DE7121906U - Lenksystem fuer ein arbeitsfahrzeug insbesondere mobilkrangabelstapler bagger od. dgl. - Google Patents

Description

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7 STUTTGART 1, MOSERSfRASSE 8 ■ TELIiFON (0711) 244003

4. Juni 1971 / F - Sch 194 -

HFM Hohenloher Fahrzeuge- und Maschinenvertrieb GmbH 7185 Laagenburg / Württ.

Lenksystem für ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere für Mobilkran, Gabelstapler, Bagger oder dergleichen

Die Erfindung besieht sich auf ein Lenksystem für ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere Mobilkran, Gabelstapler, Bagger ο„dgl., bestehend aus einem Fahrzeugrahmen mit einer starren Vorderachse und einer pendelnd gelagerten Hinterachse, auf denen mindestens die Räder einas Radpaares bzw. einer Achse einzeln angetrieben und mindestens die Räder des anderen Radpaares parallel lenkbar sowie gegenläufig derart einstellbar sind, daß dasFahrzeug um 360⁰ auf der Stelle wendet.

Um bei beengten Platzverhältnissen, die ein Rangieren mit dem Trägerfahrzeug nicht mehr zulassen, Lasten aufzunehmen oder ab zulegen, tst-es bekaant, das Arbeitsgerät,-z^^B» as auf einem Drehkranz oder auf einer Drehsäule zu lagern. Diese Bauart bringt Jedoch insofern Probleme mit sich, als der Kranausleger bei angehobener Last nur dann ausreichend abj^estützt ist, wenn er sich parallel zur Längsachse des Fahrzeuges erstreckt. Bai seitlicher Verschwenkung ist die Ausladung des

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Kranauslegers bezüglich der Abstützba&is (= Spurbreite) des Fahrzeuges zu groß und πιυβ deshalb durch zusätzliche Abstützbeine oder durch große mitschwenkbare Gegengewichte kompensiert werden. Solche Gegengewichte sind platzaufwendig und erfordern außerdem eine stabilere und somit teuerere Ausführung des Drehkranzes oder der Drehsäule. Um bei solchen Geräten dem Fahrer gute Sieht zu bieten, muß die Kabine csitsehwenken. Andernfalls kann imter Verzicht auf gute Sicht der Bedienungsplatz nur hinter dem Arbeitsgerät bzw. Drehkranz angeordnet werden.

Aus der DAS 1 092 380 ist ein Stapler bekannt, der dadurch in jeder Winkelstellung und Richtung des Fahrzeuges Ladungen aufnehmen und stapeln kann, daß dfe vier Räder jeweils in einzelnen um senkrechte Zapfen drehbaren Rad trägern gelagert sind, wobei zwei Radträger steuerbar und angetrieben sind, während sich die übrigen Radträger im Rollen-Nachlaufprinzip selbst einstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Arbeitsfahrzeug mit einer Üblichen Badlagerurg und Achsöcherikeikünötruktiön ein Lenksystem anzugeben, mit dem üas Fahrzeug sowohl herkömmlich d.h. par&llel lenkbar ist als auch um 360⁰ auf der Stelle wenden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Lenksystem der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die in an sich bekannter Weise die· an den Achsschenkeln befestigten Spurhebel verbindende Spurstange längenverstellbar ist und zwei in Zylinderräumen geführte Kolben mit in entgegengesetzte Richtung weisenden, an den Spurhebeln angelenkten Kolbenstangen enthält, die zur Parallellenkung in eine eingefahrene Stellung vorgespannt und zum gegenläufigen Verschwenken der Spurhebel durch Druckölsteuerung unter Überwindung der Vorspannkraft gegen eag-asabar sind.

Aufgrund dieses Vorschlages sind die Räder am Fahrzeugrahmen entweder in üblicher Weise normal bzw. parallel lenkbar und andererseits so einstellbar, daß sich das Fahrzeug auf der Stelle dreht.

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Dabei können weitgehend die bei Üblichen Achsschenkel-Lenksystemen verwendeten Bauteile beibehalten werden. Eine zusätzliche Drehvorrichtung, Drehkranz oder Drehsäule fUr das Arbeitswerkzeug ist überflüssig, da das gesamte Fahrzeug auf der Stelle dreht. Das Arbeitswerkzeug läßt sich also auf den Fahrzeug fest anordnen, V^0-^i ^r Ausleger des Kranes oder des Baggers die günstigste Stellung, d.h. nach vorn über- die starre Vorderachse einnehmen kann. In allen Drehstellungen hat das Arbeitsfahrzeug die gleiche Standfestigkeit, da sich die lage des Gegengewichtes zum Fahrzeug nicht ändert.

