DEP0013609DA - Achsschenkellenkung für gezogene, insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Achsschenkellenkungen für gezogene, insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge, wie z.B. Ackerwagen, bei denen der Anlenkpunkt der Deichsel am Fahrgestell und die geteilte Spurstange vor der Verbindungslinie der beiden Spurzapfengelenke liegen.

Landwirtschaftliche Fahrzeuge, insbesondere Ackerwagen, müssen standsicher, aber auch wenig sein, damit sie auf engen Höfen und in schmalen Toreinfahrten sicher gesteuert werden können. Die Drehschemellenkung ermöglicht zwar eine grosse Wendigkeit, ergibt aber bei vollem Einschlagen wegen der Dreipunktauflage eine schlechte Standsicherheit. Im Gegensatz hierzu bietet die Achsschenkellenkung in allen Stellungen eine sichere Vierpunktauflage und ist daher sehr kippsicher. Während jedoch die Drehschemellenkung unterhalb des Fahrgestelles voll eingeschlagen werden kann, ist die Wendigkeit der Achsschenkellenkung begrenzt. Um nun möglichst weite Lenkeinschläge zu erreichen, hat man die Steuerung schon so ausgebildet, dass die geteilte Spurstange und der Anlenkpunkt der Deichsel am Fahrgestell vor der Vorderachse liegen. In dieser seitlichen Grenzstellung ist die Deichsel besonders gefährdet und kann leicht verbogen werden, wenn beim Einschlagen nicht darauf Rücksicht genommen wird, dass der Deichselausschlag begrenzt ist. Die Deichsel ist auch deshalb in der seitlichen Grenzstellung besonders empfindlich, weil in dieser Lage starke Kräfte zwischen der Deichsel und ihrem Anschlag auftreten, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet.

Bei einer idealen Achsschenkellenkung müssen die Verlängerungen der Achsen aller vier Räder und auch die Senkrechte auf der Deichsel, die im Deichselanlenkpunkt errichtet wird, durch einen einzigen Schnittpunkt gehen, der das Momentanzentrum der Fortbewegung darstellt. Praktisch lässt sich eine solche ideale Achsschenkellenkung aber nicht durchführen. Es kann nur erreicht werden, dass in drei Lenkstellungen ein reines Abrollen der Räder erfolgt, während in allen anderen Lenkstellungen auch ein seitliches Verschieben eintritt. Wenn nun an der Deichsel in ihrer Längsrichtung eine Zugkraft angreift, dann bewegt sich der Wagen infolge der kinematisch bedingten Unvollkommenheit der Achsschenkellenkung nicht genau in Richtung der Deichsel, sondern in Richtung der Fahrzeugbewegung ist entweder stärker nach aussen oder stärker nach innen gerichtet, als es der Deichselrichtung entspricht. Die Folge davon ist, dass ein solcher Zug längs der Deichsel auch zur Folge hat, dass die Deichsel entweder nach der Mittelstellung zu oder mehr nach aussen hin wandert. Bei den bekannten Ausführungen versucht die Deichsel, wenn sie sich in der seitlichen Grenzstellung befindet, nach aussen zu wandern. Daher kann die voll eingeschlagene Deichsel bei einem Zuge längs ihrer Richtung eine Fortbewegung des Wagens nur dann herbeiführen, wenn die Räder ein axiales Rutschen erfahren. Das ist mit einer starken Kraftäusserung der Deichsel gegen den Anschlag verbunden. Infolgedessen erfährt die Deichsel in dieser an sich schon gefährdeten Grenzlage noch eine hohe zusätzliche Beanspruchung.

Da diese Beanspruchungen auf die Dauer zu starken Verbiegungen der Deichsel Anlass geben, ist vorliegender Erfindung die Aufgabe gesetzt, die dargestellten Schwierigkeiten zu vermeiden.

Eingehende kinematische Untersuchungen haben nun ergeben, dass es zur Lösung dieser Aufgabe entscheidend auf den Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt am Fahrzeugrahmen und den Spurstangengelenken im Verhältnis zur Länge der Lenkhebel ankommt.

Bestimmt man dieses Verhältnis so, dass der Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt am Fahrzeugrahmen und den Spurstangengelenken grösser ist als die Länge der Lenkhebel, so kann für jedes Fahrzeug unabhängig von den jeweiligen Abmessungen, Bauverhältnissen und Ausführungen der Achsschenkellenkungen unter grundsätzlicher Einhaltung des angegebenen Grössenverhältnisses ein Wert für dasselbe ermittelt werden, bei dem die Zugkraft bei seitlich voll ausgeschwenkter Deichsel ein Drehmoment auslöst, das dem die Deichselverschwenkung bewirkendes Moment entgegenwirkt.

