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Lenkvorrichtung für Fahrzeuge mit mehreren Achsen, von denen mindestens
eine über einen Drehschemel am Fahrzeuggestell gelagert ist Es ist bekannt, einachsige
Drehgestelle, insbesondere Motordrehgestelle, dadurch zu lenken, daß während des
Fahrens das eine oder das andere Rad gebremst wird. Damit sich das Drehgestell nicht
von selbst verstellt, muß eine Festhaltevorrichtung vorgesehen sein, die jedesmal
dann gelöst wird, wenn die eine oder andere Radbremse in Tätigkeit gesetzt werden
soll. Die Handhabe zum Lösen der Festhaltevorrichtung hat man so mit der Handhabe
zum Bremsen vereinigt, daß selbsttätig die Festhaltung gelöst wird, wenn man die
eine oder andere Bremse anzieht. Bei diesen Vorrichtungen hat man weiterhin vorgeschlagen,
die Verbindung zwischen Bremsen und Festhaltevorrichtung so auszubilden, daß die
übereinstimmung in der Betätigung beider Vorrichtungen ohne wesentliches Nachstellen
immer bestehenbleibt. Als Lenker dient ein in waagerechter Ebene schwenkbar gelagerter
kreuzförmiger Handhebel; welcher über Gestänge mit den den Rädern zugeordneten Bremsen
verbunden ist. Diese bekannte Vorrichtung ist für das Lenken mehrachsiger Fahrzeuge
ungeeignet. Es fehlt vor allen Dingen die für Straßenfahrzeuge erforderliche Verkehrssicherheit,
da die Lenkung des Fahrzeuges ausschließlich durch wechselseitige Bedienung der
Bremsen beider Räder erfolgt und diese Lenkung größte Geschicklichkeit von dem Fahrer
verlangt.
Zur Erleichterung der Lenkung bei Straßenmotorfahrzeugen
mit Achsschenkellenkung hat man vorgeschlagen, das im Führerhaus des Fahrzeuges
vorgesehene Lenkrad mit den Achsschenkeln beider Vorderräder des Fahrzeuges getrieblich
über eine Lenksäule zu kuppeln, welche aus gegen eine Rückstellkraft relativ zueinander
drehbaren Teilen gebildet ist. Eines dieser Teile der Lenksäule dient als Steuerglied
zur Einschaltung eines Servomotors, damit bei auftretendem Lenkwiderstand mittels
eines druckmittelbeaufschlagten Zylinders eine zusätzliche Verstellkraft auf die
Achsschenkel der beiden Vorderräder ausgeübt wird. Vorrichtungen dieser Art erfordern
zur Lenkung des Fahrzeuges zusätzliche starke Energiequellen und sind außerdem nur
dort anwendbar, wo unter gleichzeitiger Verwendung von Achsschenkellagerungen die
Räder nur innerhalb kleiner Grenzen geschwenkt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der Lenkvorrichtungen
für Fahrzeuge mit mehreren Achsen, von denen mindestens eine über einen Drehschemel
am Fahrzeuggestell gelagert ist und die an dieser Achse vorgesehenen Räder von einem
Lenkrad aus für die Zwecke der Fahrzeuglenkung in Abhängigkeit voneinander bremsbar
sind. Erfindungsgemäß wird das Lenkrad axial drehbar auf einer Lenksäule gelagert,
welche über ein Lenkgetriebe, das vorzugsweise keine oder nur eine geringe Selbsthemmung
besitzt, mit dem Drehschemel gekuppelt ist, und es wird weiterhin das Lenkrad mit
einem von diesem gegenüber der Lenksäule axial verschieblichen Steuerelement verbunden,
welches in beiden axialen Bewegungsrichtungen gegen eine oder mehrere Rückstellfedern
od. dgl. abgestützt und andererseits mit den Bremsvorrichtungen der Räder, z. B.
mittelbar, verbunden ist. Durch diese besondere getriebliche Verbindung des Lenkrades
über die Lenksäule mit dem Drehschemel und die nur bei Lenkwiderständen sich selbsttätig
einschaltende und bei Überwindung des Widerstandes ausschaltende Bremsung des einen
oder des anderen Rades wird der Vorteil erreicht, daß ohne die Notwendigkeit zusätzlicher,
durch Servomotoren erzeugter Kräfte und trotzdem ohne die Notwendigkeit eines größeren
Kraftaufwandes vom Fahrer durch einfache Lenkradbetätigung die Schwenkbewegung des
Drehschemels herbeigeführt wird. Gerade die Bremsung des einen oder anderen Rades
mit einer Lenkvorrichtung nach der Erfindung bei der besonderen Fahrzeuggattung
bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß die große Schwenkmöglichkeit des Drehschemels,
die sich bis auf einen Bereich von I8o° erstrecken kann, erhalten bleibt, da die
Bremsen nur ansprechen, wenn durch einen Lenkwiderstand in der Lenksäule das Steuerglied
sich verstellt.
