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Allradlenkung für Landbaumaschinen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Allradlenkung für Landbaumaschinen. Erfindungsgemäß ist die Vorderachse ständig
an das Lenkgetriebe angeschlossen, während die Hinterachse zeitweise vom Lenkgetriebe
abgeschaltet und blockiert werden kann. Die Vorderachse hat darüber hinaus einen
wesentlich kleineren Lenkeinschlag als die Hinterachse.
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Die bekannten Allradlenkungen für Landbaumaschinen haben entweder
gleichen Lenkeinschlag vorn und hinten bei ständigem Anschluß an das Lenkgetriebe,
oder sie haben vornehmlich Vorderachslenkung mit zusätzlich und getrennt lenkbarer
hinterer Triebachse, d. h. also unter Verwendung von zwei verschiedenen Lenkgetrieben
bzw. Lenksystemen. Bei diesen Bauarten ist eine Anordnung von Hackgeräten, welche
bekanntlich auf die Pflanzenreihen sehr genau eingesteuert werden müssen, an der
Vorderseite des Schleppers nicht möglich, weil die Lenkübersetzung zu groß und damit
die Steuerung dieser Geräte zu wenig feinfühlig ist. Auch der Kraftaufwand ist bei
derartigen Lenkgetrieben erheblich, insbesondere bei Arbeiten am seitlichen Hang.
Diese Bauarten haben ferner den Nachteil, daß auch eine mit der Lenkung gekoppelte
Seitenauslenkung des Hackrahmens kaum anwendbar ist, weil das Verhältnis von Vorderradverschwenkung
zur Hackrahmenauslenkung zu groß ist, wodurch ein genaues Steuern der Hackgeräte
ohne Beschädigung der Pflanzen nicht in allen Fällen erreichbar ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Mängel dadurch, daß die Vorderachse
mit großer Untersetzung vom Lenkgetriebe aus betätigt wird. Dier Fahrer hat also
für
die Einsteuerung des Vorderrades auf die Pflanzenreihen einen großen Drehwinkel
am Lenkrad zur Verfügung, wodurch eine feinfühlige Steuerung erreicht wird. Bei
mit der Lenkung des Fahrzeuges kombinierter Hackrahmenauslenkung kann das Verhältnis
von Hackrahmenauslenkung zum Lenkeinschlag, der Vorderräder vielgrößer als bei den
bekannten Bauarten gewählt werden, wodurch eine sehr schnelle Reaktion des Fahrers
auf etwaige Störungen bei der Einsteuerung der Hackgeräte auf die Pflanzenreihen
möglich ist. Diese Vorzüge machen sich besonders bei Arbeiten am seitlichen Hang
bemerkbar. Die Wendigkeit des Fahrzeuges z.B. an den Enden des Feldes wird durch
den kleinen Lenkeinschlag der Vorderachse insofern nicht beeinträchtigt, weil bei
Vollwendung des Fahrzeuges im wesentlichen die gelenkte Hinterachse den Lenkeffekt
erzeugt. Im übrigen ist bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Landmaschine
stets die Anordnung der fein zu steuernden Arbeitsgeräte vor der Maschine, also
bei bester Sicht und Überwachung durch den Fahrer, möglich. Bei Maschinen mit vorn
liegendem Triebachsblock entsteht der weitere Vorteil, daß auch andere Arbeitsgeräte,
z.B. Kartoffelroder, Pflugkörper usw., vorn, also in Front des Schleppers, angeordnet
werden können, denn der höhere Achsdruck gestattet trotz Vorhandenseins seitlicher
Kräfte, wie sie z. B. bei einem Schleudersternroder auftreten, diese Geräte fein
zu steuern. Die Arbeitsgüte wird hierdurch beträchtlich verbessert.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise
dargestellt.
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Abb. I und 2 beziehen sich auf eine vierrädrige Landbaumaschine mit
vorn liegendem Triebachsblock und achsschenkelgelenkter Hinterachse, während Abb.
3 und 4 sich auf einen Dreiradschlepper mit gelenktem drittem Heckrad beziehen.