Dieser Wert hängt, wie bereits vermerkt, von den jeweiligen Abmessungen, Bauverhältnissen und den zahllosen Gestaltungsmöglichkeiten derartiger Lenkungen ab und kann daher weder zahlen- noch formelmässig angegeben werden. Es ist aber mit rein fach- männischen Mitteln ohne weiteres feststellbar, bei welchem Verhältnis des Abstandes zwischen dem Deichselanlenkpunkt am Fahrzeugrahmen und den Spurstangengelenken zur Länge der Lenkhebel die Zugkraft das Moment auslöst, das dem die Deichselverschwenkung bewirkenden Moment entgegenwirkt. Denn wird dieser Wert nicht verwirklicht, so ist sofort festzustellen dass die Zugkraft ein Moment auslöst, das in Richtung des die Deichselverschwenkung bewirkendes Momentes verläuft. Immer ist jedoch die Bedingung einzuhalten, dass der Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt am Fahrzeugrahmen und den Spurstangengelenken grösser als die Länge der Lenkhebel ist. Man hat zwar vermutlich ab und zu zufällig dieses grundsätzliche Abstandsverhältnis verwirklicht. Man wusste aber nicht, dass dieses Verhältnis immer und damit bewusst den obenerwähnten kritischen Wert erhalten muss, damit die Achsschenkellenkung brauchbar wird, weil die Deichselbeschädigungen und Behinderungen der Zugtiere erst dann vermeidet.

Ausgehend von diesen Erkenntnissen kennzeichnet sich die erfindungsgemäss vorgeschlagene Achsschenkellenkung für gezogene insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge, wie beispielsweise Ackerwagen, bei denen der Anlenkpunkt der Deichsel am Fahrgestell und die geteilte Spurstange vor der Verbindungslinie der beiden Spurzapfengelenke liegen, dadurch, dass der Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt am Fahrzeugrahmen und den Spurstangengelenken um ein Mass grösser ist als die Länge der Lenkhebel, bei dem die Zugkraft bei seitlich voll ausgeschwenkter Deichsel ein Drehmoment auslöst, das dem die Deichselverschwenkung bewirkenden Moment entgegenwirkt.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführung des Erfindungsgedankens am Beispiel der Achsschenkellenkung eines luftbereiften Ackerwagens.

Abb. 1 zeigt eine Draufsicht auf die schematisch dargestellte Achsschenkellenkung bei Geradeausfahrt des Wagens, während

Abb. 2 die Achsschenkellenkung mit bis zur Grenzlage eingeschlagener Deichsel veranschaulicht.

Am Fahrzeugrahmen 1 sind die Spurlager 2 und 3 angeordnet, um welche die Räder 4 schwenkbar sind. Die Lenkbewegungen der Räder 4 werden durch Lenkhebel 5 und 6 vermittelt, an denen die Spurstangen 7 und 8 angreifen. Die Spurstangen 7 und 8 sind bei 10 und 11 an die Deichsel 9 angelenkt.

Die Deichsel 9 ist ihrerseits mit dem Fahrzeugrahmen 1 über das Gelenk 12 gelenkig verbunden, das auf der Mittellinie des Fahrzeugrahmens 1 vor der Vorderachse und damit vor der Verbindungslinie der beiden Spurlager 2, 3 liegt. Die Deichsel 9 weist bei 13 und 14 seitliche Ansätze auf, die am Fahrzeugrahmen zur Anlage kommen, um zu verhindern, dass durch zu grosse Lenkausschläge unnötige Beanspruchungen in das Lenkgestänge kommen.

Erfindungsgemäss ist der Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt 12 am Fahrzeugrahmen 1 und den Spurstangengelenken 10 und 11 um ein Mass grösser als die Länge der Lenkhebel 5 und 6, bei dem die Zugkraft bei seitlich voll ausgeschwenkter Deichsel ein Drehmoment auslöst, das dem die Deichselverschwenkung bewirkendes Moment entgegenwirkt. Das bedeutet bei der Stellung der Teile in Abb. 2, dass ein positives Rückführungsmoment für die Deichsel 9, bezogen auf den Punkt 12, in Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn entsteht. Dieses Drehmoment versucht unter der Einwirkung der bei 9 angreifenden Zugkraft das gesamte Lenkgestänge in die Stellung der Abbildung 1 zurückzuführen. Wäre das genannte Verhältnis nicht erfindungsgemäss verwirklicht, so würde dieses Moment den entgegengesetzten Drehsinn haben, womit die dargestellten Nachteile in Kauf genommen werden müssten. Das Eintreten dieser Nachteile kann nunmehr mit voller Sicherheit unabhängig von den jeweiligen Gegebenheiten des Einzelfalles planmässig vermieden werden.

Claims (1)

1. Achsschenkellenkung für gezogene, insbesondere landwirtschaftliche Fahrzeuge, beispielsweise Ackerwagen, bei denen der Anlenkpunkt der Deichsel am Fahrgestell und die geteilte Spurstange vor der Verbindungslinie der beiden Spurzapfengelenke liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Deichselanlenkpunkt (12) am Fahrzeugrahmen (1) und den Spurstangengelenken (10 und 11) um ein Mass grösser ist als die Länge der Lenkhebel (5 u. 6), wobei die Zugkraft bei seitlich voll ausgeschwenkter Deichsel ein Drehmoment auslöst, das dem die Deichselverschwenkung bewirkenden Moment entgegenwirkt.