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Die Lenkvorrichtung nach der Erfindung führt bei den mit Drehschemeln
ausgerüsteten Fahrzeugen ferner dazu, daß auch bei den von den Rädern ausgehenden
Stößen eine Übertragung derselben in das Lenkrad nicht oder nur schwach stattfindet.
Der Drehkranz überträgt nämlich über ein nicht selbsthemmendes Getriebe eine Drehbewegung
auf die Lenksäule, wodurch das voreilende Rad sofort gebremst wird.
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Die Lenkvorrichtung nach der Erfindung kann bei front- als auch bei
heckangetriebenen Drehschemelfahrzeugen. Anwendung finden, ebenso bei gezogenen
und geschobenen Fahrzeugen. Selbstverständlich ist, daß diese Fahrzeuge sowohl für
das Vorwärtsfahren und Rückwärtsfahren eingerichtet sind. Die Lenkvorrichtung ist
auch bei Anhängerfahrzeugen, d. h. bei solchen ohne Eigenantrieb, anwendbar. Hierbei
ist nicht ausgeschlossen, daß diesen Fahrzeugen ein Rangierantrieb zugeordnet ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Fig. I zeigt in schematischer Darstellung ein Drehschemelfahrzeug
im Grundriß; Fig.2 zeigt die Lenkvorrichtung in größerem Maßstab.
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Bei dem in Fig. I dargestellten Drehschemelfahrzeug erfolgt die Lenkung
der Räder I und 2 vom Fahrerstand aus durch Drehen des Lenkrades 3, welches über
die Lenksäule in einer nicht näher dargestellten getrieblichen Weise an den Drehkranz
4 angreift, der andererseits mit der Achse 5 verbunden ist.
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Die Schwenkbewegung erfolgt mithin durch das Verstellen der gesamten
Achse in Richtung des eingezeichneten Pfeiles X. Das Fahrzeug kann einen eigenen
motorischen Hauptantrieb oder einen Hilfsantrieb für Rangierbewegungen besitzen.
Es ist aber auch denkbar, dieses Fahrzeug als reinen Anhänger zu benutzen. Die Lenkung
der Achse ist in allen Fällen gleich. Selbstverständlich können nach dem gleichen
System auch mehrere Achsen, in manchen Fällen auch sämtliche Achsen des des Fahrzeuges
geschwenkt werden.
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Die in Fig. 2 dargestellte Lenkvorrichtung weist zunächst das Lenkrad
3 auf, welches am Kopfende der Lenksäule 6 drehbar befestigt ist. Am unteren Ende
der Lenksäule ist ein nicht dargestelltes Ritzel od. dgl. vorgesehen, welches mit
dem Lenkgetriebe und über dieses mit dem Drehkranz getrieblich gekuppelt ist. In
der Lenksäule 6 ist ein Steuerelement 7 gelagert, welches die Kragen 8 und 9 aufweist,
denen in der Lenksäule entsprechende Kragen Io und II zugeordnet sind. Vor den Kragen
8 und 9 sind jeweils Platten I2 und I3 angeordnet, die in ihrem Durchmesser derart
groß bemessen sind, daß sie sich gegen die Kragen. Io und i i der Lenksäule abstützen
können. Zwischen den Platten 12 und 13 ist eine starke Rückstellfeder 14 eingespannt.
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Am oberen Ende der Steuerwelle 7 ist ein steilgängiges Gewinde 15
vorgesehen, welches in einer mit entsprechendem Gewinde versehenen Hülse 16 des
Lenkrades 3 eingreift. Das untere Ende der Steuerwelle 7 greift mit seitlichen Ansätzen
17 durch Schlitze 18 der Lenksäule hindurch. Die Ansätze 17 greifen. mit ihren äußeren
Enden in eine Ringnut i9 des Abnahmeringes 2o,, welcher auf der Lenksäule axial
verschieblich und außerdem
der Lenksäule gegenüber drehbar gelagert
ist. Der Ring 2o wird von einem gabelartig oder ösenartig ausgebildeten Hebel 2I
umschlossen, welcher bei 22 im Fahrzeuggestell II drehbar gelagert ist. Das Ende
23 des Hebels ist mit einem Gestänge, Seil od. dgl. 24 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist ein Kabelzug verwendet, welcher zwischen den Bremsvorrichtungen der beiderseitig
angeordneten Räder vorgesehen ist. Auf diese Weise wird bei einer Bewegung des Seiles
24 eine gleichzeitige Beeinflussung beider Bremsen erzielt, d. h. während die Bremse
des einen Rades angezogen wird, wird die andere gelöst gehalten.