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Bei der Ausführungsform der Abb. I, welche eine Draufsicht darstellt,
ist mit I der Triebachsblock, mit 2 die Triebachse, mit 3 die achsschenkelgelenkte
Hinterachse und mit 4 der zentral angeordnete Fahrzeugrahmen bezeichnet. Der Rahmen
4 ist im Vertikalzapfen 5, der vor der Triebachse 2 liegt, mit dem Triebachsblock
gelenkig verbunden. Auf dem Rahmen ist ferner das Lenkgetriebe 6, welches durch
das Steuerrad 7 betätigt wird, befestigt. Dieses Lenkgetriebe, welches in Abb.2
in einem Schnitt nach der Linie II-II der Abb. I dargestellt ist, besitzt auf der
Lenkwelle 8 zwei Lenkhebel 9 und Io. Die durch das Steuerrad 7 erzeugte Bewegung
wird über das Schraubenrad II auf die Lenkwelle 8 übertragen. Der Lenkhebel 9 betätigt
über die Schubstange I2 und den Hebel I3 den Triebachsblock I, der hierbei um den
Vertikalzapfen 5 schwenkt. Der Lenkhebel Io wirkt über die Schubstange I5 in, an
sich bekannter Art auf das Lenktrapez der Hinterachse 3. Die Übersetzung des Lenksystems
ist so gewählt, daß der Einschlagwinkel des Triebbachsblockes I verhältnismäßig
gering, z.B. + I2° ist, während der Einschlagwinkel der Hinterräder ungefähr + 55°
beträgt. Mit I6 ist ein Anschlußflansch bezeichnet, an welchem die verschiedensten
Arbeitsgeräte vor der Triebachse 2 befestigt werden können. Weitere Arbeitsgeräte
werden an einem zwischen den beiden Fahrzeugachsen liegenden und nicht gezeichneten
Hubwerk angeschlossen.
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Bei Feinsteuerarbeiten kann in Weiterbildung des Erfindungsgedankens
die Hinterachse von dem Lenkgetriebe abgeschaltet und in Geradeausstellung blockiert
werden. Zu diesem Zweck wird der Lenkhebel Io, welcher mit einer Klauenverzahnung
I7 mit dem Schraubenrad II in Verbindung steht, durch einen Schalthebel I8 nach
unten bewegt, so daß der Eingriff der Klauenverzahnung I7 gelöst wird. Gleichzeitig
wird jedoch der Lenkhebel Io bei weiterer Bewegung nach unten mit einer anderen
Klauenverzahnung I9 des Gehäuses in Eingriff gebracht, wodurch eine Blockierung
des Lenkhebels Io und damit der hinteren Lenkräder erreicht wird. Die Teilung der
Klauenverzahnungen I7 und I9 ist ungleich, so daß die Verzahnungen nur in einer
ganz bestimmten Drehwinkelstellung miteinander in Eingriff kommen können. Dadurch
wird erreicht, daß die Lenkgeometrie nie gestört werden kann und daß ferner die
Blockierung der hinteren Lenkräder nur in der Geradeausstellung möglich ist. Auch
durch Anwendung von Mitnehmern (Einklauensystem) läßt sich diese Forderung erfüllen.
Die Abschaltung und gleichzeitige Blockierung der hinteren Lenkräder kann auch mit
anderen Mitteln erreicht werden, z. B. durch einen Steckbolzen in der Schubstange
I5. Dieser Steckbolzen verbindet in der Normalstellung die beiden Gestängehälften,
und in einer anderen Stellung korrespondiert er mit einem festen Punkt am Fahrgestell
und der einen Gestängehälfte. Es ist dann wohl eine Lenkbewegung der vorderen Gestängehälfte
möglich, die hintere Hälfte blockiert aber über den festen Punkt am Fahrgestell
die Hinterräder in der Geradeausstellung.
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Eine weitere Ausführungsform ist in Abb. 3 und 4 veranschaulicht.
Abb.3 ist eine Draufsicht auf einen Dreiradschlepper mit vorn liegendem Triebachsblock,
und Abb. 4 ist ein Schnitt durch das Lenkgetriebe nach der Linie IV-IV der Abb.