Die Erfindung ist nachfolgend mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand in den Figuren dargestellter AusfUhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. la, b jeweils eine schematische Draufsicht auf einen Fahrzeugrahmen mit einem der pendelnd gelagerten Hinterachse zugeordneten Lenksystem nach der Erfindung in Parallellenkstellung bzw. in gegenläufiger Stellung der Hinterräder,

Fig. 2a, b in gleicher Darstellung wie in Fig. 1 einen Fahrzeugrahmen, bei dem auch der Vorderachse ein Lenksystem nach der Erfindung zugeordnet ist,

Fig. Ja, b eine AusfUhrungsform des Lenksystems mit mechanischer Lenkung,

Fig. 4a, b eine zweite AusfUhrungsform der Erfindung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 3, jedoch mit hydraulischer Lenkung,

Pig. 5a, b, c eine dritte AusfUhrungsform der Erfindung, wobe_A

die Spurstange bei hydraulischer Parallellenkung sich außerhalb der Mittenstellung befindet, zur gegenläufigen Verschwenkung der Räder verlängert ist bzw. sich zur Parallellenkung in der Mittenstellung befindet.

. Entsprechend Fig. la, b sind an einem Fahrzeugrahmen 10 die Vorder-

f räder 11 auf einer starren unterteilten Vorderachse 12 gelagert

und besitzen jeweils einen unabhängigen hydrostatischen Antrieb

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Die Hinterachse 14 ist um die Längsmitte lachae des Fahrzeugrahmens an der Stelle 15 pendelnd gelagert. Mit Hilfe einer Achsschenkellenkung können die Hinterräder l6 in die mit unterbrochenen Linien gezeigte Schrägstellung gebracht werden, so daß sich der angedeutete Wendekreisradius 17a und dessen Mittelpunkt 18a ergeben. Zur Vermeidung dieses großen Wendekreises und einer Wendemöglichkeit des Fahrzeuges auf der Stelle werden die Hinterräder l6 in die in Fig. Ib gezeigte gegenläufige Stellung verschwenkt, so daß sich bei entsprechender Steuerung der hydrostatischen Antriebe der Vorderräder 11 ein Wendemittelpunkt l8b ergibt, der auf der Längsmittelachse des Fahrzeuges und in der Mitte der Vorderachse zwischen den beiden Rädern 11 liegt. Die gegenläufige Verschwenkung der Hinterräder 16 erfolgt z.B. durch eines der weiter unten erläuterten Lenksysteme, bei dem die Spurstange durch zwei sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Kolbenstangen verlängerbar ist.

Gemäß Fig. 2a, b ist die Vorderachse 19 genau wie die Hinterachse 14 mit dem gleichen Lenksystem versehen, so daß bei ParailelLenkung beider Vorderräder 11 bzw. beider Hinterräder l6 sich ein Wendekreismittelpunkt 20 a ergibt, der bei gegenläufiger Verstellung der Vorderräder und der Hinterräder gemäß Fig. 2b an der Stelle 20b in der Mitte des Fahrzeugrahmens liegt. Nach Beendigung der Fahrzeugschwenkung werden durch ein Umschaltventil und einen Druckspeicher die Räder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt.

Entsprechend Fig. 3a ist mit unterbrochenen Linien eine Achse dargestellt, die der Vorderachse 19 in Fig. 1 oder der Hinterachse 14 gemäß Fig. 1 und 2 entsprechen kann. An der Achse 30 sind Achsschenkel 3I angelenkt, mit denen Spurhebel 2² fest verbunden sind. Mit den Spurhebeln 32 ist jeweils das Ende einer Kolbenstange 33 gelenkig verbunden, wobei jede Kolbenstange und der daraufsitzende Kolben 34 in einem Hydraulikzylinder 35 geführt sind. Die Zylinder 35 sind ihrerseits entweder an einem ^iviittelabschnitt 36 der eigentlichen Spurstange 37 befestigt oder bilden

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je einen Teil dieses Mittelabschnittes, der über einen Zapfen 38 mit einem Lenkhebel 39 gelenkig verbunden ist. Der Lenkhebel 39 ist an seinem einen Ende gelenkig mit der Achse 30 und an seinem anderen Ende gelenkig mit einer Lenkstange 40 verbunden, die entsprechend einer üblichen mechanischen lenkung über einen Lenkstockhebel 4l und ein nicht näher gezeigtes Getriebe 42 mit der Lenkspindel 4j> gekuppelt ist.