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Die Arbeitsweise der Lenkvorrichtung ist folgende: Beim Drehen des
Lenkrades 3 wird normalerweise die Lenksäule 6 mitgedreht, so daß die in Fig. I
dargestellte Achse 5 in der gewünschten Weise einschwenkt. Obwohl das Lenkrad 3
gegenüber der Säule 6 relativ drehbar ist, findet eine Drehbewegung zwischen diesen
Teilen nicht statt, solange der Lenkwiderstand nicht größer ist als die Kraft der
Rückstellfeder I4 bzw. die von der Feder I4 in den benachbarten. Teilen zur Wirkung
kommende resultierende Kraft. In solchen Fällen, wo ein größerer Lenkwiderstand
zu überwinden ist, wird beim Drehen des Lenkrades 3 die Säule 6 nicht mitgenommen,
sondern es erfolgt über die Gewindehülse I6 und den Gewindeteil I5 der Steuerwelle
7 eine Axialverschiebung der letzteren gegen den Widerstand der Feder I4. Durch
diese Axialverschiebung der Steuerwelle 7 wird der Abnahmering2o ebenfalls verschoben,
und es wird dadurch durch den um den Punkt 22 schwenkenden Hebel 2I der Kabelzug
24 in der entsprechenden Richtung gezogen und damit die eine Bremsvorrichtung, d.
h. das eine Rad der Achse 5 gehemmt. Dieses Hemmen erfolgt gewissermaßen allmählich,
d. h. nicht ruckweise. Bei diesem ganzen Vorgang bleibt das Lenkrad leicht beweglich,
wie denn überhaupt die Lenkung für den Fahrer wesentlich erleichtert wird.
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Gleichzeitig mit der Bremsung des auf der einen Seite befindlichen
Rades bewirkt die Feder I4 eine Rückstellung der Steuerwelle 7 in ihre Mittelstellung,
wodurch sich ganz selbständig auch die beidseitig angeordneten Bremsen in ihre Normalstellung
zurückbewegen, d. h. eine Stellung, in welcher keines der Räder gebremst wird. Dadurch,
daß die Feder I4 in beiden Axialbewegungen der Steuerwelle 7 die gleiche Wirkung
bezüglich einer Rückstellung ausübt, können ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen,
d. h. von der gleichen Vorrichtung aus, beide Seiten des Fahrzeuges den jeweiligen
Erfordernissen entsprechend gebremst werden. Durch die Steilgängigkeit des Gewindes
I5 wird die Rückstellung des Steuerelementes 7 in die Mittelstellung in vorteilhafter
Weise beeinflußt.
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In solchen Fällen, wo beispielsweise das Rad I einen Widerstand findet,
z. B. beim Anfahren eines Bordsteines, wird durch diesen Rückstoß eine Verstellung
der Steuerwelle und der zugeordneten Teile verursacht, ohne daß der Stoß auf das
Lenkrad 3 übertragen wird. Diese Relativverschiebung zwischen den einzelnen Teilen
der Lenkvorrichtung bewirkt sofort ein Abbremsen des auf der anderen Seite befindlichen
Rades 2, so daß die Achse 5 in ihrer Lage verbleibt und damit Unfälle weitestgehend
vermieden werden. Erforderlich ist hierbei, daß innerhalb des gesamten Lenkgetriebes,
keine oder nur eine geringe Selbsthemmung liegt.
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Der Hebel 2I kann auch an das Gestänge einer hydraulischen Steuervorrichtung
angreifen, und zwar können beiderseits des Hebels Steuerzylinder vorgesehen sein.
Die Steuerwelle 7 kann auch mit dem Lenkrad 3 starr gekuppelt sein; in diesem Falle
wird beispielsweise am unteren Ende der Steuerwelle 7 ein Gewinde vorgesehen, welches
mit einer in der Lenksäule 6 axial verschieblich geführten Gewindehülse zusammenarbeitet.
Dieser Gewindehülse muß dann die Rückstellfeder I4 zugeordnet sein. Andererseits
muß von der Gewindehülse aus der Hebel 2I und damit beispielsweise der Kabelzug
der Bremsvorrichtung betätigt werden.