3. Der vorn liegende Triebachsblock 25 ist im Vertikalzapfen 26 an den Rahmen 27
angelenkt, der an seinem Ende das gelenkte Heckrad 28 und in seinem Mittelteil das
Lenkgetriebe 29 trägt. Das Lenkgetriebe, welches in Abb. 4 vergrößert dargestellt
ist, ist hier als eine Doppelspindellenkung ausgeführt, und zwar wird durch das
Lenkrad über das Kegelrad 3o die im Lenkgehäuse gelagerte Gewindemutter 3I verdreht.
Die Gewindespindel 32 bewegt sich dann in axialer Richtung und betätigt über die
Lenkschubstange 33 den Triebachsblock, wobei die Lenkschubstange 33 im Punkt 34
an den Triebachsblock angelenkt ist. Die Gewindemutter 31 betätigt jedoch über die
Klauenverzahnung 36 eine weitere Gewindemutter 37 für die Bewegung der Spindel 38
und damit der Schubstange 39 für das gelenkte Heckrad. Die übersetzungaverhältnisse
sind ähnlich, wie sie bereits an Hand der
Ausführungsform gemäß
Abb. I und 2 beschrieben wurden. Eine derartige Spindellenkung hat den Vorteil,
daß sie selbsthemmend ist, wodurch nach Abschaltung der hinteren Lenkachse sofort
auch eine selbsttätige Blockierung vorhanden ist. Eine besondere Einrichtung zum
Blockieren dieser Achse ist in diesem Fall nicht erforderlich. Die Abschaltung der
hinteren Lenkachse geschieht bei dieser Ausführungsform durch eine Axialbewegung
der durch die Spindelmutter 3I mitgenommenen Schaltklaue 4o, wodurch die Klauenverzahnung
36 außer Eingriff kommt. Die Bewegung der Klauenmuffe geschieht durch den Handhebel
4I und die Schaltwelle 42, welche über Druckfedern 43 und 44 auf den Schalthebel
45 einwirkt. Infolge dieser beiden Federn ist eine Vorwählschaltung möglich, indem
der Handhebel 4I durch eine Klinke 46 in den Rastenendstellungen vergastet wird.
Da die Teilung der Klauen 36 ungleich ausgeführt ist, kann eine Einschaltung nur
in einer ganz bestimmten Drehwinkelstellung erfolgen, so daß auch hier wiederum
eine Störung der Lenkgeormetrie unmöglich ist. Man kann dabei in vorteilhafter Weise
zur Erreichung des gleichen Zieles die Axialbewegung der Spindelmutter 3I relativ
zur Spindelmutter 37 ausnutzen, wobei die Aus- bzw. Einschaltung der Klauenverzahnung
36 nur nach Zurücklegung eines bestimmten axialen Weges eines der Teile, also entsprechend
einer bestimmten Drehwinkelstellung, möglich ist.
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Bei selbsthemmenden Lenkungen wird die Abschaltvorrichtung stets vor
das selbsthemmende Element, also mit Bezug auf Abb.4 zwischen die Gewindespindel
38 und das Antriebsritzel 3o gelegt. Abgesehen davon, daß hierdurch besondere Vorrichtungen
für die Blockierung der hinteren Lenkräder überflüssig werden, wird zusätzlich eine
hohe Unfallsicherheit erreicht.
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Auch mittels eines Kippschalters ist eine Vorwählung der gewünschten
Schaltstellung, also der Lenkstellung oder der Blockierstellung, des Schaltelements
möglich, wobei das Schaltelement solange auf dem Gegenstück schleift, bis sich dessen
Raste mit dem Mitnehmer des Schaltelements deckt.
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Die Erfindung ist nicht nur auf Dreirad- und Vierrad-Landbaumaschinen
gemäß den behandelten Ausführungsformen anwendbar, sondern auch auf Schlepper mit
achsschenkelgelenkter, vorderer Triebachse sowie auf Schlepper mit hinten liegender
Triebachse. Es ist auch denkbar, den Triebachsblock über Trapezlenker, Kurvenbahnen
od. dgl. an den übrigen Fahrzeugteil anzulenken und durch das Lenkgetriebe zu bewegen,
so daß er entsprechend den Abmessungen und der Formgebung des Trapezes oder der
Kurvenbahn einen Lenkeinschlag ausführen muß.