Die äußeren Enden der Zylinder 35 sind über flexible Leitungen 4-5 an einen Druckspeicher 46 angeschlossen. Innerhalb des Druckspeichers 46 befindet sich vorgespanntes Hydrauliköle das die Differentialseiten der Kolben 34 beaufschlagt unü diese mit ihren Kolbenstangen in ihren eingefahrenen Stellungen hält, so daß die aus Zylindern, Kolbenstangen und Mittelabschnitt 36 bestehende Einheit wie eine Spurstange zur ParaiieUenkung der Achsschenkel Jl verstellt werden kann.

An die inneren Enden der Hydraulikzylinder 35 sind Hydraulikleitungen 47 geführt, die über eine gemeinsame Leitung 48 von einer hydraulischen Druckpumpe 49 beaufschlagt werden können, wenn ein zwischen Leitung 48 und ölvorratsbehälter 50 angeordnetes Umschaltventil 51 die Leerlaufleitung 52 absperrt. Das Hydrauliksystem ist durch ein parallel zum Umschaltventil 51 liegendes Überlastventil 53 abgesichert. Werden die Hydraulikzylinder 35 von der Druckpumpe 49 beaufschlagt, so überwindet dieses Drucköl den auf die Differentialseite der Kolben 34 wirkenden Druck des Speichers 46 und bewegt die Kolbenstange 33 nach außen, bis die Spurhebel bzw. Achsschenkel in gleiche, jedoch entgegengesetzt gerichtete durch nicht gezeigte Anschläge bestimmte EndStellungen gemäß Fig. 3b gelangen, womit z.B. die Hinterräder 16 gemäß Fig. 2b in ihre gegenläufig verschwenkten Stellungen gelangen. Durch Betätigung des Umschaltventils 51 wird die mechanische Lenkung über die Lenkspindel 43 wirkungslos, und die in Fig. 3b gezeigte Schrägstellung des Lenkhebels 39 deutet an, daß aus jeder beliebigen Parallel-Lenkstellung in die gegenläufige Verschwenkste llung der Räder übergegangen werden kann.

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Bei der AusfUhrungsform nach Fig. 4a, b besitzt die Spurstange 37 im wesentlichen den gleichen Aufbau wie in Fig. 3, jedoch ist am Lenkhebel 39 anstelle einer Lenkstange 4o das Ende einer Kolbenstange 60 angeschlossen, die mit einem Kolben 6l innerhalb eines Zylinders 62 einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder bildet, der bei 63 am Fahrzeugrahmen gelenkig gelagert ist. Die Hublänge des Kolbens 6l ist durch eine Zwischenwand 64 im Zylinder auf den erforderlichen Verstellweg bzw. -winkel des Lenkhebels 39 beschränkt, wobei Fig. 4a den Kolben 6l in seiner einen Endstellung zeigt. Die beiden Enden des Zylinder-raums innerhalb des Hydraulikzylinders 62 stehen über Anschlußleitungen

65 mit zwei Ausgängen eines Rotationsschiebers 66 einer üblichen hydrostatischen Lenkung in Verbindung, die über einen Druckölpumpe 49 versorgt wird, zwischen Pumpe 49 und Rotationsschieber

66 ist ein Steuerschieber 67 vorgesehen, der zwischen zwei verschiedenen Stellungen geschaltet werden kann.

In der in Fig. 4a eingezeichneten Stellung fördert die Druckölpumpe 49 über eine Leitung 68 Drucköl in den Rotationsschieber 66, dessen Rücklauf über die Leitung 69 zum Vorratsbehälter 50 führt. Die Hydraulikzylinder 35 der Spurstange 37 sind wie zuvor an der Kolbendifferentialseite vom Druckspeicher 46 beaufschlagt und in ihre inneren Endstellungen vorgespannt. Mit Hilfe der hydrostatischen Lenkung werden die Räder des Fahrzeuges zueinander parallel verschwenkt.

