zumindest für zwei eine Gruppe bildende lenkbare Raupenfahrwerke (11, 12 bzw. 13, 14) Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren (32, 32′, . . .) vorgesehen sind.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren (32, 32′, . . .) Asynchron-Schleifringläufermotoren (35, 35′) umfassen, die jeweils mechanisch mit dem zugehörigen Elektromotor (32, 32′, . . .) gekoppelt sind und deren Läuferwicklungen elektrisch phasengleich miteinander verbunden sind.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum winkelgetreuen Drehen der Elektromotoren (32, 32′, . . .) eine speicherprogranmierbare Steuerung (42) umfassen, an die eingangsseitig mit den Elektromotoren (32, 32′, . . .) gekoppelte Lenkgeber (34, 34′, . . .) und ausgangsseitig für Rechts- bzw. Linkslauf und Stillstand der Elektromotoren (32, 32′, . . .) vorgesehene Schütze (36, 36′, . . ., 37, 37′, . . .) angeschlossen sind.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkgeber (34, 34′, . . .) als Absolutwertgeber ausgebildet sind.

5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (32, 32′, . . .) als Drehstrommotoren mit zugehörigen Frequenzumrichtern ausgebildet sind.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromotoren (32, 32′, . . .) als Gleichstrommotoren mit zugehörigen Stromrichtern ausgebildet sind.