Wird der Schieber 67 nach Fig. 4a in seine zweite, nach rechtsverschobene Stellung bewegt, so beaufschlagt die Pumpe 49 über eine Leitung 70 den vollen Querschnitt der Kolben 34 in den Hydraulikzylindern 35, so daß die Kolbenstangen nach aßen verschoben werden und die Räder in ihre gegenläufig zueinander verschwenkten Stellungen gelangen. Der Rotationsschieber 66 erhält keine Druckölzufuhr, und die Zylinderräume beiderseits des Kolbens 6l im Lenkzylinder 62 sind über Verbindungsleitungen 7I und eine diese verbindende Kammer im Schieber 67toirz geschlossen, so daß der Kolben 6l bzw. die Kolbenstange 60 sich in

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Schwimmstellung befinden. Die Hubwege der oeiden Zylinder 35 sind so bemessen, daß beim Ausfahren der Kolbenstangen 33 der Lenkzylinder 6l über den Lenkhebel 39 in seine Mittelstellung gebracht wird. Wie bei der Ausführung nach Fig. 3 ist auch hie^v' ein Überlastventil 53 zwischen Druckölpumpe 49 und ^vorratsbehälter eingeschaltet, und ein weiteres Überlast ventil 73 verbindet die Leitung 70 mit dem Vorratsbehälter 50. Das besondere Merkmal dieser Äusführungsform besteht darin, daß nach jeder gegenläufigen Verstellung der beiden Achsschenkel 3I bzw. Räder und der darauf erfolgenden Umschaltung auf Parallellenkung der Lenkhebel 39 selbsttätig in seine Mittelstellung zurückkehrt. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeuges, ohne sich die vorhergehende Stellung des Lenkeinschlages gemerkt zu haben, von neuem die Lenkung: in der erforderlichen Richtung betätigen und muß sich nicht durch Aussteigen oder durch ein besonderes Anzeigegerät darüber informieren, in welcher Lenkstellung sich die Räder befinden. Im Vergleich zur Anordnung nach Fig. 3 ergibt sich hier der weitere Vorteil einer Verkürzung der Zylinder 35.

Beim AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 5a - c ist an der Achse 30 (z.B. Hinterachse 14 nach Fig. la) parallel zu dieser ein Hydraulikzylinder 80 befestigt, in dem zwei Kolbenstangen 8La, 8lb mit darauf befestigten Kolben 82 geführt sind. Der Zylinder 80 steht über endseitige Anschlüsse jeweils mit Druckspeichern in Verbindung, welche die Differentialseiten der Kolben mit Drucköl beaufschlagen und die Kolben 82 gegeneinanderpressen (Fig. 5a, 5c). Die Enden der Kolbenstangen sind jeweils über Zwischenhebel 83 mit den Spurhebeln 32 gekoppelt. Wie zuvor ist auch hier eine hydrostatische Lenkung vorgesehen, deren Rotationsschieber 66 von der Druckölpumpe 49 beaufschlagt wird. Die Ausgänge des Rotat ionsschi et-srs 66 stehen über Vorspann- und RUckschlagventileinheiten 84 mit den endseitigen Anschlüssen des Zylinders 80 in Verbindung. Zwischen Druckölpumpe 49 und Rotationsschieber 06 ist ein Umschaltventil oder -schieber 85

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vorgesehen, Über das in der in Fig. 5a gezeichneten Stellung der Rotationsschieber 66 beaufschlagt wird. Befindet sich das Umschaltventil 85 in seiner anderen Stellung, so gelangt Drucköl über die Leitung 86 in die eine Längsbohrung 87 enthaltende Kolbenstange 8la, wobei unter Überwindung des Druckes der Druckspe»icher 46 die Kolben82 und deren Kolbenstangen gemäß Fig. 5b bis in die durch Anschläge bestimmte Endstellungen der Spurhebel bzw. Achsschenkel auseinanderbewegt werden. Wie zuvor ist auch hier zwischen Druckölpumpe 49 und dem ölvorratsbehälter 50 ein "tberlastventil 53 vorgesehen. Ein weiteres Überdruckventil sichert den Zylinder 80 bzw. das angeschlossene Hydrauliksystem in der Stellung ab, wenn die Kolbenstange 8l ausgefahren sind.

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Claims (9)

DlPL-ING. WILPPID Ra\ECK: PATENTANWALT ' '*· 7 STUTTGART !, MOSEKSTKASSE B · TELEFON (0711) 844003 -' HPM Hohenloher Fahrzeuge - und Maschinenverbrieb GmbH, 7183 Langenburg / WUrtt,. 4. Juni 1971 / F - Sch 194 - Ansprüche

1. Lenksystem für ein Arbeitsfahrzeug, insbesondere Mobilkran, Gabelstapler, Bagger o.dgl., bestehend aus einem Fahrzeugrahmen init einer starren Vorderachse und einer pendelnd gelagerten Hinterachse, auf denen mindestens die Räder eines Radpaares einzeln angetrieben und mindestens die Räder des anderen Radpaares parallel lenkbar sowie gegenläufig derart einstellbar sind, daß das Fahrzeug um J56o° auf der Stelle wendet, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise die an den Achsschenkeln (Jl) befestigten Spurhebel (32) verbindende Spurstange (37) längenverstellbar ist und£wei in Zylinderräumen (35; 38) geführte Kolben (34; 82) mit in entgegengesetzte Richtungen weisenden, an den Spurhebeln angelenkten Kolbenstangen (33; 8l) enthält, die zur para lie !lenkung in ein?· eingefahrene Stellung vorgespannt und zum gegenläufigen Verschwenken der Spurhebel durch Druckersteuerung unter Überwindung der Vorspannkraft gegen einen Anschlag ausfahrbar sind.

2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialseiten der beiden Kolben (34 j 82) durch an die entsprechenden Zylinderenden geführte hydraulische Zuleitungen an einen Druckspeicher (46) angeschlossen sind.

3. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzelehnet, daß in der Mitte der Spurstange (37) ein Lenkhebel (39) gelagert ist, der einenends an eine Lenkstange (40; 60) und anderenendes an

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einer mittig zwischen den beiden Spurhebeln (32) angeordneten Stelle der Fahrzeugachse (30) gelenkig angeschlossen ist.

4. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderräume (35; 80) an der Kolbenseite über Hydraulikleitungsn und ein Umschaltventil (5I; 67, 85) parallel an eine hydraulische Druckpumpe (49) angeschlossen sind.

5· Lenksystem nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Lenkhebel (39) ver-bundene Lenkstange die Kolbenstange (60) eines verschwenkbar gelagerten Hydraulikzylinders (62) ist, dessen Zylinderräume beiderseits des Kolbens (6.7.) über ein Umschaltventil (67) entweder an den Rotationsschleber (66) einer hydrostatischen Lenkung angeschlossen oder zur Schwimnss te llung des Kolbens (6l) miteinander verbunden sind.

6. Lenksystem nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzelehnet, daß die Spurstange (37) einen mittleren mit dem Lenkhebel (39) verbundenen Abschnitt (36) aufweist, an dessen Enden die Stirnseiten jeweils eines Hydraulikzylinders (35) befestigt sind.

7. Lenksystem nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß d?,e Kolbenstange (8l) in einem gemeinsamen an der jweiligen Achse (30) und parallel zu dieser befestigten Hydraulikzylinder (80) geführt und endseitig über einen Zwischenhebel (83) mit dem jeweiligen Spurhebel (32) verbunden sind, daß eine der Kolbenstangen (8ia) eine an der Stirnseite des darauf befestigten Kolbens endende Längsbohrung (87) enthält, die in einer Stellung eines Umschaltventils (85) an eine hydraulische Druckpumpe (4-9) angeschlossen ist, und daß in einer zweiten Stellung des Umschaltventils die Druckpumpe an deu KotationsschlÄber (66) einer hydrostatischen Lenkung angeschlossen ist, dessen Ausgänge jeweils über eine Vorspann- und Rückschlagventileinheit (84) an eine der endseitigen Anschlüsse des Zylindors (λ8θ) geführt sind.

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8. Lenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit den endseitigen Anschlüssen des Hydraulikzylinders (80) Jeweils ein Druckspeicher (46) verbunden ist.

9. Lenksystem nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Räder (16) der pendelnd gelagerten Hint-eraohse (14) gegenläufig einstellbar sind, während die Räder (11) der Vorder achse (12) starr gelagert und unabhängig voneinander hydrostatisch angetrieben sind.

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